基于Ruby的回合制策略游戏开发：地图与单位系统解析

### 基于 Ruby 的回合制策略游戏开发：地图与单位系统解析 #### 1. 单位与地图的基础操作 在游戏开发中，单位（units）是重要的元素，它们具有 `x` 和 `y` 坐标访问器。`place` 方法会将单位存储在 `@units` 矩阵中，并设置单位的 `x` 和 `y` 字段。初始放置单位后，就可以使用 `move` 方法，该方法接收旧的和新的 `x`、`y` 坐标，将对象移动到新位置并从旧位置移除。 为了避免意外，虽然 `LocationOccupiedError` 异常理论上不应被触发（因为只应向玩家展示未被占用位置的移动选项），但做好防范总是没错的。 地图方面，`@units` 矩阵初始为空，而 `@terrain` 矩阵需要进行填充。在大型游戏中，游戏设计师或艺术家会使用地图编辑器创建地图，完成后保存为特定文件格式供游戏引擎加载。但对于业余开发者，手动编写代码填充地图很繁琐，例如： ```ruby map = Map.new(20, 20) map.terrain[0,0] = forest map.terrain[1,0] = forest map.terrain[2,0] = plains ``` 可以采用一种巧妙的方法，使用简单的 ASCII 编码字符串来表示地图，结合地形键（terrain key）进行解析。示例如下： ```ruby terrain_key = { "f" => forest, "g" => grass, "m" => mountains, "p" => plains, "w" => water, } ``` 地图布局字符串： ``` gggggggggg gggggggwww ggggggwwff gggppppppp ggppggwfpf ggpgggwwff ``` #### 2. 地图类的实现 通过 `Map` 类的 `initialize` 方法可以将上述字符串转换为地图。具体代码如下： ```ruby class Map def initialize(key, layout) rows = layout.split("\n") rows.collect! {|row| row.gsub(/\s+/, '').split(//) } y = rows.size x = rows[0].size @terrain = Matrix.new(x, y) @units = Matrix.new(x, y) rows.each_with_index do |row, y| row.each_with_index do |glyph, x| @terrain[x, y] = key[glyph] end end end end ``` 这个方法的步骤如下： 1. 将布局字符串按行分割。 2. 去除每行的空白字符，并将每行拆分为字符数组。 3. 获取地图的行数和列数。 4. 创建 `@terrain` 和 `@units` 矩阵。 5. 遍历字符数组，根据地形键将地形类型填充到 `@terrain` 矩阵中。 以下是使用示例： ```ruby terrain_key = { "f" => forest, "g" => grass, "m" => mountains, "p" => plains, "w" => water, } map = Map.new terrain_key, <<-END gggggggggg gggggggwww ggggggwwff gggppppppp ggppggwfpf ggpgggwwff END map.terrain[0,0].name # => "Grass" ``` #### 3. 地图类的辅助方法 为了方便操作地图，还可以添加一些辅助方法，如 `all_positions`、`within?` 和 `near_positions`。 ```ruby class Map def all_positions @terrain.all_positions end def within?(distance, x1, y1, x2, y2) (x1 - x2).abs + (y1 - y2).abs <= distance end def near_positions(distance, x, y) all_positions.find_all{|x2, y2| within?(distance, x, y, x2, y2) } end end ``` - `all_positions` 方法将获取地形矩阵的所有位置信息。 - `within?` 方法用于计算两点之间的曼哈顿距离是否小于指定值。 - `near_positions` 方法利用前两个方法返回指定位置附近的位置列表。 #### 4. 地图的表示方法 地图需要一个合适的表示方法，以便传递给玩家界面。这里采用简单的列表形式，包含地形和单位的表示信息。 ```ruby class Map def rep return [@terrain.rep, @units.rep] end end class Matrix def rep @data.collect do |row| row.collect do |item| item.rep end end end end class NilClass def rep nil end end ``` `Map` 类的 `rep` 方法返回一个包含地形和单位表示的列表。`Matrix` 类的 `rep` 方法将矩阵中的每个元素转换为其表示形式。由于 `@units` 矩阵可能存在空位置，需要为 `NilClass` 定义 `rep` 方法，使其返回 `nil`。 #### 5. 单位类的设计 游戏中的角色和敌人恐龙可以用不同的类来表示，它们都继承自 `Unit` 基类。 ```ruby class Unit; end class Human < Unit; end class Soldier < Human; end class Doctor < Human; end class Dinosaur < Unit; end class VRaptor < Dinosaur; end class TRex < Dinosaur; end ``` 所有 `Unit` 类都有一些共同的属性，如名称、生命值、移动能力和行动列表。 ```ruby class Unit attr_reader :name, :health, :movement, :actions attr_accessor :x, :y def initialize(player, name) ```