Обучение языку программирования lua
Изучайте основы как работает Lua
Это первое руководство в этой серии.
Это руководство предназначено для тех, у кого ограниченный опыт работы с LUA. Мы рассмотрим основы того, как оформлять код, строительные блоки для Вас, чтобы создавать более сложный код и предоставим некоторые примеры. Руководство написано так, чтобы сразу применять его на практике. Поэтому Вам следует открыть Tabletop Simulator и Ваш редактор LUA, чтобы следовать дальше.
Это первое руководство в этой серии. Второй – это Изучение Lua Подробнее. Третий представляет собой набор полезных функций под названием Learning Lua Functions.
Во-первых, я бы настоятельно рекомендовал установить Atom, если вы собираетесь делать скрипты в Tabletop Simulator. Он знает, какие функции можно использовать и будет импортировать/экспортировать код в/из TTS.
Инструкции по установке и настройке Atom [berserk-games.com]
Когда Вы сохраняете свои скрипты в Tabletop, он будет использовать Ваше последнее сохранение, а затем загрузит в него скрипты. Поэтому для любого скрипта, который Вы намереваетесь написать, Вам нужно будет сделать следующее:
Не забудьте сохранить/загрузить, а затем открыть скрипт в Atom или перейти в Host>Scripting в Tabletop Simulator, чтобы начать.
Также можно писать скрипты и прикреплять их к объектам вместо Global. Таким образом, если Вы сохраните объект, то сохраниться и его LUA скрипт. Вы можете выполнять большинство функций с использованием скрипты Global или объекта, но мы будем работать в Global.
Функции [berserk-games.com] – участок кода, который вызывается. Некоторые из них встроены в систему (например, onload()), а другие могут быть созданы пользователем. Каждая функция начинается со словом function и заканчивается словом end.
Команда print() также является функцией. Но вместо запуска секции кода в LUA она активирует уже встроенный в Tabletop Simulator для получения желаемого эффекта. В данном случае печатает сообщение хосту игры в чате.
Сообщение является строкой и всегда окружено кавычками, чтобы указать это. Строка представляет собой последовательность символов. (Пример: «Это строка» или ‘Это так!’). Когда Вы сохраняете и загружаете свой скрипт, теперь он должен печатать «Hello, World» в чат.
Extra Credit: Когда Вы создаете свою собственную функцию, Вы также можете передавать переменные вместе с ней для их использования функцией. Другой способ написать наше начальное упражнение:
Objects [berserk-games.com] – физические объекты, которые существуют на столе. В нашем случае объектами являются два блока и шашка (какую ужасную игру мы делаем). Используя скрипты, мы можем манипулировать объектами, перемещать их, добавлять к ним кнопки или выполнять другие различные действия. Мы запускаем наш Global.lua заново. Удалите весь текст.
Чтобы повлиять и на объект, сначала мы должны идентифицировать его в LUA. Существует несколько способов сделать это, например, идентифицировать элементы, которые подбираются или отпускаются игроками, находить объекты в скриптовых зонах и многое другое. Мы будем идентифицировать эти объекты по их GUID.
GUID – это уникальный идентификатор, который имеет каждый сгенерированный элемент в игре. Даже два одинаковых элемента будут иметь разные GUID. Чтобы найти GUID объекта, щелкните по нему правой кнопкой мыши и перейдите к Scripting. Если Вы нажмете на GUID, он скопирует его в буфер обмена. GUID всегда является строкой, поэтому не забывайте, что строки всегда в кавычках. Давайте создадим несколько переменных с идентификаторами GUID наших объектов. ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ: Ваши идентификаторы GUID будут отличаться от моих.
Затем, создадим переменные для представления наших объектов. Используем функцию onLoad(), чтобы создание происходило при загрузке скрипта. Все эти имена переменных, которых мы делали, должны начинаться со строчной буквы и не содержать пробелов, но, кроме этого, Вы можете свободно сами составлять имена переменных. Используйте такие имена, чтобы было понятно, что объект из себя представляет. Я буду использовать object1, object2 и checker для представления моих Объектов. Функция, которую мы будем использовать для идентификации, будет getObjectFromGUID(строка). Мы помещаем GUID в место для строки.
Теперь нам нужно каким-то образом манипулировать этими объектами. Мы дадим им имена. В onload() после определения наших объектов мы будем использовать функцию setName(string). Обратите внимание, что setName, как и другие функции объекта, должна быть привязана к объекту. В противном случае скрипт не поймет, имя какого объекта мы хотим изменить. Строкой в setName будет то, что мы установили для имени.
Extra Credit: Вам может быть интересно узнать, почему мы не поместили GUID объекта непосредственно в getObject(Например: object1 = getObjectFromGUID(‘195868’)). Мы могли бы, и это сработало бы. Этот пример должен был показать Вам, что иногда удобнее устанавливать переменную на раннем этапе, поэтому вы можете ссылаться на нее позже. Таким образом, если эта переменная должна измениться (новый GUID), Вам не нужно пытаться ее отслеживать, чтобы исправить ее во всем коде.
Если бы вы хотели, то нет причин, по которым вы не могли бы написать для шашки это, так:
Сохраните и примените свой код. Теперь у Вас должна быть кнопка, которая парит на несколько дюймов выше Вашей шашкой. Если вы не видите ее и не получили сообщение об ошибке, попробуйте перевернуть свою шашку. Она может быть перевернута, так что кнопка скрывается внутри стола! Если вы перевернули шашку, то не забудьте перезаписать сохранение с правильно установленной шашкой.
После загрузки нашего скрипта нажатие кнопки должно печатать наше сообщение один раз для каждого щелчка.
Повторно нажимайте его, потому что, конечно, вы это сделаете.
EXTRA CREDIT: Когда вы создаете таблицы, есть несколько способов сделать этоhttps://www.lua.org/pil/3.6.html. Способ, используемый здесь, заключался в том, чтобы обеспечить визуальную ясность. Однако такой способ создания параметров кнопки, как этот, занимает не мало места, если у Вас будет много кнопок. Я предпочитаю создавать свои таблицы таким образом, чтобы экономить место, но не выходить за правых край. Используя наш пример, я бы создал таблицу параметров следующим образом:
EXTRA CREDIT: Это идеальный момент для начала игры с разными вещами, которые вы можете делать с объектами. Перейдите на страницу «Объект» в Knowledge Base и попробуйте материал. Двигайте объекты, заставляйте их переключаться на позиции, менять их цвета, что бы вы ни думали.
Эти строки выполнится, как кнопка будет нажата. Вы увидите, что напечатались только те сообщения, находящихся в ИСТИННЫХ утверждениях. Кроме того, поскольку 5==0 является ложным утверждением, он активировал print(), расположенны в «else» части логики.
Мы могли бы также написать это так «if trueOrFalse == true then», но это необязательно. Помните, что оператору IF нужно передать булевское значение. И так как trueOrFalse уже является одним из таких, мы можем отпустить «== true».
Какой вывод будет после нажатия на кнопку:
Какой вывод будет после нажатия на кнопку:
Это ещё один тип – ipairs. Pairs нужны для таблиц без числовых ключей, а ipairs нужны для таблицы с последовательными числовыми ключами (массивы). ipairs идет по порядку, когда pairs может идти в любом порядке.
Break
Break [www.lua.org] завершит цикл for, как только он будет выполнен. Например, если Вы добавили в свой числовой цикл for, сразу после его функции печати строка «if i==3 then break end», она закончит цикл после того, как напечатала 1, 2, 3.
Чтобы написать скрипт непосредственно в объект, щелкните на него правой кнопкой мыши, перейдите в Scripting и выберите Lua Editor (если Вы используете Atom, это откроет для него окно в Atom).
Когда вы пишете код здесь, это похоже на global. За исключением случаев, когда Вам нужно ссылаться на объект, частью которого является скрипт, вы просто пишете «self». Чтобы создать кнопку на себе, вы должны использовать self.createButton(table_of_paramiters).
Надеюсь, что это введение в LUA помогло Вам лучше понять некоторые основные механики написания скриптов.
Помните, что в Knowledge Base есть информация обо всех функциях, которые входят в состав Tabletop Simulator. Это и базовая практика с if, else, then и for позволит Вам выполнить большинство всего, что Вы хотите. Удачи.
Создание 3D-игр: основы языка Lua
И снова рады приветствовать в онлайн школе программирования «Пиксель». Мы находимся на втором уроке, и сегодня нашей главной темой станет — roblox lua. Поехали. Мы разбираем основные этапы по созданию игры в roblox с помощью lua. И в конце вас ждет приятный сюрприз, мы сделаем шутер!
Заходим в интерфейс
В интерфейсе роблокс луа выбираем карту flat terrain. Ждем загрузки. Будем делать место появления нашего персонажа «spawn». Переходим во вкладку «model». Камеру перемещаем так, чтобы видно было нужное место. И жмем «spawn». Если хотите отредактировать, изменить место, то помогут режимы «select» и «move». Они расположены сверху в левом углу экрана. Проверяем работу. Кликаем на вкладку home. И жмем «play», чтобы запустить игру. Вот, так потихоньку осваиваем роблокс и язык программирования lua. Нажали, и видим, что персонаж стоит на месте появления «spawn». Но в одиночку неинтересно бегать по карте.
Превращаем игру в шутер!
Давайте уменьшим урон от его пулей. Нажимаем левой кнопкой мыши на скрипт «control». Появился код. И как вы догадались, это lua язык программирования. Находим 89 строчку (номера строк указаны). Меняем в коде значение 67,5 на 2,5. Таким образом мы уменьшили урон от его пистолета. Но один враг — это не интересно. Давайте сделаем несколько копий. Закрываем скрипт.
Множим врагов
Переходим к основам
Этот код предназначен для не профессиональных пользователей. Внимание уделяется простате дизайна и легкости обучения. Поэтому он идеально подходит для обучения на начальном этапе. Смотрите наши уроки роблокс или записывайтесь в онлайн школу Пиксель.
Создаем первый скрипт: набор инструкций для компьютера
Смотрим главное меню с шаблонами, выбираем Baseplate. Нажимаем на плюсик возле Workspace и выбираем скрипт. Открылся первый скрипт, и в нем строчка — print («hello world»). Print — это команда с помощью которой мы печатаем в окне Output. Чтобы его увидеть, мы нажимаем на кнопку vew. Далее, кликаем command bar, и окно появится.
Roblox = «Привет, маленькие кодеры!». Говорим компьютеру, чтобы он нам это напечатал: print (roblox). Кстати, чтобы запустить программу можно нажать на кнопку f5. Теперь в командной строке мы видим наше приветствие. Что мы сделали? Задали символы, написав наш текст. И потом с помощью команды print вывели его на экран. Так, можно создавать реальные объекты на игровой сцене при запуске игры. Используем специальную команду Instance.new
A = Instance.new. В кавычках указываем название объекта, который создаем. У нас это блок: a = Instance.new («part»). Укажем, где его создаем: a = Instance.new («part», Workspace). Будем изменять свойство создаваемых объектов. Давайте начнем с изменения размера объекта. Не забываем, что после имени переменной ставится точка, и прописывается название свойства. Вернемся к размеру: a. size. Так как размер — это трехмерная величина, создадим обращение: a. size= vector 3.new (это обязательное условие для изменения всех трехмерных свойств: размера, местоположения и. т. д).
Запишем новые параметры кубика: a. size= vector 3.new (50, 50, 50). Это размеры по трем осям (x, y, z).
Поменяем положение объекта в пространстве: a.position = vector 3.new (0, 100, 0). То есть по оси x и по оси z координаты равны нулю, а по оси y значение 100.
Чтобы сделать рандомный цвет, задаем: a.brickcolor=brickcolor. random
Вы поняли, как создавать обычный кубик. Мы еще можем задать другие предметы. Например, сообщение, которое выводится на игровой экран: X= Instance.new («message»). Укажем, где мы будем это выводить: x= Instance.new («message», Workspace). Печатаем текст: x.text = «Привет, мы изучаем программирование!»
Запускаем
Жмем «play». Видим появилась надпись! И она будет все время висеть на экране. Тут же примостился парящий в воздухе блок с измененными размерами и высотой. Сделаем так, чтобы надпись пропадала через 10 секунд. Жмем «stop», переходим в скрипт. Впишем команду wait (10). Компьютер подождет 10 секунд и удалит надпись. Как? X: remove (10)
Онлайн школа «Пиксель»
Итак, сегодня мы познакомились с roblox lua и создали собственный шутер. Если понравилось, записывайтесь в школу для детей «Пиксель». У нас просто, интересно и полезно.
Смотрите видео «Создание 3D-игр: основы языка Lua»
Встраиваемые языки: почему Lua?
Этот материал продолжает серию публикаций, основанных на докладах, которые мы сделали на конференции Games Gathering 2017 в декабре прошлого года. В одном из докладов была затронута тема выбора встраиваемого скриптового языка.
Что такое и зачем нужны скриптовые языки
Как уже упоминалось в предыдущем посте нашего блога, в нашей компании написан собственный движок. Сегодня речь пойдёт о том, чем мы руководствовались во время выбора скриптового языка для этого движка.
Таким образом, есть потребность в средстве для описания несложной, но всё-таки логики, без привлечения тяжёлой артиллерии программистов. Сделаем вывод — что такое для нас скриптовый язык? Это средство, которое позволит сделать разработку игр быстрее и дешевле.
Сразу возникает вопрос, а почему бы нам просто не использовать что-то вроде XML? Дело в том, что для наших целей нам часто нужны управляющие конструкции — ветвление и циклы, в то время как XML это декларативное описание.
Ещё одно преимущество скриптовых языков в том, что скрипты в проекте могут быть как кодом, так и ресурсом. И, соответственно, обновлять скриптовую часть игры можно не только вместе с кодом, то есть в ходе обычных обновлений через механизмы магазинов приложений. Но и вместе с ресурсами — то есть вместе с графическими и прочими материалами, с использованием CDN.
Требования к идеальному скриптовому языку
Сформулируем требования к идеальному скриптовому языку.
Python
Python — динамический язык, который пользуется немалой популярностью. Он характеризуется достаточно пологой кривой обучения, его довольно просто выучить. Однако изучить его как следует уже не так-то просто. Как результат, хорошие Python-программисты встречаются редко и дорого стоят. Это противоречит нашему желанию ускорить и удешевить разработку игровой логики.
Python обладает широкими возможностями, отличается хорошей производительностью. Его проблемой является неконсистентная система библиотек. Ещё одна его проблема, которая играет для нас важную роль, заключается в том, что он, на самом деле, не является встраиваемым языком. Это язык, из которого удобно вызывать библиотеки, написанные на C или C++.
По поводу возможностей по встраиванию Python можно сказать, что, например, существует Maya, где используется именно Python. Но тот, кто видел изнутри плагины для Maya, написанные на Python, согласится с нами в том, что выглядят они не очень хорошо.
В итоге можно сказать, что Python, при всех его сильных сторонах, нам не подходит. Теперь рассмотрим JavaScript.
JavaScript
JavaScript — это, без преувеличений, великий язык, который буквально захватил мир.
JavaScript — это популярный динамический язык, отличающийся пологой кривой обучения, обладающий широкими возможностями, хорошей производительностью и обширным набором библиотек.
Если нам, для построения игрового движка, нужен какой-нибудь интерпретатор языка — мы можем найти множество таких интерпретаторов. В реальности же придётся выбирать из двух подобных проектов — V8 и WebKit. И тот и другой имеют достаточно большие размеры. Как результат, если речь идёт о настольных играх, можно было бы рискнуть и включить в игру весь интерпретатор, но в случае мобильных игр нас такой вариант не устраивает.
В компании SocialQuantum есть собственный интерпретатор JavaScript, который проходит 98% тестов, мы планируем перевести этот проект в разряд опенсорсных.
В результате оказывается, что JavaScript выглядит сильным кандидатом на роль встраиваемого языка, но нам он тоже не подходит.
Тут надо отметить, что когда заходит разговор о JavaScript, следующим обычно вспоминают Haxe. Но, на самом деле, о возможности использования этого языка в качестве встраиваемого говорить нет смысла, так как Haxe, по сути, является не столько языком, сколько транс-компилятором в другие языки. А это не то, что нам нужно.
Может быть, нас устроит ActionScript или какой-нибудь другой скриптовый язык?
ActionScript
Если формально проанализировать ActionScript на соответствие вышеозначенным требованиям, то может показаться, что идеальный скриптовый язык найден. На его стороне динамическая природа, популярность, лёгкость изучения, хорошие возможности, производительность, наличие библиотек, лёгкость встраивания. Этот язык любят и помнят в игровой индустрии, на нём написано огромное количество замечательных Flash-игр. Главная проблема ActionScript заключается в том, что язык этот почти мёртв. Поэтому нас он тоже не устраивает.
AngelScript, Squirrel и другие
Помимо ActionScript существует множество скриптовых языков, таких, как AngelScript, Squirrel и другие. Среди них можно найти такие, которые, формально, почти полностью удовлетворяют нашим требованиям, но обычно это — языки, которые привязаны к их разработчику, в них бывают какие-то застарелые проблемы, которые годами не исправляются. Они, скорее всего, не слишком популярны, недостаточно хорошо документированы, по ним мало учебных материалов, у них не очень большие сообщества. Одним из следствий такого положения дел является тот факт, что их сложно изучать — хотя бы потому, что не до конца ясно — что они собой представляют и как работают.
Как видно, идеального встраиваемого языка мы пока не нашли. Что если создать собственный язык?
Создание собственного языка
Вполне возможно, что язык, разработанный внутри компании, будет идеально соответствовать её нуждам и его будет легко изучать. Но, скорее всего, такой язык не станет популярным. У такого языка либо будет минимальное количество библиотек, либо их не будет вовсе. Кроме того, сложно поверить, что в современных условиях можно создать нечто такое, что будет работать лучше, что будет обладать большей производительностью и будет проще встраиваться чем что-то, что уже есть на рынке.
Есть компании, которые разрабатывают и используют собственные языки, среди них есть и успешные игроки игрового рынка, но, скорее всего, это — не очень хорошая идея.
Рассмотрев существующие языки программирования, претендующие на роль встраиваемых и обсудив идею разработки собственного языка, перейдём к Lua.
Lua — встраиваемый язык, который выбрали мы
Lua — динамический язык. Он довольно-таки популярен, вокруг него сложилось большое сообщество, особенно — в сфере разработки игр. Он отличается весьма пологой кривой обучения. Например, в нашей компании сценарии для автотестов пишут на Lua. Стандартный вводный курс для автотестеров занимает примерно два часа, после чего человек в состоянии использовать этот язык. При этом Lua — мультипарадигменный язык. Он поддерживает функциональный стиль программирования и ООП. В результате он подходит не только для решения каких-то простейших задач, но и для более серьёзных дел, которыми занимаются профессиональные программисты.
Lua обладает хорошей производительностью и у него довольно много библиотек. Не так много, как у JavaScript, но, тем не менее, на сайте LuaForge можно найти практически всё, что может понадобиться. И, наконец, Lua очень просто встраивается, более того — он создан для того, чтобы его использовали как встраиваемый язык.
Например, вот как выглядит наша рабочая среда на основе IDE CLion от JetBrains. Здесь можно видеть созданный нами механизм автодополнения для Lua, который планируется сделать опенсорсным. Опенсорсным мы собираемся сделать и отладчик.
Мы выбрали Lua, но, когда речь заходит об использовании его в качестве встраиваемого скриптового языка, обычно приходится сталкиваться с примерно одними и теми же возражениями, которые мы сейчас рассмотрим.
Возражения по поводу использования Lua
Lua предназначен для C а не для С++
Никто не спорит с тем, что Lua — отличный встраиваемый язык. Главное, что считают его минусом, заключается в том, что он создан для использования с языком C, а не C++. Из-за этого, пытаясь применить в Lua что-то такое, что есть в C++ и нет в C, мы сталкиваемся с проблемами. Однако тут надо понимать, что проблемы эти решало множество довольно умных людей. Среди средств, решающих проблемы встраивания Lua в C++-проекты, можно отметить такие, как Luabind, Luabridge, toLua++, SQLuaHost. Это — далеко не полный список. Они обладают разными достоинствами и недостатками, но, тем не менее, скорее всего, всё, что вам может потребоваться, уже реализовано в одном из этих решений.
Рассмотрим, например SQLuaHost. Это — биндинг, который сделан внутри компании SocialQuantum, и который планируется сделать опенсорсным. Это решение представляет наше видение того, как должен биндиться Lua. Поэтому, вполне возможно, что если вы не нашли то, что вам нужно в существующих биндерах, вы найдёте это в SQLuaHost.
Lua — это медленно
Нам часто приходится сталкиваться с мнением, в соответствии с которым Lua — это очень медленный язык. Во-первых — это не так. Lua — это стековая машина, и там, на самом деле, просто нечему тормозить. К тому же надо понимать, что в скриптовый язык мы обычно отдаём игровую логику, бизнес-логику, а не какие-то действительно тяжёлые вещи. В результате, если Lua-скрипты заставляют игру тормозить, то проблема, возможно, кроется в неоптимальном биндинге или в нерациональном использовании каких-то функция языка. Мы, например, проводили синтетические тесты, на которых LuaJIT работает быстрее, чем Mono. При этом никто не мешает писать примерно такой вот неоптимальный код:
Здесь в каждом игровом тике создаётся новая текстура и устанавливается в качестве фона. Конечно, работать такая конструкция будет не особенно быстро, но никто не мешает писать такие вот вещи.
Lua подходит только для маленьких проектов
Следующее возражение заключается в том, что Lua сделан для того, чтобы писать какие-то маленькие вещи и что-то большое на этом языке написать невозможно. С одной стороны это правда. Но у этого языка высокая модульность. И из множества маленьких блоков можно делать достаточно большие и сложные системы. А если вспомнить то, что было уже сказано о мультипарадигменности и об ООП, то окажется, что ООП подталкивает разработчика к тому, чтобы создавать маленькие модули, которые можно использовать при создании больших и сложных конструкций.
При этом зачастую на Lua какие-то маленькие модули пишутся быстро, а в игровой индустрии «быстрее» — значит «дешевле».
Другие аргументы против Lua
Критикуя Lua, говорят о том, что язык это древний, что он, что называется, «из коробки», не поддерживает ООП, что нумерация элементов в его таблицах начинается не с 0, как можно было бы ожидать от любого приличного языка, а с 1.
Говорят, что его минус в том, что в нём нет тернарного оператора. На самом деле, таких вот аргументов против Lua довольно много, но мы не будем их обсуждать, так как полагаем, что они, по большей части, относятся к привычкам и личным предпочтениям разработчиков.
Итоги
Подведём итоги. Если ваша задача — с минимальными усилиями обзавестись встраиваемым языком — возьмите Lua. В то же время, если у вас есть время и ресурсы на разработку собственного языка или собственных биндингов — опять же — обратите внимание на Lua. Почему и в первом и во втором случаях мы рекомендуем Lua?
В первом случае, выбрав Lua, вы выберете язык, который очень просто встраивать и использовать. Существует ровно одна обучающая книга по этому языку, написанная его автором. Других книг нет просто потому, что в первой рассказано абсолютно всё, что нужно знать о Lua, и рассказывать о нём больше нечего. Lua — не идеальный и не самый распространённый в мире язык, но, по сумме критериев, это, определённо, один из лучших языков для встраивания. Он — лучший из того, что есть в нашем распоряжении прямо сейчас. К тому же, существует множество стандартных инструментов для Lua, которые сильно облегчают жизнь тем, кто им пользуется.
Во втором случае, если у вас есть ресурсы на разработку инструментов, вы, выбрав Lua, сможете с толком потратить эти ресурсы, так как Lua, несмотря на его популярность в среде разработки игр, язык весьма недооценённый. Как результат, у вас будет возможность, взяв за основу Lua, учесть свои потребности и получить именно то, что вам нужно.