该引擎设计用途是 JVM 端控制台小游戏开发,也可用于其它用途,目前实现了在控制台中显示“Bad Apple”的功能。
✨ Demo
Bad.Apple.mp4
🛠️目前引擎支持以下功能:
- 任意位置填充字符串
- 任意位置修改文本属性
- 监听键盘和鼠标的按键
- 监听鼠标坐标
- 无闪屏刷新(多缓冲)
下面我们开始说明引擎的使用方法。
如果你使用gradle
管理项目依赖,那么在dependencies
语句中添加如下代码:
implementation group: 'top.kmar.game', name: 'cg-engine', version: 'x.x.x'
如果你使用maven
管理项目依赖,请添加如下代码:
<dependency>
<groupId>top.kmar.game</groupId>
<artifactId>cg-engine</artifactId>
<version>x.x.x</version>
</dependency>
最后的version
填写你想使用的版本,截止文档最后一次更新,最新版为1.2.0
。
如果你使用sbt
、ivy
、grape
、leiningen
或buildr
管理依赖,请参考Maven Central。
如果你不使用上面任意一种方法管理项目依赖,请克隆 Github 仓库并手动编译代码,然后添加到你的项目中。
使用引擎之前,需要先初始化控制台的信息, GMap.Builder
中已经封装好了初始化的方法,调用 GMap.Builder.build()
时会自动初始化控制台信息。
我们还可以使用 ConsolePrinter.init
进行手动初始化, 但是 请注意 :如果已经通过 GMap.Builder
进行了初始化操作,请勿通过 ConsolePrinter.init
重复初始化。
如果游戏已经结束需要退出控制台,则需调用 GMap.Builder.dispose()
销毁控制台,正如注释中所说的一样,该函数只有在所有的 GMap
对象被虚拟机回收或调用 close()
函数后才会销毁控制台,这个设计是为了防止控制台被销毁后继续通过 GMap
操作控制台,从而导致程序崩溃。
如果需要强制销毁,可以手动调用 ConsolePrinter.dispose()
,这个函数不会进行销毁检查,但是务必注意销毁控制台后不能再通过引擎对控制台进行操作。
PS:控制台销毁后可以重新初始化。
代码示例:
🔔每个模块都将提供Kotlin / Java 两种语言的代码示例
Kotlin
fun main() {
GMap.Builder.apply {
width = 80
height = 40
}.build().use {
// do something
// 通过某种方法阻塞主线程直到程序结束
}
GMap.Builder.dispose()
}
Java
public class Main {
public static void main(String[] args) {
GMap.BuilderJava.INSTANCE
.setWidth(80)
.setHeight(40);
try (GMap map = GMap.Builder.build()) {
// do something
// 通过某种方法阻塞主线程直到程序结束
}
GMap.Builder.dispose();
}
}
上述代码使用 Builder
创建了一个横向 80 个字符,纵向 40 个字符的地图, BuilderJava
是为 Java 语言特化的类,用于优化 Java 的调用体验,可以与 Builder
类混用。
接下来我们介绍 Builder
中各个字段的作用(括号中为缺省值):
width
- 横向字符数量height
- 纵向字符数量fontWidth
- 字符宽度(10)cache
- 缓存数量(2)ignoreClose
- 是否忽略Ctrl + C
一类的控制快捷键(false)file
- DLL 文件的路径(./utils.dll
)
由于控制台限制,字符宽度只能保证字符宽度与设置的值接近,并不能保证恒等于设置的值。理想的拉丁字符宽高比为 1:2
,中文字符宽高比为 1:1
,在有些时候会偏离这个比例,如果希望达到完美比例,需要调整 fontWidth
的值。
引擎支持监听键盘和鼠标的按键输入和鼠标坐标的变化,相关函数均封装在 EventListener
中,调用 pushButtonEvent()
函数即可发布一次按键事件,调用pushMouseLocationEvent()
函数即可发布一次鼠标移动事件。
可以通过 registry...
函数注册事件:
registryKeyboardEvent
- 注册键盘事件registryMouseEvent
- 注册鼠标事件registryMousePosEvent
- 注册鼠标坐标事件
上述函数均有对应的 remove
函数,可以用于移除指定事件。
下面给出监听事件的示例代码:
Kotlin
fun main() {
EventListener.registryKeyboardEvent(object : IKeyboardListener {
override fun onPressed(code: Int) {
println("pressed: $code")
}
override fun onReleased(code: Int) {
println("released: $code")
}
override fun onActive(code: Int) {}
})
registryMousePosEvent { x, y, oldX, oldY ->
println("mouse from ($oldX, $oldY) to ($x, $y)")
}
while (true) {
EventListener.pushButtonEvent()
EventListener.pushMouseLocationEvent()
Thread.sleep(10)
}
}
Java
import java.util.EventListener;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
EventListener.registryKeyboardEvent(new IKeyboardListener() {
@Override
public void onPressed(int code) {
System.out.println("pressed: " + code);
}
@Override
public void onReleased(int code) {
System.out.println("released: " + code);
}
@Override
public void onActive(int code) {
}
});
EventListener.registryMousePosEvent((x, y, oldX, oldY) -> {
System.out.printf("mouse from (%d, %d) to (%d, %d)\n", oldX, oldY, x, y);
});
while (true) {
EventListener.pushButtonEvent();
EventListener.pushMouseLocationEvent();
try {
Thread.sleep(50);
} catch (InterruptedException ignored) { }
}
}
}
请注意:调用 pushButtonEvent
的时候,引擎只能检测当前按下的按键,无法检测调用 pushButtonEvent
之前按下的按键,如果两次 pushButtonEvent
调用的时间间隔过大,会非常容易漏掉一些输入,所以应当适当提高调用频率。
同理,调用 pushMouseLocationEvent
的时候也应当适当提高调用频率。
引擎中所有内容都被设计为“实体”,实体有四个通用属性:
visible
- 标记实体是否可见,为false
时将跳过渲染collisible
- 标记实体是否具有碰撞箱,为false
时将跳过碰撞箱检测died
- 标记实体是否死亡,为true
时将自动从地图中移除x/y/width/height
- 坐标和尺寸信息
实体( GEntity
)中提供了一些事件:
render
- 渲染时触发,用于渲染该实体,不可见实体不会触发该事件update
- 每次逻辑循环的更新事件beKilled
- 被其它实体“击杀”后触发onCollision
- 与其它实体碰撞时触发onRemove
- 实体被从地图中移除后触发
实体中还需要实现一些工具函数:
getCollision
- 获取当前实体指定区域内所有具有碰撞体积的点copy
- 深拷贝当前对象
下面我们给出一个代码示例,在下面的代码中,我们实现了一个矩形可视可碰撞的实体( render
函数中的代码后面会说明):
Kotlin
class BlockEntity(
override var x: Int,
override var y: Int,
override val width: Int,
override val height: Int
) : GEntity {
override val collisible = true
override var died = false
private set
override fun render(graphics: SafeGraphics) {
graphics.fillRect('#', 0, 0, width, height)
}
override fun getCollision(x: Int, y: Int, width: Int, height: Int): Stream<Point2D> {
val builder = Stream.builder<Point2D>()
val right = x + width
val bottom = y + height
for (i in y until bottom) {
for (k in x until right) {
builder.add(Point2D(k, i))
}
}
return builder.build()
}
override fun update(map: GMap, time: Long) {
// do something
}
override fun beKilled(map: GMap, killer: GEntity) {
died = true
}
override fun copy() = BlockEntity(x, y, width, height)
}
Java
public class BlockEntity implements GEntity {
private boolean died = false;
private int x;
private int y;
private final int width;
private final int height;
public BlockEntity(int x, int y, int width, int height) {
this.x = x;
this.y = y;
this.width = width;
this.height = height;
}
@Override
public void render(@NotNull SafeGraphics graphics) {
graphics.fillRect('#', 0, 0, width, height, -1);
}
@NotNull
@Override
public Stream<Point2D> getCollision(int x, int y, int width, int height) {
Stream.Builder<Point2D> builder = Stream.builder();
int right = x + width;
int bottom = y + height;
for (int i = y; y != bottom; ++y) {
for (int k = x; k != right; ++k) {
builder.add(new Point2D(k, i));
}
}
return builder.build();
}
@Override
public void update(@NotNull GMap map, long time) {
// do something
}
@Override
public void beKilled(@NotNull GMap map, @NotNull GEntity killer) {
died = true;
}
@Override
public boolean getCollisible() {
return true;
}
@Override
public boolean getDied() {
return died;
}
@Override
public int getX() {
return x;
}
@Override
public int getY() {
return y;
}
@Override
public int getWidth() {
return width;
}
@Override
public int getHeight() {
return height;
}
@NotNull
@Override
public GEntity copy() {
return new BlockEntity(x, y, width, height);
}
}
引擎还提供了一个抽象类AbstractEntity
,其中实现了x
、y
等这些非常简单的属性,大部分实体都可以使用AbstractEntity
来简化代码,上面的代码修改后为:
Kotlin
class BlockEntity(
x: Int, y: Int, width: Int, height: Int
) : AbstractEntity(x, y, width, height, true, true) {
override fun render(graphics: SafeGraphics) {
graphics.fillRect('#', 0, 0, width, height)
}
override fun getCollision(x: Int, y: Int, width: Int, height: Int): Stream<Point2D> {
val builder = Stream.builder<Point2D>()
val right = x + width
val bottom = y + height
for (i in y until bottom) {
for (k in x until right) {
builder.add(Point2D(k, i))
}
}
return builder.build()
}
override fun update(map: GMap, time: Long) {
// do something
}
override fun copy() = BlockEntity(x, y, width, height)
}
Java
public class BlockEntity extends AbstractEntity {
public BlockEntity(int x, int y, int width, int height) {
super(x, y, width, height, true, true);
}
@Override
public void render(@NotNull SafeGraphics graphics) {
graphics.fillRect('#', 0, 0, width, height, -1);
}
@NotNull
@Override
public Stream<Point2D> getCollision(int x, int y, int width, int height) {
Stream.Builder<Point2D> builder = Stream.builder();
int right = x + width;
int bottom = y + height;
for (int i = y; y != bottom; ++y) {
for (int k = x; k != right; ++k) {
builder.add(new Point2D(k, i));
}
}
return builder.build();
}
@Override
public void update(@NotNull GMap map, long time) {
// do something
}
@NotNull
@Override
public GEntity copy() {
return new BlockEntity(x, y, width, height);
}
}
引擎提供了 SafeGraphics
类用来绘制图形,其中封装了基础的绘制函数。同时正如其名所说的一样,这个类是一个“安全”的画笔类,它可以确保绘制的内容不会超过为其设定的边界。
GEntity#render
函数会接收一个 SafeGraphics
的对象, GMap
会自动为其设定参数,在实体中使用时,该画笔的绘制坐标是相对于实体本身的,也就是说使用如下代码会在实体的左上角绘制一个 #
,而非是在地图左上角绘制:
graphics.fillRect(#, 0, 0, 1, 1)
SafeGraphics
中很多函数都提供了缺省参数,不过由于 Java 不支持这个特性,所以如果使用 Java 编写代码,则需要手动填入所有参数。
至于绘制中所用到的一些概念如下所示:
- ATTR: 这是用于控制终端字体颜色、背景颜色等属性的值,所有支持的类型已在
ConsolePrinter
中列出。需要注意的是,在调用flush
函数时, 同样不会清除上一次设置的 ATTR 信息。 除 clear 系列函数外的所有函数,传入attr = -1
表示无效 attr,打印内容时将忽略 attr 信息。 - 字符宽度: 在控制台中,不同字符宽度不同,拉丁文字符宽度为 1,而中文字符宽度为 2,计算字符宽度时,满足
char < 0x100
的宽度视为 1,否则为 2。 更多的内容可以查阅ConsolePrinter
类中的注释,其中有详细说明。
一般情况下,我们 GMap
类会自动为用户生成画笔,并不需要用户自己创建,但是如果想要手动创建画笔对象的话可以参考以下代码:
Kotlin
fun main() {
GMap.Builder.apply {
width = 80
height = 40
}.build().use {
// 创建一个和地图等大的画笔
val g1 = SafeGraphics(it)
// 创建一个绘制起点为 (10, 5),绘制区域大小为 20x10 的画笔,绘制区域受地图尺寸限制
val g2 = SafeGraphics(it, 10, 5, 20, 10)
// 创建一个绘制起点为 (10, 5),绘制区域大小为 20x10 的画笔,绘制区域不受任何限制
val g3 = HalfSafeGraphics(10, 5, 20, 10, ConsolePrinter.index)
// do something
}
GMap.Builder.dispose()
}
Java
public class Main {
public static void main(String[] args) {
GMap.BuilderJava.INSTANCE
.setWidth(80)
.setHeight(40);
try (GMap map = GMap.Builder.build()) {
// 创建一个和地图等大的画笔
SafeGraphics g1 = SafeGraphics.createSafeGraphics(map);
// 创建一个绘制起点为 (10, 5),绘制区域大小为 20x10 的画笔,绘制区域受地图尺寸限制
SafeGraphics g2 = SafeGraphics.createSafeGraphics(map, 10, 5, 20, 10);
// 创建一个绘制起点为 (10, 5),绘制区域大小为 20x10 的画笔,绘制区域不受任何限制
SafeGraphics g3 = SafeGraphics.createHalfSafeGraphics(10, 5, 20, 10, ConsolePrinter.getIndex());
// do something
}
GMap.Builder.dispose();
}
}
引擎支持用户自己进行时序控制,也支持让引擎接管所有时序控制,调用 GMap#start
即可使引擎接管所有任务。
请注意!!!
引擎接管时序控制后,会创建三个线程,分别用于执行“逻辑任务”、“渲染任务”和“事件任务”,编写代码时请注意线程同步问题。GMap
中已经准备好了一个线程安全的接口——appendTask
,这个接口用于在任意位置添加需要在指定位置执行的任务,目前支持五种任务:
BEFORE_UPDATE
- 在update
执行前触发AFTER_UPDATE
- 在update
执行后触发BEFORE_RENDER
- 在render
执行前触发AFTER_RENDER
- 在render
执行后触发AFTER_LOGIC
- 在整个逻辑循环执行完毕并确定继续下一次逻辑循环后调用(该任务仅在使用内置的时序控制时有效)
其中,update
相关任务和 AFTER_LOGIC
会在逻辑线程执行,render
相关任务会在渲染线程执行。
引擎还提供了一个类似的接口——appendReusableTask
,与前者不同的是,通过该函数添加的任务在执行后不会被移除,其中的任务会持续生效,如果需要删除任务,可以使用 removeReusableTask
函数。
示例代码::
Kotlin
fun main() {
GMap.Builder.apply {
width = 80
height = 40
}.build().use { map ->
EventListener.registryKeyboardEvent(object : IKeyboardListener {
override fun onPressed(code: Int) {
map.appendTask(GMap.BEFORE_UPDATE) {
println("pressed: $code")
}
}
override fun onReleased(code: Int) {
map.appendTask(GMap.BEFORE_UPDATE) {
println("released: $code")
}
}
override fun onActive(code: Int) { }
})
map.start(10, 50, 0) { true }
}
GMap.Builder.dispose()
}
Java
public class Main {
public static void main(String[] args) {
GMap.BuilderJava.INSTANCE
.setWidth(80)
.setHeight(40);
try (GMap map = GMap.Builder.build()) {
EventListener.registryKeyboardEvent(new IKeyboardListener() {
@Override
public void onPressed(int code) {
map.appendTask(GMap.BEFORE_UPDATE, () -> System.out.println("pressed: $code"));
}
@Override
public void onReleased(int code) {
map.appendTask(GMap.BEFORE_UPDATE, () -> System.out.println("released: $code"));
}
@Override
public void onActive(int code) {
}
});
map.start(10, 50, 0, () -> true);
}
GMap.Builder.dispose();
}
}
以上就是引擎的基本用法,代码注释中已经尽量详细的描述代码的用法和注意事项,如果存有疑问欢迎提 issue。