How to写一个全新的rpg maker

guoxiaomi

看到大家贡献了这么多的runtime，就想了解一下写这个需要多少知识，然后我发现了这个课程：

Create a 2D Game Engine with C++ & Lua
https://courses.pikuma.com/courses/2dgameengine

共有如下几大章，每章里还有若干小节，果然很难啊……

1 Introduction
2 Libraries & Dependencies
3 Displaying the Game Window
4 Rendering SDL Objects
5 Fixing the Game Time Step
6 Logger
7 Files & Folder Structure
8 Organizing Game Objects
9 ECS Design
10 ECS Implementation
11 Creating Entities & Components
12 Creating Systems
13 Managing Assets
14 Animation System
15 Collision System
16 Killing Entities
17 Event System
18 Other Useful Components & Systems
19 Tagging & Grouping Entities
20 Data-Oriented Design
21 Displaying True-Type Fonts
22 Dear ImGui
23 Culling & Map Control
24 Lua Scripting
25 Next Steps
26 Bonus: The Map Editor
27 Moving Forward

众筹$29.99学费

guoxiaomi

成功写好了0.1个rpgmaker：

1. #include <rice/rice.hpp>
   
2. #include <iostream>
   
3. 
   
4. using namespace Rice;
   
5. 
   
6. extern "C" void Init_test()
   
7. {
   
8.     Class rb_cTest = define_class("Test");
   
9. }
   
10. 
    
11. int main()
    
12. {
    
13.     std::cout << "Hello, rice" << std::endl;
    
14.     ruby_init();
    
15.     Init_test();
    
16.     rb_eval_string("p Test");
    
17.     std::cout << "-- end --" << std::endl;
    
18.     return ruby_cleanup(0);
    
19. }

复制代码

一顿编译后得到test.exe，执行结果：

1. Hello, rice
   
2. Test
   
3. -- end --

复制代码

，范例： test.zip (2.45 MB, 下载次数: 4)

2021-8-1 03:31 上传

点击文件名下载附件

。
现在只要把SDL加进去
参考资料：
1. rice：https://jasonroelofs.com/rice/4.x/tutorial.html
2. embed ruby：https://silverhammermba.github.io/emberb/embed

编译方法是用rice在mingw64里编译出test.o文件，然后把最终g++编译.so文件的那部分内容改为输出exe就OK了：

1. g++ -o test.exe test.o -L. -LC:/Ruby30-x64/lib -L. -pipe -s -fstack-protector-strong -pipe -s -fstack-protector-strong -Wl,--enable-auto-image-base,--enable-auto-import test-x64-mingw32.def -m64 -static -Wl,-Bdynamic -lx64-msvcrt-ruby300 -Wl,-Bstatic -lstdc++ -lshell32 -lws2_32 -liphlpapi -limagehlp -lshlwapi

复制代码

guoxiaomi

SDL也加进去了！

1. #include <rice/rice.hpp>
   
2. #include <SDL2/SDL.h>
   
3. #include <iostream>
   
4. #include <windows.h>
   
5. 
   
6. using namespace Rice;
   
7. 
   
8. void Init_test()
   
9. {
   
10.     Class rb_cTest = define_class("Test");
    
11. }
    
12. 
    
13. int main(int argc, char *argv[])
    
14. {
    
15.     ::ShowWindow(::GetConsoleWindow(), SW_HIDE);
    
16. 
    
17.     std::cout << "Hello, rice" << std::endl;
    
18.     SDL_Window *window = SDL_CreateWindow("demo", SDL_WINDOWPOS_CENTERED, SDL_WINDOWPOS_CENTERED, 640, 480, SDL_WINDOW_SHOWN);
    
19.     SDL_Renderer *renderer = SDL_CreateRenderer(window, -1, SDL_RENDERER_ACCELERATED);
    
20. 
    
21.     ruby_init();
    
22.     Init_test();
    
23.     rb_eval_string("sleep 10");
    
24.     SDL_DestroyRenderer(renderer);
    
25.     SDL_DestroyWindow(window);
    
26.     std::cout << "-- end --" << std::endl;
    
27.     return ruby_cleanup(0);
    
28. }
    

复制代码

一顿编译后得到： test2.zip (2.86 MB, 下载次数: 10)

2021-8-1 22:06 上传

点击文件名下载附件

make

接下来写个事件循环就完事了

guoxiaomi

v0.0.1版发布成功！话说为什么要带这么多的dll…… lib.zip (4.54 MB, 下载次数: 4)

2021-8-2 17:56 上传

点击文件名下载附件

https://gitee.com/rmxp/sdlrgss/releases/v0.0.1

guoxiaomi

写了个draw_text：
跟右值引用干了一晚上，目前使用了全局变量，情绪非常稳定
20210731-rice-v0.0.2.zip (4.15 MB, 下载次数: 8)

2021-8-4 00:22 上传

点击文件名下载附件

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写了个渲染的循环： release.zip (3.94 MB, 下载次数: 6)

2021-8-7 01:15 上传

点击文件名下载附件

我准备了2个std::vector，分别在不同的线程（ruby线程和渲染线程）里添加和执行指令。
设计中ruby里的所有绘制相关的函数调用都不实际执行，而是向commands_in里push命令。

1. void renderer_loop(cen::renderer &renderer, void(function(Command &&, cen::renderer &)))
   
2.     {
   
3.         while (!program_terminate)
   
4.         {
   
5.             if (commands_out.empty())
   
6.             {
   
7.                 if (!commands_in.empty())
   
8.                 {
   
9.                     swap_queues();
   
10.                 }
    
11.                 continue;
    
12.             }
    
13. 
    
14.             for (auto cmd : commands_out)
    
15.             {
    
16.                 if (cmd.id == Command_Code::Frame_End)
    
17.                 {
    
18.                     num_frame_out--;
    
19.                     if (num_frame_out > 0)
    
20.                     {
    
21.                         continue;
    
22.                     }
    
23.                 }
    
24.                 function(std::move(cmd), renderer);
    
25.             }
    
26.             commands_out.clear();
    
27.         }
    
28.     }

复制代码

然后增加了一个跳帧的设定，当负责渲染的线程检查到有多个Frame_End的指令时，只有最后一帧才会尝试渲染所有的画面，前面的Frame_End指令跳过。

guoxiaomi

成功绘制了图片！https://gitee.com/rmxp/sdlrgss/releases/v0.0.6

ruby代码为：

RUBY 代码复制

class Bitmap
  attr_reader :x, :y
 
  def initialize(path)
    @x = @y = 0
    Core._bitmap_new_path(self, path)
  end
 
  def x=(x)
    @x = x
    Core._bitmap_set_xy(self, @x, @y)
  end
 
  def y=(y)
    @y = y
    Core._bitmap_set_xy(self, @x, @y)
  end
 
  def dispose
    Core._bitmap_dispose(self)
  end
end
 
b1 = Bitmap.new("resource/001-Fighter01.png")
b2 = Bitmap.new("resource/001-Fighter01.png")
t = Time.now
1000.times do
  b1.y = (b1.y + 1) % 320
  b2.x = (b2.x + 1) % 320
 
  Core.frame_end
  Core.wait_renderer
end
p "FPS: #{1000 / (Time.now - t)}"
b1.dispose
b2.dispose
b1 = b2 = nil

class Bitmap


  attr_reader :x, :y


 


  def initialize(path)


    @x = @y = 0


    Core._bitmap_new_path(self, path)


  end


 


  def x=(x)


    @x = x


    Core._bitmap_set_xy(self, @x, @y)


  end


 


  def y=(y)


    @y = y


    Core._bitmap_set_xy(self, @x, @y)


  end


 


  def dispose


    Core._bitmap_dispose(self)


  end


end


 


b1 = Bitmap.new("resource/001-Fighter01.png")


b2 = Bitmap.new("resource/001-Fighter01.png")


t = Time.now


1000.times do


  b1.y = (b1.y + 1) % 320


  b2.x = (b2.x + 1) % 320


 


  Core.frame_end


  Core.wait_renderer


end


p "FPS: #{1000 / (Time.now - t)}"


b1.dispose


b2.dispose


b1 = b2 = nil

可以看到Bitmap（其实更像是RGSS的Sprite）其实是个没啥东西的类，而Core.XXX函数只是传输指令，并没有实际执行任何东西。图片的加载和渲染在另一个线程里异步完成。

guoxiaomi

hyrious 发表于 2021-8-13 09:14
歪楼：其实 rpg maker 包含运行时和编辑器两个部分，运行时全在 rgss.dll 里，你可以直接拿来调（注意这里 ...

终于钓出大佬来讨论了！

借用dll里的RGSSEval我在论坛的帖子上看过。但貌似那样就只能用win32api来交互了，而且换不掉ruby的版本？感觉作为2D游戏引擎，“不太正规”。
我的工程里内置了完整的ruby，可以require .so库。除了不能-mwindows编译消掉初始的控制台窗口以外，其他的看上去都挺好的（情绪稳定）。然后，包装好RGSS的几个内部类就OK了。整体思路其实更接近zh99998的OpenRGSS：https://rpg.blue/thread-248776-1-1.html
不过相比OpenRGSS，我还有一个额外的设计是让ruby只负责处理逻辑，另一个线程负责绘制。

guoxiaomi

实现了Viewport/Sprite/Bitmap的基础功能：https://gitee.com/rmxp/sdlrgss/releases/v0.1.0
1. Bitmap可以读取文件
2. Sprite需要绑定Viewport，在Viewport外不进行绘制
3. Sprite和Viewport都拥有Z值，Z值靠前的显示在前面

接下来可能要先做一下Bitmap#draw_text和Bitmap#blt，然后是图层透明度的混合

guoxiaomi

仔细看了看发现openrgss很多函数都是空着的，其中Bitmap#change_hue可能比较难实现。根据参考文献里的说法，有多种对色调（Hue）的定义。如果使用第2种定义，把RGB值当成空间中的矢量，单纯的对色调进行修改其实是沿着（111）方向的旋转。这样就只需要简单的矩阵乘法即可完成变换。为了提升计算速度，这里甚至打了个表：

C 代码复制

void bitmap_change_hue(uint8_t *data, int size, int hue)
{
    // make table
    array<double, 256 * 3> table;
    // thanks dongjx for generating the rotation matrix
#define PI 3.14159265359
    double k1 = (1 - cos(hue * PI / 180) - sqrt(3) * sin(hue * PI / 180)) / 3;
    double k2 = (1 - cos(hue * PI / 180) + sqrt(3) * sin(hue * PI / 180)) / 3;
#undef PI
    double k0 = 1 - k1 - k2;
    double temp;
    temp = 0.0;
    for (int i = 0; i < 256; i++)
    {
        table[i] = temp;
        temp += k0;
    }
    temp = 0.0;
    for (int i = 256; i < 256 * 2; i++)
    {
        table[i] = temp;
        temp += k1;
    }
    temp = 0.0;
    for (int i = 256 * 2; i < 256 * 3; i++)
    {
        table[i] = temp;
        temp += k2;
    }
    // do convertion
    double x, y, z;
    for (int i = 0; i < size / 4; i++)
    {
        x = *(data);
        y = *(data + 1);
        z = *(data + 2);
#define convert(x, y, z) (uint8_t)(min(255.0, max(0.0, table[x] + table[256 + y] + table[512 + z])))
        *(data) = convert(x, y, z);
        *(data + 1) = convert(y, z, x);
        *(data + 2) = convert(z, x, y);
#undef convert
        data += 4;
    }
}

void bitmap_change_hue(uint8_t *data, int size, int hue)


{


    // make table


    array<double, 256 * 3> table;


    // thanks dongjx for generating the rotation matrix


#define PI 3.14159265359


    double k1 = (1 - cos(hue * PI / 180) - sqrt(3) * sin(hue * PI / 180)) / 3;


    double k2 = (1 - cos(hue * PI / 180) + sqrt(3) * sin(hue * PI / 180)) / 3;


#undef PI


    double k0 = 1 - k1 - k2;


    double temp;


    temp = 0.0;


    for (int i = 0; i < 256; i++)


    {


        table[i] = temp;


        temp += k0;


    }


    temp = 0.0;


    for (int i = 256; i < 256 * 2; i++)


    {


        table[i] = temp;


        temp += k1;


    }


    temp = 0.0;


    for (int i = 256 * 2; i < 256 * 3; i++)


    {


        table[i] = temp;


        temp += k2;


    }


    // do convertion


    double x, y, z;


    for (int i = 0; i < size / 4; i++)


    {


        x = *(data);


        y = *(data + 1);


        z = *(data + 2);


#define convert(x, y, z) (uint8_t)(min(255.0, max(0.0, table[x] + table[256 + y] + table[512 + z])))


        *(data) = convert(x, y, z);


        *(data + 1) = convert(y, z, x);


        *(data + 2) = convert(z, x, y);


#undef convert


        data += 4;


    }


}

参考文献： A200804-1390.pdf (320.87 KB, 下载次数: 2)

2021-9-1 13:57 上传

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