SDL遊戲教程第一課 課程基礎

翻譯聲明：
    本系列教程來自Dev Hub，一切解釋權歸原作者。我只是出自個人愛好，才翻譯了本系列教程。因爲本人也是個初學者，而且英語水平有限，錯誤難免，望各路高手指正。

本課原文地址：http://www.sdltutorials.com/sdl-tutorial-basics/

這些課程面向那些有一定C++經驗，或是其他編程語言的人。如果你跟不上代碼本身，而不是概念性問題（遊戲相關的），那我建議你還是先讀讀我們關於解釋C++編程語言的課程。那雖然不是掌握全部C++所必須的，但卻對以後會有點幫助。

在本系列教程裏，我們將使用CodeBlocks作爲我們的IDE，gcc和mingw作爲編譯器。如果你想用其他IDE和編譯器，那隨便你，但如果你對連接庫沒什麼經驗，或許不是很好搞。如果你要下載CodeBlocks，你可以免費從此獲得http://www.codeblocks.org (下載那個包含mingw包的)。強烈建議你使用穩定版，除非你想花費更多的時間和夜以繼日的修改。

本系列教程會緊密圍繞SDL（Simple DirectMedia Layer），一個2D跨平臺圖形庫。此庫可以讓我們在屏幕上繪製夢幻般的圖像，和所有有趣的東西來創建我們的遊戲。你需要到http://www.libsdl.org下載這個庫，一定要下載“開發庫”下的Mingw32的tar文件和“運行庫”下的“Win32”的壓縮包。如果你在用Visual Studio，可以下載相應的版本替代Minw32文件。一旦下載完成，建議你把壓縮包裏的.dll問及愛你放到你的system32目錄下。這是運行一個SDL應用程序所需要的。

現在打開tar文件(就是在“開發庫”下面列出的那個)，然後解壓到一個目錄(比如，C:/SDL)。現在，打開CodeBlocks，需要改變一些設置。點擊菜單欄上的“設置”，然後點擊“查找目錄”選項頁。你需要添加C:/SDL/include，到“編譯器”選項頁，並把C:/SDL/lib添加到“連接器”選項頁(把C:/SDL改成你解壓文件所在的那個目錄)。完成以後，點擊Okay。

開始一個新的“空白”工程，隨便你叫它什麼。保存到某個地方。點擊“工程”，然後點擊“屬性”會彈出一個對話框；在右下角點擊“工程建立選項...”按鈕。點擊“連接器設置”，添加如下內容到“鏈接庫”下的列表：

mingw32
SDLmain
SDL

順序很重要，一定要保持上面這個次序。如果你搞不明白我們現在做什麼，我們僅僅是在把代碼“連接”在一塊兒，或者，換句話說，我們在把SDL代碼融入自己的代碼中。通過使用include文件進行編譯，lib文件進行連接。一旦完成，你的代碼就會組成一個整體以生成一個應用程序。

點擊兩次OK，然後就完成了所有設置！

讓我們創建兩個新文件CApp.h和CApp.cpp；他們將擔任我們程序的核心部分。首先，打開CApp.h，然後添加如下代碼，從此，我們的課程才真正開始：

現在，打開CApp.h，添加如下代碼：

#include "CApp.h"
CApp::CApp() {
}
int CApp::OnExecute() {
    return 0;
}
int main(int argc, char* argv[]) {
    CApp theApp;
    return theApp.OnExecute();
}

這個CApp類爲我們的整個程序做好基礎。我們先到一邊看看一個遊戲如何進行典型的設置。幾乎所有的遊戲都是由5個處理遊戲過程的函數組成的。這些過程差不多都是這樣：

初始化
處理所有的數據加載，可以是紋理貼圖、地圖、或NPC什麼的。

消息
處理所有的輸入消息，來自鼠標、鍵盤、遊戲杆、或其他什麼設備。

循環
處理所有的數據更新，比如，NPC的移動、減少你的血條、或其他什麼。

渲染
處理所有的場景渲染，它並不操作數據，因爲那應該是由循環函數完成的。

清理
簡單的清理掉所有加載的資源，然後聲明一個遊戲的正確退出。

瞭解遊戲就是一個巨大的循環，這點很重要。在這個循環內我們找到消息，更新數據，然後渲染圖片。所以，最基本的結構差不多如下：

Initialize();

while(true) {
    Events();
    Loop();
    Render();
}

Cleanup();

每個循環間隔，我們修改一些數據，然後進行相應的渲染。消息是附加的，只不過是用戶操作數據的一種方式。在某種意義上，消息並不是製作一個遊戲所必須的，但是當我們希望用戶去操作數據的時候(比如向左移動一個NPC)卻需要它。

舉個例子就會更清楚了。比如我們有一個騎士，這個遊戲的英雄。我們想做的僅僅是讓他兜圈子。如果我按下左，他就向左走。我們需要在一個循環中解決如何實現它。首先，我們知道要檢查消息(鍵盤消息)。因爲消息是操作數據的一種手段，我們還知道還需要一些某種類型的變量要修改。於是，我們可以使用這些變量在屏幕上合適的位置來渲染我們的騎士。我們需要：

if(Key == LEFT) X–;
if(Key == RIGHT) X++;
if(Key == UP) Y–;
if(Key == DOWN) Y++;//… somewhere else in our code …

RenderImage(KnightImage, X, Y);

它能運行，是因爲每次循環都檢查key是LEFT,RIGHT,等，若如此，我們增加或者減小一個變量。所以，如果我們的遊戲以30幀每秒的速度運行並且我們按下LEFT，那麼這傢伙每秒就會向左移動30個像素。如果你不明白遊戲循環到底是怎麼回事，待會你就明白了。遊戲需要他們來正確運行。

回到我們的概念代碼(那5個函數)，我們可以添加一些附加文件到我們的工程：

CApp_OnInit.cpp
CApp_OnEvent.cpp
CApp_OnLoop.cpp
CApp_OnRender.cpp
CApp_OnCleanup.cpp

回到CApp.h，然後添加如下函數和變量：

#ifndef _CAPP_H_
#define _CAPP_H_
#include <SDL.h>
class CApp {
    private:
        bool    Running;
    public:
        CApp();
        int OnExecute();
    public:
        bool OnInit();
        void OnEvent(SDL_Event* Event);
        void OnLoop();
        void OnRender();
        void OnCleanup();
};
#endif

創建他們自己的函數，完成剛創建的每一個文件：

#include "CApp.h"
bool CApp::OnInit() {
    return true;
}
#include "CApp.h"
void CApp::OnEvent(SDL_Event* Event) {
}
#include "CApp.h"
void CApp::OnLoop() {
}
#include "CApp.h"
void CApp::OnRender() {
}
#include "CApp.h"
void CApp::OnCleanup() {
}

現在，讓我們回到我們的CApp.cpp代碼把所有這些函數鏈接在一起：

#include "CApp.h"
CApp::CApp() {
    Running = true;
}
int CApp::OnExecute() {
    if(OnInit() == false) {
        return -1;
    }
    SDL_Event Event;
    while(Running) {
        while(SDL_PollEvent(&Event)) {
            OnEvent(&Event);
        }
        OnLoop();
        OnRender();
    }
    OnCleanup();
    return 0;
}
int main(int argc, char* argv[]) {
    CApp theApp;
    return theApp.OnExecute();
}

你會發現一些新的變量，然而，讓我們看看先有什麼事發生。首先，我們試着初始化我們的遊戲，若失敗我們返回-1(一個錯誤代碼)，於是，關閉遊戲。如果一切正常，那就繼續我們的遊戲循環。在遊戲循環裏，我們使用SDL_PollEvent()來檢查消息，並把他們逐一傳遞給OnEvent()。一旦完成消息，我們到OnLoop()來操作數據，然後渲染我們的遊戲。我們無休止地重複它。若用戶退出遊戲，我們到OnCleanup()來清理所有的資源。就這麼簡單。

現在，讓我們看看SDL_Event和SDL_PollEvent()。第一個是一個包含了消息信息的結構體。第二個是一個抓取任意在隊列裏等待消息的函數。這個隊列裏有很多消息，這就是爲什麼我們要循環遍歷他們。那麼，舉個例子，假如用戶在OnRender()函數執行期間，按下A並且移動了鼠標。SDL就會檢測到它，然後放置兩個消息到隊列中去，一個是按鍵的，一個是鼠標移動的。我們可以通過SDL_PollEvent()從隊列裏抓取一個消息，然後把它傳遞給OnEvent()來做相應的處理。一旦隊列裏沒任何消息了，SDL_PollEvent()就會返回false，然後退出消息隊列循環。

另一個增加的變量，Running，是私有的。表示我們退出了遊戲循環與否。如果它被設置爲false，程序就會結束，然後退出程序。那麼，舉個例子，如果用戶按下了Escape鍵，我們就把它設置爲false，退出遊戲。

目前，你的編譯應該一切順利，但是，你可能注意到你還是不能退出。你或許還得到任務管理器那裏去終止掉這個程序。

現在一切搞定，我們就開始創建一個繪製遊戲的窗口。
跳到CApp.h，然後增加一個SDL表面變量到代碼：

#ifndef _CAPP_H_
#define _CAPP_H_
#include <SDL.h>
class CApp {
    private:
        bool            Running;
        SDL_Surface*    Surf_Display;
    public:
        CApp();
        int OnExecute();
    public:
        bool OnInit();
        void OnEvent(SDL_Event* Event);
        void OnLoop();
        void OnRender();
        void OnCleanup();
};
#endif

我感覺現在是時候後好好解釋一下什麼是一個SDL表面了。一個SDL表面是任何你可以在其上進行繪製的東西。假如我們有一張白紙、一支鉛筆、和一些貼紙；這張紙就可以被稱作是我們的顯示“表面”，我們可以在它上面畫東西，把貼紙放上面或別的什麼東西。我們的貼紙也是表面；我們可以在貼紙上繪畫，然後把它貼到別的貼紙上去。那麼，Surf_Display就是我們的“一張白紙”。我們要在它上面繪製我們所有的東西。

現在，讓我們回到CApp_OnInit來真正的創建這張表面：

#include "CApp.h"
bool CApp::OnInit() {
    if(SDL_Init(SDL_INIT_EVERYTHING) < 0) {
        return false;
    }
    if((Surf_Display = SDL_SetVideoMode(640, 480, 32, SDL_HWSURFACE | SDL_DOUBLEBUF)) == NULL) {
        return false;
    }
    return true;
}

首先要做的一件事就是啓動SDL本身，然後我們才能訪問它的函數。我們告訴SDL去初始化它所有的一切；有其他參數你可以傳遞，但是現在搞明白他們並不是很重要。下一個函數就是SDL_SetVideoMode()。他就是創建我們的窗口和表面的那個傢伙。他有4個參數：窗口寬度，窗口高度，窗口位深度(建議16或32)，然後是顯示標誌。顯示標誌相當多，但是上面顯示的那個現在用就正好。第一個標誌位告訴SDL使用硬件內存來存儲我們的圖片等，第二個標誌位告訴SDL使用雙緩存(如果你不想閃屏，這個很重要)。還有一個標誌位，或許你會感興趣，那就是SDL_FULLSCREEN，它可以使你的窗口全屏化顯示。

現在我們的顯示也搞定了，然我們稍微做些清理，以保證一切工作順暢。打開CApp_OnCleanup.cpp，然後添加如下：

#include "CApp.h"
void CApp::OnCleanup() {
    SDL_FreeSurface(Surf_Display);
    SDL_Quit();
}

我們要做的第一件事，就是釋放掉這個顯示錶面，基本就是釋放一些內存空間。之後，我們就退出SDL。你要注意下，這裏也是你釋放其他表面的地方(或許在Surf_Display之前)。這保證了你所有的代碼都集中到它的功能實現上。

爲了保持整潔，我們也把Surf_Display指針在構造函數裏設置爲NULL。
打開CApp.cpp，添加如下：

CApp::CApp() {
    Surf_Display = NULL;
    Running = true;
}

試試編譯你的代碼，看看能不能運行。你會得到一個彈出的空窗口。
你會發現，你還是不能關掉它，還得去“勞駕“任務管理器。

現在，我們已經搞定一個窗口了，我們要做的就是找一種方式去關閉它。
打開CApp_OnEvent.cpp文件，添加如下：

#include "CApp.h"
void CApp::OnEvent(SDL_Event* Event) {
    if(Event->type == SDL_QUIT) {
        Running = false;
    }
}

這個SDL消息結構體被肢解到types了。這些types可以包括按鍵、鼠標移動；我們要做得僅僅是在此檢查消息類型。上面我們找到的那個類型是關閉窗口需要的(比如，當用戶點擊X按鈕)。如果那種消息發生，我們就設置Running爲false，然後終止程序。就這麼簡單。我們會在後續課程當中再仔細琢磨消息。

現在，一切搞定了，並且是一個日後可以再用的優秀結構。或許把此工程改造成一個CodeBlock裏的”SDL template“是個不錯的想法。我不想回頭去做了，只是隨意Google一下。

如果你想知道我們在此提到的代碼發生了其他什麼事，跳到下一節課去學更多的SDL表面吧。

SDL 課程基礎 —— 教程文件：
Win32：Zip,Rar
Linux：Tar(感謝Gaten)