Collision Detection

Teraz skoro zaimplementowaliśmy przestrzeń gry, jedzenie i węża jak i jego ciągłe poruszanie się, potrzebujemy jeszcze jednej, finalnej rzeczy aby to wyglądało i działało jak prawdziwa gra: detekcji kolizji . Koncept opiera się na ciągłym sprawdzaniu czy wąż w coś uderzył i potrzebujemy tego z dwóch powodów: aby zobaczyć czy wąż właśnie zjadł jedzenie czy też uderzył w przeszkodę (ścianę albo własny ogon)

Metoda DoCollisionCheck()

Detekcja kolizji zostanie wykorzystania w metodzie nazwanej DoCollisionCheck() więc musimy ją zaimplementować. Oto jak powinna obecnie wyglądać:

private void DoCollisionCheck()
{
    SnakePart snakeHead = snakeParts[snakeParts.Count - 1];
    
    if((snakeHead.Position.X == Canvas.GetLeft(snakeFood)) && (snakeHead.Position.Y == Canvas.GetTop(snakeFood)))
    {            
    EatSnakeFood();
    return;
    }

    if((snakeHead.Position.Y < 0) || (snakeHead.Position.Y >= GameArea.ActualHeight) ||
    (snakeHead.Position.X < 0) || (snakeHead.Position.X >= GameArea.ActualWidth))
    {
    EndGame();
    }

    foreach(SnakePart snakeBodyPart in snakeParts.Take(snakeParts.Count - 1))
    {
    if((snakeHead.Position.X == snakeBodyPart.Position.X) && (snakeHead.Position.Y == snakeBodyPart.Position.Y))
        EndGame();
    }
}

Jak jak wspominałem, wykonujemy dwa sprawdzenia: pierwsze aby zobaczyć czy obecna pozycja głowy węża pasuje do pozycji obecnego kawałka jedzenia. Jeżeli tak to wywołujemy metodę EatSnakeFood() (więcej o niej później). Wtedy sprawdzamy czy pozycja głowy węża wykracza poza granice przestrzeni gry aby zobaczyć czy wąż jest w drodze wyjścia przez jedną z granic. Jeżeli tak jest, to wywołujemy metodę EndGame(). Na końcu sprawdzamy czy głowa węża styka się z jedną z części ciała - jeżeli tak, to znaczy że wąż uderzył w swój własny ogon, co również kończy grę wraz z wywołaniem EndGame()

Metoda EatSnakeFood()

Metoda EatSnakeFood() jest odpowiedzialna za wykonanie kilku rzeczy, ponieważ od razu jak wąż zje kawałek jedzenia, musimy dodać nowy kawałek, w nowej lokacji, jak i dostosować wynik, długość węża i obecną prędkość gry. Dla wyniku musimy zadeklarować nową lokalną zmienną nazwaną currentScore

public partial class SnakeWPFSample : Window  
{  
    ....  
    private int snakeLength;  
    private int currentScore = 0;  
    ....

Mając to na miejscu, dodajmy metodę EatSnakeFood():

private void EatSnakeFood()
{
    snakeLength++;
    currentScore++;
    int timerInterval = Math.Max(SnakeSpeedThreshold, (int)gameTickTimer.Interval.TotalMilliseconds - (currentScore * 2));
    gameTickTimer.Interval = TimeSpan.FromMilliseconds(timerInterval);        
    GameArea.Children.Remove(snakeFood);
    DrawSnakeFood();
    UpdateGameStatus();
}

Jak wspomnieliśmy, dzieje się tutaj kilka rzeczy:

• Zwiększamy wartości zmennych snakeLength i currentScore o 1 aby pokazać fakt, że wąż właśnie zjadł kawałek jedzenia
• Ustawiamy Interval gameTickTimer z wykorzystaniem następującej zasady: obecny currentScore jest mnożony przez 2 a następnej odejmowany od obecnego intervalu (prędkości). To sprawia, że prędkość rośnie wykładniczo wraz z długością węża, co sprawia że gra staje się coraz trudniejsza. Wcześniej zdefiniowaliśmy dolną granicę prędkości w stałej SnakeSpeedThreshold co oznacza że prędkość gry nigdy nie spadnie poniżej prędkości 100 ms
• Wtedy usuwamy właśnie zjedzony przez węża kawałek jedzenia i wywołujemy metodę DeawSnakeFood() która to dodaje nowy kawałek jedzenia w nowym miejscu.
• Na końcu wywołujemy metodę UpdateGameStatus(), która wygląda w następujący sposób:

private void UpdateGameStatus()
{
    this.Title = "SnakeWPF - Score: " + currentScore + " - Game speed: " + gameTickTimer.Interval.TotalMilliseconds;
}

Ta metoda po prostu będzie aktualizowała właściwość Title należąca do Window aby odzwierciedlić obecny wynik i prędkość gry. Jest to łatwy sposób na pokazanie obecnego stanu, który to może być rozszerzany w przyszłości, jeśli zajdzie taka potrzeba.

Metoda EndGame()

Potrzebujemy też kawałka kodu który będzie wywoływany kiedy gra powinna się skończyć. Zrobimy to z wykorzystaniem metody EndGame() , która to jest obecnie wywoływana w metodzie DoCollisionCheck(). Jak możesz zobaczyć, jest narazie bardzo prosta:

private void EndGame()
{
    gameTickTimer.IsEnabled = false;
    MessageBox.Show("Oooops, you died!\n\nTo start a new game, just press the Space bar...", "SnakeWPF");
}

Oprócz pokazania wiadomości do użytkownika o niefortunnym odejściu naszego ukochanego węża, zatrzymamy też gameTickTimer. Ponieważ ten timer jest przyczyną działania wszystkich rzeczy w grze, to od razu jak będzie zatrzymany to cały ruch i tworzenie również się zatrzyma.

Ostatnie poprawki

Jesteśmy już prawie gotowi z pierwszym wydaniem w pełni działającej gry w Węża - w zasadzie to musimy zrobić dwie pomniejsze poprawki. Po pierwsze, musimy się upewnić że metoda DoCollisionCheck() jest wywoływana - to powinna być ostania akcja wykonywana w metodze MoveSnake() , którą zaimplementowaliśmy wcześniej:

private void MoveSnake()
{
    .....
    
    //... and then have it drawn!
    DrawSnake();
    // Finally: Check if it just hit something!
    DoCollisionCheck();        
}

Teraz detekcja kolizji jest wykonywana od razu jak wąż się poruszył! Pamiętasz jak mówiłem ci że zaimplementowaliśmy prostą wersję metody StartNewGame() . Musimy ją trochę rozbudować aby upewnić się że resetujemy wynik za każdym razem kiedy gra jest (re)startowana, a także kilka innych rzeczy. Więc zamieńmy metodę StartNewGame() na tą nieco rozbudowaną wersję:

private void StartNewGame()
{
    // Remove potential dead snake parts and leftover food...
    foreach(SnakePart snakeBodyPart in snakeParts)
    {
    if(snakeBodyPart.UiElement != null)
        GameArea.Children.Remove(snakeBodyPart.UiElement);
    }
    snakeParts.Clear();
    if(snakeFood != null)
    GameArea.Children.Remove(snakeFood);

    // Reset stuff
    currentScore = 0;
    snakeLength = SnakeStartLength;
    snakeDirection = SnakeDirection.Right;
    snakeParts.Add(new SnakePart() { Position = new Point(SnakeSquareSize * 5, SnakeSquareSize * 5) });
    gameTickTimer.Interval = TimeSpan.FromMilliseconds(SnakeStartSpeed);

    // Draw the snake again and some new food...
    DrawSnake();
    DrawSnakeFood();

    // Update status
    UpdateGameStatus();

    // Go!        
    gameTickTimer.IsEnabled = true;
}

Kiedy rozpoczyna się nowa gra, teraz dzieją się następujące rzeczy:

• Ponieważ to może nie być nasza pierwsza gra, to musimy się upewnić że wszystkie pozostałe rzeczy z poprzedniej gry są usunięte, w tym wszystkie istniejące części węża jak i pozostałe jedzenie.
• Musimy także zresetować niektóre zmienne to ich oryginalnych wartości np. wynik, długość węża, kierunek jak i szybkość . Musimy też dodać nową głowę węża (która będzie automatycznie rozszerzenie przez metodę MoveSnake()
• Wtedy wywołujemy metody DrawSnake() i DrawSnakeFood() aby wizualnie pokazać że zaczęła się nowa gra.
• Wtedy wywołujemy metodę UpdateGameStatus()
• I w końcu jesteśmy gotowi aby wystartować gameTickTimer - od razu znacznie tykać, co w zasadzie wprawi grę w ruch

Podsumowanie

Jeżeli przeszłeś przez wszystkie artykuły to gratulacje! - właśnie zbudowałeś swoją pierwszą grę w WPF-ie! . Naciesz się swoją ciężką pracą poprzez uruchomienie projektu, wciśnięcie Spacji i rozpoczęcie gry - nawet w tej prostej implementacji, Wąż jest fajną i uzależniającą grą!