使用Love2D引擎开发贪吃蛇游戏

今天来介绍博主近期捣腾的一个小游戏[贪吃蛇],贪吃蛇这个游戏相信大家都不会感到陌生吧。今天博主将通过Love2D这款游戏引擎来为大家实现一个简单的贪吃蛇游戏,在本篇文章其中我们将会涉及到贪吃蛇的基本算法、Lua语言编程等主要的内容，希望能够对大家开发相似的游戏提供借鉴和思考，文章中如有不足之处，还希望大家能够谅解，由于博主的游戏开发基本就是这样慢慢摸索着学习。所以难免会有不足的地方。

游戏算法

我们首先来看看贪吃蛇是怎么移动的？
贪吃蛇游戏算法演示1

贪吃蛇游戏算法演示2

贪吃蛇游戏算法演示3

贪吃蛇游戏算法演示4

通过这四张图的演示，我们能够发现这样一个规律：

蛇的移动事实上是将蛇身体的最后一个元素移动到第一个元素的位置

那么完毕这样一个工作须要两个步骤：

1、将在蛇头位置插入一个新的元素
2、移除蛇尾位置的最后一个元素

好了。了解了蛇的移动后我们再来考虑一个问题，如何推断蛇吃到了食物？思路和蛇的移动相似，主要考虑在蛇头插入的这个元素和食物的关系，假设这个元素的坐标和食物的坐标是同样的，那么就能够觉得蛇吃到了食物，此时蛇的身体应该是变长的。所以仅仅要在蛇头位置插入一个元素就能够了。反之，假设蛇没有吃到食物。那么蛇应该是移动的。所以就能够依照移动的方法来处理了。那么在蛇头位置插入的这个元素该如何确定呢？我们来看以下这段程序：

--计算下一个目标点
function getNextPoint()
  --计算下一个目标点
  snake={}
  if(dir==0) then
    snake.x=snakes[1].x
    snake.y=snakes[1].y-20
  end
  if(dir==1) then
    snake.x=snakes[1].x
    snake.y=snakes[1].y+20
  end
  if(dir==2) then
    snake.x=snakes[1].x-20
    snake.y=snakes[1].y
  end
  if(dir==3) then
    snake.x=snakes[1].x+20
    snake.y=snakes[1].y
  end

  return snake
end

这里定义了getNextPoint()的方法，目的是计算在蛇头位置加入的下一个元素，这里我们注意到依据蛇的移动方向(dir)的不同，其中0表示上、1表示下、2表示左、3表示右，计算出下一个元素的位置，由于在这个游戏中网格大小是20，所以这里能够直接依据坐标来计算一个元素的位置。

snakes是一个table，保存的是当前的蛇的所有元素的坐标。通过维护这个table，我们就能够利用画图的函数绘制出蛇的身体，这样蛇就能够移动起来了。

我们来看看蛇是如何移动的：

--核心算法——蛇的移动
function SnakeUpdate()
  --获取元素个数
  local n=table.maxn(snakes)
  if(table.maxn(snakes)>0) then
    if(getNextPoint().x==foodX and getNextPoint().y==foodY) then
      --将下一个目标点的位置插入表中
      table.insert(snakes, 1, getNextPoint())
      --将食物状态设置为BeEated
      foodState="BeEated"
    else
      --将下一个目标点的位置插入表中
      table.insert(snakes, 1, getNextPoint())
      --移除最后一个元素
      table.remove(snakes,n+1)
    end 
  end
end

在这里我们定义了一个foodState变量以保存食物的状态。当食物的状态为BeEated的时候表示食物被蛇吃掉了，此时应该又一次生成一个食物的坐标。此时事物的状态将变成WaitToEat。食物的坐标保存在foodX和foodY这两个变量中。大家能够到完整的代码中去查看。

我们知道蛇碰到四周墙壁的时候就会死亡，此时游戏结束。

这个比較简单，仅仅要推断蛇头的坐标和屏幕的关系就能够了。

由于在这个游戏中屏幕的尺寸为640X640。所以推断游戏是否结束的代码能够这样写：

--推断游戏状态
  if(snakes[1].x<=0 or snakes[1].x>=640 or snakes[1].y<=0 or snakes[1].y>=640) then
    gameState=0
  else
    gameState=1
  end

这里gameState为0表示游戏结束。gameState为1表示游戏正常进行。

在完毕了这些核心的算法以后，剩下的事情就交给Love2D引擎来绘制吧。最后给出完整的程序代码：

--定义窗体宽度和高度
local w=640
local h=640
--定义网格单元大小
local unitSize=20;

--方块的初始位置
local initX=320
local initY=320

--移动方向
local dir=1

--贪吃蛇集合
local snakes={}

--食物状态
--WaitToEat：绘制食物
--BeEated：随机生成食物
local foodState="WaitToEat"

--游戏状态
--0：游戏结束
--1：游戏正常
local gameState=1

--食物的位置
local foodX=0
local foodY=0

--Love2D载入事件
function love.load()
  --设置窗体标题
  love.window.setTitle("Love2D-贪吃蛇游戏")
  --设置窗体大小
  love.window.setMode(w,h)
  --定义字体
  myFont=love.graphics.newFont(30)
  --设置字体
  love.graphics.setFont(myFont)
  --设置背景色
  love.graphics.setBackgroundColor(255,255,255,255)
  --设置线条类型为平滑
  love.graphics.setLineStyle("smooth")
  --设置线宽
  love.graphics.setLineWidth(0.1)

  --蛇的初始化(蛇的长度为5)
  for i=1,5 do
    snake={}
    snake.x=initX +(i-1) * 20
    snake.y=initY
    snakes[i]=snake
  end

  --食物初始化
  foodX=love.math.random(32-1)*20
  foodY=love.math.random(32-1)*20
end


--Love2D绘制事件
function love.draw()
  --绘制竖线
  love.graphics.setColor(0,0,0,255)
  for i=0,w,unitSize do
    love.graphics.line(0,i,h,i)
  end
  --绘制横线
  for j=0,h,unitSize do
    love.graphics.line(j,0,j,w)
  end

  --绘制蛇
  for i=1,table.maxn(snakes) do
    love.graphics.setColor(0,0,255,255)
    love.graphics.rectangle("fill",snakes[i].x,snakes[i].y,20,20)
  end

  --绘制食物
  if(foodState=="WaitToEat") then
    love.graphics.setColor(255,0,0,255)
    love.graphics.rectangle("fill",foodX,foodY,20,20)
  end

  --假设游戏结束则显示GameOver
  if(gameState==0) then
    love.graphics.setColor(255,0,0,255)
    love.graphics.print("Game Over",250,300)
  end
end 

--
function love.update(dt)
  --推断游戏状态
  if(snakes[1].x<=0 or snakes[1].x>=640 or snakes[1].y<=0 or snakes[1].y>=640) then
    gameState=0
  else
    gameState=1
  end

  --假设游戏状态为正常
  if(gameState==1) then
    SnakeUpdate()
    FoodUpdate()
  end
end

--核心算法——蛇的移动
function SnakeUpdate()
  --获取元素个数
  local n=table.maxn(snakes)
  if(table.maxn(snakes)>0) then
    if(getNextPoint().x==foodX and getNextPoint().y==foodY) then
      --将下一个目标点的位置插入表中
      table.insert(snakes, 1, getNextPoint())
      --将食物状态设置为BeEated
      foodState="BeEated"
    else
      --将下一个目标点的位置插入表中
      table.insert(snakes, 1, getNextPoint())
      --移除最后一个元素
      table.remove(snakes,n+1)
    end 
  end
end

--随机生成食物
function FoodUpdate()
  --假设食物被蛇吃掉则又一次生成食物
  if(foodState=="BeEated") then
    foodX=love.math.random(32-1)*20
    foodY=love.math.random(32-1)*20
    foodState="WaitToEat"
   end
end

--依据玩家按下的键位定义不同的方向
function love.keypressed(key)
  if(key=="a" and dir~=3) then 
    dir=2
  end
  if(key=="d" and dir~=2) then 
    dir=3
  end
  if(key=="w" and dir~=1) then 
    dir=0
  end
  if(key=="s" and dir~=0) then 
    dir=1
  end
end

function getNextPoint()
  --计算下一个目标点
  snake={}
  if(dir==0) then
    snake.x=snakes[1].x
    snake.y=snakes[1].y-20
  end
  if(dir==1) then
    snake.x=snakes[1].x
    snake.y=snakes[1].y+20
  end
  if(dir==2) then
    snake.x=snakes[1].x-20
    snake.y=snakes[1].y
  end
  if(dir==3) then
    snake.x=snakes[1].x+20
    snake.y=snakes[1].y
  end

  return snake
end