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用React Native製作一個簡單的遊戲引擎

簡介

今天我們將學習如何使用React Native製作一個遊戲。因為我們使用的是React Native,這個遊戲將是跨平臺的,這意味著你可以在android、iOS和網路上玩同一個遊戲。然而,今天我們將只關注移動裝置。所以我們開始吧。

開始吧

要製作任何遊戲,我們需要一個迴圈,在我們玩的時候更新我們的遊戲。這個迴圈被優化以順利運行遊戲,為此我們將使用 React Native遊戲引擎 。

首先讓我們用以下命令建立一個新的React Native應用。

npx react-native init ReactNativeGame

建立專案後,我們需要新增一個依賴項,以便新增遊戲引擎。

npm i -S react-native-game-engine

這個命令將把React Native遊戲引擎新增到我們的專案中。

那麼,我們要做一個什麼樣的遊戲呢?為了簡單起見,讓我們做一個蛇的遊戲,它可以吃食物的碎片並增長身長。

對React Native遊戲引擎的簡單介紹

React Native Game Engine是一個輕量級的遊戲引擎。它包括一個元件,允許我們將物件的陣列新增為實體,這樣我們就可以對它們進行操作。為了編寫我們的遊戲邏輯,我們使用了一個系統道具陣列,它允許我們操縱實體(遊戲物件),檢測觸控,以及許多其他令人敬畏的細節,幫助我們製作一個簡單的、功能性的遊戲。

讓我們在React Native中建立一個蛇形遊戲

要製作一個遊戲,我們需要一個畫布或容器,我們將在其中新增遊戲物件。要製作一個畫布,我們只需新增一個帶有風格的檢視元件,像這樣。

// App.js     
<View style={styles.canvas}>
</View>

我們可以像這樣新增我們的樣式。

const styles = StyleSheet.create({
  canvas: {
    flex: 1,backgroundColor: "#000000",alignItems: "center",justifyContent: "center",}
});

在畫布中,我們將使用 GameEngine 元件和一些來自React Native Game Engine的樣式。

import { GameEngine } from "react-native-game-engine";
import React,{ useRef } from "react";
import Constants from "./Constants";


export default function App() {
  const BoardSize = Constants.GRID_SIZE * Constants.CELL_SIZE;
  const engine = useRef(null);
  return (
    <View style={styles.canvas}>
      <GameEngine
              ref={engine}
              style={{
                width: BoardSize,height: BoardSize,flex: null,backgroundColor: "white",}}
            />
    </View>
);

我們還使用 useRef() React Hook為遊戲引擎添加了一個ref,以便日後使用。

我們還在程式設計客棧專案的根部建立了一個 Constants.js 檔案來儲存我們的常量值。

// Constants.js
import { Dimensions } from "react-native";
export default {
  MAX_WIDTH: Dimensions.get("screen").width,MAX_HEIGHT: Dimensions.get("screen").height,GRID_SIZE: 15,CELL_SIZE: 20
};

你會注意到我們正在做一個15乘15的網格,我們的蛇將在那裡移動。

這時我們的遊戲引擎已經設定好了,以顯示蛇和它的食物。我們需要將實體和道具新增到 GameEngine ,但在此之前,我們需要建立一個蛇和食物的元件,在裝置上渲染。

建立遊戲實體

讓我們首先製作蛇。蛇分為兩部分,頭部和身體(或尾巴)。現在我們將製作蛇的頭部,我們將在本教程的後面新增蛇的尾巴。

為了製作蛇的頭部,我們將在元件資料夾中製作一個 Head 元件。

正如你所看到的,我們有三個元件: Head , Food ,和 Tail 。我們將在本教程中逐一檢視這些檔案的內容。

在 Head 元件中,我們將建立一個帶有一些樣式的檢視。

import React from "react";
import { View } from "react-native";
export default function Head({ position,size }) {
  return (
    <View
      style={{
        width: size,height: size,backgroundColor: "red",position: "absolute",left: position[0] * size,top: position[1] * size,}}
    ></View>
  );
} 

我們將傳遞一些道具來設定頭部的大小和位置。

我們使用 position: "absolute" 屬性來輕鬆移動頭部。

這將呈現一個正方形,我們不打算使用更復雜的東西;一個正方形或長方形的形狀代表蛇的身體,一個圓形的形狀代表食物。

現在讓我們將這條蛇的頭部新增到 GameEngine 。

要新增任何實體,我們需要在 GameEngine 中的 entities 道具中傳遞一個物件。

//App.js
import Head from "./components/Head";


 <GameEngine
        ref={engine}
        style={{
          width: BoardSize,}}
        entities={{
          head: {
            position: [0,0],size: Constants.CELL_SIZE,updateFrequency: 10,nextMove: 10,xspeed: 0,yspeed: 0,renderer: <Head />,}
        }} 
/>

我們在 entities 道具中傳遞了一個物件,其關鍵是頭。這些是它定義的屬性。

  • position 是一組座標,用於放置蛇頭。
  • size 是設定蛇頭大小的值。
  • xspeedyspeed 是決定蛇的運動和方向的值,可以是1、0或-1。注意,當 xspeed 被設定為1或-1時,那麼 yspeed 的值必須為0,反之亦然
  • 最後, renderer ,負責渲染該元件
  • updateFrequencynextMove 將在後面討論。

在新增完 Head 元件後,我們也來新增其他元件。

// commponets/Food/index.js
import React from "react";
import { View } from "react-native";
export default function Food({ position,backgroundColor: "green",borderRadius: 50
      }}
    ></View>
  );
}

Food 元件與 Head 元件類似,但我們改變了背景顏色和邊框半徑,使其成為一個圓形。

現在建立一個 Tail 元件。這個可能很棘手。

// components/Tail/index.js

import React from "react";
import { View } from "react-native";
imphttp://www.cppcns.comort Constants from "../../Constants";
export default function Tail({ elements,position,size }) {
  const tailList = elements.map((el,idx) => (
    <View
      key={idx}
      style={{
        width: size,left: el[0] * size,top: el[1] * size,}}
    />
  ));
  return (
    <View
      style={{
        width: Constants.GRID_SIZE * size,height: Constants.GRID_SIZE * size,}}
    >
      {tailList}
    </View>
  );
}

當蛇吃了食物後,我們將在蛇身中新增一個元素,這樣我們的蛇就會成長。這些元素將傳入 Tail 元件,這將表明它必須變大。

我們將迴圈瀏覽所有的元素來建立整個蛇身,附加上它,然後渲染。

在製作完所有需要的元件後,讓我們把這兩個元件作為 GameEngine 。

// App.js

import Food from "./components/Food";
import Tail from "./components/Tail";


// App.js
const randomPositions = (min,max) => {
    return Math.floor(Math.random() * (max - min + 1) + min);
  };


// App.js

<GameEngine
        ref={engine}
        style={{
          width: BoardSize,},food: {
            position: [
              randomPositions(0,Constants.GRID_SIZE - 1),randomPositions(0,],renderer: <Food />,tail: {
            size: Constants.CELL_SIZE,elements: [],renderer: <Tail />,}}

      />

為了保證食物位置的隨機性,我們做了一個帶有最小和最大引數的 randomPositions 函式。

在 tail ,我們在初始狀態下添加了一個空陣列,所以當蛇吃到食物時,它將在 elements: 空間中儲存每個尾巴的長度。

在這一點上,我們已經成功建立了我們的遊戲元件。現在是在遊戲迴圈中新增遊戲邏輯的時候了。

遊戲邏輯

為了使遊戲迴圈, GameEngine 元件有一個叫 systems 的道具,它接受一個數組的函式。

為了保持一切結構化,我正在建立一個名為 systems 的資料夾,並插入一個名為 GameLoop.js 的檔案。

在這個檔案中,我們正在匯出一個帶有某些引數的函式。

// GameLoop.js

export default function (entities,{ events,dispatch }) {
  ...

  return entities;
}

第一個引數是 entities ,它包含了我們傳遞給 GameEngine 元件的所有實體,所以我們可以操作它們。另一個引數是一個帶有屬性的物件,即 events 和 dispatch 。

移動蛇頭

讓我們編寫程式碼,將蛇頭向正確的方向移動。

在 GameLoop.js 函式中,我們將更新頭部的位置,因為這個函式在每一幀都會被呼叫。

// GameLoop.js
export default function (entities,dispatch }) {
  const head = entities.head;
程式設計客棧  head.position[0] http://www.cppcns.com+= head.xspeed;
  head.position[1] += head.yspeed;
}

我們使用 entities 引數訪問頭部,在每一幀中我們都要更新蛇頭的位置。

如果你現在玩遊戲,什麼也不會發生,因為我們把 xspeed 和 yspeed 設定為0。如果你把 xspeed 或 yspeed 設定為1,蛇的頭部會移動得很快。

為了減慢蛇的速度,我們將像這樣使用 nextMove 和 updateFrequency 的值。

const head = entities.head;

head.nextMove -= 1;
if (head.nextMove === 0) {
  head.nextMove = head.updateFrequency;

  head.position[0] += head.xspeed;
  head.position[1] += head.yspeed;
}

我們通過在每一幀中減去1來更新 nextMove 的值為0。當值為0時, if 條件被設定為 true , nextMove 值被更新回初始值,從而移動蛇的頭部。

現在,蛇的速度應該比以前慢了。

"遊戲結束!"條件

在這一點上,我們還沒有新增 "遊戲結束!"條件。第一個 "遊戲結束!"條件是當蛇碰到牆時,遊戲停止執行,並向用戶顯示一條資訊,表明遊戲已經結束。

為了新增這個條件,我們使用這段程式碼。

if (head.nextMove === 0) {
  head.nextMove = head.updateFrequency;
  if (
        head.position[0] + head.xspeed < 0 ||
        head.position[0] + head.xspeed >= Constants.GRID_SIZE ||
        head.position[1] + head.yspeed < 0 ||
        head.position[1] + head.yspeed >= Constants.GRID_SIZE
      ) {
        dispatch("game-over");
      } else {
        head.position[0] += head.xspeed;
        head.position[1] += head.yspeed;
    }

第二個 if 條件是檢查蛇頭是否觸及牆壁。如果該條件為真,那麼我們將使用 dispatch 函式來發送一個 "game-over" 事件。

通過 else ,我們正在更新蛇的頭部位置。

現在讓我們新增 "遊戲結束!"的功能。

每當我們派發一個 "game-over" 事件時,我們將停止遊戲,並顯示一個警告:"遊戲結束!"讓我們來實現它。

為了監聽 "game-over" 事件,我們需要將 onEvent 道具傳遞給 GameEngine 元件。為了停止遊戲,我們需要新增一個 running 道具並傳入 useState 。

我們的 GameEngine 應該看起來像這樣。

// App.js
import React,{ useRef,useState } from "react";
import GameLoop from "./systems/GameLoop";

....
....

const [isGameRunning,setIsGameRunning] = useState(true);

....
....

 <GameEngine
        ref={engine}
        style={{
          width: BoardSize,}}
        systems={[GameLoop]}
        running={isGameRunning}
        onEvent={(e) => {
          switch (e) {
            case "game-over":
              alert("Game over!");
              setIsGameRunning(false);
              return;
          }
        }}
      />

在 GameEngine 中,我們已經添加了 systems 道具,並通過我們的 GameLoop 函式傳入了一個數組,同時還有一個 running 道具和一個 isGameRunning 狀態。最後,我們添加了 onEvent 道具,它接受一個帶有事件引數的函式,這樣我們就可以監聽我們的事件。

在這種情況下,我們在switch語句中監聽 "game-over" 事WUMKz件,所以當我們收到該事件時,我們顯示 "Game over!" 警報,並將 isGameRunning 狀態設定為 false ,以停止遊戲。

食用食物

我們已經寫好了 "遊戲結束!"的邏輯,現在讓我們來寫一下讓蛇吃食物的邏輯。

當蛇吃了食物後,食物的位置應該隨機變化。

開啟 GameLoop.js ,寫下以下程式碼。

// GameLoop.js

const randomPositions = (min,max) => {
  return Math.floor(Math.random() * (max - min + 1) + min);
};

export default function (entities,dispatch }) {
  const head = entities.head;
  const food = entities.food;

  ....
  ....
  ....
  if (
        head.position[0] + head.xspeed < 0 ||
        head.position[0] + head.xspeed >= Constants.GRID_SIZE ||
        head.position[1] + head.yspeed < 0 ||
        head.position[1] + head.yspeed >= Constants.GRID_SIZE
      ) {
        dispatch("game-over");
      } else {

     head.position[0] += head.xspeed;
     head.position[1] += head.yspeed;

     if (
          head.position[0] == food.position[0] &&
          head.position[1] == food.position[1]
        ) {

          food.position = [
            randomPositions(0,];
        }
  }

我們添加了一個 if ,以檢查蛇頭和食物的位置是否相同(這將表明蛇已經 "吃 "了食物)。然後,我們使用 randomPositions 函式更新食物的位置,正如我們在上面的 App.js 。請注意,我們是通過 entities 引數來訪問食物的。

控制蛇

現在讓我們來新增蛇的控制。我們將使用按鈕來控制蛇的移動位置。

要做到這一點,我們需要在畫布下面的螢幕上新增按鈕。

// App.js

import React,useState } from "react";
import { StyleSheet,Text,View } from "react-native";
import { GameEngine } from "react-native-game-engine";
import { TouchableOpacity } from "react-native-gesture-handler";
import Food from "./components/Food";
import Head from "./components/Head";
import Tail from "./components/Tail";
import Constants from "./Constants";
import GameLoop from "./systems/GameLoop";
export default function App() {
  const BoardSize = Constants.GRID_SIZE * Constants.CELL_SIZE;
  const engine = useRef(null);
  const [isGameRunning,setIsGameRunning] = useState(true);
  const randomPositions = (min,max) => {
    return Math.floor(Math.random() * (max - min + 1) + min);
  };
  const resetGame = () => {
    engine.current.swap({
      head: {
        position: [0,food: {
        position: [
          randomPositions(0,tail: {
        size: Constants.CELL_SIZE,});
    setIsGameRunning(true);
  };
  return (
    <View style={styles.canvas}>
      <GameEngine
        ref={engine}
        style={{
          width: BoardSize,}}
        systems={[GameLoop]}
        running={isGameRunning}
        onEvent={(e) => {
          switch (e) {
            case "game-over":
              alert("Game over!");
              setIsGameRunning(false);
              return;
          }
        }}
      />
      <View style={styles.controlContainer}>
        <View style={styles.controllerRow}>
          <TouchableOpacity onPress={() => engine.current.dispatch("move-up")}>
            <View style={styles.controlBtn} />
          </TouchableOpacity>
        </View>
        <View style={styles.controllerRow}>
          <TouchableOpacity
            onPress={() => engine.current.dispatch("move-left")}
          >
            <View style={styles.controlBtn} />
          </TouchableOpacity>
          <View style={[styles.controlBtn,{ backgroundColor: null }]} />
          <TouchableOpacity
            onPress={() => engine.current.dispatch("move-right")}
          >
            <View style={styles.controlBtn} />
          </TouchableOpacity>
        </View>
        <View style={styles.controllerRow}>
          <TouchableOpacity
            onPress={() => engine.current.dispatch("move-down")}
          >
            <View style={styles.controlBtn} />
          </TouchableOpacity>
        </View>
      </View>
      {!isGameRunning && (
        <TouchableOpacity onPress={resetGame}>
          <Text
            style={{
              color: "white",marginTop: 15,fontSize: 22,padding: 10,backgroundColor: "grey",borderRadius: 10
            }}
          >
            Start New Game
          </Text>
        </TouchableOpacity>
      )}
    </View>
  );
}
const styles = StyleSheet.create({
  canvas: {
    flex: 1,controlContainer: {
    marginTop: 10,controllerRow: {
    flexDirection: "row",controlBtn: {
    backgroundColor: "yellow",width: 100,height: 100,});

除了控制之外,我們還添加了一個按鈕,以便在前一個遊戲結束時開始一個新的遊戲。這個按鈕只在遊戲沒有執行時出現。在點選該按鈕時,我們通過使用遊戲引擎的 swap 函式來重置遊戲,傳入實體的初始物件,並更新遊戲的執行狀態。

現在說說控制。我們已經添加了可觸控物體,當按下這些物體時,就會派發將在遊戲迴圈中處理的事件。

// GameLoop.js
....
....
 export default function (entities,dispatch }) {
    const head = entities.head;
    const food = entities.food;

  if (events.length) {
    events.forEach((e) => {
      switch (e) {
        case "move-up":
          if (head.yspeed === 1) return;
          head.yspeed = -1;
          head.xspeed = 0;
          return;
        case "move-right":
          if (head.xspeed === -1) return;
          head.xspeed = 1;
          head.yspeed = 0;
          return;
        case "move-down":
          if (head.yspeed === -1) return;
          head.yspeed = 1;
          head.xspeed = 0;
          return;
        case "move-left":
          if (head.xspeed === 1) return;
          head.xspeed = -1;
          head.yspeed = 0;
          return;
      }
    });
  }

....
....
});

在上面的程式碼中,我們添加了一個 switch 語句來識別事件並更新蛇的方向。

還在聽我說嗎?很好!唯一剩下的就是尾巴了。

尾巴功能

當蛇吃了食物後,我們希望它的尾巴能長出來。我們還想在蛇咬到自己的尾巴或身體時發出一個 "遊戲結束!"的事件。

讓我們來新增尾巴邏輯。

// GameLoop.js

const tail = entities.tail;

....
....

....

    else {
      tail.elements = [[head.position[0],head.position[1]],...tail.elements];
      tail.elements.pop();

      head.position[0] += head.xspeed;
      head.position[1] += head.yspeed;

      tail.elements.forEach((el,idx) => {
        if (
          head.position[0] === el[0] &&
          head.position[1] === el[1] 
        )
          dispatch("game-over");
      });
      if (
        head.position[0] == food.position[0] &&
        head.position[1] == food.position[1]
      ) {
        tail.elements = [
          [head.position[0],...tail.elements,];

        food.position = [
          randomPositions(0,];
      }
    }

為了使尾巴跟隨蛇的頭部,我們要更新尾巴的元素。我們通過將頭部的位置新增到元素陣列的開頭,然後刪除尾巴元素陣列上的最後一個元素來實現這一目的。

在這之後,我們寫一個條件,如果蛇咬了自己的身體,我們就分派 "game-over" 事件。

最後,每當蛇吃了食物,我們就用蛇頭的當前位置來追加蛇尾的元素,以增加蛇尾的長度。

下面是 GameLoop.js 的完整程式碼。

// GameLoop.js

import Constants from "../Constants";
const randomPositions = (min,max) => {
  return Math.floor(Math.random() * (max - min + 1) + min);
};
  export default function (entities,dispatch }) {
    const head = entities.head;
    const food = entities.food;
    const tail = entities.tail;
  if (events.length) {
    events.forEach((e) => {
      switch (e) {
        case "move-up":
          if (head.yspeed === 1) return;
          head.yspeed = -1;
          head.xspeed = 0;
          return;
        case "move-right":
          if (head.xspeed === -1) return;
          head.xspeed = 1;
          head.yspeed = 0;
          // ToastAndroid.show("move right",ToastAndroid.SHORT);
          return;
        case "move-down":
          if (head.yspeed === -1) return;
          // ToastAndroid.show("move down",ToastAndroid.SHORT);
          head.yspeed = 1;
          head.xspeed = 0;
          return;
        case "move-left":
          if (head.xspeed === 1) return;
          head.xspeed = -1;
          head.yspeed = 0;
          // ToastAndroid.show("move left",ToastAndroid.SHORT);
          return;
      }
    });
  }
  head.nextMove -= 1;
  if (head.nextMove === 0) {
    head.nextMove = head.updateFrequency;
    if (
      head.position[0] + head.xspeed < 0 ||
      head.position[0] + head.xspeed >= Constants.GRID_SIZE ||
      head.position[1] + head.yspeed < 0 ||
      head.position[1] + head.yspeed >= Constants.GRID_SIZE
    ) {
      dispatch("game-over");
    } else {
      tail.elements = [[head.position[0],...tail.elements];
      tail.elements.pop();
      head.position[0] += head.xspeed;
      head.position[1] += head.yspeed;
      tail.elements.forEach((el,idx) => {
        console.log({ el,idx });
        if (
          head.position[0] === el[0] &&
          head.position[1] === el[1] 
        )
          dispatch("game-over");
      });
      if (
        head.position[0] == food.position[0] &&
        head.position[1] == food.position[1]
      ) {
        tail.elements = [
          [head.position[0],];
      }
    }
  }
  return entities;
}

結語

現在你的第一個React Native遊戲已經完成了你可以在自己的裝置上執行這個遊戲來玩。我希望你能學到一些新的東西,也希望你能與你的朋友分享。

謝謝你的閱讀,祝你有個愉快的一天。

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