どこでも動くゲームを作るためのベタープラクティス
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先日iphone_dev_jp 東京iPhone/Mac勉強会で発表してきた時の資料です。 Win/OSX/iOSで動かすために、色々揃っているライブラリをすべて無視してC++の標準ライブラリ＋αでアプリを作る『マゾプログラミング的制作手法』についてうんたらかんたら。
![- (void)drawFrame
{
[(EAGLView *)self.view setFramebuffer];
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
app->update();
[(EAGLView *)self.view presentFramebuffer];
}](https://image.slidesharecdn.com/geospot-120417023042-phpapp02/85/-22-320.jpg)
![ファイルはどこから読み込むの？
OSXの場合
起動時に場所を取得
CFBundleRef mainBundle = CFBundleGetMainBundle();
CFURLRef resourcesURL =
CFBundleCopyResourcesDirectoryURL(mainBundle);
char str[PATH_MAX];
CFURLGetFileSystemRepresentation(resourcesURL, TRUE, (UInt8
*)str, PATH_MAX);
std::string path = std::string(str) + std::string(“/”);
read(path + “devdata/hoge.png”);](https://image.slidesharecdn.com/geospot-120417023042-phpapp02/85/-41-320.jpg)
![ファイルはどこから読み込むの？
iOSの場合
起動時に場所を取得
std::string path = [[[NSBundle mainBundle] resourcePath]
UTF8String] + std::string("/");
read(path + “devdata/hoge.png”);](https://image.slidesharecdn.com/geospot-120417023042-phpapp02/85/-42-320.jpg)
![いまその瞬間のCPU
だがしかしWindowsでは出力されないのであった…！
class DbgStreambuf : public std::streambuf {
std::vector<char> str_;
public:
int_type overflow(int_type c = EOF) {
str_.push_back(c);
return c;
}
int sync() {
str_.push_back('0'); // 念のため
OutputDebugString(&str_[0]);
str_.clear();
return 0;
}
};](https://image.slidesharecdn.com/geospot-120417023042-phpapp02/85/-53-320.jpg)
どこでも動くゲームを作るためのベタープラクティス
- 1. どこでも動くゲームを作るための ベタープラクティス 西山信行 5mingame2
- 4. ハイドライド(1984) テグザー(1985) PC-8801 PC-8001mkIISR X1/turbo PC-8801 FM7/77/77AV X1 MZ-2000/2200/2500 FM-7/77/77AV MSX MSX2 ファミリーコンピュータ PC-6001MkII MZ-2500 PC-9801U/F PC-9801 ファミリーコンピュータ MSX PC/AT(PC-DOS) AppleIIGS Macintosh
- 7. 違います！
- 9. OpenGL + OpenAL + C++
- 10. OpenGL + OpenAL + C++ • OpenGLは今やもっとも幅広く使える描画実装 Windows/OSX/iOS/Linux/Android/ゲーム専用機… • OpenALもそれに近い Windows/OSX/iOS/Linux/Android… • C++はCPUに近い言語なので実行速度的に有利 (と思う) • C、C++にもオープンソースの優秀なライブラ リが多数存在する
- 11. OpenGL + OpenAL + C++ • そして…OpenGLはMESAというソースの公開さ れた実装が存在する
- 12. 予告内容 • 用意するもの～ • 実装のコツ～ • ハマった点 時間があれば… • デバッグ手法 • 最適化
- 13. じゃあ始めましょうか！ • Windows VisualStudio2010 • OSX/iOS Xcode最新版 • Linux ターミナル どの環境でもC++の標準ライブラリが使えます
- 14. じゃあ始めましょうか！ あと、こんだけ準備して。 • glut • OpenAL • zlib • libpng • Freetype • FTGL • FTGLES • picojson
- 15. じゃあ始めましょうか！ • Xcodeではデバッグビルド設定の「プリプロセッ サ」に「_DEBUG」を追加しておく #ifdef _DEBUG /* デバッグ時の実装 */ #endif • iOSでのビルド設定「Compress PNG Files」はオ フっておいてね！ぜったいだよ！
- 16. コード書くよ。 • ソースの文字コードはUTF-8 BOMあり • しかもVS2010では printf(“ほげほげ”); がcp932に勝手に変換され る(怒) ので #pragma execution_character_set(“utf-8”) で回避 • プログラムからテキストデータを読み込む場合は UTF-8で用意
- 17. 今回決めたたったひとつのルール • ゲーム本体を.cppに書 かないで全てヘッダフ ァイルに書く • 僕はコード編集は専ら emacsなので問題な いです • ファイルを追加しても プロジェクトを触らな くてイイ！
- 18. こんな感じになってます #include “app.hpp“ // 芋づる式に18000行程度読み込まれる App *app; int main(int argc, char **argv) { glutInit(&argc, argv); app = new App(/* 引数いろいろ */); /* 初期化いろいろ */ glutMainLoop(); }
- 19. 表示のコールバック void displayCallback() { glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT); app->update(); glutSwapBuffers(); }
- 20. 入力のコールバック void mouseCallBack(const int button, const int state, const int x, const int y) { app->mouse.input(/* 引数いろいろ */); } void keyPushCallback(const u_char key, const int x, const int y) { app->key.input(/*引数いろいろ */); }
- 21. それがiOSだと？ #include "app.hpp" App *app; - (void)awakeFromNib { /* いろいろ初期化 */ app = new App(/*引数いろいろ */); } ちなみにソースのファイル名を ViewController.mm にしないとC++のコードを混在させられないので注意！
- 22. - (void)drawFrame { [(EAGLView *)self.view setFramebuffer]; glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT); app->update(); [(EAGLView *)self.view presentFramebuffer]; }
- 23. タッチ入力はこうします - (void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event { app->mouse.input(/* 引数いろいろ */); }
- 24. OpenGL → OpenGL ES 1.1 #if (TARGET_OS_IPHONE) typedef GLfloat GLdouble; #define glFrustum(left, right, bottom, top, znear, zfar) glFrustumf(left, right, bottom, top, znear, zfar) #define glOrtho(left, right, bottom, top, znear, zfar) glOrthof(left, right, bottom, top, znear, zfar) #define glFogi(pname, param) glFogx(pname, param) #endif
- 25. OpenGL → OpenGL ES 1.1 さすがに gluUnProject() とか gluProject() とか… glu系は実装されてない… MESAの出番！ ソースが公開されているのでそれを見ながら自 分で実装
- 26. いったんまとめ • 文字コード問題はだいたい収束 • ゲーム本体を１つのクラスと見立て、その内 部をだいたいどんなコンパイラでも通るよう にお上品に書く。 • そのクラスを操作する箇所で入力とかセーブ とか画面の回転とか…環境依存な処理を行え ばよい。 • ちょっとした工夫でOpenGLとOpenGL ESの差 異は充分吸収できる
- 28. バラバラな解像度をひとつにまとめる • Windows/OSX/Linuxでは、「縦横非固定モー ド」を実装 • 初期サイズを960x640と決め、それより狭 かった場合には起動時に調整するみたいな。
- 29. バラバラな解像度をひとつにまとめる • iOSは320x480～1536x2048と、多種多様な解 像度が存在するので「見た目固定モード」を 実装
- 30. バラバラな解像度をひとつにまとめる • カメラは２つ用意 3D glMatrixMode(GL_PROJECTION); glLoadIdentity(); glFrustum(width, -width, -height, height, nearZ, farZ); 2D glMatrixMode(GL_PROJECTION); glLoadIdentity(); glOrtho(-width / 2.0, width / 2.0, height / 2.0, -height / 2.0, -1.0, 1.0);
- 31. バラバラな解像度をひとつにまとめる • iPhone3GSは2Dのスケーリングを調整して見 た目をiPhone4とあわせる • 新しいiPadも同じように調整すれば対応でき る width *= 0.5; height *= 0.5; glOrtho(-width / 2.0, width / 2.0, height / 2.0, -height / 2.0, -1.0, 1.0);
- 33. そろそろ音周りも聞きたい！
- 34. そろそろ音周りも聞きたい！ • OpenALのサンプル通りに書いたら問題ないで す • 自分はwav形式のデータを自力で読み込み、 OpenALに渡してます • ストリーミング関連よくわかんない
- 35. 可搬性≒テキストファイル
- 36. 可搬性≒テキストファイル • GEOSPOTのセーブデータはすべての動作環境 で互換性がある • バイナリデータだと、とにかく環境依存に なってしまう。たとえばlong型。OSXのx64は 8バイト。それ以外だと４バイト。 • 人間が読み書きできるので修正も楽
- 38. 可搬性≒テキストファイル リプレイデータもプレイ内容をテキストで書き 出しているだけ -21.16 1333466611 0.017 0.156676 -0.807913 -0.247557 0.511317 1955.81 0 0 0 0 0.0503333 0.156676 -0.807913 -0.247557 0.511317 1955.81 0 0 0 0 0.0836667 0.156676 -0.807913 -0.247557 0.511317 1955.81 0 0 0 0 0.100667 0.156676 -0.807913 -0.247557 0.511317 1955.81 0 0 0 0
- 39. ファイルはどこから読み込むの？
- 40. ファイルはどこから読み込むの？ Windows/Linuxの場合 実行ファイルがある場所がカレント std::string path = “”; read(path + “devdata/hoge.png”);
- 41. ファイルはどこから読み込むの？ OSXの場合 起動時に場所を取得 CFBundleRef mainBundle = CFBundleGetMainBundle(); CFURLRef resourcesURL = CFBundleCopyResourcesDirectoryURL(mainBundle); char str[PATH_MAX]; CFURLGetFileSystemRepresentation(resourcesURL, TRUE, (UInt8 *)str, PATH_MAX); std::string path = std::string(str) + std::string(“/”); read(path + “devdata/hoge.png”);
- 42. ファイルはどこから読み込むの？ iOSの場合 起動時に場所を取得 std::string path = [[[NSBundle mainBundle] resourcePath] UTF8String] + std::string("/"); read(path + “devdata/hoge.png”);
- 43. ファイルに関してのまとめ • プログラムの開始時、OS別に読み込み時のパ スと書き出し時のパスを取得しておく • iOSも、C++の標準ライブラリ関数を使った ファイルの読み書きができる fstream >> value; こういうファイル読み込みでいける
- 44. まさかの：乱数でハマった
- 45. まさかの：乱数でハマった GEOSPOTではクイズの出題順序をランダムに シャッフルしているのだが…デモプレイが環境 によって違う！ どうも、Widnowsとその他でrand()の実装が違 うっぽい？
- 46. まさかの：乱数でハマった これは std::tr1::random を使う事で解決！ ただし…初期化時の引数はこうしとく unsigned long seed = time(0) & 0x7fffffff; OSXのx64はlongが８バイト、その他は4バイトなの が原因で初期値が変わってしまうのを防ぐ
- 47. タイマー処理 60FPSで動かない場合でも、ゲーム内の時間経過 を正確に行うためにタイマーを使って時間を計 測してます Windows • timeGetTime() ←精度が悪い(T T) それ以外 • gettimeofday() ←最高！
- 48. ここまでのまとめ • ファイルパスや型のサイズなど、実行環境の 違いを吸収する必要のあるもの、必要ないも のを切り分けておけば怖くない！ • 週一くらいの間隔でよいので他の環境でもビ ルドが通るかの確認は怠らない。
- 50. いまその瞬間のCPU
- 51. いまその瞬間のCPU • VisualStudioもXcodeもデバッガが非常によ くできているので困る事はない。 • でもやっぱりプログラムからコンソールに文 字を出力するのは手軽で便利
- 52. いまその瞬間のCPU C++だとこう書きます cout << “ほげほげ” << endl;
- 53. いまその瞬間のCPU だがしかしWindowsでは出力されないのであった…！ class DbgStreambuf : public std::streambuf { std::vector<char> str_; public: int_type overflow(int_type c = EOF) { str_.push_back(c); return c; } int sync() { str_.push_back('0'); // 念のため OutputDebugString(&str_[0]); str_.clear(); return 0; } };
- 54. いまその瞬間のCPU だがしかしWindowsでは出力されないのであった…！ Class Os { DbgStreambuf dbgStream_; std::streambuf *stream_; public: Os() { stream_ = std::cout.rdbuf(&dbgStream_); } ~Os() { std::cout.rdbuf(stream_); } };
- 55. いまその瞬間のCPU だがしかしWindowsでは出力されないのであった…！ int main() { Os os; cout << “ほげほげ” << endl; return 0; }
- 56. いまその瞬間のCPU リリースビルドでcoutを一網打尽 #ifdef _DEBUG DOUT std::cout #else DOUT 0 && std::cout #endif DOUT << “ほげぴよ” << endl;
- 57. 最適化は機械任せ☆