Go Ebiten小游戏开发：井字棋

今天我将分享如何使用 Go 语言和 Ebiten 游戏库开发一个简单的井字棋游戏。Ebiten 是一个轻量级的 2D 游戏库，非常适合用来开发小型游戏。通过这个项目，我们可以学习到如何使用 Ebiten 处理输入、渲染图形以及管理游戏状态。

项目概述

井字棋是一个经典的两人对战游戏，玩家轮流在 3x3 的棋盘上放置自己的标记（通常是“圈”和“叉”），先连成一条线的玩家获胜。我们的目标是实现一个简单的井字棋游戏，支持以下功能：

• 玩家轮流下棋
• 检测游戏是否结束（胜利或平局）
• 游戏结束后的重新开始功能
• 简单的动画效果

代码结构

我们的代码主要分为以下几个部分：

1. 游戏状态管理：包括棋盘状态、当前玩家回合、游戏是否结束等。
2. 输入处理：处理鼠标点击和键盘输入。
3. 渲染逻辑：绘制棋盘、棋子和游戏结束动画。
4. 游戏逻辑：检查胜利条件、平局条件等。

1. 游戏状态管理

我们使用一个 Game 结构体来管理游戏的状态：

type Game struct {Turn       bool      // 当前玩家回合（true: 玩家1，false: 玩家2）Board      [3][3]int // 3x3 的棋盘，0: 空，1: 玩家1，2: 玩家2IsGameOver bool      // 游戏是否结束
}

2. 输入处理

我们通过 HandleInput 函数来处理玩家的输入。玩家可以通过鼠标点击来下棋，按下 R 键重新开始游戏，按下 ESC 键退出游戏。

func (game *Game) HandleInput() {if ebiten.IsKeyPressed(ebiten.KeyEscape) {game.Exit() // 按下 ESC 键退出游戏}if !game.IsGameOver && ebiten.IsMouseButtonPressed(ebiten.MouseButtonLeft) {game.HandleMouseClick() // 如果游戏未结束且按下鼠标左键，处理点击}if game.IsGameOver && ebiten.IsKeyPressed(ebiten.KeyR) {game.Restart() // 如果游戏结束且按下 R 键，重新开始游戏}
}

3. 渲染逻辑

我们使用 DrawBoard 函数来绘制棋盘和棋子。棋盘由两条垂直线和两条水平线组成，棋子则根据棋盘状态绘制“圈”或“叉”。

func DrawBoard(screen *ebiten.Image, game *Game) {// 绘制棋盘线条for i := 1; i <= 2; i++ {vector.DrawFilledRect(screen, float32(i)*BlockSize, 0, LineWidth, 3*BlockSize+LineWidth, WHITE, true)vector.DrawFilledRect(screen, 0, float32(i)*BlockSize, 3*BlockSize+LineWidth, LineWidth, WHITE, true)}// 绘制棋子的圈和叉for i := 0; i < 3; i++ {for j := 0; j < 3; j++ {if game.Board[i][j] == 1 {DrawCircle(screen, i, j) // 画圈} else if game.Board[i][j] == 2 {DrawCross(screen, i, j) // 画叉}}}
}

4. 游戏逻辑

我们通过 CheckGameOver 函数来检查游戏是否结束。如果棋盘已满且没有玩家获胜，则为平局；否则，检查是否有玩家连成一条线。

func (game *Game) CheckGameOver() {if IsBoardFull(game.Board) { // 检查是否平局game.IsGameOver = trueGameOverText = "It's a Draw!"} else if CheckWin(game.Board) { // 检查是否有玩家获胜game.IsGameOver = trueif game.Turn { // 当前回合是 O，说明 X 赢了GameOverText = "Player X Wins!"} else { // 当前回合是 X，说明 O 赢了GameOverText = "Player O Wins!"}}
}

完整代码

package mainimport ("image""image/color""log""math""os""github.com/hajimehoshi/ebiten/v2""github.com/hajimehoshi/ebiten/v2/vector""golang.org/x/image/font""golang.org/x/image/font/basicfont""golang.org/x/image/math/fixed"
)const (BlockSize       float32 = 200                               // 每个格子的大小WindowWidth     int     = 3*int(BlockSize) + int(LineWidth) // 窗口宽度WindowHeight    int     = 3*int(BlockSize) + int(LineWidth) // 窗口高度LineWidth       float32 = 20                                // 线条宽度LineOffsetRatio float32 = LineWidth / BlockSize / 2         // 线条偏移比例
)var (BLUE          color.Color = color.NRGBA{0, 0, 255, 255}     // 蓝色，用于画圈RED           color.Color = color.NRGBA{255, 0, 0, 255}     // 红色，用于画叉WHITE         color.Color = color.NRGBA{255, 255, 255, 255} // 白色，用于画线条GameOverText  string                                        // 游戏结束时的提示文本RestartButton bool                                          // 是否显示重新开始按钮（未使用）GameOverTimer int                                           // 游戏结束动画计时器
)type Game struct {Turn       bool      // 当前玩家回合（true: 玩家1，false: 玩家2）Board      [3][3]int // 3x3 的棋盘，0: 空，1: 玩家1，2: 玩家2IsGameOver bool      // 游戏是否结束
}// Update 是 Ebiten 的主循环函数，每一帧调用一次
func (game *Game) Update() error {game.HandleInput() // 处理输入if game.IsGameOver {GameOverTimer++ // 游戏结束时，计时器增加}return nil
}// Draw 是 Ebiten 的渲染函数，每一帧调用一次
func (game *Game) Draw(screen *ebiten.Image) {DrawBoard(screen, game) // 绘制棋盘if game.IsGameOver {DrawGameOver(screen) // 如果游戏结束，绘制结束动画}
}// Layout 设置窗口的布局
func (game *Game) Layout(outsideWidth, outsideHeight int) (int, int) {return outsideWidth, outsideHeight
}// HandleInput 处理用户输入
func (game *Game) HandleInput() {if ebiten.IsKeyPressed(ebiten.KeyEscape) {game.Exit() // 按下 ESC 键退出游戏}if !game.IsGameOver && ebiten.IsMouseButtonPressed(ebiten.MouseButtonLeft) {game.HandleMouseClick() // 如果游戏未结束且按下鼠标左键，处理点击}if game.IsGameOver && ebiten.IsKeyPressed(ebiten.KeyR) {game.Restart() // 如果游戏结束且按下 R 键，重新开始游戏}
}// HandleMouseClick 处理鼠标点击事件
func (game *Game) HandleMouseClick() {mouseX, mouseY := ebiten.CursorPosition()                        // 获取鼠标位置x, y := mouseX/int(BlockSize), mouseY/int(BlockSize)             // 计算点击的格子坐标if x >= 0 && x < 3 && y >= 0 && y < 3 && game.Board[x][y] == 0 { // 如果点击的格子为空if game.Turn {game.Board[x][y] = 1 // 玩家1下棋} else {game.Board[x][y] = 2 // 玩家2下棋}game.Turn = !game.Turn // 切换玩家回合game.CheckGameOver()   // 检查游戏是否结束}
}// CheckGameOver 检查游戏是否结束
func (game *Game) CheckGameOver() {if IsBoardFull(game.Board) { // 检查是否平局game.IsGameOver = trueGameOverText = "It's a Draw!"} else if CheckWin(game.Board) { // 检查是否有玩家获胜game.IsGameOver = trueif game.Turn { // 当前回合是 O，说明 X 赢了GameOverText = "Player X Wins!"} else { // 当前回合是 X，说明 O 赢了GameOverText = "Player O Wins!"}}
}// Restart 重新开始游戏
func (game *Game) Restart() {game.Board = [3][3]int{} // 重置棋盘game.Turn = false        // 重置回合game.IsGameOver = false  // 重置游戏状态GameOverText = ""        // 清空结束文本GameOverTimer = 0        // 重置计时器
}// Exit 退出游戏
func (game *Game) Exit() {os.Exit(0)
}// DrawBoard 绘制棋盘
func DrawBoard(screen *ebiten.Image, game *Game) {// 绘制棋盘线条for i := 1; i <= 2; i++ {vector.DrawFilledRect(screen, float32(i)*BlockSize, 0, LineWidth, 3*BlockSize+LineWidth, WHITE, true)vector.DrawFilledRect(screen, 0, float32(i)*BlockSize, 3*BlockSize+LineWidth, LineWidth, WHITE, true)}// 绘制棋子的圈和叉for i := 0; i < 3; i++ {for j := 0; j < 3; j++ {if game.Board[i][j] == 1 {DrawCircle(screen, i, j) // 画圈} else if game.Board[i][j] == 2 {DrawCross(screen, i, j) // 画叉}}}
}// DrawCircle 绘制圈
func DrawCircle(screen *ebiten.Image, x, y int) {x0, y0 := ((1+LineOffsetRatio)*float32(x)+0.5)*BlockSize, ((1+LineOffsetRatio)*float32(y)+0.5)*BlockSizevector.StrokeCircle(screen, x0, y0, BlockSize/3, LineWidth, BLUE, true)
}// DrawCross 绘制叉
func DrawCross(screen *ebiten.Image, x, y int) {L := BlockSize / 4x1, y1 := ((1+LineOffsetRatio)*float32(x)+0.5)*BlockSize-L, ((1+LineOffsetRatio)*float32(y)+0.5)*BlockSize-Lx2, y2 := ((1+LineOffsetRatio)*float32(x)+0.5)*BlockSize+L, ((1+LineOffsetRatio)*float32(y)+0.5)*BlockSize+Lvector.StrokeLine(screen, x1, y1, x2, y2, LineWidth, RED, true)x3, y3 := ((1+LineOffsetRatio)*float32(x)+0.5)*BlockSize+L, ((1+LineOffsetRatio)*float32(y)+0.5)*BlockSize-Lx4, y4 := ((1+LineOffsetRatio)*float32(x)+0.5)*BlockSize-L, ((1+LineOffsetRatio)*float32(y)+0.5)*BlockSize+Lvector.StrokeLine(screen, x3, y3, x4, y4, LineWidth, RED, true)
}// DrawGameOver 绘制游戏结束动画
func DrawGameOver(screen *ebiten.Image) {// 背景渐变动画alpha := uint8(math.Min(float64(GameOverTimer)*2, 255))bgColor := color.NRGBA{0, 0, 0, alpha}vector.DrawFilledRect(screen, 0, 0, float32(WindowWidth), float32(WindowHeight), bgColor, true)// 绘制游戏结束文本if GameOverText != "" {textColor := color.NRGBA{255, 255, 255, 255}text := GameOverText + " Press R to Restart"DrawText(screen, text, WindowWidth/4, WindowHeight/2, textColor)}
}// DrawText 绘制文本
func DrawText(screen *ebiten.Image, text string, x, y int, clr color.Color) {f := basicfont.Face7x13textWidth := font.MeasureString(f, text).Ceil()textHeight := f.Metrics().Height.Ceil() + 100textX := x - textWidth/2textY := y - textHeight/2textImage := ebiten.NewImage(textWidth, textHeight)textImage.Fill(color.Transparent)d := &font.Drawer{Dst:  textImage,Src:  image.NewUniform(clr),Face: f,Dot:  fixed.Point26_6{X: fixed.I(20), Y: fixed.I(20)},}d.DrawString(text)op := &ebiten.DrawImageOptions{}op.GeoM.Scale(2, 2)                               // 缩放文本op.GeoM.Translate(float64(textX), float64(textY)) // 定位文本op.ColorScale.ScaleWithColor(clr)                 // 设置文本颜色screen.DrawImage(textImage, op)
}// CheckWin 检查是否有玩家获胜
func CheckWin(board [3][3]int) bool {// 检查行for i := 0; i < 3; i++ {if board[i][0] != 0 && board[i][0] == board[i][1] && board[i][0] == board[i][2] {return true}}// 检查列for i := 0; i < 3; i++ {if board[0][i] != 0 && board[0][i] == board[1][i] && board[0][i] == board[2][i] {return true}}// 检查对角线if board[0][0] != 0 && board[0][0] == board[1][1] && board[0][0] == board[2][2] {return true}if board[2][0] != 0 && board[2][0] == board[1][1] && board[2][0] == board[0][2] {return true}return false
}// IsBoardFull 检查棋盘是否已满
func IsBoardFull(board [3][3]int) bool {for i := 0; i < 3; i++ {for j := 0; j < 3; j++ {if board[i][j] == 0 {return false}}}return true
}// main 是程序入口
func main() {ebiten.SetWindowTitle("Tic-Tac-Toe")            // 设置窗口标题ebiten.SetWindowSize(WindowWidth, WindowHeight) // 设置窗口大小game := &Game{}if err := ebiten.RunGame(game); err != nil {log.Fatal(err)}
}