使用 PHP 和 Raylib 也可以开发贪吃蛇游戏

Raylib

Raylib 是用 C 语言编写的，被定义为"一个简单易用的库，用于享受视频游戏编程"。

它提供了非常直接的函数来操作视频、音频、读取键盘、鼠标或游戏手柄等输入。它还支持 2D 和 3D 渲染。是一个相当完整的库。

这里是 Raylib 架构的概述。它期望在 Raylib 的模块之上编写游戏、引擎或工具。模块提供处理相机、纹理、文本、形状、模型、音频、数学等功能。

Raylib 的架构概述。来源：www.raylib.com/index.html

它没有附带引擎内容，比如复杂的碰撞检测或物理。如果需要这样的功能，需要自己构建。或者找一些现成的、准备与 Raylib 一起工作的实现。原文链接使用 PHP 和 Raylib 也可以开发贪吃蛇游戏

Raylib PHP 扩展

最近一个 PHP 扩展引起了关注。由 @joseph-montanez 开发的 raylib-php 扩展在不久前发布了第一个 alpha 版本。

如果需要学习如何编译和运行它，请查看仓库的 README.md 文件。在 MacOS 上，以下步骤运行良好：

bash 复制代码

$ git clone git@github.com:joseph-montanez/raylib-php.git
$ cd raylib-php/
$ phpize
$ ./configure
$ make

它只在 PHP 7.4 上编译成功。所以确保有合适的 php 版本。

这个扩展旨在提供对 C 库的绑定，可以用 PHP 编写相同的游戏。

当然，由于 C 库不会提供游戏特定的功能，如物理等。所以这些功能必须在 PHP 端开发。

这个扩展还没有完成。可以查看官方仓库的 MAPPING.md 文件来了解已经完成了什么。

尽管它还没有完成，但已经相当实用了。

一个简单的贪吃蛇游戏

尽管"贪吃蛇"是一个简单的游戏，这里决定不完全实现它。主要目标是构建一个足够好的运行引擎，可以测试扩展的一些基本功能。

选择了几个需求来实现：

蛇必须不断移动，但可以改变方向
屏幕上应该有一个水果放置在随机位置
当蛇头碰到水果时，必须发生五件事：水果必须被销毁，蛇的身体必须增长，必须创建另一个水果，分数计数器必须增加一，蛇的速度也会增加
当蛇碰到窗口边缘时，它应该穿越到相反的边缘
应该很清楚，但玩家还需要使用输入设备（如键盘）改变蛇的方向

我选择不实现的两个非常重要的需求是：1）蛇不应该咬到自己。意思是如果由于任何原因蛇碰到自己的身体，游戏应该结束。2）蛇不能立即改变到相反的方向。所以当你向右移动时，切换到左方向需要先向上或向下。

这两个需求没有实现，因为它们纯粹是算法性的，不会给扩展本身的实验增加太多内容。

实现

这个游戏的实现有两个组件：游戏循环 和游戏状态。

游戏循环负责根据用户输入和计算更新游戏状态，然后在屏幕上绘制这个状态。为此，我创建了一个名为"GameLoop"的类。

游戏状态保存游戏的快照。它保存诸如玩家分数、水果的 x, y 坐标、蛇的 x, y 坐标以及组成其身体的所有方块。为此创建了一个"GameState"类。

下面是它们的样子。

游戏循环

GameLoop 类初始化系统，并创建一个循环，在每次迭代时执行两个步骤：更新状态和绘制状态。

所以在构造函数中，我只是初始化画布的宽度和高度，并实例化 GameState。

作为 GameState 的参数，我传递了宽度和高度除以所需的单元格大小（在我的例子中是 30 像素）。这些值表示 GameState 可以使用的最大 X 和 Y 坐标。我们稍后会检查它们。

php 复制代码

// GameLoop.php
final class GameLoop
{
  // ...
  public function __construct(
    int $width,
    int $height
  ) {
    $this->width = $width;
    $this->height = $height;

    // 30
    $s = self::CELL_SIZE;
    $this->state = new GameState(
      (int) ($this->width / $s),
      (int) ($this->height / $s)
    );
  }
  // ...
}

稍后，一个名为 start() 的公共方法将生成一个窗口，设置帧率并创建一个无限循环------是的，类似于 while (true) ------它将首先触发一个私有方法 update()，然后触发方法 draw()。

php 复制代码

// ...
public function start(): void
{
  Window::init(
    $this->width,
    $this->height,
    'PHP Snake'
  );
  Timming::setTargetFPS(60);

  while (
    $this->shouldStop ||
    !Window::shouldClose()
  ) {
    $this->update();
    $this->draw();
  }
}
// ...

update() 方法将负责更新游戏状态实例。它通过读取用户的输入（按键）并执行诸如检查碰撞等操作来做到这一点。

根据 update() 方法中完成的计算，它会触发 GameState 实例上的状态更改。

php 复制代码

private function update(): void
{
  $head = $this->state->snake[0];
  $recSnake = new Rectangle(
    (float) $head['x'],
    (float) $head['y'],
    1,
    1,
  );

  $fruit = $this->state->fruit;
  $recFruit = new Rectangle(
    (float) $fruit['x'],
    (float) $fruit['y'],
    1,
    1,
  );

  // 蛇咬到水果
  if (
    Collision::checkRecs(
      $recSnake,
      $recFruit
    )
  ) {
    $this->state->score();
  }

  // 控制步进速度
  $now = microtime(true);
  if (
    $now - $this->lastStep
      > (1 / $this->state->score)
  ) {
    $this->state->step();
    $this->lastStep = $now;
  }

  // 如有必要，更新方向
  if (Key::isPressed(Key::W)) {
    $this->state->direction = GameState::DIRECTION_UP;
  } else if (Key::isPressed(Key::D)) {
    $this->state->direction = GameState::DIRECTION_RIGHT;
  } else if (Key::isPressed(Key::S)) {
    $this->state->direction = GameState::DIRECTION_DOWN;
  } else if (Key::isPressed(Key::A)) {
    $this->state->direction = GameState::DIRECTION_LEFT;
  }
}

最后是 draw() 方法。它将读取 GameState 上的属性并打印它们。应用所有比例和缩放。

我构建它的方式是，它期望 X 坐标范围从 0 到（宽度除以单元格大小），Y 坐标范围从 0 到（高度除以单元格大小）。通过将每个坐标乘以"单元格大小"，我们可以得到一个足够好的缩放绘制，而不会混淆我们的状态操作和绘制。

相当简单。看起来像下面这样：

php 复制代码

private function draw(): void
{
  Draw::begin();

  // 清除屏幕
  Draw::clearBackground(
    new Color(255, 255, 255, 255)
  );

  // 绘制水果
  $x = $this->state->fruit['x'];
  $y = $this->state->fruit['y'];
  Draw::rectangle(
    $x * self::CELL_SIZE,
    $y * self::CELL_SIZE,
    self::CELL_SIZE,
    self::CELL_SIZE,
    new Color(200, 110, 0, 255)
  );

  // 绘制蛇的身体
  foreach (
    $this->state->snake as $coords
  ) {
    $x = $coords['x'];
    $y = $coords['y'];
    Draw::rectangle(
      $x * self::CELL_SIZE,
      $y * self::CELL_SIZE,
      self::CELL_SIZE,
      self::CELL_SIZE,
      new Color(0,255, 0, 255)
    );
  }

  // 绘制分数
  $score = "Score: {$this->state->score}";
  Text::draw(
    $score,
    $this->width - Text::measure($score, 12) - 10,
    10,
    12,
    new Color(0, 255, 0, 255)
  );

  Draw::end();
}

我还添加了一些其他用于调试的东西，但我宁愿把它们排除在本文之外。

之后，是状态管理。这是 GameState 的责任。看看吧！

游戏状态

GameState 表示游戏中存在的所有内容。分数、玩家和水果等对象。

这意味着每当玩家必须移动或水果必须被吃掉时，这将在 GameState 内部发生。

对于蛇的身体，我决定有一个包含 (x, y) 坐标的数组。我认为数组的第一个元素（索引零）是蛇的头部。向这个数组添加更多 (x, y) 元素将增加蛇的身体大小。

然而，水果是一对 (x, y) 坐标。因为我期望每次屏幕上只有一个水果。

GameState 类的构造函数将使用随机坐标初始化这些对象。它看起来像这样：

php 复制代码

// GameState.php
final class GameState
{
  public function __construct(
    int $maxX,
    int $maxY
  ) {
    $this->maxX = $maxX;
    $this->maxY = $maxY;

    $this->snake = [
        $this->craftRandomCoords(),
    ];

    $this->fruit = $this->craftRandomCoords();
  }
}

为了增加蛇的身体大小，我创建了一个名为 incrementBody() 的私有方法，它应该为蛇的身体添加一个新的头部。这个新头部应该考虑蛇当前前进的方向。（左、右、上或下）

要添加新头部，我只需复制当前头部，根据当前方向更新其坐标，并将其合并到蛇的身体中，占据零索引。

php 复制代码

private function incrementBody(): void
{
  $newHead = $this->snake[0];

  // 调整头部方向
  switch ($this->direction) {
    case self::DIRECTION_UP:
      $newHead['y']--;
      break;
    case self::DIRECTION_DOWN:
      $newHead['y']++;
      break;
    case self::DIRECTION_RIGHT:
      $newHead['x']++;
      break;
    case self::DIRECTION_LEFT:
      $newHead['x']--;
      break;
  }

  // 在整个身体前面
  // 添加新头部
  $this->snake = array_merge(
    [$newHead],
    $this->snake
  );
}

有了 incrementBody() 方法，实现 score() 方法就变得非常简单，它只是增加分数计数器和蛇的身体。此外，score() 会在随机坐标处放置一个新水果。

php 复制代码

public function score(): void
{
  $this->score++;
  $this->incrementBody();
  $this->fruit = $this->craftRandomCoords();
}

有趣的是 step() 方法，它负责移动蛇。

如果你记得很清楚，蛇移动的方式是它的头部会不断向一个方向步进，然后身体会以延迟的方式跟随它。所以如果蛇有 3 个方块作为身体大小并向下移动，需要三步才能使其完全面向左边。

我这样做的方式基本上是再次增加蛇的身体（这会在新方向上添加一个新头部）并从蛇的身体中删除最后一个元素。这样大小保持不变，头部有新的方向，在每一步中旧坐标都将被删除。

我还添加了一些从屏幕一边穿越到另一边的逻辑，你可以阅读它（我希望）。

php 复制代码

public function step(): void
{
  $this->incrementBody();

  // 删除最后一个元素
  array_pop($this->snake);

  // 如有必要，使身体穿越
  foreach ($this->snake as &$coords) {
    if ($coords['x'] > $this->maxX - 1) {
        $coords['x'] = 0;
    } else if ($coords['x'] < 0) {
        $coords['x'] = $this->maxX - 1;
    }

    if ($coords['y'] > $this->maxY - 1) {
        $coords['y'] = 0;
    } else if ($coords['y'] < 0) {
        $coords['y'] = $this->maxY - 1;
    }
  }
}

将所有内容粘合在一起并实例化。我们准备好玩了！

用 PHP 开发游戏是否可行？

当然比以前更可行了。希望比明天少一些。

该扩展提供了非常酷的绑定，但仍然没有完成。如果你懂一点 C 代码，你可以通过贡献来让 PHP 游戏开发的未来变得更美好。这里有一个列表，你可以在其中找到仍需实现的函数。

PHP 默认情况下仍然是阻塞的，所以应该智能地处理繁重的 I/O。可以将此库与事件循环一起使用，或使用 Parallel 扩展的线程。可能你必须自己开发一些东西来实现这一点。

到目前为止，最让我烦恼的是用 PHP 编写的游戏的可移植性。没有简单的方法将这些游戏打包成二进制文件。所以玩家必须安装 PHP 并编译 Raylib 扩展才能玩。