Na minulom cvičení sme do nášho projektu pridali niekoľko abstrakcií a tým sme zovšeobecnili riešenie tak, aby sme mohli pridávať ďalšie funkcionality. Na druhej strane však práca s objektmi je naďalej neintuitívne, keďže ich musíme vytvárať po jednom a musíme manuálne riešiť aj ich vykresľovanie a aktualizáciu. Na dnešnom cvičení pridáme prirodzenejšiu interakciu s objektmi v hernom svete, zabránime tomu, aby sa niektorí aktori vznášali a sfinalizujeme pohybe hráča.
Metódu LoadContents() sme už zjednodušili (vytváranie actorov neskôr automatizujeme), ale v triede Game1 nám ešte ostávajú metódy Update() a Draw(), v ktorých máme iba volania príslušných metód nad vybranými objektmi. Nebolo by však jednoduchšie tieto volania zabaliť do jednotnej štruktúry? Presne to urobíme v tomto kroku.
Minulý týždeň sme už vytvorili rozhranie IWorld a triedu GameWorld, ktoré ale ostali prázdne. Svet bude v skutočnosti zatiaľ len zoznam actorov, ktorí sa nachádzajú v ňom, v konštruktore inicializujte všetky potrebné členské premenné. Okrem zoznamu aktuálnych actorov, zadefinujte si aj zoznam pre actorov, ktorí majú byť pridaní do sveta. Tento zoznam neskôr použijete v Update().
Do rozhrania IWorld pridajte nasledovné deklarácie:
void AddActor(IActor actor);
void RemoveActor(IActor actor);
List<IActor> GetActors();
IActor? GetActor(string name);
void Draw(SpriteBatch spriteBatch);
void Update(GameTime gameTime);
int GetHeight();
int GetWidth();
V triede GameWorld implementujte metódy rozhrania IWorld naledovným spôsobom:
- Pridajte metódy
AddActor(IActor actor)aRemoveActor(IActor actor)pre pridávanie, resp. vymazanie actora zo sveta. Nezabudnite zavolať príslušné metódy z triedyAbstractActor. - Pridajte metódu
List<IActor> GetActors(), ktorá vráti zoznam všetkých actorov vo svete. - Implementujte metódu
IActor? GetActor(string name), ktorá vráti actora podľa jeho mena alebo vrátinull. - Implementujte metódy
Draw(SpriteBatch spriteBatch)aUpdate(GameTime gameTime), ktoré iba zavolajú príslušné metódy z tried jednotlivých actorov. VUpdateokrem samotnej aktualizácie stavu objektov pridajte do zoznamu actorov všetky objekty zo zoznamu actorov, ktorí majú byť pridaní do sveta. Podobne vymažte actorov, ktorí majú byť zo sveta vymazaní (použite metódu zIActor, ktorá poskytne informáciu o potrebe mazania). - Posledné dva gettery majú vrátiť rozmery sveta (nemusia byť totožné s rozmermi okna). Pridajte potrebné členské premenné a definujte tieto metódy.
Poznámka: V C# vieme aplikovať rôzne filtre na zoznamy pomocou funkcií, ktoré dostanú ako vstupný parameter filter (tzv. lambda výraz alebo referenciu na funkciu).
Najprv si potrebujeme načítať zodpovedajúci menný priestor (using System.Linq), následne vieme aplikovať tzv. extension methods na rôzne kolekcie, napríklad:
List<int> values;
//add some values into the list
List<int> negativeValues = values.Where(x => x < 0).ToList(); //select values smaller than 0, the result is then converted into a list (it is IEnumerable by default)
int smallestValue = values.OrderBy(x => x).First(); //select the smalest value (order them and select the first one)
int firstPositive = values.First(x => x > 0); //select the first positive value from the list
int numberOfPositiveValues = values.Where(x => x > 0).Count(); //count the number of positive values
List<IActor> actors//init and stuff...
IActor actor = actors.Find(a => a.GetName().Equals("player")); //select single entry
Samozrejme, dostupných metód je oveľa viac, ako sme tu ukázali, môžete si ich pozrieť napr. cez dopĺňanie kódu alebo na internete.
Existuje aj verzia cyklu foreach, ktorá akceptuje lambda výraz, tu by to fungovalo nasledovne:
//void DoStuff(IActor actor);
actors.ForEach(a => DoStuff(a));
Viac o lambda výrazoch nájdete v Microsoft dokumentácii.
Do triedy Game1 pridajte novú členskú premennú typu GameWorld, ktorá umožní prácu s objektmi hry. Upravte metódu LoadContent tak, aby ste nevytvárali členské premenné pre každý jeden objekt v svete. Namiesto toho, si vytvorte lokálne premenné, a pridajte ich do GameWorld objektu. Niektoré objekty možno naďalej potrebujete spracovať pred pridaním do sveta, napríklad ako pri prepojení zapínača a žiarovky. Takisto prepíšte aj metódy Update a Draw tak, aby len zavolali príslušné metódy z GameWorld.
Od štvrtého cvičenia už dokážeme v našej hre zapínať vypínač stlačením klávesu E, avšak od momentu, kedy sme pridali do hry hráča, je takéto riešenie dosť neprirodzené. Upravte teda svoje riešenie tak, aby sme vypínač vedeli zapínať iba v momente, ak sa ho hráč dotýka. K tomu možno potrebujete urobiť hneď niekoľko zmien...
Upravte implementáciu triedy PowerSwitch tak, aby sa vypínač dal zapnúť iba v prípade, ak sa ho hráč dotýka. Pri implementácii môžete rátať s tým, že hlavná postava hry bude mať vždy meno player.
Píše sa rok 1687 a Sir Isaac Newton práve publikoval dielo, ktoré zmenilo svet, s názvom Principia. Zažite tento slávny moment a objavte gravitáciu!
Ako aj v predošlom kroku, aj teraz začneme implementáciu s prípravnými prácami. Najprv pridáme pomocnú triedu, ktorá bude zabezpečovať pád smerom k zemi pre vybraných aktorov. V priečinku Commands si vytvorte rozhranie IAction:
public interface IAction<T>
{
public void Execute(T value);
}
Ako už deklarácia napovedá, jedná sa o niečo podobné ako ICommand, ale je tu jeden rozdiel - v rámci metódy Execute odovzdávame parameter. Tento vieme využiť pri našej implementácii pádu, kde už nebudeme potrebovať vytvárať stále nový objekt pre každého aktora ale použijeme stále ten istý. Keďže chceme, aby implementácia bola všeobecná, využijeme tu typový parameter T. To znamená, že síce vieme, že objekty IAction budú vždy pracovať s rovnakým typom objektov, nevieme zatiaľ, aký to bude konkrétny typ. Práve preto konkrétny typ nahradíme premennou T, ktorú naplníme hodnotou až pri volaní.
Pridajte si do Commands aj triedu Fall, nech implementuje IAction. Máme tu dva spôsoby definície (použite druhý):
public class Fall : IAction<IActor>
{
public void Execute(IActor value)
{
//magic with actor
}
}
public class Fall<T> : IAction<T> where T : IActor
{
public void Execute(T value)
{
//magic with something, that implements IActor
}
}
Druhý zápis určí, že Fall bude pracovať s objektmi všeobecného typu, vieme ale, že tento typ bude implementovať rozhranie IActor (T : IActor). Takýmto spôsobom sa vyhneme unboxingu a samozrejme aj zbytočnému vytváraniu množstva objektov, čo je hlavná výhoda návrhového vzoru Action. To však neznamená, že Command je zlý, ešte sa nám bude hodiť.
Implementujte v triede Fall pád. Pri implementácii môžete vychádzať z triedy Move, pričom viete, že Fall bude mať vždy rovnaké hodnoty kroku a smeru. Pri definícii metódy Execute zabezpečte to, aby aktor nikdy nepadal mimo herného sveta, teda svoj pád ukončí nejneskôr ak dosiahne spodok sveta (prekážky a steny pridáme neskôr). Metódu pre aktualizáciu pozície actora pridajte priamo do rozhrania IActor (a do triedy AbstractActor).
Gravitácia je fyzikálny jav, podporu ktorých sme už pripravili v triede GameWorld aj AbstractActor, spomeňte si na metódy typu IsAffectedByPhysics(), resp. SetPhysics(). Teraz si vytvoríme triedu Gravity, ktorá bude reprezentovať základnú fyziku platnú v našej hre.
Najprv znova začneme definíciou rozhrania, tentokrát to bude IPhysics (naďalej pracujeme v priečinku Commands). Jedná sa o rozšírený ICommand, je tu navyše metóda SetWorld. Táto sa zavolá automaticky pri nastavení fyziky sveta a dostanete v nej referenciu na IWorld, v triedach implementujúcich rozhranie si ju uložíme, keďže ju budeme potrebovať.
public interface IPhysics : ICommand
{
void SetWorld(IWorld world);
}
Následne implementujte triedu Gravity, ktorá implementuje toto rozhranie. Niekoľko poznámok:
- Každý actor implementuje 2 metódy -
bool IsAffectedByPhysics()avoid SetPhysics(bool isPhysicsEnabled)- pomocou nich dokážeme regulovať, či bude daný actor ovplyvnený fyzikou alebo nie - môžeme takto nechať nejaký predmet lietať vo vzduchu. IWorldmá v sebe metóduGetActors()- táto vráti zoznam všetkých aktorov vo svete.- Na pád využite
Fall. - V cykle, napríklad
foreach, si implementujte pád, nezabudnite zohľadniť, či je daný predmet ovplyvnený gravitáciou.
Teraz už konečne môžeme gravitáciu pridať do našej hry, k tomu potrebujete urobiť dve zmeny:
- pridajte gravitáciu do triedy
GameWorld, nezabudnite aktualizovať aj metóduUpdate(); - upravte hráča (a prípadne ďalšie triedy) tak, aby bol ovplyvnený fyzikou (využite metódu
void SetPhysics(bool isPhysicsEnabled)).
Teraz si môžete skontrolovať vašu implementáciu, ak ste postupovali správne, tak hráč začne padať hneď na začiatku hry bez ohľadu na to, kde ho inicializujete. Zároveň pohyb hore pomocou šípky už nebude fungovať, keďže gravitácia tento pohyb zneguje. Pohyb dole je vyriešený tiež pádom, takže tieto dva smery môžete vymazať z implementácie.
Síce pohyb hore sme už zrušili, náš hráč sa ale niekedy potrebuje dostať vyššie vo svete. Práve preto by bolo vhodné pridať možnosť skoku. Je na vás, ako túto funkcionalitu zabezpečíte, ale základný princíp je asi jasný:
- po stlačení niektorého klávesu (napríklad Space) hráč vyskočí;
- pri skákaní hráč postupuje smerom hore až kým nedosiahne maximálnu výšku skoku;
- následne začne padať.
Aby ste vedeli prekonať gravitáciu, tak potrebujete vypnúť fyziku pre hráča pri začatí skoku, a zase ju zapnúť pri dosiahnutí maximálnej výšky skoku. Takisto môžete pridať funkcionalitu, že ak hráč narazí do niečoho, tak jeho skok končí. Výška skoku musí byť konečná v každom prípade. V prípade záujmu (a/alebo nudy) môžete implementovať aj dvojskok.