Game Programming in C++

Game Programming in C++ Chapter1 - 공 움직이기

skyho 2025. 8. 18. 01:01
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산자이 마드하브 저 / 박주항 역 ❘ 에이콘

 

책의 소스 코드를 직접 작성해보면서 정리한 글입니다. (실습환경: windows)

책 소스 코드: GitHub - gameprogcpp/code: Game Programming in C++ Code

1. 공(ball)의 움직임

공을 움직이기 위해서는 공의 위치, 공의 속도(속력과 방향), 충돌감지 코드가 필요하다.

 

2. 공의 위치

공의 위치는 공을 그릴 때, 사용했다.

struct Vector2
{
	float x, y;
};

 

3. 공의 방향

공은 x, y 방향으로 모두 이동한다.

공의 방향은 Vector2 자료구조를 이용해서 구현할 수 있다.

  + -
x 오른쪽으로 이동중 왼쪽으로 이동중
y 아래로 이동중 위로 이동중

 

4. 충돌감지

공은 paddle 혹은 wall에 충돌할 수 있다. 둘 다, 공의 방향을 바꿔주면 된다.

단, paddle의 경우, 충돌하지 못했을 때, game over 등 다른 처리가 필요하다.

 

● wall 충돌 감지

wall과 ball의 충돌감지: Y 값이 변한다

 

wall과 ball의 충돌감지: X 값이 변한다

 

● paddle 충돌 감지

a. |paddle.y - ball.y| paddle 높이보다 작아야 한다.
    paddle.y 는 paddle의 중심 좌표이기 때문에,
    정확히는 |paddle.y - ball.y| 값이 \( \text{paddle height} \div 2 \) 보다 작아야 한다.

a. paddle과 ball의 충돌감지

 

b. ball이 paddle 방향으로 움직이고 있어야 한다.

b. paddle과 ball의 충돌감지

 

c. ball.x가 적절한(paddle.x와 충돌하는) 값을 가지고 있어야 한다.

 

a, b, c 조건을 코드로 구현하면 다음과 같다.

float diff = _paddle_pos.y - _ball_pos.y;
diff = (diff > 0.0f) ? diff : (diff * -1);
if (
	// Our y-difference is small enough
	diff <= (_paddle_h / 2.0f) &&
	// We are in the correct x-position 
	((20.0f <= _ball_pos.x) && (_ball_pos.x <= 25.0f)) && 
	// The ball is moving to the left
	_ball_velicity.x < 0.0f 
	)
{
	_ball_velicity.x *= -1.0f;
}

 

5. Game.hpp

공 방향 변수를 추가한다.

#include "SDL3/SDL.h"

struct Vector2
{
	float x, y;
};

class Game
{
public:
	...(생략)...
private:
	...(생략)...
	Vector2 _ball_velicity; // ball 방향
};

 

6. Game.cpp

● initialize() 수정

_ball_velicity 변수를 초기화 한다.

bool Game::initialize(int w, int h)
{
	...(생략)...
	_ball_velicity.x = -200.0f;
	_ball_velicity.y = 235.0f;

	return true;
}

 

● updateGame() 수정

공의 이동, 충돌감지 코드를 추가했다.

void Game::updateGame()
{
	Uint64 current_time = SDL_GetTicks();
	while (current_time < _ticks_cnt + 16) //16ms
	{
		current_time = SDL_GetTicks();
	}

	//delta time = last frame - current frame
	//converting to per second
	float delta_time = (SDL_GetTicks() - _ticks_cnt) / 1000.0f;

	//delta time validation
	//maximum delta time is 0.05 second
	if (delta_time > 0.05f)
	{
		delta_time = 0.05f;
	}

	_ticks_cnt = SDL_GetTicks(); // update tick count for next frame

	if (_paddle_dir != 0)
	{
		//moving speed is 300.0f/sec
		_paddle_pos.y += _paddle_dir * 300.0f * delta_time;

		//if out of wall
		if (_paddle_pos.y < _paddle_h / 2.0f + _thickness)
		{
			_paddle_pos.y = _paddle_h / 2.0f + _thickness;
		}
		else if (_paddle_pos.y > (static_cast<float>(_h) - _paddle_h / 2.0f - _thickness))
		{
			_paddle_pos.y = static_cast<float>(_h) - _paddle_h / 2.0f - _thickness;
		}
	}

	//change in the ball position
	_ball_pos.x += _ball_velicity.x * delta_time;
	_ball_pos.y += _ball_velicity.y * delta_time;

	//collision detection
	float diff = _paddle_pos.y - _ball_pos.y;
	diff = (diff > 0.0f) ? diff : (diff * -1);
	if (
		diff <= (_paddle_h / 2.0f) && // Our y-difference is small enough
		((20.0f <= _ball_pos.x) && (_ball_pos.x <= 25.0f)) && // We are in the correct x-position
		_ball_velicity.x < 0.0f // The ball is moving to the left
		)
	{
		_ball_velicity.x *= -1.0f;
	}
	else if (_ball_pos.x <= 0.0f) // game over
	{
		//_is_running = false;
		_ball_pos.x = static_cast<float>(_w) / 2.0f;
		_ball_pos.y = static_cast<float>(_h) / 2.0f;
	}
	//collision detection with the right wall
	else if ((_ball_pos.x >= (static_cast<float>(_w) - _thickness)) && (_ball_velicity.x > 0.0f))
	{
		_ball_velicity.x *= -1;
	}

	//collision detection with the top wall
	if ((_ball_pos.y <= _thickness) && (_ball_velicity.y < 0.0f))
	{
		_ball_velicity.y *= -1;
	}
	//collision detection with the bottom wall
	else if ((_ball_pos.y >= (static_cast<float>(_h) - _thickness)) && (_ball_velicity.y > 0.0f))
	{
		_ball_velicity.y *= -1;
	}
}

 

7. 결과

excution program

 

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