How to write your own sapper in Java in 15 minutes.

​

Нам понадобятся:

• 15 минут свободного времени;
• Настроенная рабочая среда, т.е. JDK и IDE (например Eclipse);
• Библиотека LWJGL (версии 2.x.x) для работы с Open GL. Обратите внимание, что для LWJGL версий выше 3 потребуется написать код, отличающийся от того, что приведён в статье;
• Иконки для клеток, т.е. цифры, флаг, неверно поставленный флаг, мина, взорвавшаяся мина и закрытое поле. Можно чисто символически нарисовать самому, или скачать использовавшиеся при написании статьи.

Работа с графикой
Для работы с графикой создадим отдельный класс — GUI. От него нам потребуется хранение всех графических элементов управления (т.е. полей клеток), определение элемента, по которому пришёлся клик и передача ему управления, вывод графических элементов на экран и управление основными функциями OpenGL.

Благо класс GUI будет взаимодействовать с графическими элементами, нам нужно создать интерфейс (писать классы сетки, клеток и прочую механику пока рано), который определит, что это такое. Логика подсказывает, что у графического элемента должны быть:

• Внешний вид (текстура);
• Координаты;
• Размеры (ширина и высота);
• Метод, который по переданным координатам клика определит, попал ли клик по элементу;
• Метод, который обработает нажатие на элемент.

Таким образом, пишем:

public interface GUIElement {
int getWidth();
int getHeight();

int getY();

int getX();

Sprite getSprite(); ///Создадим enum с таким именем, заполним позже
int receiveClick(int x, int y, int button); /// Возвращаем результат клика
///Параметр button определяет кнопку мыши, которой был сделан щелчок.

/// Здесь используется фишка Java 8 --- default методы в интерфейсах.
/// Если у вас более ранняя версия, вы можете использовать абстрактный класс
/// вместо интерфейса.
default boolean isHit(int xclick, int yclick){
return ( (xclick > getX()) && (xclick < getX()+this.getWidth()) )
&&( (yclick > getY()) && (yclick < getY()+this.getHeight()) );
}
}

Code

public interface GUIElement {

int getWidth();

int getHeight();



int getY();



int getX();



Sprite getSprite(); ///Создадим enum с таким именем, заполним позже

int receiveClick(int x, int y, int button); /// Возвращаем результат клика

///Параметр button определяет кнопку мыши, которой был сделан щелчок.



/// Здесь используется фишка Java 8 --- default методы в интерфейсах.

/// Если у вас более ранняя версия, вы можете использовать абстрактный класс

/// вместо интерфейса.

default boolean isHit(int xclick, int yclick){

return ( (xclick > getX()) && (xclick < getX()+this.getWidth()) )

&&( (yclick > getY()) && (yclick < getY()+this.getHeight()) );

}

}

В GUI должны храниться ячейки поля. Создадим для этих целей двумерный массив:

///CELLS_COUNT_X и CELLS_COUNT_Y -- константы
//Cell -- класс, который реализует GUIElement; им займёмся немного позже
private static Cell[][] cells;

Code

///CELLS_COUNT_X и CELLS_COUNT_Y -- константы

//Cell -- класс, который реализует GUIElement; им займёмся немного позже

private static Cell[][] cells;

GUI должен передавать клики элементам, которые он содержит. Вычислить адрес клетки, по которой кликнули, нетрудно:

public static int receiveClick(int x, int y, int button){
int cell_x = x/CELL_SIZE;
int cell_y = y/CELL_SIZE;
return cells[cell_x][cell_y].receiveClick(x,y,button);
}

Code

public static int receiveClick(int x, int y, int button){

int cell_x = x/CELL_SIZE;

int cell_y = y/CELL_SIZE;

return cells[cell_x][cell_y].receiveClick(x,y,button);

}

Теперь разберёмся с основными функциями OpenGL. Во-первых, нам нужна инициализация.
initializeOpenGL()

///Class GUI

private static void initializeOpenGL(){
try {
//Задаём размер будущего окна
Display.setDisplayMode(new DisplayMode(SCREEN_WIDTH, SCREEN_HEIGHT));

//Задаём имя будущего окна
Display.setTitle(NAME);

//Создаём окно
Display.create();
} catch (LWJGLException e) {
e.printStackTrace();
}
glMatrixMode(GL_PROJECTION);
glLoadIdentity();
glOrtho(0,SCREEN_WIDTH,0,SCREEN_HEIGHT,1,-1);
glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
/*
* Для поддержки текстур
*/
glEnable(GL_TEXTURE_2D);
/*
* Для поддержки прозрачности
*/
glEnable(GL_BLEND);
glBlendFunc(GL_SRC_ALPHA, GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA);
/*
* Белый фоновый цвет
*/
glClearColor(1,1,1,1);
}

Code

///Class GUI



private static void initializeOpenGL(){ 

 try {

  //Задаём размер будущего окна

 Display.setDisplayMode(new DisplayMode(SCREEN_WIDTH, SCREEN_HEIGHT));



  //Задаём имя будущего окна

 Display.setTitle(NAME);



  //Создаём окно

 Display.create(); 

 } catch (LWJGLException e) {

 e.printStackTrace();

 }

 glMatrixMode(GL_PROJECTION);

 glLoadIdentity();

 glOrtho(0,SCREEN_WIDTH,0,SCREEN_HEIGHT,1,-1);

 glMatrixMode(GL_MODELVIEW);

 /*

  * Для поддержки текстур

  */

 glEnable(GL_TEXTURE_2D);

 /*

  * Для поддержки прозрачности

  */

 glEnable(GL_BLEND);

 glBlendFunc(GL_SRC_ALPHA, GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA);

 /*

  * Белый фоновый цвет

  */

 glClearColor(1,1,1,1);

 }

Нам нужно обновлять изображение на экране:

///Этот метод будет вызываться извне
public static void update() {
updateOpenGL();
}

///А этот метод будет использоваться только локально,
/// т.к. базовым другие классы должны работать на более высоком уровне
private static void updateOpenGL() {
Display.update();
Display.sync(60);
}

Code

///Этот метод будет вызываться извне

public static void update() {

updateOpenGL();

}



///А этот метод будет использоваться только локально,

/// т.к. базовым другие классы должны работать на более высоком уровне

private static void updateOpenGL() {

Display.update();

Display.sync(60);

}

И, наконец, нам нужно это изображение вообще рисовать. Для этого пора закончить enum Sprite. Его элементы будут представлять из себя обёртку для текстуры с удобочитаемыми именами.

///enum Sprite

///Файлы со всеми этими именами должны лежать по адресу
/// *папка проекта*/res/*имя текстуры*.png
ZERO("0"), ONE("1"), TWO("2"), THREE("3"), FOUR("4"), FIVE("5"), SIX("6"),
SEVEN("7"), EIGHT("8"), HIDEN("space"), BOMB("bomb"), EXPLOSION("explosion"),
FLAG("flag"), BROKEN_FLAG("broken_flag");
private Texture texture;

private Sprite(String texturename){
try {
this.texture = TextureLoader.getTexture("PNG", new FileInputStream(new File("res/"+texturename+".png")));
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}

}

public Texture getTexture(){
return this.texture;
}

Code

///enum Sprite



///Файлы со всеми этими именами должны лежать по адресу

/// *папка проекта*/res/*имя текстуры*.png

ZERO("0"), ONE("1"), TWO("2"), THREE("3"), FOUR("4"), FIVE("5"), SIX("6"),

SEVEN("7"), EIGHT("8"), HIDEN("space"), BOMB("bomb"), EXPLOSION("explosion"),

FLAG("flag"), BROKEN_FLAG("broken_flag");

private Texture texture;



private Sprite(String texturename){

try {

this.texture = TextureLoader.getTexture("PNG", new FileInputStream(new File("res/"+texturename+".png")));

} catch (IOException e) {

e.printStackTrace();

}



}



public Texture getTexture(){

  return this.texture;

}

Теперь мы можем написать метод для GUI, который будет рисовать элементы:

///Рисует все клетки
public static void draw(){
///Очищает экран от старого изображения
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
for(GUIElement[] line:cells){
for(GUIElement cell:line){
drawElement(cell);
}
}
}

///Рисует элемент, переданный в аргументе
private static void drawElement(GUIElement elem){


elem.getSprite().getTexture().bind();
glBegin(GL_QUADS);
glTexCoord2f(0,0);
glVertex2f(elem.getX(),elem.getY()+elem.getHeight());
glTexCoord2f(1,0);
glVertex2f(elem.getX()+elem.getWidth(),elem.getY()+elem.getHeight());
glTexCoord2f(1,1);
glVertex2f(elem.getX()+elem.getWidth(), elem.getY());
glTexCoord2f(0,1);
glVertex2f(elem.getX(), elem.getY());
glEnd();
}

Code

///Рисует все клетки

public static void draw(){

///Очищает экран от старого изображения

glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);

for(GUIElement[] line:cells){

for(GUIElement cell:line){

drawElement(cell);

}

}

}



///Рисует элемент, переданный в аргументе

private static void drawElement(GUIElement elem){





elem.getSprite().getTexture().bind();

glBegin(GL_QUADS);

glTexCoord2f(0,0);

glVertex2f(elem.getX(),elem.getY()+elem.getHeight());

glTexCoord2f(1,0);

glVertex2f(elem.getX()+elem.getWidth(),elem.getY()+elem.getHeight());

glTexCoord2f(1,1);

glVertex2f(elem.getX()+elem.getWidth(), elem.getY());

glTexCoord2f(0,1);

glVertex2f(elem.getX(), elem.getY());

glEnd();

}

Нам осталось только сделать единый метод для инициализации графики, и остальное мы будем писать в основном управляющем классе, возвращаясь сюда, только чтобы внести незначительные изменения.

public static void init(){
initializeOpenGL();
///Классом генератора мы займёмся чуть позже. Пока можно просто
///создать его, вместе с пустым методом generate
this.cells = Generator.generate();
}

Code

public static void init(){

initializeOpenGL();

///Классом генератора мы займёмся чуть позже. Пока можно просто

///создать его, вместе с пустым методом generate

this.cells = Generator.generate();

}

Ячейки

Создадим класс Cell, реализующий интерфейс GUIElement. В методах getWidth() иgetHeight() вернём константу, для координат придётся создать поля, которые будут инициализироваться конструктором. Так же конструктором будем передавать состояние клетки: «-1», если это мина, «-2», если это взорванная мина, число мин поблизости в остальных случаях. Для этой цели можно было бы использовать enum, но число мин удобнее передавать как integer, имхо. Итак, конструктор:

private int x;
private int y;
private int state;
public Cell (int x, int y, int state){
this.x=x;
this.y=y;
this.state=state;
}

Code

private int x;

private int y;

private int state;

public Cell (int x, int y, int state){

this.x=x;

this.y=y;

this.state=state;

}

Ещё два поля — boolean isMarked и boolean isHidden будут отвечать за то, отметили ли клетку флажком, и открыли ли её. По умолчанию оба флага выставлены на false.

Разберёмся с методом getSprite().

public Sprite getSprite() {
if(this.isMarked){
if(!this.isHidden && this.state!=-1){
///Если эта клетка не скрыта, и на ней
///ошибочно стоит флажок...
return Sprite.BROKEN_FLAG;
}
///В другом случае --
return Sprite.FLAG;
}else if(this.isHidden){
///Если клетка не помечена, притом скрыта...
return Sprite.HIDEN;
}else{
///Если не помечена и не скрыта, выводим как есть:
switch (state){
case -2:
return Sprite.EXPLOSION;
case -1:
return Sprite.BOMB;
default:
assert (state>=0 && state<=8): "Some crap :c";
///Сделал массив для удобства. Можете, конечно,
///Писать 9 кейсов -- ваш выбор ;)
return skin_by_number[state];
}
}
}

Code

public Sprite getSprite() {

if(this.isMarked){

if(!this.isHidden && this.state!=-1){

///Если эта клетка не скрыта, и на ней

///ошибочно стоит флажок...

return Sprite.BROKEN_FLAG;

}

///В другом случае --

return Sprite.FLAG;

}else if(this.isHidden){

///Если клетка не помечена, притом скрыта...

return Sprite.HIDEN;

}else{

///Если не помечена и не скрыта, выводим как есть:

switch (state){

case -2:

return Sprite.EXPLOSION;

case -1:

return Sprite.BOMB;

default:

assert (state>=0 && state<=8): "Some crap :c";

///Сделал массив для удобства. Можете, конечно,

///Писать 9 кейсов -- ваш выбор ;)

return skin_by_number[state];

}

}

}

В случае, если на кнопку нажали, нам снова необходимо рассмотреть несколько простейших случаев:

@Override
public int receiveClick(int x, int y, int button) {
if(isHidden){
///Нет смысла обрабатывать клики по уже открытым полям
if(button==0 && !this.isMarked){
///Здесь обработаем щелчки левой кнопкой
///Заметим, что щёлкать левой кнопкой по флагам
///абсолютно бессмысленно
///Открываем клетку
this.isHidden = false;
if(this.state==-1){
///Если это была мина, меняем состояние
///на взорванную и передаём сигнал назад
this.state=-2;
return -1;
}
if(this.state == 0){
///Если мы попали в нолик, нужно открыть
///Все соседние ячейки. Этим займётся GUI :)
return 1;
}
}else if(button==1){
///В любой ситуации, щелчок правой кнопкой
///либо снимает отметку, либо ставит её
this.isMarked = ! this.isMarked;
}
}
return 0;
}

Code

@Override

public int receiveClick(int x, int y, int button) {

if(isHidden){

///Нет смысла обрабатывать клики по уже открытым полям

if(button==0 && !this.isMarked){

///Здесь обработаем щелчки левой кнопкой

///Заметим, что щёлкать левой кнопкой по флагам

///абсолютно бессмысленно

///Открываем клетку

this.isHidden = false;

if(this.state==-1){

///Если это была мина, меняем состояние

///на взорванную и передаём сигнал назад

this.state=-2;

return -1;

}

if(this.state == 0){

///Если мы попали в нолик, нужно открыть

///Все соседние ячейки. Этим займётся GUI :)

return 1;

}

}else if(button==1){

///В любой ситуации, щелчок правой кнопкой

///либо снимает отметку, либо ставит её

this.isMarked = ! this.isMarked;

}

}

return 0;

}

Чтобы при поражении клетки можно было вскрыть, добавим метод:

public void show() {
this.isHidden=false;
}

Code

public void show() {

this.isHidden=false;

}

Для более удобной реализации генератора добавьте ещё и этот метод:

public void incNearMines() {
if(state<0){
//ignore
}else{
state++;
}
}

Code

public void incNearMines() {

if(state<0){

//ignore

}else{

state++;

}

}

Обработка ответов от клеток

Вернёмся к методу GUI.receiveClick(). Теперь мы не можем просто вернуть результат назад, т.к. если результат выполнения — единица, то нам нужно открыть соседние ячейки, а в главный управляющий класс вернуть уже ноль, в знак того, что всё прошло корректно.

public static int receiveClick(int x, int y, int button){
int cell_x = x/CELL_SIZE;
int cell_y = y/CELL_SIZE;
int result = cells[cell_x][cell_y].receiveClick(x,y,button);
if(result==1){
///Делаем вид, что тыкнули в клетки
///Сверху, снизу, справа и слева
///Игнорируем выхождение за границы поля
try{
receiveClick(x+CELL_SIZE,y,button);
}catch(java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException e){
//ignore
}
try{
receiveClick(x-CELL_SIZE,y,button);
}catch(java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException e){
//ignore
}
try{
receiveClick(x,y+CELL_SIZE,button);
}catch(java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException e){
//ignore
}
try{
receiveClick(x,y-CELL_SIZE,button);
}catch(java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException e){
//ignore
}
return 0;
}
return result;
}

Code

public static int receiveClick(int x, int y, int button){

int cell_x = x/CELL_SIZE;

int cell_y = y/CELL_SIZE;

int result = cells[cell_x][cell_y].receiveClick(x,y,button);

if(result==1){

///Делаем вид, что тыкнули в клетки

///Сверху, снизу, справа и слева

///Игнорируем выхождение за границы поля

try{

receiveClick(x+CELL_SIZE,y,button);

}catch(java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException e){

//ignore

}

try{

receiveClick(x-CELL_SIZE,y,button);

}catch(java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException e){

//ignore

}

try{

receiveClick(x,y+CELL_SIZE,button);

}catch(java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException e){

//ignore

}

try{

receiveClick(x,y-CELL_SIZE,button);

}catch(java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException e){

//ignore

}

return 0;

}

return result;

}

Пишем генератор

Задачка эта не сложнее, чем создать массив случайных boolean-величин. Идея следующая — для каждой ячейки матрицы мы генерируем случайное число от 0 до 100. Если это число меньше 15, то в этом месте записываем в матрицу мину (таким образом, шанс встретить мину — 15%). Записав мину, мы вызываем у всех клеток вокруг методincNearMines(), а для тех ячеек, где клетка ещё не создана храним значение в специальном массиве.

public static Cell[][] generate() {
{
Random rnd = new Random();
///Карта, которую мы вернём
Cell[][] map = new Cell[CELLS_COUNT_X][CELLS_COUNT_Y];
///Матрица с пометками, указывается кол-во мин рядом с каждой клеткой
int[][] counts = new int[CELLS_COUNT_X][CELLS_COUNT_Y];
for(int x=0; x<CELLS_COUNT_X; x++){
for(int y=0; y<CELLS_COUNT_Y; y++){
boolean isMine = rnd.nextInt(100)<15;
if(isMine){
map[x][y] = new Cell(x*CELL_SIZE, y*CELL_SIZE, -1);
for(int i=-1; i<2; i++){
for(int j=-1; j<2; j++){
try{
if(map[x+i][y+j]==null){
///Если клетки там ещё нет, записываем сведение
///о мине в матрицу
counts[x+i][y+j]+=1;
}else{
///Если есть, говорим ей о появлении мины
map[x+i][y+j].incNearMines();
}
}catch(java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException e){
//ignore
}
}
}
}else{
///Если была сгенерирована обычная клетка, создаём её, со
///state равным значению из матрицы
map[x][y] = new Cell(x*CELL_SIZE, y*CELL_SIZE, counts[x][y]);
}
}
}
return map;
}
}

Code

public static Cell[][] generate() {

{

Random rnd = new Random();

///Карта, которую мы вернём

Cell[][] map = new Cell[CELLS_COUNT_X][CELLS_COUNT_Y];

///Матрица с пометками, указывается кол-во мин рядом с каждой клеткой

int[][] counts = new int[CELLS_COUNT_X][CELLS_COUNT_Y];

for(int x=0; x<CELLS_COUNT_X; x++){

for(int y=0; y<CELLS_COUNT_Y; y++){

boolean isMine = rnd.nextInt(100)<15;

if(isMine){

map[x][y] = new Cell(x*CELL_SIZE, y*CELL_SIZE, -1);

for(int i=-1; i<2; i++){

for(int j=-1; j<2; j++){

try{

if(map[x+i][y+j]==null){

///Если клетки там ещё нет, записываем сведение

///о мине в матрицу

counts[x+i][y+j]+=1;

}else{

///Если есть, говорим ей о появлении мины

map[x+i][y+j].incNearMines();

}

}catch(java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException e){

//ignore

}

}

}

}else{

///Если была сгенерирована обычная клетка, создаём её, со

///state равным значению из матрицы

map[x][y] = new Cell(x*CELL_SIZE, y*CELL_SIZE, counts[x][y]);

}

}

}

return map;

}

}

Главный управляющий класс и ввод

Создадим класс Main, в нём входной метод — public static void main(String[] args). Этот метод должен будет делать всего две вещи: вызывать инициализацию GUI и циклически вызывать рабочие методы (input(), GUI.draw() и GUI.update()), пока не получит сигнал закрытия.

private static boolean end_of_game=false;

public static void main(String[] args) {
GUI.init();
while(!end_of_game){
input();
GUI.draw();
GUI.update();
}
}

Code

private static boolean end_of_game=false;



public static void main(String[] args) {

GUI.init();

while(!end_of_game){

input();

GUI.draw();

GUI.update();

}

}

Здесь нам не хватает метода input(), займёмся им.

///Если за последний такт произошли какие-то события с мышью,
///перебираем их по очереди
while(Mouse.next()){
///Если это было нажатие кнопки мыши, а не
///перемещение...
if(Mouse.getEventButton()>=0 && Mouse.getEventButtonState()){
int result;
///Отсылаем это на обработку в GUI
result = GUI.receiveClick(Mouse.getEventX(), Mouse.getEventY(), Mouse.getEventButton());
switch(result){
case 0:
//отлично!
break;
case -1:
//не очень :c
GUI.gameover();
break;
}
}
}
///То же самое с клавиатурой
while(Keyboard.next()){
if(Keyboard.getEventKeyState()){
if(Keyboard.getEventKey()==Keyboard.KEY_ESCAPE){
isExitRequested = true;
}
}
}

///Обрабатываем клик по кнопке "закрыть" окна
isExitRequested=isExitRequested || Display.isCloseRequested();

Code

///Если за последний такт произошли какие-то события с мышью,

///перебираем их по очереди

while(Mouse.next()){

///Если это было нажатие кнопки мыши, а не

///перемещение...

if(Mouse.getEventButton()>=0 && Mouse.getEventButtonState()){

int result;

///Отсылаем это на обработку в GUI

result = GUI.receiveClick(Mouse.getEventX(), Mouse.getEventY(), Mouse.getEventButton());

switch(result){

case 0:

//отлично!

break;

case -1:

//не очень :c

GUI.gameover();

break;

}

}

}

///То же самое с клавиатурой

while(Keyboard.next()){

if(Keyboard.getEventKeyState()){

if(Keyboard.getEventKey()==Keyboard.KEY_ESCAPE){

isExitRequested = true;

}

}

}



///Обрабатываем клик по кнопке "закрыть" окна

isExitRequested=isExitRequested || Display.isCloseRequested();

Метод GUI.gameover() будет просто вызывать метод show() у каждой клетки, показывая таким образом всё поле:

public static void gameover() {
for(Cell[] line:cells){
for(Cell cell:line){
cell.show();
}
}
}

Code

public static void gameover() {

for(Cell[] line:cells){

for(Cell cell:line){

cell.show();

}

}

}

Готово!