Creando videojuegos en Rust lang (Parte 27)

En esta entrada agregaremos la primera parte de la lógica para que la serpiente crezca al comer. Con esto estaremos más cerca de terminar el juego de ejemplo en Rust usando ggez.

Como lo hemos venido haciendo en las entradas anteriores usaremos como base la entrada anterior "hello_ggez08". En esta entrada trabajaremos con "cargo new hello_ggez09". De la misma forma  usaremos el archivo TOML de la entrada anterior:

[package]
name = "hello_ggez09"
version = "0.1.0"
authors = ["MiUsuario <micorreo@correo.com>"]
edition = "2018"

[dependencies]
ggez = "0.5.0-rc.1"
rand = "0.6.5"

En el ejemplo de Snake usando ggez en la página de github utilizan una lista enlazada ("linked list") de la librería estándar de Rust: "std::collections::LinkedList;". Si buscamos la documentación de LinkedList (https://doc.rust-lang.org/std/collections/struct.LinkedList.html) nos recomienda que consideremos usar "Vec" o "VecDeque" en lugar de "LinkedList" para que tenga un mejor uso de memoria y mejor uso de procesador/CPU. En esta entrada usaremos "VecDeque". "VecDeque" es ideal para nuestro ejemplo de Snake ya que tiene algunas funciones para eliminar al final y agregar al inicio del VecDeque, estas son las funcionalidades que necesitamos para el cuerpo de la serpiente.

Para agregar las funcionalidades de crecer el cuerpo de la serpiente tenemos que agregar algunos bloques nuevos de código:

• Primero agregamos la referencia para usar VecDeque al inicio del archivo:

• use std::collections::VecDeque;
  

• Luego agregamos el contenedor VecDeque del cuerpo en nuestro struct EstadoDelJuego para que podamos guardar el estado actual del cuerpo como un a serie de tuplas con las coordenadas (x,y) de la parte del cuerpo:

• struct EstadoDelJuego {
      jugador_x: i16,
      jugador_y: i16,
      cuerpo: VecDeque<(i16, i16)>,
      direccion: Direccion,
      estado: Estado,
      comida_x: i16,
      comida_y: i16,
      ultima_actualizacion: std::time::Instant
  }
  

• Actualizamos el código de inicio para que contenga el nuevo VecDeque vacío al inicio del juego cuando empezamos el programa. Para crear uno vacío usamos "VecDeque::new()":

• let estado_del_juego = &mut EstadoDelJuego {
      jugador_x: DIMENSION_DEL_TABLERO.0 / 4,
      jugador_y: DIMENSION_DEL_TABLERO.1 / 2,
      cuerpo: VecDeque::new(),
      direccion: Direccion::Derecha,
      estado: Estado::Jugando,
      comida_x: ini_comida_x,
      comida_y: ini_comida_y,
      ultima_actualizacion: Instant::now()
  };
  

• Agregamos el siguiente bloque de código para dibujar ("Draw") el cuerpo de la serpiente. Simplemente tenemos que iterar sobre cada parte del cuerpo y dibujarla. Para iterar usamos "for parte_del_cuerpo in self.cuerpo.iter() {...}" ya que se puede manejar de forma similar a como iteramos sobre un Vec y dentro de ese "for" copiamos y pegamos código similar para dibujar rectángulos. Para diferenciar los rectángulos utilizaremos un color diferente, en este caso usaremos el color rojo establecido por "[9.0, 0.1, 0.0, 1.0]". Cuidaremos dibujar el cuerpo, luego el jugador y luego la comida para que el jugador esté sobre el cuerpo. Para hacer esto simplemente ordenamos las rutinas dentro del "Draw". La rutina para dibujar el cuerpo que pondremos al inicio del método "Draw" será:

• for parte_del_cuerpo in self.cuerpo.iter() {
      let rectangulo_cuerpo = ggez::graphics::Rect::new(
          (parte_del_cuerpo.0 *
           DIMENSION_DE_CELDAS_DEL_TABLERO.0) as f32, 
          (parte_del_cuerpo.1 *
           DIMENSION_DE_CELDAS_DEL_TABLERO.1) as f32,
          DIMENSION_DE_CELDAS_DEL_TABLERO.0 as f32,
          DIMENSION_DE_CELDAS_DEL_TABLERO.1 as f32);
      let grafico_de_cuerpo = graphics::Mesh::new_rectangle(
          contexto,
          graphics::DrawMode::fill(),
          rectangulo_cuerpo,
          [9.0, 0.1, 0.0, 1.0].into())?;
      graphics::draw(contexto, 
          &grafico_de_cuerpo, 
          (ggez::mint::Point2 { x: 0.0, y: 0.0 },))?;
  }
  

• Agregamos el siguiente bloque de código para la rutina que se ejecuta cuando consigue la comida dentro de nuestro método "Update". El bloque nuevo de código lo colocaremos en el mismo lugar donde teníamos nuestra rutina para mover la comida a un nuevo lugar aleatorio. En este caso ahora la comida tiene que moverse a un lugar que esté disponible, es decir donde no esté el jugador ni el cuerpo de la serpiente. Como esta es la rutina cuando se consigue comida entonces también tenemos que hacer que la serpiente crezca. Para hacer que crezca haremos que se agregue un elemento al VecDeque. Vemos como usamos nuevamente el "for con iter()" y el método "push_front" de VecDeque:

• if self.jugador_x == self.comida_x &&
     self.jugador_y == self.comida_y {
      let mut rng = rand::thread_rng();
      let mut ini_comida_x = rng.gen_range::<i16, i16, i16>(0, 
          DIMENSION_DEL_TABLERO.0);
      let mut ini_comida_y = rng.gen_range::<i16, i16, i16>(0, 
          DIMENSION_DEL_TABLERO.1);
      loop {
          if self.jugador_x != ini_comida_x &&
             self.jugador_y != ini_comida_y {
              let mut ocupado = false;
              for parte_de_cuerpo in self.cuerpo.iter() {
                  if parte_de_cuerpo.0 == ini_comida_x &&
                     parte_de_cuerpo.1 == ini_comida_y {
                      ocupado = true;
                      break;
                  }
              }
              if ocupado == false {
                  break;
              }
          }
          ini_comida_x = rng.gen_range::<i16, i16, i16>(0, 
              DIMENSION_DEL_TABLERO.0);
          ini_comida_y = rng.gen_range::<i16, i16, i16>(0, 
              DIMENSION_DEL_TABLERO.1);
      }
      self.comida_x = ini_comida_x;
      self.comida_y = ini_comida_y;
      self.cuerpo.push_front((self.jugador_x, self.jugador_y));
  }
  

Por ahora esto será suficiente para esta entrada. Por ahora no nos preocuparemos por mover las piezas del cuerpo. Es decir al correr nuestro código las piezas se quedarán donde conseguimos la comida. En resumen agregando todos los bloques anteriores el código completo se ve de la siguiente forma en su estado actual:

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247

use ggez::{conf, ContextBuilder, Context, event, graphics, GameResult}; use std::time::{Duration, Instant}; use rand::prelude::*; use std::collections::VecDeque; const DIMENSION_DEL_TABLERO: (i16, i16) = (10, 10); const DIMENSION_DE_CELDAS_DEL_TABLERO: (i16, i16) = (32, 32); const DIMENSION_DE_VENTANA: (f32, f32) = ( DIMENSION_DEL_TABLERO.0 as f32 * DIMENSION_DE_CELDAS_DEL_TABLERO.0 as f32, DIMENSION_DEL_TABLERO.1 as f32 * DIMENSION_DE_CELDAS_DEL_TABLERO.1 as f32, ); const ACTUALIZACIONES_POR_SEGUNDO: f32 = 8.0; const MILISEG_POR_ACTUALIZACION: u64 = ( (1.0 / ACTUALIZACIONES_POR_SEGUNDO) * 1000.0) as u64; #[derive(PartialEq)] enum Direccion { Arriba, Abajo, Izquierda, Derecha, } #[derive(PartialEq)] enum Estado { Jugando, GameOver } struct EstadoDelJuego { jugador_x: i16, jugador_y: i16, cuerpo: VecDeque<(i16, i16)>, direccion: Direccion, estado: Estado, comida_x: i16, comida_y: i16, ultima_actualizacion: std::time::Instant } impl ggez::event::EventHandler for EstadoDelJuego { fn update(&mut self, _contexto: &mut Context) -> GameResult<()> { if (Instant::now() - self.ultima_actualizacion >= Duration::from_millis(MILISEG_POR_ACTUALIZACION)) & (self.estado == Estado::Jugando) { match self.direccion { Direccion::Arriba => { self.jugador_y = self.jugador_y - 1; if self.jugador_y < 0 { self.estado = Estado::GameOver; self.jugador_y = self.jugador_y + 1; }}, Direccion::Abajo => { self.jugador_y = self.jugador_y + 1; if self.jugador_y > DIMENSION_DEL_TABLERO.1 - 1 { self.estado = Estado::GameOver; self.jugador_y = self.jugador_y - 1; }}, Direccion::Izquierda => { self.jugador_x = self.jugador_x - 1; if self.jugador_x < 0 { self.estado = Estado::GameOver; self.jugador_x = self.jugador_x + 1; }}, Direccion::Derecha => { self.jugador_x = self.jugador_x + 1; if self.jugador_x > DIMENSION_DEL_TABLERO.0 - 1 { self.estado = Estado::GameOver; self.jugador_x = self.jugador_x - 1; }} } if self.jugador_x == self.comida_x && self.jugador_y == self.comida_y { let mut rng = rand::thread_rng(); let mut ini_comida_x = rng.gen_range::<i16, i16, i16>(0, DIMENSION_DEL_TABLERO.0); let mut ini_comida_y = rng.gen_range::<i16, i16, i16>(0, DIMENSION_DEL_TABLERO.1); loop { if self.jugador_x != ini_comida_x && self.jugador_y != ini_comida_y { let mut ocupado = false; for parte_de_cuerpo in self.cuerpo.iter() { if parte_de_cuerpo.0 == ini_comida_x && parte_de_cuerpo.1 == ini_comida_y { ocupado = true; break; } } if ocupado == false { break; } } ini_comida_x = rng.gen_range::<i16, i16, i16>(0, DIMENSION_DEL_TABLERO.0); ini_comida_y = rng.gen_range::<i16, i16, i16>(0, DIMENSION_DEL_TABLERO.1); } self.comida_x = ini_comida_x; self.comida_y = ini_comida_y; self.cuerpo.push_front((self.jugador_x, self.jugador_y)); } self.ultima_actualizacion = Instant::now(); } Ok(()) } fn draw(&mut self, contexto: &mut Context) -> GameResult<()> { graphics::clear(contexto, [0.0, 1.0, 0.0, 1.0].into()); // Dibujar el cuerpo de la serpiente for parte_del_cuerpo in self.cuerpo.iter() { let rectangulo_cuerpo = ggez::graphics::Rect::new( (parte_del_cuerpo.0 * DIMENSION_DE_CELDAS_DEL_TABLERO.0) as f32, (parte_del_cuerpo.1 * DIMENSION_DE_CELDAS_DEL_TABLERO.1) as f32, DIMENSION_DE_CELDAS_DEL_TABLERO.0 as f32, DIMENSION_DE_CELDAS_DEL_TABLERO.1 as f32); let grafico_de_cuerpo = graphics::Mesh::new_rectangle( contexto, graphics::DrawMode::fill(), rectangulo_cuerpo, [9.0, 0.1, 0.0, 1.0].into())?; graphics::draw(contexto, &grafico_de_cuerpo, (ggez::mint::Point2 { x: 0.0, y: 0.0 },))?; } // Dibujar el jugador let rectangulo_jugador = ggez::graphics::Rect::new( (self.jugador_x * DIMENSION_DE_CELDAS_DEL_TABLERO.0) as f32, (self.jugador_y * DIMENSION_DE_CELDAS_DEL_TABLERO.1) as f32, DIMENSION_DE_CELDAS_DEL_TABLERO.0 as f32, DIMENSION_DE_CELDAS_DEL_TABLERO.1 as f32); let grafico_de_jugador = graphics::Mesh::new_rectangle( contexto, graphics::DrawMode::fill(), rectangulo_jugador, [0.3, 0.3, 0.0, 1.0].into())?; graphics::draw(contexto, &grafico_de_jugador, (ggez::mint::Point2 { x: 0.0, y: 0.0 },))?; // Dibujar la comida let rectangulo_comida = ggez::graphics::Rect::new( (self.comida_x * DIMENSION_DE_CELDAS_DEL_TABLERO.0) as f32, (self.comida_y * DIMENSION_DE_CELDAS_DEL_TABLERO.1) as f32, DIMENSION_DE_CELDAS_DEL_TABLERO.0 as f32, DIMENSION_DE_CELDAS_DEL_TABLERO.1 as f32); let grafico_de_comida = graphics::Mesh::new_rectangle( contexto, graphics::DrawMode::fill(), rectangulo_comida, [0.0, 0.0, 1.0, 1.0].into())?; graphics::draw(contexto, &grafico_de_comida, (ggez::mint::Point2 { x: 0.0, y: 0.0 },))?; // Mandando al generador de gráficos graphics::present(contexto)?; ggez::timer::yield_now(); Ok(()) } fn key_down_event( &mut self, _ctx: &mut Context, keycode: ggez::event::KeyCode, _keymod: ggez::event::KeyMods, _repeat: bool, ) { match keycode { ggez::event::KeyCode::Up => { if self.direccion != Direccion::Abajo { self.direccion = Direccion::Arriba } }, ggez::event::KeyCode::Down => { if self.direccion != Direccion::Arriba { self.direccion = Direccion::Abajo } }, ggez::event::KeyCode::Left => { if self.direccion != Direccion::Derecha { self.direccion = Direccion::Izquierda } }, ggez::event::KeyCode::Right => { if self.direccion != Direccion::Izquierda { self.direccion = Direccion::Derecha } }, _ => (), } () } } fn main() { let mut rng = rand::thread_rng(); let mut ini_comida_x = rng.gen_range::<i16, i16, i16>(0, DIMENSION_DEL_TABLERO.0); let mut ini_comida_y = rng.gen_range::<i16, i16, i16>(0, DIMENSION_DEL_TABLERO.1); loop { if DIMENSION_DEL_TABLERO.0 / 4 != ini_comida_x && DIMENSION_DEL_TABLERO.1 / 2 != ini_comida_y { break; } ini_comida_x = rng.gen_range::<i16, i16, i16>(0, DIMENSION_DEL_TABLERO.0); ini_comida_y = rng.gen_range::<i16, i16, i16>(0, DIMENSION_DEL_TABLERO.1); } let estado_del_juego = &mut EstadoDelJuego { jugador_x: DIMENSION_DEL_TABLERO.0 / 4, jugador_y: DIMENSION_DEL_TABLERO.1 / 2, cuerpo: VecDeque::new(), direccion: Direccion::Derecha, estado: Estado::Jugando, comida_x: ini_comida_x, comida_y: ini_comida_y, ultima_actualizacion: Instant::now() }; let mut configuracion = conf::Conf::new(); configuracion.window_setup = conf::WindowSetup::default() .title("Snake"); configuracion.window_mode = conf::WindowMode::default() .dimensions(DIMENSION_DE_VENTANA.0, DIMENSION_DE_VENTANA.1); let (ref mut contexto, ref mut bucle_de_juego) = ContextBuilder::new( "hello_ggez", "autor") .conf(configuracion).build().unwrap(); event::run(contexto, bucle_de_juego, estado_del_juego).unwrap(); }

Si nuestro código es correcto y compila correctamente usando "cargo run" entonces podemos empezar a jugar nuestro juego e intentar llegar a la comida. En el momento que tocamos la comida aparece nuestro cuadro rojo en este lugar (y permanece fijo), la comida aparece en un lugar diferente que no ha sido ocupado:

En las siguiente entrada agregaremos las funcionalidades que faltan para lograr que la serpiente se mueva y que el juego termine si el jugador toca el cuerpo de la serpiente.

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Fuentes (inglés):

• Documentación de "LinkedList": https://doc.rust-lang.org/std/collections/struct.LinkedList.html
• Documentación de "VecDeque": https://doc.rust-lang.org/std/collections/struct.VecDeque.html
• Documentación de "Vec": https://doc.rust-lang.org/std/vec/struct.Vec.html
• Documentación de Vec de Rust By Example: https://doc.rust-lang.org/rust-by-example/std/vec.html
• Página de crates.io de "rand": https://crates.io/crates/rand
• Documentación de "rand": https://rust-random.github.io/rand/rand/index.html
• Página de Github de ggez con ejemplo usando Snake https://github.com/ggez/ggez/blob/master/examples/04_snake.rs
• Herramienta de formato del código para estas entradas (Rust): http://hilite.me/