LiquidBattle

基于 Google Liquidfun 的 OOP 大作业 LiquidBattle

作业与文档编写时使用环境为：Ubuntu 20.04.2 LTS + cmake version 3.16.3 + g++ (Ubuntu 9.3.0-17ubuntu1~20.04) 9.3.0

经测试兼容的环境：Win10 21H1 Build 19043.1052 家庭中文版 + cmake version 3.20.2 + g++ (x86_64-posix-seh-rev0, Built by MinGW-W64 project) 8.1.0

编译运行指南

在文件目录打开命令行，输入以下命令

mkdir build
cd build/
cmake .. -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release
make -j LiquidBattle
./LiquidBattle

即可编译运行 Release 版本

将命令中的 Release 替换为 Debug 即可编译运行 Debug 版本

基础要素介绍

默认情况下，游戏一开始生成两个 Player（图中蓝色和黄色圆球） 、一个 Obstacle（图中粉色缺角长方形）和一片蓝蓝的海洋。可视界面外有绿色围墙限制游戏区域。

Player

默认情况下，控制键位如下：

控制按键	向左转	向右转	前进（向后喷射）	后退（向前喷射）
Player0	A	D	W	S
Player1	J	L	I	K

初始时，每名 Player 有 100 点生命值，200 点初始喷射背包容量。

当 Player 接触到与自身组别不同的液体时，会按接触量的大小按一定速率扣除生命值，当生命值低于 0 时，游戏暂停，并显示阵亡玩家名单（如下图）。

Tips: 单位体积下，其他玩家喷射的液体造成的伤害远高于海水

玩家通过向后喷射液体产生反冲作用力从而实现向前移动。

喷射出的液体默认将在 5 秒后回收到喷射背包。

Obstacle

初始时在 Player 下方默认生成一个 Obstacle，之后每间隔一定时间会在可视区域偏上方随机位置生成 Obstacle。

由于 Obstacle 是缺角长方形，海水会逐渐渗入内部，逐渐下沉，当接触到游戏区域下边界时被删除。

Tips: 合理利用浮在水面上的 Obstacle 可以节省喷射背包

Warning: 如果 Player 一直飞在上空，有可能会被关在新生成的 Obstacle 里

进阶要素介绍

拓展功能

按键	功能
Z	缩小界面
X	放大界面
R	重新开始（Restart）
P	暂停（Pause）
鼠标左键拖动	拖动游戏中元素
鼠标右键拖动	调整可视界面位置
鼠标滚轮	调整界面缩放

实验性功能

按键	功能
=	向 0 号玩家组添加一名玩家
-	删除列表最后一名玩家

Debug 模式

当编译选项使用 Debug 模式时，游戏界面如下图所示：

Debug 模式下可以进行相应参数的调整和辅助图形的绘制，并会启用调试信息的输出。

Warning: Debug 模式下性能较低，帧率可能大幅下降

项目目录简介

• src/：项目源文件
• res/：文档使用的资源（如图片）
• doc/：项目说明文档
• build/：编译目录
• liquidfun-gcc9/：Google Liquidfun

实现细节概要

Ejector 类

继承自 src/framework/ParticleEmitter.h 中的 RadialEmitter 类，实现了玩家所使用的喷射背包。

Ejector 本质上是一个从单点喷射液体粒子的独立液体系统。一开始时设定玩家喷射背包的方位角，之后的每一帧中，Ejector 将计算从该玩家依附的 Body 的中心沿该方向出发与边界的交点，将此交点稍向外处作为液体喷射点，向该 body 喷射，通过碰撞与反射实现玩家向前运动，液体向后喷射的效果。

"Feature": 这种实现方法会在 body 运动方向与液体反射出方向相同时出现喷出液体流分叉的效果。

玩家 body 的转向也由 Ejector 实现，实现原理为增减 body 的旋转角速度。

Player 类

这是游戏最重要的一个部分，用来接受玩家操作，控制运动，计算伤害，显示玩家信息等。

Player 组合了一个 Ejector ，对应 body 的指针，玩家各类信息（包括当前血量、键盘映射表、颜色等等），以及该玩家的一些参数（扣血速度、初始血量等等）。

在创建 Player 时指定键盘映射表从而便于指定每名玩家的按键。

键盘通过在按下和松开时分别设置状态从而实现对长按的响应。

Obstacle 类

记录 world 和 body 指针，在析构时从 world 中删除对应 body。

伤害结算（碰撞记录）

每个 body 和 particleSystem 创建一个 CollisionData 作为 UserData，其中记录自己的组别和碰撞次数，每次进行伤害结算时按碰撞次数计算伤害，并将计数清零。

记录碰撞使用 MyContactFilter 类，继承自 b2ContactFilter ，用于编写发生碰撞时执行的函数。

用户组为一个无符号 32 位整数，该整数二进制下每一位的 0/1 表示是否属于该用户组。

默认情况下，用户组设置如下：

元素	用户组（前补 0）
初始海洋	00000000
Obstacle	00000000
Player0 及其喷出的液体	00000001
Player1 及其喷出的液体	00000010
边界墙	~0（即全为 1）

可以通过用户组的位运算实现用户组关系的判断，拓展出更多功能。

具体实现细节以及成员变量和成员函数的功能可参见 doc/ 目录下各文档。