學習心得

紀錄從 RyiSnow 的 Java 2D Game 課程，手工完成 RPG Game 的歷程與心得，相關紀錄放在 Youtube 播放清單: Game Learning and DevLog、以及 Source Code。

關於角色扮演遊戲 (RPG Game)

寫 RPG Game 一直是從小時候就有的夢想。小時候家裡還沒有電腦，只有紅白機可以玩 吞食天地 的時候，就在想以後能不能自己寫類似的遊戲。後來因緣際會玩到了 Final Fantasy 3 (FF3，台灣當時翻譯：太空戰士)，對整個遊戲的玩法、音樂、畫面震撼到不行，尤其是音樂。永遠忘不了駕著飛空艇，從空浮大陸飛出去的音樂與畫面，那感覺深深烙印在腦海裡，而整個故事的安排與起伏，至今都難以忘懷。從那個時候 (應該是小五？)，我就拿起紙筆寫一些天馬行空的劇本，然後幻想有一天可以寫寫自己的遊戲。

後來國二的時候，因緣機會玩到超任上的 Final Fantasy 5 (FF5) ，又再一次的被音樂、故事震撼，國三畢業後，終於買到自己的超任，那時候超任上好像就只玩 FF5 了，其他遊戲玩得很少。

再往下就是第一次接觸電腦的時候了，學習了 QBasic，才知道這東西是可以寫出可以用的工具，或者遊戲。

之後唸書，到工作，一直都在寫商用應用程式、大型的 SaaS 系統，但「寫遊戲」一直都是在心裡的深處。

為什麼要手刻遊戲？

為什麼純手工？沒考慮過使用 Game Engine？像是Unity、Unreal、RPG Maker ... etc.

Unity 有研究過，但是太複雜，或者說花的時間太少，也抓不到重點。Unreal 更複雜，而且我沒有想做那麼「擬真」的遊戲。相對比較好上手的則是 Godot，所以有稍微研究過。RPG Maker 很久以前就研究過，但他做了我想做的事。

為什麼想自己刻遊戲？最核心的目的是：

1. 了解遊戲運作原理
2. 計算機科學的應用
3. 我本身就很喜歡研究科學與應用，也就是 1) + 2)

遊戲運作原理 像是底下的東西：

1. GameLoop, FPS
2. TileMap (瓦片地圖), 座標系統
3. 2D 繪圖
4. Collision 碰撞偵測
5. PathFinding 路徑規劃
6. Particle 粒子效果

還有其他更多就不列了，但這些在 2D RPG 裡算是很重要的概念，而且也是很有趣的東西。

其實寫遊戲的過程，對我來說就是享受，甚至比玩遊戲還有趣～

術語

除了學到技術，最有趣的是學到一些 單字 或者說 術語，整理如下：

• Sprites: 精靈
• Tiles: 磚塊, Interactive Tile: 互動式磚塊
• Game Loop
• Projectile: 拋射物
• Particle: 粒子效果
• Scene: 場景
• CutSense: 轉場
• Mana: 魔力值
• Dungeon: 地下城
• Orc: 獸人
• Invincible: 無敵狀態
• Knock Back: 擊退

遊戲製作的四個面向

撇除營運面的，像是銷售、行銷 ... 等，這次的學習歷程，我很粗淺的分析遊戲製作 (開發) 可以分成以下四個部分：

1. 技術 / 遊戲性：包含前面提到的遊戲機制衍生的遊戲系統，以及遊戲種類
   • 遊戲系統：遊戲機制、物理系統、角色系統、敵人設計、地圖系統、對話系統、操作系統、地圖系統、鏡頭控制 ... etc
   • 種類像是打擊、動作、角色、戰棋、養成 ... etc 不同領域的遊戲性
2. 故事 / 劇本：大部分的遊戲都會有個背景設定，像是 CyberPunk 2077 科幻背景、FF 系列的水晶系列、薩爾達傳說 ... 等，故事是整個「玩」的理由與動機。
3. 美術 / 視覺：呈現出遊戲的視覺風格，2D 像素 (Pixel)、像宮崎駿的風格、3D 寫實風格 ... etc
4. 音樂 / 氛圍：讓玩家最有帶入感的音樂，跟電影配樂一樣，針對角色、劇情事件、主題曲等角度而設計的音樂，都是影響遊戲體驗的關鍵。

而這次學習的部分，主要是 1) 的部分。

也就是，有趣的部分，除了技術面的，還有很多可以玩，而這四個面向之中的 1) / 2) / 4) 都是我本來就有在涉略的領域，3) 美術則是我小時候很喜歡的，所以做遊戲需要參與的面向，都是我喜歡且有興趣的。

原始碼

我把學習的歷程放在 GitHub 上，大部分的 Coding Style 都保留 RyiSnow 的寫法，我很少把個人的想法置入，保留純粹感，避免一些技術炫技污染。

程式主要開發環境是在 MacOS Tahoe / VSCode，Java 環境則是 Java 17 / 21 以及 Gradle。

❯ java -version
openjdk version "21.0.2" 2024-01-16
OpenJDK Runtime Environment GraalVM CE 21.0.2+13.1 (build 21.0.2+13-jvmci-23.1-b30)
OpenJDK 64-Bit Server VM GraalVM CE 21.0.2+13.1 (build 21.0.2+13-jvmci-23.1-b30, mixed mode, sharing)

❯ java -version
openjdk version "17.0.9" 2023-10-17
OpenJDK Runtime Environment GraalVM CE 17.0.9+9.1 (build 17.0.9+9-jvmci-23.0-b22)
OpenJDK 64-Bit Server VM GraalVM CE 17.0.9+9.1 (build 17.0.9+9-jvmci-23.0-b22, mixed mode, sharing)

執行

需要 Gradle 8.x 以上才可以跑，可以參考 SDKMan 的介紹，準備 Java 生態系的工具。

# 初始 config 
cp config.sample.txt config.txt

## 編譯
❯ gradle clean build

## 啟動遊戲
❯ gradle run

$ Task :run
[TileManager#loadMap] finished to load map: [World1], index: [0]
[TileManager#loadMap] finished to load map: [Store], index: [1]
[TileManager#loadMap] finished to load map: [Dungeon01], index: [2]
[TileManager#loadMap] finished to load map: [Dungeon02], index: [3]
[TileManager#loadMap] finished to load map: [World1], index: [0]
[TileManager#loadMap] finished to load map: [Store], index: [1]
[TileManager#loadMap] finished to load map: [Dungeon01], index: [2]
[TileManager#loadMap] finished to load map: [Dungeon02], index: [3]
18:46:32.001 [GameLoop] FPS: [60], Remaining Percent: [92.83], State: [Title Screen], Map: [World1], Position: [23,21]
18:46:33.000 [GameLoop] FPS: [60], Remaining Percent: [93.98], State: [Title Screen], Map: [World1], Position: [23,21]
18:46:34.000 [GameLoop] FPS: [60], Remaining Percent: [94.12], State: [Title Screen], Map: [World1], Position: [23,21]

Key Event

• W/A/S/D/UP/DOWN/LEFT/RIGHT: 移動
• Enter: 攻擊
• Space: 防禦
• F/J: Projectiles
• V: 顯示 MiniMap
• M: 顯示 Current Map
• ESC: Options, 音量/音效/全螢幕

Debug

• T: Debug Mode, 顯示座標
• X: God Mode
• Z: Reset Monster

Branch

整個課程過程，在 Branch 有保留所有的紀錄，對應到 RyiSnow 的內容，學習上比較好查閱與理解。

其中有透過 gemini 幫忙重構 (branch: day57_refactor-by-gemini_ui-class, day57_refactor-by-antigravity)，但效果沒有預期得好。

用 AI 重寫: Remake - Java to Godot

整個課程完成後，我嘗試在 Antigravity (Google 的 AI IDE) 做類似復刻版 (Remake) 的事情，使用不同的 LLM，讓他們從理解現在的 Java 程式，然後在 Godot 做完整的 Remake，不過目前為止都還沒有讓我感到很滿意的結果。

有興趣可以看看底下的 Branch:

• day57_java-to-godot-by-antigravity-claude-opus-4.5-thinking
• day57_to-godot-by-antigravity-claude-sonnet-4.5-thinking

底下是 prompt:

請了解現在的程式碼的架構與功能，了解之後，使用原本的素材，包含圖檔、音效、字型等資源 (放在 resources 目錄裡)，用 godot 復刻一模一樣功能的遊戲出來。

復刻的時候，要利用 godot v4.5 遊戲引擎的特性，避免使用原本自己圖形計算的方法，像是原本 Java 有很多計算座標、縮放比例 (Scale)、計算碰撞 ... 等邏輯，這我想像應該是使用 Godot 有現成的 "機制" 即可。幾個注意事項：

1. Tile Size 是 16x16，實作地圖的時候，請處理等比放大效果，Tile 之間應該緊鄰。
2. 大地圖應該有 Camera 功能
3. 提供 Debug 功能：按下 T 的時候，用紅色顯示顯示 Tile 的邊 (Border)、以及座標 (col, row)

請建立一個 godot 目錄，將復刻的程式碼以及素材放在 godot 目錄中。

請分析完之後，展開工作階段計劃、以及每個階段的驗收流程，把這些文件放在 godot 目錄裡。

沒問題後我們就開始。

測試 AI 模型在以下 5 個關鍵維度 的指標能力：

1. 跨語言與跨範式的「語義翻譯」能力 (Semantic Translation)
2. 架構重構能力 (Architectural Refactoring)
3. API 映射與領域知識 (Domain Knowledge Mapping)
4. 知識庫的時效性與幻覺 (Knowledge Cutoff & Hallucination)
5. 長文本上下文關聯 (Long Context Reasoning)

驗證模型在軟體開發上，必須是是「工程師思維」而非單純的「翻譯機功能」。

底下這兩個則是相對單純的重構，但效果也沒有覺得很好：

• day57_refactor-by-antigravity
• day57_refactor-by-gemini_ui-class

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總要有個開始

學生時代我的唸書讀完了的標準，就是自己出一份考卷，出完了考卷就讀完了 (自我感覺良好?)。工作後，大部分的人寫程式總要用 IDE，但我做的一些案子，卻是在開發 IDE。讀了很多經典小說 (金庸、艾希莫夫、朱少麟 ...)，就想寫寫小說。玩了經典遊戲 (FF、Zelda)，寫個遊戲應該也是理所當然了，但這只能算入門而已。

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Release Notes

v2.16.x (20251219_5): https://www.youtube.com/watch?v=6X7ej7ghFDg

1. Bug fix
   • return to dungeon B2, boss become sleep states
   • return to title screen, the music keep playing
2. Ending Scene

v2.15.x (20251215_1): https://www.youtube.com/watch?v=IsNZ4z4wEOo

1. Debug: 顯示 SolidArea, AttackArea 座標
2. 調整 Player Life Bar 的大小, 8 個換行
3. Boss Health Bar
4. 過場動畫 (Cutsense): Phase 0 - 4

v2.14.x (20251213_6): https://www.youtube.com/watch?v=m5suX8MnUfU

1. 推磚塊 解謎小關卡的設計
   • 計算 BigRock 和 MetalPlate 的交互
   • 計算交互後，DoorIron 是否打開
   • BigRock 卡住了，切換場景可以重來
2. Boss: Skeleton Lord (骷髏領主)
   • Rage State: (憤怒階段): 血量少一半的時候，會提升攻擊力和速度
3. New Entity:
   • Pickaxe (十字鎬/鋤頭, Weapon)
   • DestructibleWall (可以敲打的牆壁): 粒子效果 (particles), 隨機掉落一些物件 (像是打怪那樣)
   • MetalPlate (Iteractive Tile): 用來跟 BigRock 互動的機關
   • NPC: BigRock: Player 可以推動到 MetalPlate 上，用來解謎的
   • Iron Door (金屬門): 不能透過鑰匙打開的門，需要透過特定的行為才能打開
   • Bat (蝙蝠): 移動速度快, 靈活的怪物
4. 改善：重構, 新增 GodMode (無敵 + 開燈)

v2.13.x (20251211_4): https://www.youtube.com/watch?v=w_LL6W3BYFc

• Advacned Dialogues: Multiple Lines, Letter by Letter Effect
• Add New Monster: Red Slime
• Add Dungeon (地下城): B1, B2
• Day and Night Mechanism: Outside, Indoor, Dungeon

v2.12.x (20251209_2): https://www.youtube.com/watch?v=lmCcBFZLBqQ

• Map Screen and Minimap
  • 按下 M 切換到世界地圖，同時標記 Player 座標
  • 按下 V 持續顯示縮圖，同時標記 Player 座標
• 新增 Monster - Orc (獸人)
  • 具備揮動武器攻擊的特性
  • 攻擊動作依照屬性，揮動武器速度有差異
• Player 依照武器特性，揮動武器的速度有差異
  • 劍：比較快；斧頭：比較慢
• 新增防護 (Guard): 怪物攻擊玩家時，透過防護，玩家傷害降低 1/3
• 新增格擋 (Parry): 怪物攻擊玩家時，可透過格擋，把攻擊反彈回去，玩家本身不會有任何受傷
  • 格擋成功，怪物會退後幾格 (KnockBack)
• Save and Load
  • Player Status, Inventory Status, Object Status

v2.11.x (20251205_5): https://www.youtube.com/watch?v=g3Il4LmMGh0

• 新增日夜切換循環效果，分成 Day, Dusk (黃昏), Night, Dawn (黎明) 四個狀態循環
• 新增物件 Lantern (燈籠)，裝備後玩家會在固定範圍有照明效果 (Lighting Effect )
• 新增物件：Tent (帳篷)，使用的時候，遊戲狀態切換成 SLEEP
  • 玩家 life & mana 恢復。
  • 跑過場效果：漸進式變成 Night，然後恢復成 Day

v2.10.x (20251204_4): https://www.youtube.com/watch?v=le5aBmtu5eE

• 實作格擋與擊退效果
  • 回擊 Projectiles, 例如 Player 回擊 Monster 丟出來的石頭
  • Knockback Effect (擊退): 當玩家攻擊怪物的時候，會依照武器的擊退值 (KnockBackPower) 計算怪物瞬間退後的效果，增加遊戲的打擊感。
• 實作物件之間的互動
  • 使用鑰匙開門
  • 開啟寶箱：物件裡有物件 (Loot)
• Stackable: Player 口袋的物件，可以用計數方式存放，避免口袋很快就滿了。
  • 撿起物件、開啟寶箱的時候，計數增加
  • 使用物件 (使用恢復劑 / 使用鑰匙)，計數減少
  • 在商店買入同樣物品，計數增加
  • 在商店賣出同樣物品，計數減少

v2.9.x (20251203_3): https://www.youtube.com/watch?v=KWlkeeyyT28

• Pathfinding: NPC follows player, aggro monsters

v2.8.x (20251202_2): https://www.youtube.com/watch?v=GMPD_8nK_8A

• Transition between maps.
  • Transition effect
• Trade System: Buy and Sell

v2.7.x (20251201_1): https://www.youtube.com/watch?v=R6vzTUGXtBA

• Full Screen Mode
• Options Menu and Saving Config
• Game Over State

v2.6.x (20251128_5): https://www.youtube.com/watch?v=i9osbYkOLnw

• Monster Item Drops
  • Coin, Heart, Mana
• Destructible Tiles (Interactive Tiles): Player can destroy the tree.
  • only for Axe
  • Collision detection for NPC and Monster
• Particles (粒子效果)
  • Gravity
  • Particle Effect to:
    • Play cuts the dry tree
    • Play attacks monster with projectiles (fireball)
    • monster attacks player with projectiles (rock)

v2.5.x (20251127_4): https://www.youtube.com/watch?v=N0-kIh-zbuM

• Add projectlies (拋射物), the example is fireball.
• Monster Projectiles and Mana

v2.4.x (20251125_2): https://www.youtube.com/watch?v=JOQ75xBeIJk

• Scrolling Message
• Leveling Up
• Inventory
  • Inventory size = 4 * 5
  • Select the item and show the description.
• Equipment and Use Items:
  • New Items: Axe, Blue Shield, Potion
  • Set the equip: sword or shield
  • Use the Potion to recovery life.

v2.3.0 (20251124_1): https://www.youtube.com/watch?v=F2ePhZjxBxc

• Monster: Green Slime
  • Collision Detection of Player/Monster/NPC/Tiles
• Hit Detection
• Monster Health Bar & Death Animation
• Character Status
• Event: Advanced Mechanics
• Rendering Optimization

v2.2.0 (20251121_5): https://www.youtube.com/watch?v=JREH7K-hf68

• Custom Font, set the dialog text using pixel font by https://00ff.booth.pm/items/2958237
• Title Screen and Scense
• Player Life
• Event for Damage Pit, Healing Pool, Teleport Tile

v2.1.0

• Pause Screen, House Keeping
• Add NPC_OldMan, including collision detection with Tiles and Player.

v1.0.0 (20251115_6): https://www.youtube.com/watch?v=i6CVVRV-nkI

• Prototype