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HarmonyOS基于LYEVK-3861開發(fā)童年游戲之貪吃蛇

想了解更多內(nèi)容，請訪問：

和華為官方合作共建的鴻蒙技術(shù)社區(qū)

https://harmonyos.

介紹

在LYEVK-3861開發(fā)板套件中，有1個OLED屏幕擴(kuò)展板，帶按鍵的照明板，本次我們用這2個擴(kuò)展板實(shí)現(xiàn)一個簡易的貪吃蛇小游戲。由于現(xiàn)有的板子資源有限，綜合考慮，計劃用OLED屏幕顯示游戲運(yùn)行界面，OLED擴(kuò)展板和照明板上的按鍵復(fù)用為游戲選擇和游戲控制方向鍵。

? OLED屏幕為128*64的點(diǎn)陣，使用I2C接口

? OLED擴(kuò)展板上的按鍵 用于游戲難度的選擇和游戲開始的方向控制(向左)

照明板主要是使用板子上的按鍵，按鍵用于整個游戲中的確認(rèn)操作和游戲運(yùn)行過程中的方向控制(向右)

效果演示

環(huán)境準(zhǔn)備

1、開發(fā)環(huán)境、編譯環(huán)境搭建，參考官方文檔，此處不在贅述。參考鏈接如下：

Window開發(fā)環(huán)境

Ubuntu編譯環(huán)境

2、OpenHarmony 2.0 Canary源碼 源碼獲取，參考：

源碼獲取說明

鏡像全量下載

3、LYEVK-3861 IoT物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)板套件

LYEVK-3861開發(fā)板

OLED模塊與SSD1306

顯示原理

? 板子上的OLED屏幕約為0.96寸，顯存大小128*64，分8個頁，PAGE0~PAGE7，128列。

OLED與方塊

方塊點(diǎn)陣定義

貪吃蛇的蛇身采用■方塊表示，現(xiàn)有的板子的OLED的驅(qū)動庫里是沒有■的點(diǎn)陣定義的，使用PCtoLCD2002這個工具可以生成■的字符點(diǎn)陣定義，可以按照自己的需要生成指定大小的點(diǎn)陣，我們這里使用8*8的點(diǎn)陣，取模結(jié)果如下：

按照如圖所示的步驟，實(shí)現(xiàn)對方塊的取模。實(shí)際測試過程中，發(fā)現(xiàn)使用原始的取模結(jié)果，組成完整蛇的身體的過程中，每個方塊之間的間隙比較大，顯示效果不是很好。我們對取模結(jié)果做了修改，最后的方塊的8*8點(diǎn)陣表示如下：

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. /*---8*8 點(diǎn)陣*/ 
    2.   
  
  
  
  2. static const unsigned char F8X8[]= 
    3.   
  
  
  
  3. { 
    4.   
  
  
  
  4.    //0x00,0x7E,0x7E,0x7E,0x7E,0x7E,0x7E,0x00, 
    5.   
  
  
  
  5.    0x7E,0x7E,0x7E,0x7E,0x7E,0x7E,0x7E,0x00, //■ 
    6.   
  
  
  
  6. }; 
    7.

OLED顯示方塊

關(guān)于方塊的顯示和消除，我們使用自己定義的函數(shù)來顯示整個方塊，這函數(shù)需要指定方塊的起始位置，整個方塊的處理不影響屏幕其他區(qū)域的顯示

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. /*打印1個方塊或者消除方塊*/ 
    2.   
  
  
  
  2. void Bar(uint8 x0, uint8 y0, DisOnOff onOff) 
    3.

貪吃蛇

有了以上的一些基礎(chǔ)，我們就可以根據(jù)我們LYEVK-3861的開發(fā)板來設(shè)計一個簡短貪吃蛇小游戲了。

貪吃蛇游戲基本定義

按鍵復(fù)用

1. OLED擴(kuò)展板上的按鍵功能：

? ①游戲主界面，點(diǎn)擊按鈕，可選擇不同的難度;

? ② 游戲界面，功能為控制蛇頭左轉(zhuǎn);

? 2. 照明板上的按鍵功能：

? ①游戲主界面、游戲結(jié)束界面、游戲通過界面，確認(rèn)操作，界面跳轉(zhuǎn)

? ②游戲界面，功能為控制蛇頭右轉(zhuǎn)。

主界面

? 顯示游戲的名字、游戲的可選難度(1、2、3，數(shù)字越大難度越大)，按鍵功能選擇

游戲界面

? 使用整個屏幕128x64作為游戲可運(yùn)行的界面，蛇由方塊(8x8的點(diǎn)陣)組成，方塊充滿整個界面需要16*8個方塊。

游戲規(guī)則定義

  1. 每次移動1個長度單位(勻速，不同難度移動速度不同)
  2. 通過按鍵，方向可以改變?yōu)樯咔斑M(jìn)方向的左邊或右邊
  3. 隨機(jī)生成食物
  4. 吃到食物長度+1
  5. 碰到墻壁或身體結(jié)束游戲(失敗)
  6. 長度達(dá)到最長長度結(jié)束游戲(成功)

貪吃蛇基本算法設(shè)計

蛇的定義

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. typedef struct { 
    2.   
  
  
  
  2.     int8 X[SNAKE_MAX_LONG]; 
    3.   
  
  
  
  3.     int8 Y[SNAKE_MAX_LONG]; 
    4.   
  
  
  
  4.     uint8 Long;           //蛇的長度 
    5.   
  
  
  
  5.     gameLevel Level;          // 1-簡單 2- 正常 3- 困難 
    6.   
  
  
  
  6.     snakeDirection Direction; //蛇的前進(jìn)方向 默認(rèn)向右 
    7.   
  
  
  
  7. } snakeType;                      //蛇結(jié)構(gòu)體 
    8.

蛇的移動

  • 蛇的局部刷新

由于開發(fā)板的CPU Hi3861性能和0.96寸的處理性能都很有限，在貪吃蛇游戲的運(yùn)行過程中，不能每次都刷新整個屏幕，更新蛇的身體。這里，我們采用局部刷新的方法，避免一次刷新整個屏幕，影響游戲的性能。具體處理方法如下： 蛇每移動一個長度單位(1個方塊)，不管有沒有吃到食物，蛇頭方塊的位置都會被打印到屏幕上，蛇的尾部方塊在未吃到食物的情況下，會被消除，吃到食物，則本次不消除尾部方塊。這樣做的好處時，蛇每一次的位置變化，除了判斷是否吃到食物，只需要對頭尾部的方塊做打印處理，不需要重復(fù)打印蛇身的所有方塊。

  • 蛇的移動規(guī)則

基于開發(fā)板的現(xiàn)有資源，想要實(shí)現(xiàn)貪吃蛇的4個方向直接控制是不現(xiàn)實(shí)的，為了合理利用開發(fā)板的配套資源，我們使用OLED擴(kuò)展板和照明板上的2個按鍵來控制蛇的移動。設(shè)計方法簡要說明如下：

1、8x8的點(diǎn)陣分割整個屏幕后，每個方塊的坐標(biāo)范圍在橫向(0-15),縱向(0-7)，蛇每次移動一個方塊的位置，蛇頭的變化范圍都是在-1，0，1這個3個數(shù)字之間變化，按照蛇的4個行進(jìn)方向和是否左右轉(zhuǎn)，定義以下的參數(shù)：

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. typedef enum { 
    2.   
  
  
  
  2.     DIREC_STRAIGHT = -1, 
    3.   
  
  
  
  3.     DIREC_RIGHT,  //右 
    4.   
  
  
  
  4.     DIREC_TOP,    //上 
    5.   
  
  
  
  5.     DIREC_LEFT,   //左 
    6.   
  
  
  
  6.     DIREC_BOTTOM, //底 
    7.   
  
  
  
  7.     DIREC_MAX 
    8.   
  
  
  
  8. } snakeDirection; 
    9.   
  
  
  
  9.  
    10.   
  
  
  
  10. /*1-2 直行  3-4 左轉(zhuǎn) 5-6 右轉(zhuǎn)*/ 
    11.   
  
  
  
  11. static int8 snakeDirectonInfo[4][6] = { 
    12.   
  
  
  
  12.     {1, 0, 0, -1, 0, 1},  //DIREC_RIGHT 
    13.   
  
  
  
  13.     {0, -1, -1, 0, 1, 0}, //DIREC_TOP 
    14.   
  
  
  
  14.     {-1, 0, 0, 1, 0, -1}, //DIREC_LEFT 
    15.   
  
  
  
  15.     {0, 1, 1, 0, -1, 0}   //DIREC_BOTTOM 
    16.   
  
  
  
  16. }; 
    17.

說明：每個方向有6個元素定義， 按照兩位一組，分別為直行、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)，這樣在處理蛇的移動的時候，可以直接套用定義好的數(shù)組，來優(yōu)化蛇身移動的邏輯處理。

2、沒有按鍵時，蛇按照一定的頻率(刷新頻率)向前移動，每次移動一個方塊;有按鍵時，根據(jù)不同的按鍵選擇不同的處理方式：

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. if (direc == DIREC_LEFT) 
    2.   
  
  
  
  2.     { //左轉(zhuǎn) 
    3.   
  
  
  
  3.         newPos[0] = snakeDirectonInfo[Snake.Direction][2]; 
    4.   
  
  
  
  4.         newPos[1] = snakeDirectonInfo[Snake.Direction][3]; 
    5.   
  
  
  
  5.         Snake.Direction = (Snake.Direction + 1) > DIREC_BOTTOM ? (DIREC_RIGHT) : (Snake.Direction + 1);//新的方向 
    6.   
  
  
  
  6.     } 
    7.   
  
  
  
  7.     else if (direc == DIREC_RIGHT) 
    8.   
  
  
  
  8.     { //右轉(zhuǎn) 
    9.   
  
  
  
  9.         newPos[0] = snakeDirectonInfo[Snake.Direction][4]; 
    10.   
  
  
  
  10.         newPos[1] = snakeDirectonInfo[Snake.Direction][5]; 
    11.   
  
  
  
  11.         Snake.Direction = (Snake.Direction - 1) < DIREC_RIGHT ? (DIREC_BOTTOM) : (Snake.Direction - 1);//新的方向 
    12.   
  
  
  
  12.     } 
    13.   
  
  
  
  13.     else 
    14.   
  
  
  
  14.     { //前進(jìn) 
    15.   
  
  
  
  15.         newPos[0] = snakeDirectonInfo[Snake.Direction][0]; 
    16.   
  
  
  
  16.         newPos[1] = snakeDirectonInfo[Snake.Direction][1]; 
    17.   
  
  
  
  17.     } 
    18.

說明: 當(dāng)前蛇的行進(jìn)方向在有偏轉(zhuǎn)的情況下，需要更新蛇的行進(jìn)方向，這樣設(shè)計的好處是，便于計算蛇下次的運(yùn)行位置，讓蛇在我們設(shè)計的正確的路徑上行進(jìn)。

  • 蛇是否撞墻，是否吃到自己

? 撞墻和吃到自己的算法也簡單，撞墻就判斷蛇頭坐標(biāo)是否和墻重合，吃自己函數(shù)就遍歷所有身體坐標(biāo)，看是否與頭重合。是這一部分是否吃到自己的判斷可能會影響到一些游戲的性能

食物

  • 食物生成/更新

游戲開始或者食物被吃，重新生成食物坐標(biāo)，取系統(tǒng)的時鐘計數(shù)取模來生成一個隨機(jī)的坐標(biāo)，若坐標(biāo)和蛇身重合，則重新生成。

  • 食物是否被吃

算法也很簡單，先判斷蛇頭坐標(biāo)是否和食物坐標(biāo)重合。如果重合則蛇變長一節(jié)，把之前儲存的蛇尾后面一節(jié)坐標(biāo)賦給最新一節(jié)身體。然后重新生成一次食物。

按鍵檢測

? 本程序使用到2個按鍵，相關(guān)代碼如下：

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. IoTGpioInit(IOT_IO_NAME_GPIO_8); //button  按鍵B 
    2.   
  
  
  
  2.  IoTGpioSetDir(IOT_IO_NAME_GPIO_8, IOT_GPIO_DIR_IN); 
    3.   
  
  
  
  3.  
    4.   
  
  
  
  4.  IoTGpioRegisterIsrFunc(IOT_IO_NAME_GPIO_8, IOT_INT_TYPE_EDGE, IOT_GPIO_EDGE_FALL_LEVEL_LOW, OnButtonBPressed, NULL); 
    5.   
  
  
  
  5.  
    6.   
  
  
  
  6.  IoTGpioInit(IOT_IO_NAME_GPIO_5); // oled button  按鍵A 
    7.   
  
  
  
  7.  IoTGpioSetDir(IOT_IO_NAME_GPIO_5, IOT_GPIO_DIR_IN); 
    8.   
  
  
  
  8.  
    9.   
  
  
  
  9.  IoTGpioRegisterIsrFunc(IOT_IO_NAME_GPIO_5, IOT_INT_TYPE_EDGE, IOT_GPIO_EDGE_FALL_LEVEL_LOW, OnButtonAPressed, NULL); 
    10.

按鍵響應(yīng)函數(shù)獨(dú)立檢測按鍵：①游戲主界面，按鍵選擇難度和開始游戲，②游戲運(yùn)行中，未按鍵時，蛇身在當(dāng)前方向移動，直至蛇撞墻;有按鍵時，根據(jù)不同的按程序調(diào)整蛇的移動方向，并做其他的邏輯處理。

說明：只是簡單的對按鍵進(jìn)行響應(yīng)，并未做復(fù)雜的優(yōu)先級和鎖的控制，這一部分有待后續(xù)完善。

總結(jié)

以上，完成一個基于LVEVK-3861開發(fā)板的貪吃蛇小游戲的開發(fā)， 限于篇幅，只列出了部分代碼。 由于本人業(yè)務(wù)水平不夠，整個開發(fā)的過程還是有不少的問題出現(xiàn)，解決了部分，也有很多沒有解決。部分功能也沒有做完善，留待后續(xù)再去補(bǔ)充吧，畢竟沒有十全十美。

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