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Scala de Aprendizagem: Parte 1 - O Jogo da Serpente


Oi Habr! Quando aprendo um novo idioma, costumo fazer uma cobra nele. Talvez um novato que também estuda Scala esteja interessado no código de outro novato neste PL. Para roqueiros experientes, meu primeiro código Scala provavelmente ficará triste. Para detalhes, bem-vindo ao gato.

Conteúdo


  • Scala de Aprendizagem: Parte 1 - O Jogo da Serpente

Referências


Código fonte

Sobre o jogo


Para trabalhar com gráficos, o libGdx foi usado no backend do LWJGL. O gerenciamento ocorre usando as setas do teclado.

Domínio


A classe de caso foi usada para simular as securas porque elas não são mutáveis, são comparadas por valor e geralmente são semelhantes ao registro de Haskell.

Ponto no espaço 2D:

case class Point(x: Int, y: Int)

Direção da viagem. Usando o padrão correspondente, essas classes podem ser usadas como enumeração:


    //         
    //enum Direction
    //{
    //    Up,
    //    Down,
    //    Right,
    //    Left
    //}
sealed abstract class Direction

case object Up extends Direction

case object Down extends Direction

case object Right extends Direction

case object Left extends Direction

A moldura dentro da qual a cobra se move

case class Frame(min: Point, max: Point) {
  def points = {
    for (i <- min.x until max.x + 1;
         j <- min.y until max.y + 1
         if i == min.x ||
           i == max.x ||
           j == min.y ||
           j == max.y)
      yield Point(i, j)
  }
}

Alimento para a cobra:

case class Food(body: Point, random: Random) {
  def moveRandomIn(frame: Frame): Food = {
    val x = random.between(frame.min.x + 1, frame.max.x)
    val y = random.between(frame.min.y + 1, frame.max.y)
    copy(body = Point(x, y))
  }
}

Serpente:

case class Snake(body: List[Point], direction: Direction) {
  def move(): Snake = {
    val point = direction match {
      case Up() => body.head.copy(y = body.head.y + 1)
      case Down() => body.head.copy(y = body.head.y - 1)
      case Left() => body.head.copy(x = body.head.x - 1)
      case Right() => body.head.copy(x = body.head.x + 1)
    }
    copy(body = point :: body.filter(p => p != body.last))
  }

  def turn(direction: Direction): Snake = {
    copy(direction = direction)
  }

  def eat(food: Food): Snake = {
    copy(body = food.body :: body)
  }

  def canEat(food: Food): Boolean = {
    food.body == body.head
  }

  def headIsIn(frame: Frame): Boolean = {
    body.head.x < frame.max.x &&
      body.head.y < frame.max.y &&
      body.head.x > frame.min.x &&
      body.head.y > frame.min.y
  }

  def isBitTail() = {
    body.tail.exists(p => p == body.head)
  }
}

Um jogo:

package domain

case class Game(food: Food, snake: Snake, frame: Frame, elapsedTime: Float, start: Snake) {
  val framePoints = frame.points.toList

  def handle(input: List[Direction]): Game = {
    if (input.isEmpty) {
      this
    } else {
      copy(snake = input.foldLeft(snake)((s, d) => s.turn(d)))
    }
  }

  def update(deltaTime: Float): Game = {
    val elapsed = elapsedTime + deltaTime
    if (elapsed > 0.1) {
      val game = copy(snake = snake.move(), elapsedTime = 0)
      if (!game.snake.headIsIn(frame)) {
        game.reset()
      } else if (game.snake.isBitTail()) {
        game.reset()
      } else if (game.snake.canEat(food)) {
        game.copy(snake = snake.eat(food), food = food.moveRandomIn(frame))
      } else {
        game
      }
    } else {
      copy(elapsedTime = elapsed)
    }
  }

  def reset() = copy(snake = start)

  def points: List[Point] = {
    (food.body :: snake.body) ::: framePoints
  }
}

Apresentação


Uma classe que coleta informações sobre botões pressionados

import com.badlogic.gdx.{InputAdapter}

class InputCondensate extends InputAdapter {

  private var keys: List[Int] = Nil

  def list: List[Int] = keys.reverse

  def clear(): Unit = {
    keys = Nil
  }

  override def keyDown(keycode: Int): Boolean = {
    keys = keycode :: keys
    true
  }
}

A classe que controla a exibição do jogo:

import com.badlogic.gdx.Input.Keys
import com.badlogic.gdx.graphics.glutils.ShapeRenderer
import com.badlogic.gdx.graphics.glutils.ShapeRenderer.ShapeType
import com.badlogic.gdx.graphics.{Color, GL20}
import com.badlogic.gdx.{Game, Gdx}

class SnakeGame(var game: domain.Game, val sizeMultiplayer: Float) extends Game {
  lazy val prs = new InputCondensate
  lazy val shapeRenderer: ShapeRenderer = new ShapeRenderer()

  override def create(): Unit = {
    Gdx.input.setInputProcessor(prs)
  }

  override def render(): Unit = {
    game = game
      .handle(prs.list.map(i => i match {
        case Keys.UP => domain.Up()
        case Keys.DOWN => domain.Down()
        case Keys.LEFT => domain.Left()
        case Keys.RIGHT => domain.Right()
      }))
      .update(Gdx.graphics.getDeltaTime())

    prs.clear()
    Gdx.gl.glClearColor(1, 1, 1, 1)
    Gdx.gl.glClear(GL20.GL_COLOR_BUFFER_BIT)
    shapeRenderer.setColor(Color.BLACK)
    shapeRenderer.begin(ShapeType.Filled)
    for (p <- game.points)
      shapeRenderer.circle(p.x * sizeMultiplayer, p.y * sizeMultiplayer, sizeMultiplayer / 2)
    shapeRenderer.end()
  }
}

O principal ponto de entrada do jogo:

import com.badlogic.gdx.backends.lwjgl.{LwjglApplication, LwjglApplicationConfiguration}

import scala.util.Random

object Main extends App {
  val config = new LwjglApplicationConfiguration
  config.title = "Scala Snake Game"
  config.width = 300
  config.height = 300
  val food = domain.Food(domain.Point(4, 4), new Random())
  val frame = domain.Frame(domain.Point(0, 0), domain.Point(30, 30))
  val snake = domain.Snake(domain.Point(5, 5) :: domain.Point(6, 6) :: domain.Point(7, 7) :: Nil, domain.Right())
  val game = domain.Game(food, snake, frame, 0, snake)
  new LwjglApplication(new SnakeGame(game, 10), config)
}

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