我的《超级马里奥》我做主：会漂移掉头还带刹车音效，C++从零打造，网友：小心任天堂找你...

Posted 2021-12-16 QbitAl

丰色 发自 凹非寺
量子位 报道 | 公众号 QbitAI

你见过这样的超级马里奥吗？

跑着跑着突然停下来个帅气掉头，还自带刹车音效：

“踩”扁“板栗仔”（goomba）时直接“变酷”（得到一副墨镜）：

这，就是一位油管博主用C++和SFML自己从头制作的红白机版超级马里奥。

C++不用介绍，SFML想必有很多人也熟悉，就是一个用来简化写小游戏或者多媒体应用程序的API，包括系统，窗口，图形，音频和网络五大模块。

除了常规的功能和操作，你可以加入任何自己喜欢的元素。

由于画面看起来实在太逼真，有人甚至提醒博主：小心“版权狂魔”任天堂来找你哦！

心动么？

你也可以自己做一个～

话不多说，来看教程。

手把手教你用C++打造超级马里奥

一共分为4大块。

1、基本控制

设置游戏窗口大小为256x240。

我们先自己绘制一个留胡子的小伙子——马里奥。

通过函数将它载入程序。

Mario::Mario() :

    x(0.5f * SCREEN_WIDTH),
    y(0.5f * SCREEN_HEIGHT)

    texture.loadFromFile("Resources/Images/Mario.png");

    sprite.setTexture(texture);


void Mario::draw(sf: :RenderWindow& i_window)

    sprite.setPosition(round(x), round(y));

    i_window.draw(sprite);

得到这样的界面：

然后处理地图，由于地图的宽度不同，将它存储为数组向量。

typedef std::vector<std::array<Cel1, SCREEN_HEIGHT / CELL_SIZE>> Map;

sf::Texture map_texture;
map_texture.1oadFromFile("Resources/Images/Map.png");

Map map(SCREEN_WIDTH/CELL_SIZE);

Mario mario;

for(unsigned short a = θ; a < map.size(); a++)

    for (unsigned short b = map[a].size() - 2;b< map[a].size(); b++)
    
        map[a][b] = Cell: :Wa1l;
    

现在画面是这样的：

接着开始集中打造马里奥。

先让他能动起来，前进后退：

并且获得重力：

void Mario::update()

    if (1 == sf::Keyboard: :isKeyPressed(sf: :Keyboard: :Left))
     
        x-=MARIO_SPEED;
    
    else if (1 == sf::Keyboard::isKeyPressed(sf: :Keyboard: :Right))
    
        x+= MARIO_SPEED;
    

    vertical_speed += GRAVITY;
    y += vertical_speed;

有了，但得让马里奥落到地上。

那就获取一下马里奥的坐标，用下面这些公式检查与之相交的所有单元格：

成功：

但是不能让马里奥跑出地图：

void Mario::update(const Map& i_map)

    if (1 == sf::Keyboard::isKeyPressed(sf: :Keyboard: :Left))
     
        x = std::max<float>(x - MARIO_SPEED,θ);
    
    else if (1 == sf::Keyboard: :isKeyPressed(sf: :Keyboard: :Right))
    
        x=std::min<float>(MARIO_SPEED + x,CELL_SIZE *(i_map.size() - 1));
    

接下来添加碰撞。

用二进制表示马里奥碰到的单元格，用一个地图碰撞函数检查并返回0000-1111这15种可能，然后使用位运算检查方向。

成功：

接下来，看看它能不能跳过这个墙。

显然不行……

搞起来，其中，为了使马里奥的跳跃高度和我们按住键盘的时长为正比，需要创建一个跳跃计时器变量。

if (1 == sf: :Keyboard: :isKeyPressed(sf: :Keyboard: :Up))

    if (θ == vertical_speed && θ < map_collision(x, 1 + y, Cell::Wa1l, i_map))
     
      vertical_speed = MARIO_JUMP_SPEED;
      jump_timer = MARIO_JUMP_TIMER;
    
    else if (θ < jump_timer)
    
        vertical_speed = MARIO_JUMP_SPEED;
        jump_timer--;
    
    else
     
        vertical_speed = std::min<float>(GRAVITY + vertical_speed, MAX_VERTICAL_SPEED);
    

再来挑战一下：

完美。

最后，给它添加加速度和摩擦力，也就是我们在文章一开头看到的那种刹车特效。

if (1 == sf::Keyboard: :isKeyPressed(sf: :Keyboard: :Left))

    horizontal_speed=std::max(horizontal_speed-MARIO_ACCELERATION,-MARIO_WALK_SPEED);

else if (1 == sf: :Keyboard::isKeyPressed(sf::Keyboard::Right))
 
    horizontal_speed =std::min(MARIO_ACCELERATION +horizontal_speed,MARIO_WALK_SPEED);

else if (θ < horizontal_speed)
 
    horizontal_speed-=MARIO_ACCELERATION;

else if (θ> horizontal_speed)
 
    horizontal_speed+=MARIO_ACCELERATION;

至此，基本控制就完成了，进入地图绘制部分。

2、地图

将地图存为图片之前，需分为两部分，上部分存为砖块，下部分存为实体。

使用一个新函数将图像转为map。

Map convert_sketch(const sf::Image& i_map_sketch, Mario& i_mario)

修改drawback函数获得砖块像素颜色，绘制砖块。再画点云朵，基础地图就好了。

接下来就是挨个绘制剩余元素了。

if (sf::Color(109,255,85)==pixel)//Flagpole

    sprite_x=12;
    if (sf::Color(109,255,85) == pixel_up)
    
        sprite_y=1
    

成果如下：

什么？缺个城堡？作者表示：累了，随便吧……

接下来，使用下面这个公式，让界面跟着马里奥前进后退。

short view_x = std::clamp<int>(mario.get_x()+0.5f *(CELL_SIZE - SCREEN_WIDTH),θ,CELL_SIZE*n)

地图搞定，上板栗仔！

3、板栗仔

板栗仔的行动和马里奥相似，代码可以基本复制。不同的是一旦它们碰到东西就会改变方向。

如何让板栗仔出现？

当马里奥靠近它们时，更新地图。

void Goomba::draw(unsigned 1_view_x, sf::RenderWindow& i_window)

    if (-CELL_SIZE < round(y) && round(x) > static_cast<int>(i_view_x) - CELL_SIZE && round(x)
    
        sprite.setTexture(texture);
        sprite.setPosition(round(x),round(y));
        i_window.draw(sprite);
    

然后在这部分加上板栗仔和马里奥的的死亡函数，包括两个条件，一是当马里奥跳到板栗仔头上，板栗仔挂；二是当马里奥碰到板栗仔后，马里奥挂。

if(0 ==death_timer)

    vertical_speed =std::min(GRAVITY + vertical_speed, MAX_VERTICAL_SPEED);
    y+= vertical_speed;

else if (1 == death_timer)

    vertical_speed = MARIO_JUMP_SPEED;

death_timer = std::max(0, death_timer - 1);

经历过n个bug后，终于没问题。

到了最后一部分了。

4、优化

这部分主要就是做做代码优化，根据自己喜好改变一些原作风格什么的。

比如重新绘制一个马里奥，并分成三种状态：暂停、行走、跳跃以及die。

还有玩家突然切换前进方向时的俏皮动作：

写一个切换状态函数进行控制。

void Animation::update()

      animation_iterator++;
      while (animation_iterator >= animation_speed)
      
            animation_iterator -= animation_speed;
            current_frame = (1 + current_frame)% total_frames;
      

终于，全部搞定！！

怎么样？还挺成功吧？

过程其实也不乏挑战，有网友就表示：我以为很简单，直到我看到了代码。

而现在你是不是也对背后的作者产生了一丝好奇？

下面就来认识一下。

作者介绍

这位博主叫Kofybrek，今年6月刚刚成为一名YouTuber，目前已有1000粉丝。

他用C++做了很多小游戏：包括扫雷、俄罗斯方块、吃豆人等等。

也搞机器学习，比如教AI玩Flappy Bird。

从他的座右铭“I do programming for fun”，可以看出小哥是很喜欢用编程做一些好玩的东西了，可以期待他更多的作品。

最后，如果你想试试亲手打造这样一个马里奥，可以戳下面的链接。

代码：
https://github.com/Kofybrek/Super-Mario-Bros

教程视频：

https://www.youtube.com/watch?v=Kfc2W9EOHRk