OOP初心者がブロック崩しを作ってみる その１
オブジェクト指向の設計やコーディングについて自分なりに情報を集め始めてからかなり経って、自分なりに手法というものがある程度見えてきた。
ということで、それの実践としてひとつ簡単なゲームを制作してみたいと思う。
概要
今回作るのはよくある美少女を剥ぐ感じのブロック崩しである。
理由は友人にもらったネタがこれだったからだけであって、それ以上の理由はない。
設計の指針
まずオブジェクト指向の原則として
- クラスはなるべく疎結合にする
- 小さなクラスを多数組み合わせる
- データを求めるのではなくメッセージをやり取りする
などの原則があるのでそれを意識する。
さらに、GoFのデザインパターンの中でも有用なものは積極的に取り入れていく。
※主に以下のサイトの影響を受けている
オブジェクト指向の設計と実装の学び方のコツ - SlideShare
その１：要求分析
今回はブロック崩しがどんなソフトであるか具体的に分析しながら設計を考えてみる。
実際のゲームではメニューやら設定やらもあるのだが今回はコア部分のみに注目する。
非常に簡略だが図を書いてみた。
ブロックがメッシュ状になっているのは画像を分割した図を想定しているからだ。
ここでボールの動きに注目すれば、
- 普段は一定速度で動き続ける
- 壁やパドルにぶつかったら跳ね返る
- ブロックにぶつかったらブロックを壊して跳ね返る
ということになる。
つまり、ボールは「移動するか」「跳ね返るか」のどちらかの動きをする。
そうすれば、とりあえず「壁」「パドル」「ブロック」はすべて「ボールを跳ね返らせるもの」として抽象化できそうだ。
とりあえず跳ね返らせるものなのでReflectorという名前でくくっておくことにする。
ボール関係の処理
ボールに関する処理を簡単にまとめてみる。
とりあえず1フレーム分の処理。
ボールを移動した後、各オブジェクトと衝突判定を行う。
とりあえず正しく動くようにするため、衝突判定は全オブジェクトに対して行うことにした。
「壁」「パドル」「ブロック」といった衝突対象の違いを考慮しなくて良くなったので、割と簡単な処理になった。
パドル関係の処理
パドルもReflectorの一つで、衝突判定はよそで勝手にやってくれる。
したがって、パドルが関心を持つ必要があるのは自身の移動のみである。
とりあえず、左キー、右キーで左右に移動できるようにしてみよう。
衝突を考えなくて良いのでかなりシンプル。
ブロック関係の処理
ブロックもReflectorの一つで、衝突判定自体を自身でする必要はない。
しかし、衝突された時には自身を消さなければならない。
ということで、こんな感じになるだろうか。
衝突したかどうかを情報として使うので、ブロックの処理はボールの処理より後になるだろう。
処理のまとめ
各々のオブジェクトが担当する処理は概ね明確になったので、これらの組み合わせ方を考える。
フロー図ではこんな感じだろうか。
これでコア部分で必要な処理が明確になった。
無論、この構造が最後まで完璧に通るとは思わないが。
次回予告
次回 「OOP初心者がブロック崩しを作ってみる その2」ではコア部分の処理のクラス化について考えていく。
deoplete環境でneosnippetを使えるようにする
neosnippetはスニペットを挿入できるプラグインだが、機能的にdeopleteと干渉する部分があるので少し工夫をする必要がある。
メモ程度に設定方法を残しておく。
参考：neovim で deoplete + neosnippet の連携をする
導入
dein.tomlとdein_lazy.tomlに以下のとおりに追記する。
※tomlファイルを活用しているが、hook_post_source内のスクリプトをinit.vim内に書けば同じことである。
[dein.toml] [[plugins]] # snippets repo = 'Shougo/neosnippet-snippets'
[dein_lazy.toml] [[plugins]] # neosnippet repo = 'Shougo/neosnippet.vim' hook_source = ''' "Ctrl+Kにターゲットジャンプ割当 imap <C-k> <Plug>(neosnippet_expand_or_jump) smap <C-k> <Plug>(neosnippet_expand_or_jump) xmap <C-k> <Plug>(neosnippet_expand_target) if has('conceal') set conceallevel=2 concealcursor=niv endif ''' on_i = 1 on_ft = ['snippet'] depends = ['neosnippet-snippets'] [[plugins]] # deoplete repo = 'Shougo/deoplete.nvim' hook_source = ''' let g:deoplete#enable_at_startup = 1 "Tab補完の設定 inoremap <expr><tab> pumvisible() ? "\<C-n>" : \ neosnippet#expandable_or_jumpable() ? \ "\<Plug>(neosnippet_expand_or_jump)" : "\<tab>" ''' on_i = 1
操作方法
- Ctrl+Nで候補切り替え
- 候補を選択した状態でCtrl+Kでスニペット挿入
- 以後Ctrl+Kで入力位置移動
deinを真面目に設定してみる(TOML)
deinはvimrcに設定を書くだけでも使える。
しかし、一般的にはTOMLと呼ばれる外部ファイルに書くらしい。
TOMLファイルを利用する
とりあえずTOMLを使う準備をしよう。
init.vimに以下の記述を追加する。
set runtimepath+=~/.vim/dein/repos/github.com/Shougo/dein.vim let s:dein_dir = expand('~/.vim/dein') let s:toml_dir = expand('~/.config/nvim') "dein settings if dein#load_state(s:dein_dir) call dein#begin(s:dein_dir) "Load TOML let s:toml = s:toml_dir . '/dein.toml' let s:lazy_toml = s:toml_dir '/dein_lazy.toml' call dein#load_toml(s:toml, {'lazy': 0}) call dein#load_toml(s:lazy_toml, {'lazy': 1}) "finalize call dein#end() call dein#save_state() endif
この設定では、
となっている。必要に応じて該当箇所を変更すること。
起動時ロードと遅延ロード
次は、TOMLファイルに使いたいプラグインを列挙する。
ここで一つ注意する必要があるのが「遅延ロード」の存在だ。
今まで普通にdeinを使っていれば、プラグインは起動時にロードされていた。
しかし、「遅延ロード」を用いると、起動時より少し後にプラグインがロードされる。
これを用いることにより、起動時のロードを最小限にできることで起動速度が上がるらしい。
では、実際にTOMLを書いてみよう。
まずは起動時用。
# [dein.toml] #以下のようにレポジトリ名を書くだけで良い [[plugins]] repo = 'Shougo/dein.vim' [[plugins]] # Lighline repo = 'itchyny/lightline.vim' [[plugins]] # tender repo = 'jacoborus/tender.vim'
ここでは利用していないが、他にもカスタマイズができるらしい。
参考：dein.vimによるプラグイン管理のマイベストプラクティス - Qiita
次に、遅延ロード用。
# [dein_lazy.toml] [[plugins]] # deoplete repo = 'Shougo/deoplete.nvim' hook_post_source = ''' let g:deoplete#sources#clang#libclang_path = '/usr/lib/llvm-3.8/lib/libclang-3.8.so.1' let g:deoplete#sources#clang#clang_header = '/usr/include/clang' let g:deoplete#enable_at_startup = 1 ''' [[plugins]] # deoplete-clang repo = 'zchee/deoplete-clang'
基本は起動時用と同じだが、遅延ロードでは「hook_post_source」というオプションが利用できる。
これは、プラグインが遅延ロードされた直後に実行するコマンドを指定するものである。
プラグインの追加設定をiniv.vimに書くとロード前に実行されてしまうので、それを防ぐためにここに書く。
とりあえず導入だけをやってみた。
有り難みもそのうちわかってくるようになるんだろう、多分。
Doxygenを導入してみる
Doxygenはソースに埋め込んだコメントを元にドキュメントを作成するツール。
メモ程度に導入方法をまとめておく。
導入
sudo apt -y install doxygen doxygen-gui graphviz
あとは、
doxywizard
を実行すればGUIが出てくるので、ウィザード通りにすすめる。
スニペット
ファイル
/** * @file * @brief * @author * @date * @details */
@file ファイル名(必須) @brief 一行説明(必須) @author 作成者 @date 作成日 @details 詳細説明
関数
/** * @fn * @brief * @param * @retval * @details */
@fn プロトタイプ宣言(必須) @brief 一行説明(必須) @param 引数 構文:@param[in/out] <引数名> <説明> @retval 戻り値 構文:@retval <値> <説明> @details 詳細説明
変数
//! 説明
変数宣言行の上に書く。
クラスとかは上３つを組み合わせればいける。
参考文献
補助ライブラリでサクッとOpenGL(GLFW,GLEW)
OpenGLはプラットフォーム独立のライブラリだが、ウィンドウ管理などの面倒は見てくれない。
また、シェーダーを使うのには拡張機能を有効化する必要がある。
ウィンドウ管理や拡張機能の取得はプラットフォームごとに違うので、生のGLを扱うとそれなりに労力がかかる。
そこで、補助ライブラリを使ってサクッとこの問題を解決する。
１．入力・ウィンドウ管理：GLFW
GLFWはOpenGLの補助ライブラリで、
- ウィンドウ管理や入力デバイスの制御を担当
- 出来る限りシンプルな機能構成(Teapotや文字出力なし)
- 2017年8月現在もメンテナンスが続いている
といった特徴がある。
導入
linuxならaptで入れる。
sudo apt -y install libglfw3-dev
Windowsならバイナリを直接入手できるらしい。 VSならNuGetもアリ。
２．拡張機能管理：GLEW
GLEWはGLFWと名前が似ていて紛らわしいが、
という感じである。
ちなみにOpenGLの拡張機能取得はそれ自体が結構面倒なので、それを簡略化してくれるGLEWはマルチプラットフォームを視野に入れていなくても十分有用である。
導入
こいつもaptで可。
sudo apt -y install libglew-dev
Windowsの場合はGLFWと同様バイナリを取ってくる。 やはりこいつもNuGetパッケージがある。
とりあえず初期化だけやってみる
C++で書くとこんな感じか。
#include <iostream> #include <string> #include <GL/glew.h> #include <GLFW/glfw3.h> class LogManager { public: LogManager(){}; //Info out void LOGI(std::string msg) { std::cout << msg << std::endl; } //Error out void LOGE(std::string msg) { std::cerr << msg << std::endl; } }; class App { public: App(LogManager *log) : m_log(log) {}; bool run() { if(!init()) return false; while(glfwWindowShouldClose(m_win) == GL_FALSE) { glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT); glfwSwapBuffers(m_win); glfwWaitEvents(); } terminate(); return true; }; private: LogManager *m_log; GLFWwindow *m_win; bool init() { if(!init_glfw()) { m_log->LOGE("Failed to initialize GLFW."); terminate(); return false; } m_log->LOGI("GLFW Initialized."); if(!init_window(640, 480, "SAMPLE")) { m_log->LOGE("Failed to initialize window."); terminate(); return false; } m_log->LOGI("Window Initialized."); //必ずGLEW初期化より前 glfwMakeContextCurrent(m_win); if(!init_glew()) { m_log->LOGE("Failed to initialize GLEW."); terminate(); return false; } m_log->LOGI("GLEW Initialized."); glClearColor(1.0f, 1.0f, 1.0f, 0.0f); return true; } void terminate() { glfwTerminate(); } bool init_glfw(void) { if(glfwInit() == GL_FALSE) return false; return true; } bool init_window(int width, int height, std::string title) { glfwWindowHint(GLFW_CONTEXT_VERSION_MAJOR, 3); glfwWindowHint(GLFW_CONTEXT_VERSION_MINOR, 2); glfwWindowHint(GLFW_OPENGL_FORWARD_COMPAT, GL_TRUE); glfwWindowHint(GLFW_OPENGL_PROFILE, GLFW_OPENGL_CORE_PROFILE); m_win = glfwCreateWindow(width, height, title.c_str(), NULL, NULL); if(m_win == nullptr) return false; return true; } bool init_glew(void) { GLenum err; err = glewInit(); if(err != GLEW_OK) { m_log->LOGE( "GLEW Error :" + std::string((char*)glewGetErrorString(err)) ); return false; } return true; } }; static LogManager s_logman; int main(void) { App app(&s_logman); return app.run() ? 0 : -1; }
初期化の順としては
- GLFW初期化
- GLFWでウィンドウ初期化
- GLFWでコンテキスト有効化(glfwMakeContextCurrent)
- GLEW初期化
となる。
特に、GLEWの初期化にはコンテキストが有効である必要があるので注意する。
以降は、App.run()のようにループを組み、自由にOpenGLを利用する。
追記：コンパイルオプション
ライブラリ名の指定が迷いそうになるが、
$(LDFLAGS) = -lglfw -lGLEW -lGL
でOK。
タブ独立のファイルツリーで快適コーディング
やはり、ファイルツリーをVim内で開いておけると何かと便利だ。
ファイルツリーといえばNERDTreeが有名だが、それのタブ独立版があるそうなので試してみた。
vim-nerdtree-tabsのインストール
まずはプラグイン導入から。
vimrcに追加
call dein#add('scrooloose/nerdtree') call dein#add('jistr/vim-nerdtree-tabs')
そして、
call dein#install()
で完了。
使い方
:NERDTreeTabsOpen
で即座に開く。操作方法は通常のNERDTreeと全く同じである。
本家と違うのは、新規にタブを生成したり、画面を分割したりしても一切影響を受けないという点だ。
ファイルフィルタ
中間生成ファイルが見えると邪魔なことがある。そのようなときにはフィルタを活用しよう。
例えば*.oファイルをフィルタするには、vimrcに以下の行を追加する。
let g:NERDTreeIgnore = ['\.o']
そして、NERDTree内で「f」キーを押すとフィルタの有無が切り替わる。
