基于Rust游戲引擎實踐(Game)

Rust游戲引擎推薦

以下是一些流行的Rust游戲引擎,適用于不同開發需求:

Bevy

  • 特點:數據驅動、模塊化設計,支持ECS架構,適合初學者和復雜項目。
  • 適用場景:2D/3D游戲、原型開發。

Amethyst

  • 特點:成熟的ECS框架,支持多線程,社區活躍。
  • 適用場景:大型游戲或高性能應用。

Macroquad

  • 特點:輕量級、無依賴,類似Raylib的API,適合快速原型開發。
  • 適用場景:2D游戲、教學示例。

ggez

  • 特點:簡單易用,基于SDL2,適合2D游戲開發。
  • 適用場景:休閑游戲、入門學習。

Fyrox(原rg3d)

  • 特點:功能齊全的3D引擎,內置場景編輯器。
  • 適用場景:3D游戲、復雜場景構建。

入門實例(Bevy引擎示例)

創建窗口與基本循環
use bevy::prelude::*;fn main() {App::new().add_plugins(DefaultPlugins).add_systems(Update, hello_world).run();
}fn hello_world() {println!("Hello, Bevy!");
}
加載精靈并移動
use bevy::prelude::*;fn main() {App::new().add_plugins(DefaultPlugins).add_systems(Startup, setup).add_systems(Update, move_sprite).run();
}fn setup(mut commands: Commands, asset_server: Res<AssetServer>) {commands.spawn(Camera2dBundle::default());commands.spawn(SpriteBundle {texture: asset_server.load("icon.png"),..default()});
}fn move_sprite(mut query: Query<&mut Transform, With<Sprite>>, time: Res<Time>) {for mut transform in &mut query {transform.translation.x += 100.0 * time.delta_seconds();}
}

處理鍵盤輸入
use bevy::prelude::*;fn main() {App::new().add_plugins(DefaultPlugins).add_systems(Update, keyboard_input).run();
}fn keyboard_input(input: Res<Input<KeyCode>>) {if input.pressed(KeyCode::Space) {println!("Space pressed!");}
}

碰撞檢測
use bevy::prelude::*;
use bevy::sprite::collide_aabb::collide;fn check_collision(pos1: Vec3, size1: Vec2,pos2: Vec3, size2: Vec2
) -> bool {collide(pos1.truncate(), size1, pos2.truncate(), size2).is_some()
}

UI按鈕交互
use bevy::prelude::*;fn setup_ui(mut commands: Commands) {commands.spawn(ButtonBundle {style: Style {width: Val::Px(150.0),height: Val::Px(65.0),..default()},..default()}).with_children(|parent| {parent.spawn(TextBundle::from_section("Click me!",TextStyle { ..default() }));});
}fn button_interaction(mut interaction_query: Query<&Interaction, Changed<Interaction>>
) {for interaction in &mut interaction_query {match *interaction {Interaction::Pressed => println!("Button clicked"),_ => {}}}
}

資源加載與狀態管理
#[derive(Resource)]
struct GameAssets {player_texture: Handle<Image>,
}fn load_assets(mut commands: Commands,asset_server: Res<AssetServer>
) {commands.insert_resource(GameAssets {player_texture: asset_server.load("player.png"),});
}

動畫系統
#[derive(Component)]
struct AnimationIndices {first: usize,last: usize,
}fn animate_sprite(mut query: Query<(&AnimationIndices, &mut AnimationTimer, &mut TextureAtlas)>,time: Res<Time>
) {for (indices, mut timer, mut atlas) in &mut query {timer.tick(time.delta());if timer.just_finished() {atlas.index = if atlas.index == indices.last {indices.first} else {atlas.index + 1};}}
}
音效播放
fn play_sound(commands: &mut Commands,asset_server: &Res<AssetServer>,sound: &str
) {commands.spawn(AudioBundle {source: asset_server.load(sound),settings: PlaybackSettings::ONCE,});
}
場景序列化
#[derive(Reflect, Component, Default)]
#[reflect(Component)]
struct Player {health: i32,
}fn save_scene(world: &mut World) {let scene = DynamicScene::from_world(world);let serialized = scene.serialize_ron(&world).unwrap();std::fs::write("scene.ron", serialized).unwrap();
}
網絡同步(簡化示例)
#[derive(Component)]
struct Networked {id: u64,
}fn sync_players(mut local_query: Query<&mut Transform, Without<Networked>>,networked_query: Query<(&Networked, &Transform)>
) {// 模擬網絡同步邏輯for (net, net_transform) in &networked_query {for mut local_transform in &mut local_query {local_transform.translation = net_transform.translation;}}
}

通過修改參數和組合這些基礎示例,可以快速構建更復雜的功能。建議從Bevy開始嘗試,因其文檔完善且學習曲線平緩。

基于Rust Bevy的2D游戲開發實例

以下是一些基于Rust Bevy的2D游戲開發實例和資源,涵蓋從基礎到進階的內容,適合學習和實踐:

基礎入門示例

  1. 簡單矩形移動
    創建一個可控制的矩形,通過鍵盤輸入移動。涉及Bevy的輸入系統和變換組件。

  2. 精靈渲染
    加載并顯示2D精靈圖片,使用SpriteBundleAssetServer

  3. 碰撞檢測
    實現矩形之間的簡單碰撞檢測,使用Aabb2d或自定義邏輯。

  4. 動畫系統
    通過幀動畫或狀態機實現角色動畫,使用TextureAtlas和定時器。

  5. 相機跟隨
    讓相機跟隨玩家移動,配置Camera2dBundle的變換。

游戲機制實例

  1. 平臺跳躍
    模擬重力與跳躍,處理平臺碰撞和角色控制器。

  2. Tilemap地圖
    使用bevy_ecs_tilemap或其他庫加載和渲染瓦片地圖。

  3. 粒子效果
    創建爆炸或火焰效果,動態生成和銷毀粒子。

  4. UI系統
    添加按鈕、文本和菜單,結合ButtonBundle和事件系統。

  5. 回合制戰斗
    實現簡單的回合邏輯,管理戰斗狀態和回合切換。

高級功能示例

  1. ECS高級模式
    利用Bevy的ECS特性,如系統編排、查詢過濾和命令緩沖。

  2. 狀態管理
    使用StateAppState管理游戲流程(如菜單、游戲中、暫停)。

  3. 存檔系統
    通過serde序列化保存和加載游戲數據。

  4. 網絡同步
    基于bevy_networking_turbulence實現簡單的多人同步。

  5. 物理引擎
    集成bevy_rapier2d處理剛體、碰撞和力反饋。

完整小游戲

  1. 貪吃蛇
    實現經典貪吃蛇邏輯,包括食物生成和身體增長。

  2. 太空射擊
    玩家控制飛船射擊敵人,處理子彈生成和敵人生成。

  3. 俄羅斯方塊
    方塊旋轉、消除和得分系統,使用網格檢測。

  4. 掃雷
    生成地雷布局,實現點擊和標記邏輯。

  5. Flappy Bird
    無限滾動背景和管道生成,處理碰撞和分數。

工具與優化

  1. 熱重載資源
    配置bevy_asset_hot_reloader實時更新圖片或音頻。

  2. 性能分析
    使用bevy_diagnostic監控幀率和內存。

  3. 自定義著色器
    編寫GLSL片段著色器實現特效(如像素化)。

  4. 聲音管理
    播放背景音樂和音效,控制音量與優先級。

  5. 跨平臺發布
    打包為WebAssembly或移動端應用。

社區項目參考

  1. 《Roguelike Tutorial》
    基于Bevy的地牢探險游戲教程系列。

  2. 《Space Shooter》
    社區制作的射擊游戲示例,含敵機AI。

  3. 《Bevy Breakout》
    打磚塊復刻版,演示物理和關卡設計。

學習資源

  • 官方示例:Bevy GitHub倉庫的examples/2d目錄提供基礎示例。
  • 《Bevy Book》:官方文檔講解核心概念。
  • itch.io頁面:搜索“Bevy”可試玩社區游戲。

通過修改和組合這些實例,可以快速掌握Bevy 2D開發的常見模式。

基于Rust和Bevy框架的象棋游戲

以下是一個基于Rust和Bevy框架的象棋游戲實例,涵蓋不同功能的實現示例。由于篇幅限制,這里提供部分核心功能的實現方法和代碼片段。

棋盤初始化

use bevy::prelude::*;struct ChessPiece;
struct BoardSquare;fn setup_board(mut commands: Commands,asset_server: Res<AssetServer>,mut materials: ResMut<Assets<StandardMaterial>>,
) {// 創建棋盤網格for x in 0..8 {for y in 0..8 {commands.spawn_bundle(PbrBundle {mesh: meshes.add(Mesh::from(shape::Plane { size: 1.0 })),material: if (x + y) % 2 == 0 {white_material.clone()} else {black_material.clone()},transform: Transform::from_xyz(x as f32, 0.0, y as f32),..Default::default()}).insert(BoardSquare);}}
}

棋子生成

fn spawn_pieces(mut commands: Commands,asset_server: Res<AssetServer>,mut materials: ResMut<Assets<StandardMaterial>>,
) {// 生成白方棋子let white_pawn = asset_server.load("models/chess/white_pawn.glb#Scene0");for x in 0..8 {commands.spawn_bundle(SceneBundle {scene: white_pawn.clone(),transform: Transform::from_xyz(x as f32, 0.0, 1.0),..Default::default()}).insert(ChessPiece).insert(White).insert(Pawn);}// 生成黑方棋子(類似邏輯)
}

移動系統

#[derive(Component)]
struct Selected;fn piece_selection(windows: Res<Windows>,mut commands: Commands,pieces: Query<(Entity, &Transform), With<ChessPiece>>,mouse_button_input: Res<Input<MouseButton>>,
) {if mouse_button_input.just_pressed(MouseButton::Left) {let window = windows.get_primary().unwrap();if let Some(pos) = window.cursor_position() {for (entity, transform) in pieces.iter() {if is_click_on_piece(pos, transform) {commands.entity(entity).insert(Selected);}}}}
}fn piece_movement(selected_pieces: Query<Entity, With<Selected>>,mut transforms: Query<&mut Transform>,keyboard_input: Res<Input<KeyCode>>,
) {for entity in selected_pieces.iter() {if let Ok(mut transform) = transforms.get_mut(entity) {if keyboard_input.pressed(KeyCode::Up) {transform.translation.z += 0.1;}// 其他方向控制...}}
}

游戲規則驗證

fn validate_move(piece: &ChessPiece,start: (i32, i32),end: (i32, i32),board: &[[Option<Piece>; 8]; 8]
) -> bool {match piece.piece_type {PieceType::Pawn => {let direction = if piece.color == Color::White { 1 } else { -1 };(start.0 == end.0 && end.1 == start.1 + direction) ||(start.1 == 1 && end.1 == 3 && piece.color == Color::White) ||(start.1 == 6 && end.1 == 4 && piece.color == Color::Black)}// 其他棋子規則...}
}

勝利條件檢測

fn check_victory(pieces: Query<&ChessPiece>,
) -> Option<Color> {let mut white_king_alive = false;let mut black_king_alive = false;for piece in pieces.iter() {match (piece.piece_type, piece.color) {(PieceType::King, Color::White) => white_king_alive = true,(PieceType::King, Color::Black) => black_king_alive = true,_ => {}}}if !white_king_alive { Some(Color::Black) }else if !black_king_alive { Some(Color::White) }else { None }
}

這些示例展示了Bevy象棋游戲的基本構建模塊。完整實現需要結合更多系統,包括:

  • 棋子動畫系統
  • AI對戰系統
  • 網絡多人游戲
  • 保存/加載游戲狀態
  • 游戲UI界面
  • 音效系統
  • 特殊規則處理(如王車易位)
  • 游戲回放功能

每個功能都可以進一步拆分為多個子系統和組件,組成完整的實例集合。建議參考Bevy官方文檔和chess編程資源進行擴展開發。

基于Rust游戲引擎Bevy實現的貪吃蛇

以下是基于Rust游戲引擎Bevy實現的貪吃蛇(Snake)游戲的30個實用示例代碼片段,涵蓋基礎構建、高級特性和優化技巧。每個示例均遵循Bevy的ECS(實體-組件-系統)架構模式。


基礎游戲構建

1. 初始化Bevy應用窗口

use bevy::prelude::*;fn main() {App::new().add_plugins(DefaultPlugins).run();
}

2. 創建蛇頭實體

struct SnakeHead;fn spawn_snake(mut commands: Commands) {commands.spawn((SpriteBundle {sprite: Sprite { color: Color::GREEN, custom_size: Some(Vec2::new(20.0, 20.0)), ..default() },transform: Transform::from_xyz(0.0, 0.0, 0.0),..default()}, SnakeHead));
}

3. 鍵盤控制蛇頭移動

fn snake_movement(keyboard_input: Res<Input<KeyCode>>,mut query: Query<&mut Transform, With<SnakeHead>>
) {let mut head = query.single_mut();if keyboard_input.pressed(KeyCode::W) {head.translation.y += 5.0;}// 其他方向同理
}


游戲邏輯擴展

4. 生成食物實體

struct Food;fn spawn_food(mut commands: Commands) {commands.spawn((SpriteBundle {sprite: Sprite { color: Color::RED, custom_size: Some(Vec2::new(10.0, 10.0)), ..default() },transform: Transform::from_xyz(100.0, 100.0, 0.0),..default()}, Food));
}

5. 碰撞檢測系統

fn eat_food(mut commands: Commands,food_query: Query<(Entity, &Transform), With<Food>>,snake_query: Query<&Transform, With<SnakeHead>>
) {let head = snake_query.single();for (food_entity, food_transform) in food_query.iter() {if head.translation.distance(food_transform.translation) < 15.0 {commands.entity(food_entity).despawn();// 增長蛇身邏輯...}}
}


高級特性

6. 蛇身跟隨系統

struct SnakeSegment;
fn body_follow(mut segments: Query<&mut Transform, With<SnakeSegment>>,head: Query<&Transform, (With<SnakeHead>, Without<SnakeSegment>)>
) {let head_pos = he

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