Criando jogos com JavaFX - Introdução

Essa é a primeira postagem de uma pequena série sobre jogos em JavaFX. Mais informação no assunto pode ser encontrado no blog de Carl Dea e sua engine. Aqui vamos apresentar uma visão geral e pequenos jogos, no entanto, essa visão geral pode ser usada para que você crie seus próprios jogos!
Se você quer ficar especialista em jogos, há um recurso muito bom em português, o Ponto V, principalmente para Java. Há também o famoso livro gratuito Killer Game Programmin in Java. Lembrando que ambos recursos não cobrem JavaFX, por isso a necessidade dessa pequena séria básica. Por fim, tutorial bem didático que cobre os tópicos sobre programação de jogos, mas usa HTML 5 e Javascript, é esse do Indie Gamer Brasil.

Breve histórias sobre o mundo dos jogos

A história de programação de jogos é, para mim, umas das mais interessantes do mundo atual. Jogos eram para crianças, um mercado limitado e fechado. Com os anos, tivemos a saída dos fliperamas para arcades, dos arcades para portáteis e hoje jogos estão em todos os lugares. Afinal, qual celular não vem com jogos por padrão? 

Outro ponto interessante foi com relação à interatividade. Por muitos anos tínhamos jogos de um, no máximo dois jogadores, usando controles. Isso mudou drasticamente, pois hoje podemos ter milhares de jogares usando a rede mundial e as formas de se jogar passaram a ser não somente o controle, mas sim seu próprio corpo com jogos que imitam quase perfeitamente a vida real.

Nessa séries vamos criar jogos simples, "retro", para diversão e para exercitar programação. Certamente jogos gigantes exigem muita experiência, conhecimento e até faculdades! 

Para continuar lendo sobre a história dos jogos, recomendo esse artigo da Wikipédia e se realmente quiser sentir a experiência da evolução dos games, recomendo o livro 1001 jogos para jogar antes de morrer, que orgulhosamente tenho, mas li pouco mais de 20%. Nele você "sente" a evolução dos jogos e as revoluções que foram acontecendo desde o início até uns anos atrás.

O básico sobre programação de jogos

Mas o que precisamos para criar jogos? Não muito, essa é a verdade. Claro que jogos mais complexos irão necessitar de engines avançadas e especializadas, como a Unreal Engine. Se quer aprender isso, essa série não é para você! Sugiro que veja os vídeos do The New Boston sobre a engine do unreal.  Mas o que precisamos de uma linguagem de programação para criar nossos jogos?

Com certeza o mais importante sobre criar jogos é ter a capacidade de desenhar na tela. Se você não tiver um toolkit  que permita dinamicamente atualizar a tela, esqueça! Lógico que só desenhar não ajuda em nada, pois temos que atualizar a tela, assim, esse recurso deve vir acompanhado de uma ferramenta para termos controle sobre o desenho da tela de acordo com o tempo, ou seja, um loop, assim podemos redenhar a tela sempre.

Segundo é permitir uma forma de interatividade do jogador. Se você não pode redesenhar a tela atualizando mesma com informações da entrada do usuário, você não terá interatividade nenhuma! Um exemplo básico: mover o herói para a esquerda quando o usuário apertar a seta para a esquerda. Notem que uma boa ferramenta vai garantir a captura de eventos em diversos cenários e ambiente, como em celulares, onde não temos cliques, mas sim toques, ou seja, um outro paradigma de interação diferente do que é feito nos computadores tradicionais (com mouse e teclado).

O terceiro requisito é detectar colisões e tomar ações. Por exemplo, como você vai saber que o herói do jogo foi atingido por um tiro do inimigo? Para isso temos que aprender a detectar colisões.

Por fim, um requisito muito importante para jogos realmente emocionantes é a capacidade de tocar som. A "musiquinha" do jogo marca muito! Por exemplo, lembro na minha infância a gente saía correndo na rua e cantando a musiquinha do Lamborghini, um famoso jogo de SNES. Você com certeza tem a lembrança da musiquinha de algum jogo...

Um adicional seria uma ferramenta que permita de forma fácil realizar a transformação dos elementos do jogo (rotacionar, sprites, mover, etc). Mas isso não é crucial, assim podemos criar jogos sem depender de elementos e funções prontas, mas sim implementar as nossas.

Note que muitos jogos podem muito bem sobreviver somente usando os dois primeiros conceitos apresentados são cruciais para criarmos nosso joguinho, os outros não são necessariamente uma obrigação.
Tudo isso que digitei acima pode ser melhor definido pelo seguinte código que peguei na wikipedia sobre programação de jogos:

while( user doesn't exit )
  check for user input
  run AI
  move enemies
  resolve collisions
  draw graphics
  play sounds
end while

O loop do jogo e desenhando em JavaFX

É claro que a moderna plataforma gráfica do Java contém tudo que precisamos para criar jogos:

• Para desenhar na tela podemos usar o Canvas e usar a classe Animation para criar o loop do game;
• JavaFX tem suporte a quase todos eventos que você possa imaginar e isso inclui eventos de toque(onTouch). Para ter uma ideia disso, veja nosso artigo sobre a classe Node;
• Como enfatizamos nos primeiros artigos desse blog, tocar aúdio em JavaFX é algo muito simples;
• O suporte a qualquer tipo de transformação é possível na mais nova plataforma gráfica do Java, mas não vamos entrar em detalhes pois nossa abordagem será outra;

Nossa abordagem vai partir de um "mini framework", onde já temos o suporte ao loop e podemos implementar algumas classes e sair codificando o jogo em sí. Eu falo um pouco sobre esse "mini framework" no meu blog em inglês, mas segue aqui uma explicação breve (iremos explorar mais no futuro, não se preocupe):

• A classe principal se chama Game e auxilia em uma interface para programar nosso jogo. Assim temos os métodos update e display, cujo objetivos são respectivamente atualizar os elementos do jogo (posição do herói após o usuário interagir com a aplicação) e mostrar as modificações (simplesmente desenhar na tela). Ele é composta de um canvas para desenharmos e sermos felizes;
• Em seguida temos a classe GameEngine, que dá vida para nosso jogo. Ela chama os métodos update e display de acordo com o tempo passado. Por exemplo, podemos chamar esses métodos 10 vezes por segundo. Importante é não travar a engine nesses métodos! Por exemplo, não podemos fazer uma tarefa muito pesada ou o jogo "trava". 

O código dessas classes podem ser encontrados nesse GIST. Um exemplo muito básico de uso é mostrado abaixo, onde nos baseamos no exemplo Bouncing Ball (vamos chamar de "Bolinha Viva") do livro Nature Of Code, onde uma bolinha vai ficar se movendo "eternamente" batendo nos cantos da aplicação. Não é um jogo, mas já um ponto inicial para começarmos a entender a natureza dos nossos joguinhos.

Conclusão

Falamos sobre o básico do básico sobre criação de jogos. Vamos voltar ao tema com joguinhos mais simples em breve!
O código está no github e é um projeto do Netbeans 8. Você deve simplesmente abrir o projeto no netbeans 8 e rodar!

https://github.com/AprendendoJava/jogos-javafx