CS Five

管道生成 ​

关卡不是手工摆的，而是用计时器每隔一段时间在屏幕右边缘造一对管、让它以固定速度左移。这一讲把「程序化生成」压缩成了十几行。

计时生成 ​

dt 是每帧经过的秒数，累加到一个变量上，超过阈值就生成并清零。这样与帧率无关：60 帧和 144 帧都是一秒生成一次。

lua
function PlayState:update(dt)
    self.timer = self.timer + dt

    if self.timer > 2 then
        table.insert(self.pipePairs, PipePair(self:nextY()))
        self.timer = 0
    end
end

table.insert(t, v) 会追加到 #t + 1，不需要手动维护下标，Lua 表本身就从 1 开始。生成间隔 2 秒、管道速度 60 像素/秒、屏宽 432，同屏大约同时存在三四对管。

常量讲义取值作用
PIPE_SPEED60每秒钟左移的像素
PIPE_WIDTH70碰撞与出屏判定的宽度
PIPE_HEIGHT430单根管高度，远高于屏幕
GAP_HEIGHT90上下管之间的缺口
生成间隔2 秒决定同屏管道密度
生成 X屏宽 + 32从屏幕外滑入
  • 生成时定死 X，之后只减不增
  • 管距 = 生成间隔 × 速度，2 秒 × 60 就是 120 像素
  • 屏宽 432 除以 120，同屏大约三到四对，密度由此固定
  • 想加难度就缩短间隔，比提高管道速度温和得多

一根管与一对管 ​

Pipe 只描述一根管的位置和朝向，PipePair 组合上下两根并统一推进 X。外部只看 PipePair，不用关心内部有几张图——这是组合优于平铺的典型场景。

lua
PipePair = Class{}

local GAP_HEIGHT = 90

function PipePair:init(y)
    self.x = VIRTUAL_WIDTH + 32
    self.y = y
    self.pipes = {
        ['upper'] = Pipe('top', y),
        ['lower'] = Pipe('bottom', y + PIPE_HEIGHT + GAP_HEIGHT)
    }
    self.remove = false
end

function PipePair:update(dt)
    if self.x > -PIPE_WIDTH then
        self.x = self.x - PIPE_SPEED * dt
        self.pipes['upper'].x = self.x
        self.pipes['lower'].x = self.x
    else
        self.remove = true
    end
end

X 存了三份：管道对一份、两根管各一份。看似冗余，但 Bird:collides(pipe) 只需要一个带 x、y 的对象，让 Pipe 自带坐标比到处传父对象干净。代价是每帧要同步一次，别漏。

初始 X 是 VIRTUAL_WIDTH + 32，多出的 32 像素让管道从屏幕外滑进来，不会在第一帧突然贴边。出屏判定写 self.x > -PIPE_WIDTH 而不是 >= 0：完全滑出左边才标记删除，早删会让最后一帧突然消失。

负缩放翻转上管 ​

上管和下管是同一张图。翻转靠 love.graphics.draw 的 Y 轴缩放传 -1，但缩放以绘制点为原点，直接翻转会把管子画到屏幕上方去。补一个 PIPE_HEIGHT 的偏移，就变成原地翻转。

lua
function Pipe:render()
    love.graphics.draw(
        PIPE_IMAGE,
        self.x,
        self.orientation == 'top' and self.y + PIPE_HEIGHT or self.y,
        0,
        1,
        self.orientation == 'top' and -1 or 1
    )
end

and/or 在这里当三元用：条件真取 and 后面的值，假取 or 后面的值。参数位置别记错，第四个是旋转弧度，第五、第六才是 sx、sy。

让相邻管道连得上 ​

如果每对管的 Y 都独立随机，会出现从屏幕顶端直接跳到最底端的断崖，玩家再强也过不去。做法是记住上一对的 Y，只在它附近抖动：

lua
function PlayState:nextY()
    local y = math.max(
        -PIPE_HEIGHT + 10,
        math.min(self.lastY + math.random(-20, 20), VIRTUAL_HEIGHT - 90 - PIPE_HEIGHT)
    )
    self.lastY = y
    return y
end

math.min 限制 y 的最大值：y 越大缺口越低，卡在 VIRTUAL_HEIGHT - 90 - PIPE_HEIGHT 就保证缺口底边不会沉到地面以下。math.max 限制 y 的最小值：y 最小到 -PIPE_HEIGHT + 10，缺口顶边仍留在屏幕顶部 10 像素内。lastY 的初值取 -PIPE_HEIGHT + math.random(80) + 20，让第一对管从偏上的位置开始。

难度还可以再拆成两条曲线：生成间隔控制「来得多快」，缺口高度控制「过多难」。课程把两者写死，练习里常见的做法是给 PipePair(y, gapHeight) 再加一个参数，随机在 80 到 110 像素之间取值。

lua
local gapHeight = math.random(80, 110)
table.insert(self.pipePairs, PipePair(y, gapHeight))

缺口变小时，下管位置要改成 y + PIPE_HEIGHT + gapHeight，否则视觉缺口和判定缺口会对不上。

延伸：删除的时机 ​

出屏时不要立刻 table.remove，先置 remove = true，等遍历结束再统一清理。原因在 pairs 的工作方式：

操作结果
迭代中删除当前元素后面的元素前移，下一个被跳过
反向遍历 for i = #t, 1, -1删除不影响未遍历的下标，可原地删
先标记、再统一删逻辑最直白，推荐

课程用标记法；等价的写法是倒序删除：

lua
for i = #self.pipePairs, 1, -1 do
    if self.pipePairs[i].remove then
        table.remove(self.pipePairs, i)
    end
end
  • 标记到清理之间对象仍在表里，判定与绘制要能容忍离屏的管道
  • 等 GC 回收，不必手动释放；真正会漏的是图片，PIPE_IMAGE 放类外才只加载一次

生成也能做得更有节奏。课程用 math.random(-20, 20) 抖动，另一种做法是按固定步长做正弦起伏，y = base + amplitude * math.sin(index * 0.6)，管道高度会形成可预期的波浪，难度曲线比纯随机平滑。