14-2.슈팅 게임

14-1-가.파이터

이번에 만들어 볼 게임은 아주 간단한 슈팅 게임이다. 콘솔 환경이라 비록 그래픽은 흑백이고 사운드도 없지만 동시에 여러 개의 물체를 움직여야 하는 나름대로 난이도가 높은 예제라고 할 수 있다. 앞 절에서 실습했던 Matrix 예제를 분석했다면 이 예제는 어렵지 않게 이해할 수 있을 것이다. 게임의 핵심은 동시에 여러 개의 물체를 다른 속도로 움직이는 것인데 앞서 만들었던 예제와 비슷한 루틴을 공유하고 있다. 전체 소스는 다음과 같다.

예 제 : Fighter

#include <Turboc.h>

#define ESC 27

#define MAXENEMY 10

#define MAXBALL 20

int fx;

int bx,by;

int Score;

struct tag_Enemy

{

BOOL exist;

int Type;

int x,y;

int Delta;

int nFrame;

int nStay;

} Enemy[MAXENEMY];

struct tag_Ball

{

BOOL exist;

int x,y;

int nFrame;

int nStay;

} Ball[MAXBALL];

char *arEnemy[]={" ;:^:; "," zZWZz ", " oO@Oo ", " <-=-> "};

BOOL IsKeyDown(int Key)

{

return ((GetAsyncKeyState(Key) & 0x8000) != 0);

}

void main()

{

int ch;

int i,j;

BOOL bFound;

int count;

randomize();

clrscr();

setcursortype(NOCURSOR);

fx=40;

bx=-1;

Score=0;

for (count=0;;count++) {

// 좌우 이동 처리

if (count % 5 == 0) {

if (IsKeyDown(VK_LEFT)) {

if (fx > 6) fx--;

}

if (IsKeyDown(VK_RIGHT)) {

if (fx < 72) fx++;

}

}

// 키 입력 처리

if (kbhit()) {

ch=getch();

if (ch==0xE0 || ch==0) {

getch();

} else {

switch (ch) {

case ' ':

if (bx == -1) {

bx=fx;

by=23;

}

break;

case ESC:

goto end;

}

}

}

// 적군 생성

if (random(100) == 0) {

for (i=0;i<MAXENEMY && Enemy[i].exist==TRUE;i++) {;}

if (i != MAXENEMY) {

if (random(2)==1) {

Enemy[i].x=5;

Enemy[i].Delta=1;

} else {

Enemy[i].x=75;

Enemy[i].Delta=-1;

}

for (;;) {

Enemy[i].y=random(10)+1;

for (bFound=FALSE,j=0;j<MAXENEMY;j++) {

if (Enemy[j].exist==TRUE && Enemy[j].y == Enemy[i].y) {

bFound=TRUE;

break;

}

}

if (bFound==FALSE) {

break;

}

}

Enemy[i].nFrame=Enemy[i].nStay=random(6)+1;

Enemy[i].Type=random(sizeof(arEnemy)/sizeof(arEnemy[0]));

Enemy[i].exist=TRUE;

}

}

// 아군 총알 이동 및 출력

if (bx != -1) {

gotoxy(bx,by);putch(' ');

if (by == 0) {

bx=-1;

} else {

by--;

gotoxy(bx,by);putch('i');

}

}

// 적군과 아군 총알의 충돌 판정

for (i=0;i<MAXENEMY;i++) {

if (Enemy[i].exist==FALSE) continue;

if (Enemy[i].y==by && abs(Enemy[i].x-bx) <= 2) {

gotoxy(bx,by);putch(' ');

bx=-1;

Enemy[i].exist=FALSE;

gotoxy(Enemy[i].x-3,Enemy[i].y);

puts(" ");

Score+=7-Enemy[i].nFrame;

break;

}

}

// 적군 총알 이동

for (i=0;i<MAXBALL;i++) {

if (Ball[i].exist==FALSE) continue;

if (--Ball[i].nStay == 0) {

Ball[i].nStay=Ball[i].nFrame;

gotoxy(Ball[i].x,Ball[i].y);putch(' ');

if (Ball[i].y >= 23) {

Ball[i].exist=FALSE;

} else {

Ball[i].y++;

gotoxy(Ball[i].x,Ball[i].y);putch('*');

}

}

}

// 적군 총알과 아군의 충돌 판정

for (i=0;i<MAXBALL;i++) {

if (Ball[i].exist==FALSE) continue;

if (Ball[i].y==23 && abs(Ball[i].x-fx) <= 2) {

gotoxy(fx-3,21);puts(" . ");

gotoxy(fx-3,22);puts(" . . .");

gotoxy(fx-3,23);puts("..:V:..");

delay(2000);

goto end;

}

}

// 적군 이동 및 출력

for (i=0;i<MAXENEMY;i++) {

if (Enemy[i].exist==FALSE) continue;

if (--Enemy[i].nStay == 0) {

Enemy[i].nStay=Enemy[i].nFrame;

if (Enemy[i].x >= 76 || Enemy[i].x <= 4) {

Enemy[i].exist=FALSE;

gotoxy(Enemy[i].x-3,Enemy[i].y);

puts(" ");

} else {

Enemy[i].x += Enemy[i].Delta;

gotoxy(Enemy[i].x-3,Enemy[i].y);

puts(arEnemy[Enemy[i].Type]);

// 총알 발사

if (random(40)==0) {

for (j=0;j<MAXBALL && Ball[j].exist==TRUE;j++) {;}

if (j != MAXBALL) {

Ball[j].x=Enemy[i].x+2;

Ball[j].y=Enemy[i].y+1;

Ball[j].nFrame=Ball[j].nStay=Enemy[i].nFrame*6;

Ball[j].exist=TRUE;

}

}

}

}

}

// 파이터 및 점수 출력

gotoxy(fx-3,23);

puts(" <<A>> ");

gotoxy(0,24);

printf("점수=%d",Score);

// 초당 100 프레임

delay(10);

}

end:

setcursortype(NORMALCURSOR);

}

게임중의 모습은 다음과 같다.

이 예제에서 GetAsyncKeyState라는 못 보던 함수가 하나 등장했는데 이 함수는 키의 현재 상태를 조사한다. 키가 눌러졌을 때 눌러진 키의 값은 getch 함수로 조사할 수 있지만 특정 키의 상태를 원하는 때에 조사할 수는 없다. 그래서 키를 누른 상태에서 다른 키를 눌렀을 때 먼저 누른 키를 다시 누르기 전에는 이 키에 대한 입력이 검출되지 않는다. 게임에서는 두 개 이상의 키를 동시에 눌러야 하는 경우가 많은데 예를 들어 위쪽 이동과 오른쪽 이동을 같이 누르면 오른쪽 위로 비스듬히 물체를 움직여야 하며 이동 중에도 총알을 발사할 수 있어야 한다.

이런 현상은 메모장에서도 쉽게 확인할 수 있는데 A키를 누르면 A가 반복적으로 입력되다가 공백을 눌렀다 떼면 A키를 계속 누르고 있다고 하더라도 A 문자는 더 이상 입력되지 않는다. 왜냐하면 메모장은 키가 눌러질 때 문자를 입력한 것으로 해석하지 키를 누르고 있다고 해서 계속 입력하는 것으로 해석하지 않기 때문이다. 그래서 getch같은 입력 함수는 게임같이 동작이 복잡한 경우에는 적합하지 않으며 실시간으로 키의 상태를 조사할 수 있는 함수가 필요하다.

C 라이브러리 함수중에는 이런 함수가 없으므로(터보 C에는 bioskey라는 함수가 있다) 운영체제가 제공하는 API 함수를 동원해야 하는데 GetAsyncKeyState라는 함수가 바로 이런 함수이다. 이 함수는 조사할 키를 전달받아 키의 현재 상태를 리턴하는데 키가 눌러져 있다면 최상위 비트(MSB)를 1로 만들고 Caps Lock, Scroll Lock 같은 토글키가 On 상태이면 최하위 비트(LSB)를 1로 만든다. 그래서 특정 키의 눌러짐 상태를 조사하고 싶다면 이 함수를 호출한 후 최상위 비트만 살펴보면 된다.

이때 이 함수로 전달되는 키값은 운영체제가 정의하는 가상 키 코드라는 것인데 getch가 조사하는 문자 코드와도 다르며 스캔 코드와도 다르다. 가상 키 코드 목록에 대해서는 도움말을 참조하되 게임에서 주로 사용되는 커서 이동키는 VK_LEFT, VK_RIGHT, VK_UP, VK_DOWN 등으로 정의되어 있으므로 이 값만 잘 알아 두면 일단은 불편함이 없을 것이다. 예제에서는 키 상태를 좀 더 쉽게 조사하기 위해 GetAsyncKeyState 함수를 래핑하는 다음 함수를 정의하고 있다.

BOOL IsKeyDown(int Key)

{

return ((GetAsyncKeyState(Key) & 0x8000) != 0);

}

인수로 가상 키 코드를 전달하면 이 키의 눌러짐 여부를 판단해서 진위값을 리턴한다. 자세한 사항은 윈도우즈 프로그래밍 관련 서적에서 찾아 보기 바라며 이 함수는 당분간 사용만을 목적으로 하자. 이 함수 외에 Fighter 예제에서 그다지 새로운 것은 없다. 매크로와 전역변수부터 분석해 보자. 이 게임에는 적군, 적군 총알, 아군, 아군 총알이라는 4개의 등장 인물(?)이 있는데 모든 변수들은 이 물체들에 대한 정보를 저장한다.

fx는 파이터의 x좌표이며 bx, by는 아군 총알의 좌표, Score는 현재 점수이다. MAXENEMY는 최대 등장할 수 있는 적군의 개수이며 MAXBALL은 최대 적군 총알의 개수이다. Enemy 배열과 Ball 배열에 적군과 적군 총알들의 정보가 저장되는데 이 배열의 크기가 각 대상의 최대 개수만큼으로 설정되어 있다. 두 구조체의 exist, nFrame, nStay 멤버는 이미 앞 예제에서 분석해 본 것들이다. 적군은 모양에 따라 4가지 타입을 가지며 각 타입의 모양은 arEnemy 배열에 정의해 두었다. x, y는 적군의 현재 좌표이며 Delta는 적군이 이동할 방향을 지정하는데 1 또는 -1의 값으로 정의된다. 매 루프를 돌 때마다 x좌표에 Delta를 더하는데 Delta가 1이면 왼쪽에서 오른쪽으로 이동하고 -1이면 반대 방향으로 이동한다. 적군 총알 구조체에는 좌표에 해당하는 x, y만 정의되어 있다.

이 프로그램은 전역변수에 모든 개체의 정보를 저장해 두고 메인 루프는 이 정보를 바탕으로 물체를 움직이거나 조작한다. 물론 물체의 생성, 이동, 소멸 사건이 발생할 때 관련 정보도 전역변수에 기록된다. 모든 코드가 main에 작성되어 있으므로 main의 구조부터 분석해 보자. 전체를 감싸는 for 루프 하나와 상호 독립적인 루틴들로 구성되어 있다.

void main()

{

초기화 코드

for (count=0;;count++) {

키 입력 처리

적군 생성

아군 총알 처리

아군 총알과 적군의 충돌 판정

적군 총알 이동

적군 총알과 아군의 충돌 판정

적군 이동 및 총알 발사

파이터 및 점수 출력

delay(10);

}

끝처리

}

for 무한 루프의 끝에 delay(10)이 있으므로 이 루프는 초당 100번 실행된다. 즉 초당 100프레임의 속도로 게임이 진행되며 각 물체는 자신의 프레임 주기를 가지고 매 주기마다 한 번씩 이동한다. 프레임 주기가 짧은 물체는 빨리 이동할 것이고 느린 물체는 상대적으로 천천히 움직일 것이다. 키 입력 처리 부분을 제외하고 나머지 물체 이동 루틴이나 충돌 판정 루틴은 대체로 비슷한 구조를 가지고 있어 매 프레임마다 자기 차례가 된 물체들을 이동시킨다.

키 입력 루틴은 매 5 프레임마다 실행되는데 초당 파이터가 100칸씩 움직이면 너무 빠르기 때문에 count 변수로 입력 주기를 적당히 조절했다. count는 계속 증가하는 값이며 이 값이 5의 배수일 때만 키 입력을 받음으로써 파이터는 초당 최대 20번 움직인다. IsKeyDown 함수로 눌러진 키를 조사하고 키 방향으로 파이터의 x좌표를 조정했다. 공백 키를 누르면 총알이 발사되는데 총알의 x좌표인 bx가 -1이면 총알이 발사되지 않았다는 뜻이다. 이 상태일 때 bx에 파이터의 x좌표인 fx를 대입하면 파이터가 있는 위치에서 총알이 생성될 것이며 이후 총알 이동 루틴이 매 프레임마다 총알을 이동시키게 된다.

이 게임에서 모든 물체의 움직임은 이런 식으로 통제된다. 물체를 생성하는 루틴에서는 물체의 존재만 만들고 이동이나 충돌 판정은 별도의 루틴에서 따로 관리하는 것이다. 공백 키를 눌렀을 때 bx가 -1이 아닌 상태로 만들기만 하면 이 총알이 사라지거나 적군과 충돌할 때까지의 처리는 아래쪽의 다른 루틴이 처리한다. 단 총알이 이미 발사되어 있을 때는 새로 총알을 생성할 필요가 없다. 적군이나 적군 총알도 마찬가지로 생성하는 부분과 처리하는 부분이 분리되어 있다. 각 루틴은 서로 독립적인 동작을 하되 전역변수와 구조체 배열로 서로에게 신호를 보낼 뿐이다.

다음은 적군을 생성하는 코드를 보자. 1/100의 확률로 적군을 생성하도록 되어 있으므로 확률적으로 적군은 초당 한 번씩 등장할 것이다. 먼저 Enemy 배열에서 빈칸을 찾고 빈칸이 있을 때만 적군을 새로 만든다. 적군을 새로 만드는 처리는 굉장히 쉬운데 절반의 확률로 좌, 우 이동 방향을 선택하고 x와 Delta를 초기화하며 속도, 타입 등도 난수로 적절한 범위에서 선택한다. y 좌표의 경우도 물론 난수로 선택하되 단 게임 규칙상 한 줄에 적군 둘이 있을 수 없으므로 이미 만들어져 있는 적군과 y좌표가 중복되는지를 검사하는 코드가 추가되어 있다. 이 루틴에서 적군을 생성하고 exist 멤버를 TRUE로 바꿔 놓기만 하면 이동 처리나 충돌 판정도 역시 다른 루틴에서 따로 담당한다.

아군 총알 이동 루틴은 bx가 -1이 아닐 때 bx를 1감소시켜 총알을 한 칸 위로 올리되 단 천정에 닿았으면 bx를 -1로 만들어 사라지도록 한다. 적군과 아군의 충돌 판정도 비교적 쉽다. 존재하는 모든 적군에 대해 총알과 y좌표가 일치하고 x좌표끼리의 차이가 2 이하일 때 충돌했다고 판단한다.

적군의 몸체 폭이 5칸이므로 이렇게 판단하면 정확하다. 일단 충돌되었다고 판단되면 총알과 적군을 모두 제거하고 점수를 증가시킨다. 적군의 속도가 빠를수록 점수도 높다. 배열과 전역변수에 이 물체들이 사라졌다고 표시만 해 놓으면 이후 관련 루틴에서는 이 물체들에 더 이상 관심을 보이지 않을 것이다.

적군의 총알이나 적군을 이동시키는 코드도 구조는 거의 비슷하다. 루프를 돌면서 존재하는 물체에 대해 프레임 카운트를 관리하면서 카운트가 0이 되었을 때 한 번씩 이동시키기만 하면 된다. 적군들은 한 번 이동할 때 1/40의 확률로 총알을 발사하도록 되어 있으며 적군 총알과 파이터가 충돌하면 게임이 종료된다.