以下文字均为本人原创,因此有可能说错什么,请不要介意,欢迎指正~
代码由 Alexar 大大所写(自己实现的那版结构比较乱而且有 bug…),群号见下部隐藏区域

love2d 引擎的代码结构

function love.load() --资源预加载
end
function love.update(dt) --实时渲染
end
function love.draw() --绘图
end

是不是很简单,通过 load 方法加载资源,或者做一些预处理,通过 draw 方法绘制想要的图案,再通过 update 不断刷新画面,一个游戏或者动画就形成了。
love2d 引擎的游戏,均以 main.lua 文件作为入口(我就是喜欢这种由确切入口的,有迹可循),而 main.lua 中,上述三个方法是必须的,其实还有个隐藏的主函数 love.run(),用以调用这三个方法。如果有什么特殊要求,可以自定义主函数,直接写出就会覆盖(有点像 java 的构造函数规则)。从官方 wiki 中可以看到run 的代码

function love.run()

    if love.math then
        love.math.setRandomSeed(os.time())
    end

    if love.load then love.load(arg) end

    -- We don't want the first frame's dt to include time taken by love.load.
    if love.timer then love.timer.step() end

    local dt = 0

    -- Main loop time.
    while true do
        -- Process events.
        if love.event then
            love.event.pump()
            for name, a,b,c,d,e,f in love.event.poll() do
                if name == "quit" then
                    if not love.quit or not love.quit() then
                        return a
                    end
                end
                love.handlers[name](a,b,c,d,e,f)
            end
        end

        -- Update dt, as we'll be passing it to update
        if love.timer then
            love.timer.step()
            dt = love.timer.getDelta()
        end

        -- Call update and draw
        if love.update then love.update(dt) end -- will pass 0 if love.timer is disabled

        if love.graphics and love.graphics.isActive() then
            love.graphics.clear(love.graphics.getBackgroundColor())
            love.graphics.origin()
            if love.draw then love.draw() end
            love.graphics.present()
        end

        if love.timer then love.timer.sleep(0.001) end
    end

end

通过上述代码(可以不要关心其他方法,单找 load,update,draw)可以看到,首先调用的就是 load,然后进入循环体内,不断先后调用 update 方法,draw 方法。

以上可当作 love2d 的引擎原理,闲话少说,下面进入正题:贪吃蛇

写游戏很能锻炼算法思考,在接触游戏编程之前,我很难理解那些数据结构以及算法到底在哪里用到。Java 中将大多数数据结构已经封装成类,可以直接调用其提供的各种方法,一般也可以满足需求,那学数据结构和算法用在哪里?毕竟,如若没有可以应用的地方,学过就忘(当年纠结了很久终于理解了堆排序,如今一片茫然,唉……)

我在写贪吃蛇的时候,想了很久如何实现,心中有个猜想但是不太确定,后来群里大神提点了一下肯定了我的想法:数组。

整个地图,就是方块矩阵,蛇身也好,苹果也好,墙壁也好,都是矩阵组成,所要控制的,就是如何计算出蛇身移动过程中,矩阵坐标的变化,应当考虑一下问题:

  • 如何传递蛇头的坐标变化到蛇身的每一节。
  • 如何随机生成苹果方块的位置,保证不与蛇身,墙壁重叠
  • 蛇吃到苹果后,应该做什么操作(身子加长,苹果刷新,速度加快等)
  • 蛇撞到墙壁后如何结束游戏
  • 如何区分不动(墙壁),动(蛇,苹果)的绘画

下面上代码,带着这些问题读代码,会更清晰明白些:
首先有如下置顶声明的变量(具体含义,可在下面代码中理解)

local updateCD=0.5
local timer=0.5
local dir={x=0,y=1}
local lastDir={x=0,y=0}
local map={}
local food={x=0,y=0}

从 load 说起

之前提到,load 是预加载方法,那么初始化等操作自然就放在这里:

function love.load()
    setupMap() --1
    setupSnake() --2
    drawSnake(true) --3
    newFood() --4
end

这里调用了一系列方法,从名字可以看出依次进行了如下操作:
1. 设置地图
2. 设置蛇
3. 画蛇
4. 画苹果

设置地图,就是画出地图边界:

local function setupMap()
    map={}
    for x=1,15 do
        map[x]={}
        for y=1,15 do
            if x==1 or x==15 or y==1 or y==15 then
                map[x][y]=true 
            else
                map[x][y]=false
            end
        end
    end 
end

可见,这就是个普通的二位数组赋值方法,用 true 表示白格,false 表示无色(黑色),白格可能代表墙壁,可能代表蛇身,可能代表苹果,这里就是四周的墙壁。

接下来,设置蛇:

local snake={}
local function setupSnake()
    snake={}
    for i=1,5 do
        snake[i]={x=i+5,y=7} 
    end
end

也是一个简单的赋值函数,不过这里是用 lua 中 table 这个数据结构来存储蛇身的位置,以便后面根据蛇身当前位置在地图上画出蛇身。

画蛇,前面已经通过 setupSnake 设置了蛇身的位置,下面就要在 Map 上绘蛇了。这里就体现了上面提到的动静之分,动态的内容,通过保存其状态值,再通过 update 不断更新到地图上,而静态的可以直接画在地图上。

local function drawSnake(toggle)
    for i,v in ipairs(snake) do
        map[v.x][v.y]=toggle
    end
end

调用的时候传递了参数 true,也就是像填充墙壁一样,填充蛇身。
再下来,画苹果。不难想象,这是用随即函数,生成苹果坐标位置,将其填充到地图上:

local function newFood()
    repeat 
        food.x= love.math.random(2,14)
        food.y= love.math.random(2,14)
    until check(food.x,food.y)==false
    map[food.x][food.y]=true
end
local function check(x,y)
    return map[x][y]
end

检测是否冲突就很简单了,只要看当前 map 值是否为 true 即可。上述循环的写法与 Java 不是很相同,不过似乎逻辑是一样(不错,我又晕了,自己体会吧……)

实时渲染,或者说循环刷新,或者说……

预加载完成了,下面开始写实时渲染逻辑,其实我也不知道这种称呼对不对,通俗点讲就是循环逻辑,就好像翻页小人动画一样,这个 update 就是在不断翻页:

function love.update(dt)
    input()
    timer=timer-dt
    if timer<0 then
        timer=updateCD
        updateSnake()
    end
end
local function updateSnake()
    lastDir.x=dir.x
    lastDir.y=dir.y
    local targetX,targetY=snake[1].x+dir.x,snake[1].y+dir.y
    if check(targetX,targetY) then
        if targetX==food.x and targetY==food.y then --eat
            eat()
        else --hit
            gameover()
            return
        end
    end
    drawSnake(false)
    for i=#snake,2,-1 do
        snake[i].x=snake[i-1].x
        snake[i].y=snake[i-1].y
    end
    snake[1].x=targetX
    snake[1].y=targetY
    drawSnake(true)
end
local function input()
    if love.keyboard.isDown("up") then
        if lastDir.y==0 then
            dir.x,dir.y=0,-1
        end
    elseif love.keyboard.isDown("down") then
        if lastDir.y==0 then
            dir.x,dir.y=0,1
        end
    elseif love.keyboard.isDown("left") then
        if lastDir.x==0 then
            dir.x,dir.y=-1,0
        end
    elseif love.keyboard.isDown("right") then
        if lastDir.x==0 then
            dir.x,dir.y=1,0
        end
    end
end
local function eat()
    table.insert(snake, {x=snake[1].x,y=snake[1].y})
    updateCD=updateCD*0.9
    newFood()
end
local function gameover()
    local title = "Game Over"
    local message = "Your Score is "..tostring(#snake-5)
    local buttons = {"Restart!", "Quit!", escapebutton = 2}
    local pressedbutton = love.window.showMessageBox(title, message, buttons)
    if pressedbutton == 1 then
           setupMap()
        setupSnake()
        drawSnake(true)
        newFood()
        timer=0.5
    elseif pressedbutton == 2 then
        love.event.quit()
    end
end

它做了两件事,第一个就是监听输入(上下左右),第二件,就是更新蛇身位置。
须知,update 执行的频率十分高,也就是常说的 FPS,dt 实际上就是每帧间隔时间(也可能是每帧持续时间。。。我忘了,先前研究过另一个框架跟这里不同,我现在懒得查验……),为了避免出现疯蛇乱跑的现象,需要减缓其行动频率,也就是当翻页到了一定时间,才进行一次更新。
updateSnake 方法可说是这个游戏的核心算法所在了,主要解决蛇身移动时的坐标计算,如果方向不动,蛇身在现有方向前进,如果按下了上下左右键,就应进行相应转向,并且让其无法从反方向走。具体我就不解释了,可以试着自己实现下(为了实现贪吃蛇,我也可是进行了一番苦思冥想,自以为用了什么新方法,结果与 A 大这些不谋而合~)

最后,draw 方法:

function love.draw()
    drawMap()
end
local function drawMap()
    love.graphics.setColor(255,255,255)
    for x=1,15 do
    for y=1,15 do
        local how=map[x][y] and "fill" or "line"
        love.graphics.rectangle(how, x*32+100, y*32, 30, 30, 5, 5)
    end
    end
end

这就是调用 love2d 的绘图功能,画出整个内容。这个过程有点像先用白蜡笔在白纸上作图,什么也看不到,或者只能看到过模糊的痕迹,最后讲颜料往纸上一泼,一切呈现出来,让人眼前一亮~

大概就是这样了,很简单,不是么?
最后,给出完整代码,只要保存为 main.lua,是用配好的环境运行就可以了:

群号:104785979
群管理 Alexar 就是这段代码的作者啦~

local updateCD=0.5 
local timer=0.5
local dir={x=0,y=1}
local lastDir={x=0,y=0}
local map={}
local food={x=0,y=0}
local function setupMap()
    map={}
    for x=1,15 do
        map[x]={}
        for y=1,15 do
            if x==1 or x==15 or y==1 or y==15 then
                map[x][y]=true 
            else
                map[x][y]=false
            end
        end
    end 
end
local function drawMap()
    love.graphics.setColor(255,255,255)
    for x=1,15 do
    for y=1,15 do
        local how=map[x][y] and "fill" or "line"
        love.graphics.rectangle(how, x*32+100, y*32, 30, 30, 5, 5)
    end
    end
end
local function check(x,y)
    return map[x][y]
end
local function newFood()
    repeat 
        food.x= love.math.random(2,14)
        food.y= love.math.random(2,14)
    until check(food.x,food.y)==false
    map[food.x][food.y]=true
end
local snake={}
local function setupSnake()
    snake={}
    for i=1,5 do
        snake[i]={x=i+5,y=7} 
    end
end
local function drawSnake(toggle)
    for i,v in ipairs(snake) do
        map[v.x][v.y]=toggle
    end
end
local function gameover()
    local title = "Game Over"
    local message = "Your Score is "..tostring(#snake-5)
    local buttons = {"Restart!", "Quit!", escapebutton = 2}

    local pressedbutton = love.window.showMessageBox(title, message, buttons)
    if pressedbutton == 1 then
           setupMap()
        setupSnake()
        drawSnake(true)
        newFood()
        timer=0.5
    elseif pressedbutton == 2 then
        love.event.quit()
    end
end
local function eat()
    table.insert(snake, {x=snake[1].x,y=snake[1].y})
    updateCD=updateCD*0.9
    newFood()
end
local function updateSnake()
    lastDir.x=dir.x
    lastDir.y=dir.y
    local targetX,targetY=snake[1].x+dir.x,snake[1].y+dir.y
    if check(targetX,targetY) then
        if targetX==food.x and targetY==food.y then --eat
            eat()
        else --hit
            gameover()
            return
        end
    end
    drawSnake(false)
    for i=#snake,2,-1 do
        snake[i].x=snake[i-1].x
        snake[i].y=snake[i-1].y
    end
    snake[1].x=targetX
    snake[1].y=targetY

    drawSnake(true)

end
local function input()
    if love.keyboard.isDown("up") then
        if lastDir.y==0 then
            dir.x,dir.y=0,-1
        end
    elseif love.keyboard.isDown("down") then
        if lastDir.y==0 then
            dir.x,dir.y=0,1
        end
    elseif love.keyboard.isDown("left") then
        if lastDir.x==0 then
            dir.x,dir.y=-1,0
        end
    elseif love.keyboard.isDown("right") then
        if lastDir.x==0 then
            dir.x,dir.y=1,0
        end
    end
end
function love.load()
    setupMap()
    setupSnake()
    drawSnake(true)
    newFood()
end

function love.update(dt)
    input()
    timer=timer-dt
    if timer<0 then
        timer=updateCD
        updateSnake()
    end

end

function love.draw()
    drawMap()
end