SDLとは
SDLは「Simple DirectMedia Layer」の略称です。
オーディオ、キーボード、マウス、ジョイスティック、
OpenGLによる3Dハードウェアと2Dビデオフレームバッファへの
低レベルアクセスを提供するように設計された、
クロスプラットフォームマルチメディアライブラリです。
クロスプラットフォームですので、様々な環境で動作させることが可能です。
グラフィックを扱うには、SDL_image、
サウンドを扱うには、SDL_mixer、
ttfフォントを扱うには、SDL_ttf、
など、各種便利なライブラリが存在します。
開発・動作環境
開発・動作環境は、様々な環境で整えることができます。
自分はwindowsとlinuxの環境を使用しています。
windowsでは、コンパイラに「BCC」を使用し、
開発環境に「BCC Developer」を使用しています。
自分はwindowsXPですが、windows7でも動作するのを確認しています。
linuxでは、OSに「Fedora12」を使用しています。
こちらは「VirtualBox」にて仮想環境で走らせることが多いです。
仮想環境を使用した場合、若干サウンドの再生に遅延が発生するようです。
また、ジョイスティックの認識にも、ひと手間かかります。
グラフィックの表示
グラフィックの表示を行うプログラムの流れは以下になります。
- SDLの初期化
- ウィンドウサーフェスの生成
- 絵のデータを読み込む
- ウィンドウサーフェスへの描画
- ウィンドウサーフェスの更新
以下、プログラム例です。
#include "SDL/SDL.h"
#include "SDL/SDL_image.h"
#define FALSE 0
#define TRUE 1
#define SCRW 320
#define SCRH 240
SDL_Event event;
void input(int *flag);
int main(int argc, char* argv[]){
int flag;
SDL_Surface *bg;
SDL_Surface *screen;
//SDLの初期化
if((SDL_Init( SDL_INIT_VIDEO ) == -1)){
fprintf(stderr, "SDLを初期化できませんでした: %s\n",SDL_GetError());
exit(1);
}
//ウィンドウサーフェスの生成
screen = SDL_SetVideoMode(SCRW, SCRH, 32, SDL_SWSURFACE);
if(screen == NULL){
fprintf(stderr, "ビデオモード設定できませんでした: %s\n",SDL_GetError());
exit(1);
}
//絵のデータを読み込んで、そのアドレスを取得
bg = IMG_Load("img/bg.png");
flag = TRUE;
while(flag == TRUE){
input(&flag);
//ウィンドウサーフェスへの描画
SDL_BlitSurface(bg, NULL, screen, NULL);
//ウィンドウサーフェスの更新
SDL_UpdateRect(screen, 0, 0, 0, 0);
//10msのウェイト
SDL_Delay(10);
}
SDL_FreeSurface(bg);
SDL_Quit();
return 0;
}
void input(int *flag){
//イベントキューからイベントを取得
while(SDL_PollEvent(&event)){
switch( event.type ){
//キーが押された
case SDL_KEYDOWN:
switch(event.key.keysym.sym){
//押されたキーはESC
case SDLK_ESCAPE:
*flag = FALSE;
break;
}
break;
//ウィンドウの×ボタンが押された
case SDL_QUIT:
*flag = FALSE;
break;
}
}
}
このプログラムを実行すると、ウィンドウの中に絵が表示されます。
また、入力イベントを受け取ることで、プログラムが終了するようになっています。
サウンドの再生
サウンドの再生を行うには、以下の手順が必要です。
- オーディオの初期化
- 音のデータを読み込む
- 音を再生する
以下、プログラム例になります。
#include "SDL/SDL.h"
#include "SDL/SDL_image.h"
#include "SDL/SDL_mixer.h"
#define FALSE 0
#define TRUE 1
#define SCRW 320
#define SCRH 240
SDL_Event event;
void input(int *flag);
int main(int argc, char* argv[]){
int flag;
SDL_Surface *bg;
SDL_Surface *screen;
Mix_Chunk *sound;
//SDLの初期化
if((SDL_Init( SDL_INIT_VIDEO | SDL_INIT_AUDIO ) == -1)){
fprintf(stderr, "SDLを初期化できませんでした: %s\n", SDL_GetError());
exit(1);
}
//オーディオの初期化
if(Mix_OpenAudio(44100, MIX_DEFAULT_FORMAT, 2, 1024) < 0){
fprintf(stderr,"SDL_mixerを初期化できませんでした: %s\n", SDL_GetError());
exit(1);
}
//ウィンドウサーフェスの初期化
screen = SDL_SetVideoMode(SCRW, SCRH, 32, SDL_SWSURFACE);
if(screen == NULL){
fprintf(stderr, "ビデオモードに設定できませんでした: %s\n",SDL_GetError());
exit(1);
}
//絵のデータを読み込んで、そのアドレスを取得
bg = IMG_Load("img/bg.png");
//音のデータを読み込んで、そのアドレスを取得
sound = Mix_LoadWAV("sound/sound.wav");
//音の再生
Mix_PlayChannel(0, sound, -1);
flag = TRUE;
while(flag == TRUE){
input(&flag);
//ウィンドウサーフェスへの描画
SDL_BlitSurface(bg, NULL, screen, NULL);
//ウィンドウサーフェスの更新
SDL_UpdateRect(screen, 0, 0, 0, 0);
//10msウエイト
SDL_Delay(10);
}
SDL_FreeSurface(bg);
Mix_FreeChunk(sound);
Mix_CloseAudio();
SDL_Quit();
return 0;
}
void input(int *flag){
while(SDL_PollEvent(&event)){
switch( event.type ){
case SDL_KEYDOWN:
switch(event.key.keysym.sym){
case SDLK_ESCAPE:
*flag = FALSE;
break;
}
break;
case SDL_QUIT:
*flag = FALSE;
break;
}
}
}
このプログラムを実行すると、ウィンドウの中に絵が表示され、音がループ再生されます。
また、入力イベントを受け取ることで、プログラムが終了するようになっています。
再生を行っているMix_PlayChannel関数は、次のような仕様になっています。
第１引数 ： チャンネル
第２引数 ： サウンドデータのアドレス
第３引数 ： 再生回数
再生回数は、
-1 ： ループ再生
0 ： １回再生
1 ： ２回再生
...
となっています。
アニメーション
ここでは、「複数のコマが描かれた画像」を使用した方法を解説します。
SDL_BlitSurface関数では、「転送元画像内の特定の部分」をウインドウサーフェスに描画することができます。
その際に利用するのが、SDL_Rect構造体です。
typedef struct{
Sint16 x, y;
Uint16 w, h;
} SDL_Rect;
下のような画像の場合、
SDL_Surface *kamome = IMG_Load("kamome.png");
SDL_Rect src = {0, 0, 48, 48};
SDL_Rect dst = {100, 200};
SDL_BlitSurface(kamome, &src, screen, &dst);
と書くと、画像の以下の部分をウィンドウの(100, 200)座標に描画することになります。
src.x及び、src.yは転送元画像内の矩形の左上座標で、
src.w及び、src.hは転送元画像内の矩形の幅と高さです。
よって、横にコマを並べた画像の場合、
「src.xをsrc.wずつ加算」してあげることでアニメーションさせることが可能です。
実際のプログラムでは、構造体を利用してキャラクタのアニメーションを実現します。
以下、プログラム例になります。
#include "SDL/SDL.h"
#include "SDL/SDL_image.h"
#define FALSE 0
#define TRUE 1
#define SCRW 320
#define SCRH 240
typedef struct {
int count;
int frame;
int frameNum;
int interval;
} Anime;
typedef struct {
SDL_Surface *img;
SDL_Rect src, dst;
Anime anime;
} Graphic;
SDL_Event event;
void input(int *flag);
int animation(Graphic *g);
int main(int argc, char* argv[]){
int flag;
SDL_Surface *bg;
Graphic kamome;
SDL_Surface *screen;
//ビデオとオーディオ、それからデフォルトのサブシステムを初期化
if((SDL_Init( SDL_INIT_VIDEO ) == -1)){
fprintf(stderr, "SDLを初期化できませんでした: %s\n", SDL_GetError());
exit(1);
}
//ソフトウェアサーフェスを要求し、画面を SCRW x SCRH で初期化
screen = SDL_SetVideoMode(SCRW, SCRH, 32, SDL_SWSURFACE);
if(screen == NULL){
fprintf(stderr, "ビデオモードに設定できませんでした: %s\n",SDL_GetError());
exit(1);
}
//絵のデータを読み込んで、そのアドレスを取得
bg = IMG_Load("img/bg.png");
//キャラクタの初期化
{
Graphic init = {
NULL, //img
{0,0,48,48}, //src
{100,100,0,0}, //dst
{0,0,4,8}}; //anime
kamome = init;
}
kamome.img = IMG_Load("img/kamome.png");
flag = TRUE;
while(flag == TRUE){
input(&flag);
animation(&kamome);
SDL_BlitSurface(bg, NULL, screen, NULL);
SDL_BlitSurface(kamome.img, &(kamome.src), screen, &(kamome.dst));
SDL_UpdateRect(screen, 0, 0, 0, 0);
SDL_Delay(10);
}
SDL_FreeSurface(bg);
SDL_FreeSurface(kamome.img);
SDL_Quit();
return 0;
}
void input(int *flag){
while(SDL_PollEvent(&event)){
switch( event.type ){
case SDL_KEYDOWN:
switch(event.key.keysym.sym){
case SDLK_ESCAPE:
*flag = FALSE;
break;
}
break;
case SDL_QUIT:
*flag = FALSE;
break;
}
}
}
int animation(Graphic *g){
g->anime.count++;
if(g->anime.count > g->anime.interval){
g->anime.count = 0;
if(g->anime.frame < g->anime.frameNum - 1){
g->src.x += g->src.w;
g->anime.frame++;
}
else{
g->src.x = 0;
g->anime.frame = 0;
return 1;
}
}
return 0;
}
当たり判定
キャラクタ同士の当たり判定の取り方は、ゲームによっても様々あると思いますが、
ここでは典型的な矩形（四角のこと）同士の当たり判定を考えます。
まず、「player」と「enemy」がいたと仮定して考えてみましょう。
便宜上、各キャラクタの左上X座標を「x」、Y座標を「y」、幅を「w」、高さを「h」とし、
「player.x」、「enemy.w」などと表記することにします。
矩形同士の判定を行うには、４つの条件のANDを取ります。
つまり、４つの条件全てを満たした時に「２つの矩形が重なった」と判定できるのです。
（１） enemyの右端ラインが、playerの左端ラインよりも大きい
（図１）
playerの左端ラインは、「playerのX座標」
になるので、条件式で表すと以下のようになります。
enemy.x + enemy.w ＞ player.x
（２） enemyの左端ラインが、playerの右端ラインよりも小さい
（図２）
playerの右端ラインは、「playerのX座標 + 幅」
になるので、条件式で表すと以下のようになります。
enemy.x ＜ player.x + player.w
（３） enemyの下端ラインが、playerの上端ラインよりも大きい
（図３）
playerの上端ラインは、「playerのY座標」
になるので、条件式で表すと以下のようになります。
enemy.y + enemy.h ＞ player.y
（４） enemyの上端ラインが、playerの下端ラインよりも小さい
（図４）
playerの下端ラインは、「playerのY座標 + 高さ」
になるので、条件式で表すと以下のようになります。
enemy.y ＜ player.y + player.h
以上４つの条件を全て満たす時、２つの矩形が重なっていることになります。
具体的に条件式で表すと、以下のようになります。
if(enemy.x + enemy.w > player.x
&& enemy.x < player.x + player.w
&& enemy.y + enemy.h > player.y
&& enemy.y < player.y + player.h){
//ここに判定時の処理を記述します
}
フェードイン・アウト
画面が徐々に明るくなったり、暗くなったりする演出です。
具体的には以下のようなやり方で実現しています。
- ウィンドウサイズの真っ黒な画像を用意
- 画像の透明度を徐々に変化させる
透明度は、SDL_SetAlpha関数によって変更可能です。
[255]が透明ではない状態で、
[ 0 ]が完全に透明な状態になります。
以下、プログラム例になります。
#include "SDL/SDL.h"
#include "SDL/SDL_image.h"
#define FALSE 0
#define TRUE 1
#define SCRW 320
#define SCRH 240
typedef struct {
int count;
int frame;
int frameNum;
int interval;
int alpha;
} Anime;
typedef struct {
SDL_Surface *img;
SDL_Rect src, dst;
Anime anime;
} Graphic;
typedef struct {
Graphic graphic;
int speed;
} Fade;
void fadeInInit(Fade *fade, int speed);
int fadeIn(Fade *fade);
void fadeOutInit(Fade *fade, int speed);
int fadeOut(Fade *fade);
SDL_Event event;
int main(int argc, char* argv[]){
SDL_Surface *screen, *bg;
Fade fade;
enum sequenceID{
FADE_IN,
GAME_PLAY,
FADE_OUT,
QUIT
};
enum sequenceID seq;
//SDLの初期化
if((SDL_Init( SDL_INIT_VIDEO ) == -1)){
fprintf(stderr, "SDLを初期化できませんでした: %s\n", SDL_GetError());
exit(1);
}
//ウィンドウサーフェスの初期化
screen = SDL_SetVideoMode(SCRW, SCRH, 32, SDL_SWSURFACE);
if(screen == NULL){
fprintf(stderr, "ビデオモードに設定できませんでした: %s\n",SDL_GetError());
exit(1);
}
//絵のデータを読み込んで、そのアドレスを取得
bg = IMG_Load("img/bg.png");
fade.graphic.img = IMG_Load("img/black.png");
//フェードインの初期設定
fadeInInit(&fade, 8);
seq = FADE_IN;
while(seq != QUIT){
switch(seq){
case FADE_IN:
//フェードイン
if(fadeIn(&fade)){
seq = GAME_PLAY;
}
break;
case GAME_PLAY:
//入力イベント処理
if(input() == TRUE){
//フェードアウトの初期設定
fadeOutInit(&fade, 8);
seq = FADE_OUT;
}
break;
case FADE_OUT:
//フェードアウト
if(fadeOut(&fade)){
seq = QUIT;
}
break;
}
//ウィンドウサーフェスへの描画
SDL_BlitSurface(bg, NULL, screen, NULL);
SDL_BlitSurface(fade.graphic.img, NULL, screen, NULL);
//ウィンドウサーフェスの更新
SDL_UpdateRect(screen, 0, 0, 0, 0);
//10msウエイト
SDL_Delay(10);
}
//読み込んだ画像の開放
SDL_FreeSurface(bg);
SDL_FreeSurface(fade.graphic.img);
SDL_Quit();
return 0;
}
int input(){
int returnValue = FALSE;
while(SDL_PollEvent(&event)){
switch( event.type ){
case SDL_KEYDOWN:
case SDL_QUIT:
returnValue = TRUE;
break;
}
}
return returnValue;
}
//-------------------------------------
//フェード用変数をフェードイン用に初期化
//-------------------------------------
void fadeInInit(Fade *fade, int speed){
fade->speed = speed;
fade->graphic.anime.alpha = 255;
SDL_SetAlpha(fade->graphic.img, SDL_SRCALPHA, fade->graphic.anime.alpha);
}
//-------------------------------------
//フェードイン（フェードが完了すると1を返す）
//-------------------------------------
int fadeIn(Fade *fade){
fade->graphic.anime.alpha -= fade->speed;
if(fade->graphic.anime.alpha < 0){
fade->graphic.anime.alpha = 0;
}
SDL_SetAlpha(fade->graphic.img, SDL_SRCALPHA, fade->graphic.anime.alpha);
if(fade->graphic.anime.alpha == 0){
return 1;
}
else{
return 0;
}
}
//-------------------------------------
//フェード用変数をフェードアウト用に初期化
//-------------------------------------
void fadeOutInit(Fade *fade, int speed){
fade->speed = speed;
fade->graphic.anime.alpha = 0;
SDL_SetAlpha(fade->graphic.img, SDL_SRCALPHA, fade->graphic.anime.alpha);
}
//-------------------------------------
//フェードアウト（フェードが完了すると1を返す）
//-------------------------------------
int fadeOut(Fade *fade){
fade->graphic.anime.alpha += fade->speed;
if(fade->graphic.anime.alpha > 255){
fade->graphic.anime.alpha = 255;
}
SDL_SetAlpha(fade->graphic.img, SDL_SRCALPHA, fade->graphic.anime.alpha);
if(fade->graphic.anime.alpha == 255){
return 1;
}
else{
return 0;
}
}
このプログラムを実行すると、フェードインしながら画像が表示され、
キー入力によって、フェードアウトしてウィンドウが閉じます。
ゲームの流れ
ゲーム全体の流れを管理し、切り替えていくために、
流れを管理するための変数を用意します。
その変数の値によって、様々な処理に分岐するようにします。
以下、プログラム例になります。
#include "SDL/SDL.h"
#include "SDL/SDL_image.h"
#include "title.h"
#include "mainGame.h"
#define SCRW 320
#define SCRH 240
enum mainSequenceID{
TITLE,
MAIN_GAME,
END
};
SDL_Surface *screen;
//-------------------------------------
//メイン
//-------------------------------------
int main(int argc, char* argv[]){
//全体の流れを管理する変数
int seqFlag;
//SDLの初期化
if((SDL_Init( SDL_INIT_VIDEO | SDL_INIT_AUDIO ) == -1)){
fprintf(stderr, "SDLを初期化できませんでした: %s\n", SDL_GetError());
exit(1);
}
//ウィンドウサーフェスを生成
screen = SDL_SetVideoMode(SCRW, SCRH, 32, SDL_SWSURFACE );
if(screen == NULL){
fprintf(stderr, "ビデオモードに設定できませんでした: %s\n",SDL_GetError());
exit(1);
}
seqFlag = TITLE;
while(seqFlag != END){
switch(seqFlag){
//タイトル画面の処理
case TITLE:
title(&seqFlag);
break;
//メインゲームの処理
case MAIN_GAME:
mainGame(&seqFlag);
break;
}
}
SDL_Quit();
return 0;
}
このプログラムでは、seqFlagという変数によって、
タイトル画面やメインゲームに遷移させています。
ファイル分割
1つのソースにいろんな関数を作っていくと、ソース自体も長くなり、編集が大変になってきます。
そこで、分かりやすいまとまりでファイルを分割します。
例えば、ゲームのプログラミングでは、「入力」「キャラクタ」「描画」などのまとまりで分割しています。
cソースファイルと同時に、「関数のプロトタイプ宣言」を記述したヘッダファイルを作成しておきます。
他のファイルから関数を利用したいときは、このヘッダを読み込ませます。
このヘッダファイルを読み込むことで、他のファイルでも関数を使用できるようになります。
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