CS Five

Breakout ​

Week 2 · Breakout哈佛 CS50G Week 2：视频、讲义、源码和项目课后练习答案非官方，仅供参考

项目结构 ​

  • src/ 放 Lua 代码
  • src/states/ 一个状态一个文件
  • graphics/ 放纹理图集
  • sounds/ 放 wav 音效
  • fonts/ 放 ttf 字体
  • lib/ 放 push 与 class
  • main.lua 只留 LÖVE 回调
  • Dependencies.lua 集中所有 require
  • constants.lua 存全局常量
  • src/Util.lua 放 quad 与 table.slice
  • table.slice 返回新区间，不改原表
  • WINDOW_WIDTH 与 VIRTUAL_WIDTH 分开
  • PADDLE_SPEED 的值是 200
  • 全局表 gTextures、gFrames、gFonts
  • gSounds 存所有音效
  • gStateMachine 在 love.load 里建
  • renderHealth、renderScore 放 main.lua

状态机 ​

  • 八个状态覆盖全部界面
  • start 进 paddle-select 或 high-scores
  • serve 是发球前的缓冲
  • play 是唯一持续推进的状态
  • victory 过关后回 serve
  • game-over 可进 enter-high-score
  • StateMachine:change(name, params)
  • 状态表里存工厂函数
  • 挡板选择到边界时箭头变灰
  • change 先 exit 再 enter
  • 每次切换都新建状态实例
  • enterParams 用来跨状态传数据
  • empty 空状态兜住首帧
  • BaseState 提供五个空回调
  • Class{__includes = BaseState}
  • 暂停用 paused 字段，不进状态机

精灵表与 Quad ​

  • 图集把几十张图打成一张纹理
  • newQuad 描述图集内的矩形
  • newQuad 最后一个参数是总尺寸
  • draw(texture, quad, x, y) 只画一块
  • quad 不复制像素，只记录 UV
  • GenerateQuads 按格子均匀切
  • 计数器从 1 开始，行优先
  • 砖块 32×16，球 8×8
  • 砖块只取前 21 个 quad
  • 砖块索引 1 + (color-1)*4 + tier
  • 挡板宽 32、64、96、128 四档
  • 挡板索引 size + 4*(skin-1)
  • 心 10×9，箭头 24×24
  • setDefaultFilter('nearest','nearest') 防糊
  • 图集边长必须是格子整数倍

挡板与球 ​

  • Paddle.dx 只有水平分量
  • 不按键时 dx 归零，没有惯性
  • 左夹紧用 math.max(0, x)
  • 右夹紧要减 self.width
  • size 决定绘制宽度档位
  • skin 决定挡板颜色
  • Ball 宽高都是 8
  • Ball:collides 是 AABB
  • 左右上三面反弹并贴边
  • 底边不判定，直接出界
  • serve 状态球贴挡板中线
  • 按 Enter 才切到 play
  • 初速 dx 取 -200 到 200
  • 初速 dy 取 -50 到 -60
  • wasPressed 是课程自定义封装

关卡生成 ​

  • LevelMaker.createMap(level) 静态调用
  • 行数随机 1 到 5
  • 列数随机 7 到 13 后取奇数
  • highestTier 每 5 关涨一级
  • highestColor 封顶 5
  • 砖块 32 宽、16 高
  • X 坐标先减 1 再乘 32
  • +8 是左右边距
  • 少列时补 (13-numCols)*16 居中
  • Y 坐标直接用 y * 16
  • 每行独立决定是否隔块
  • 每行独立决定是否交替颜色
  • goto continue 跳过本次生成
  • 标签写成 ::continue::
  • 全空时递归重掷
  • Brick 有 tier、color、inPlay

碰撞响应 ​

  • AABB 任一轴有间隙即不碰
  • 碰撞函数只回答是否相交
  • 挡板命中先抬到 paddle.y - 8
  • dy 取反保证向上
  • 中线偏移决定 dx 大小
  • 偏移乘 8，基线 50
  • 左移撞左半才向左加速
  • 右移撞右半才向右加速
  • 其余情况只反转 dy
  • 砖块用中心偏移算接触面
  • px、py 是两轴穿透深度
  • 穿透浅的轴才是反弹轴
  • 沿穿透深度推出球
  • 命中后 break 只处理一块
  • dy 乘 1.02，封顶 150

生命、得分与粒子 ​

  • 满血 3 颗心
  • 先画满心再补空心
  • 心间距 11 像素
  • 球过底边扣 1 血
  • 归零进 game-over
  • 否则带数据回 serve
  • 得分 tier * 200 + color * 25
  • renderScore 固定右上角
  • 分数过阈值回 1 血
  • 阈值每次翻倍，封顶 100000
  • 每块砖自带粒子系统
  • 粒子寿命 0.5 到 1 秒
  • Y 加速度只取正值
  • 颜色从砖色渐变到透明
  • emit(64) 一次喷 64 个
  • 粒子要在砖块之后渲染

关卡推进与存档 ​

  • checkVictory 遍历 inPlay
  • 还有一块在场就没赢
  • 胜利后按 Enter 进下一关
  • 关卡号加一同时给生成器
  • 挡板、血量、分数跨关保留
  • 球不复用，重新随机皮肤
  • setIdentity('breakout') 定存档目录
  • 存档目录随系统不同
  • getInfo 判断文件是否存在
  • 首次启动写 10 条默认分
  • 名字与分数各占一行
  • lines 逐行读，交替解析
  • 三字母用 65 到 90 的码
  • string.char 转成字符
  • 插入新分时后面的条目下移
  • 从第 10 名往上比出插入位
  • 写回时整表覆盖文件

容易混淆的问题 ​

  • 状态表里存的是类还是实例？
  • 为什么 change 之后旧状态的数据还在？
  • init 与 enter 谁先执行？
  • 图集过滤为什么要设 nearest？
  • size 变了碰撞盒会变吗？
  • 球撞砖为什么只处理一块？
  • px 与 py 为什么要取绝对值？
  • 球速过快为什么会穿过去？
  • 满血时还会消耗回血阈值吗？
  • 存档为什么整表重写？