CS Five

Super Mario Bros. ​

Week 4 · Super Mario Bros.哈佛 CS50G Week 4：视频、讲义、源码和项目课后练习答案非官方，仅供参考

瓦片地图 ​

  • 世界是一张记录 tile ID 的二维表
  • TILE_SIZE = 16 决定网格尺寸
  • tiles[y][x] 先行后列
  • tile ID 对应图集里的一块 quad
  • SKY、GROUND 是自定义常量
  • GenerateQuads 均匀切分图集
  • love.graphics.newQuad 取子区域
  • 绘制坐标 (x - 1) * TILE_SIZE
  • 1 基下标与像素坐标差一
  • tile 带 id、topper、tileset
  • pointToTile 把像素换成格子
  • 像素除以 TILE_SIZE 后取整
  • 世界坐标不等于屏幕坐标
  • 只画可见列可减少绘制调用

相机滚动 ​

  • love.graphics.translate 平移后续绘制
  • 相机右移等于世界左移
  • 传负值才像相机向前
  • camX 跟随玩家
  • player.x - (VIRTUAL_WIDTH / 2 - 8)
  • 平移前用 math.floor 取整
  • 夹取范围 0 到地图右边界
  • TILE_SIZE * mapWidth - VIRTUAL_WIDTH
  • love.graphics.push / pop 隔离平移
  • 背景按 camX / 3 移动
  • 背景 % 256 循环拼接

角色动画 ​

  • 角色是 16×20，不是 16×16
  • 精灵表按帧切成 quad
  • 帧号是 quad 数组的下标
  • Animation 存 frames 与 interval
  • timer 每帧累加 dt
  • 单帧动画不更新计时
  • timer % interval 保留溢出量
  • (currentFrame + 1) % (#frames + 1) 循环
  • math.max(1, ...) 防下标归零
  • getCurrentFrame 返回当前 quad
  • 走路帧 10、11，间隔 0.1 秒
  • 跳跃只有第 3 帧
  • 负 X 缩放实现水平翻转
  • 原点设在精灵中心再绘制

重力与平台碰撞 ​

  • dy = dy + GRAVITY * dt
  • y = y + dy * dt
  • GRAVITY = 900、起跳速度 -300
  • 只有落地状态能起跳
  • wasPressed('space') 避免连跳
  • dy >= 0 时从上升转下落
  • 脚下取左右两个采样点
  • 头顶取左右两个采样点
  • pointToTile 越界返回 nil
  • 查 COLLIDABLE_TILES 白名单
  • 撞头后清零 dy 并转下落
  • 落地对齐 (tile.y - 1) * TILE_SIZE
  • 再减角色高度得到 y
  • 侧面卡墙用 tile.x 反推
  • 走路查碰撞前把 y 临时上移 1 像素
  • 掉出地图底部即回 start
  • 每帧只查 2–4 个格子

关卡生成 ​

  • LevelMaker.generate(width, height)
  • 关卡 100×10 个 tile
  • 先全部填成天空
  • 再按列向下补地面
  • 地面固定从第 7 行起
  • TILE_ID_EMPTY = 5、TILE_ID_GROUND = 3
  • 1/7 概率整列留空成深渊
  • 1/8 概率生成柱子
  • 柱子顶行才画 topper
  • goto continue 跳过整列
  • GenerateTileSets 把图集分块
  • 每组 tileset 是 5×4
  • 随机选 tileset 与 topperset
  • topper 只是叠加的装饰层
  • 生成结果打包成 GameLevel

实体与状态机 ​

  • Entity 提供位置、速度、尺寸
  • 实体持有 map 与 level 引用
  • stateMachine 组合进实体
  • changeState(name, params) 切状态
  • 状态表存工厂函数而非实例
  • BaseState 提供空的 enter/exit
  • 状态类实现 update 与 render
  • Player 继承 Entity
  • 玩家状态：idle、walking、jump、falling
  • 进入状态时换动画
  • 状态内读输入决定去向
  • Entity:collides 是 AABB
  • 游戏级状态复用同一个状态机
  • 状态名拼错会被 assert 拦下
  • 落地当帧直接切 walking 或 idle
  • 敌人状态持有 player 引用

游戏对象 ​

  • GameObject 没有状态机
  • 位置尺寸固定，不主动移动
  • collidable 决定是否检测碰撞
  • solid 决定是否把玩家推出
  • consumable 决定能否被吃掉
  • hit 记录是否已触发
  • onCollide 在碰撞时回调
  • onConsume 在拾取时回调
  • 砖块 1/5 概率掉宝石
  • 宝石用 Timer.tween 上浮
  • 回调里直接加 player.score
  • 对象存放在 level.objects
  • 灌木只装饰，collidable = false

敌人 AI ​

  • 蜗牛是 Entity 子类
  • 状态：idle、moving、chasing
  • idle 等待随机秒数
  • waitPeriod 由 enter 传入
  • math.abs(player.x - snail.x) 量距离
  • 5 个 tile 内切 chasing
  • 超出 5 个 tile 回 moving
  • moving 随机方向和时长
  • 前方无地面就停住
  • 撞墙反向
  • 边缘检测用脚下 tile
  • 从上方踩中会移除敌人
  • 侧面接触玩家则重开
  • 每列 1/20 概率生成

容易混淆的问题 ​

  • wasPressed 与 isDown 谁管跳跃
  • 相机平移为什么取负
  • 相机为什么必须取整
  • pointToTile 为什么会返回 nil
  • 头顶只查一个点会怎样
  • 落地修正为什么要减 height
  • tile.x 是格子还是像素
  • 状态表为什么存函数
  • solid 与 collidable 差在哪
  • pairs 遍历中能删元素吗