この記事はSpresense Advent Calendar 2023の3日目（12/3分）です。
概要
snekeゲームをSpresenseに移植してみた記事です。
Spresenseでsnakeゲームしてみました。
— k-abe@組み込まれた猫使い🧙♂️ (@juraruming) December 4, 2023
これから投稿するQiita Advent Calender 2023 【Spresense】の12/3分の記事のテーマです。 pic.twitter.com/V2Coq1Hedq
コード
コードはGitHubリポジトリに置きました。
確認環境
ハードウェア
つぎのハードウェアで確認しました。
- Spresenseメインボード
- Spresense拡張ボード
- LCD ILI9341
ソフトウェア
Spresense SDKで確認しました。
確認手順
つぎの手順で確認します。
環境構築
Spresense SDK 開発ツールのセットアップ
事前にSpresense SDKでの開発 -> Spresense SDK スタートガイド (CLI 版) -> 2. 開発ツールのセットアップを実施し、開発環境を構築しておきます。
ユーザアプリの追加
Spresense SDKでの開発 -> Spresense SDK スタートガイド (CLI 版) -> 6. ユーザーアプリの追加方法 -> 6.3. ツールを使用するを参照し、ユーザアプリを追加します。
今回はつぎのコマンドでユーザアプリを追加しました。
tools/mkappsdir.py snake “snake_command”
tools/mkcmd.py -d snake snake “snake_command”
コンフィグレーション
spresense/sdkディレクトリで次のコマンドを実行します。
tools/config.py examples/pdcurses
Macの場合、次のディレクトリでした。
/Users/ユーザ名/spresense/sdk
ソースコード準備
snakeゲームはOSSのソースコードを流用させてもらいます。
流用させてもらったsnakeゲームのGitHubリポジトリ
ライセンスはMITです。
snake.cのコードをsnake/snake_main.cにコピーします。
コード変更
snake/snake_main.cをつぎのように変更します。
今回はシリアルコンソールからのキー入力でスネークが動く動作にします。
#include <time.h>
-#include <ncurses.h>
+#include "graphics/curses.h"
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
+#include "debug.h"
+#include <fcntl.h>
#define DELAY 30000
#define TIMEOUT 10
/* Global Vars */
typedef enum {
LEFT,
RIGHT,
UP,
DOWN
} direction_type;
typedef struct point {
int x;
int y;
} point;
int x = 0,
y = 0,
maxY = 0,
maxX = 0,
nextX = 0,
nextY = 0,
tailLength = 5,
score = 0;
bool gameOver = false;
direction_type currentDir = RIGHT;
point snakeParts[255] = {};
point food;
/* Functions */
void createFood() {
//Food.x is a random int between 10 and maxX - 10
food.x = (rand() % (maxX - 20)) + 10;
//Food.y is a random int between 5 and maxY - 5
food.y = (rand() % (maxY - 10)) + 5;
}
void drawPart(point drawPoint) {
mvprintw(drawPoint.y, drawPoint.x, "o");
}
void cursesInit() {
initscr(); //Initialize the window
noecho(); //Don't echo keypresses
keypad(stdscr, TRUE);
cbreak();
timeout(TIMEOUT);
curs_set(FALSE); //Don't display a cursor
//Global var stdscr is created by the call to initscr()
getmaxyx(stdscr, maxY, maxX);
}
void init() {
srand(time(NULL));
currentDir = RIGHT;
tailLength = 5;
gameOver = false;
score = 0;
clear(); //Clears the screen
//Set the initial snake coords
int j = 0;
for(int i = tailLength; i >= 0; i--) {
point currPoint;
currPoint.x = i;
currPoint.y = maxY / 2; //Start mid screen on the y axis
snakeParts[j] = currPoint;
j++;
}
createFood();
refresh();
}
void shiftSnake() {
point tmp = snakeParts[tailLength - 1];
for(int i = tailLength - 1; i > 0; i--) {
snakeParts[i] = snakeParts[i-1];
}
snakeParts[0] = tmp;
}
void drawScreen() {
//Clears the screen - put all draw functions after this
clear();
//Print game over if gameOver is true
if(gameOver)
mvprintw(maxY / 2, maxX / 2, "Game Over!");
//Draw the snake to the screen
for(int i = 0; i < tailLength; i++) {
drawPart(snakeParts[i]);
}
//Draw the current food
drawPart(food);
//Draw the score
mvprintw(1, 2, "Score: %i", score);
//ncurses refresh
refresh();
//Delay between movements
usleep(DELAY);
}
+#define SPRESENSE_MAIN_BOARD_UART_DEVICE_PATH "/dev/ttyS0"
+
+int getch_serial(int fd) {
+ int len;
+ int ch = 0;
+
+ len = read(fd, (void*)&ch, 1);
+ if(len > 0)
+ {
+ if (ch == 0x1b) {
+ read(fd, &ch, 1);
+ if (ch == 0x5b) {
+ read(fd, &ch, 1);
+ if (ch == 0x44) ch = KEY_LEFT;
+ if (ch == 0x43) ch = KEY_RIGHT;
+ if (ch == 0x41) ch = KEY_UP;
+ if (ch == 0x42) ch = KEY_DOWN;
+ }
+ }
+ }
+
+ return ch;
+}
/* Main */
int main(int argc, char *argv[]) {
+ _info("snake main()\n");
+
+ int fd = open(SPRESENSE_MAIN_BOARD_UART_DEVICE_PATH, O_RDWR | O_NONBLOCK);
+ if (fd < 0)
+ {
+ printf("%s open error.\n", SPRESENSE_MAIN_BOARD_UART_DEVICE_PATH);
+ return 1;
+ }
cursesInit();
init();
int ch;
while(1) {
//Global var stdscr is created by the call to initscr()
//This tells us the max size of the terminal window at any given moment
getmaxyx(stdscr, maxY, maxX);
if(gameOver) {
sleep(2);
init();
}
/* Input Handler */
- ch = getch();
+ ch = getch_serial(fd);
if(( ch=='l' || ch=='L' || ch == KEY_RIGHT) && (currentDir != RIGHT && currentDir != LEFT)) {
currentDir = RIGHT;
} else if (( ch=='h' || ch=='H' || ch == KEY_LEFT) && (currentDir != RIGHT && currentDir != LEFT)) {
currentDir = LEFT;
} else if((ch=='j' || ch=='J' || ch == KEY_DOWN) && (currentDir != UP && currentDir != DOWN)) {
currentDir = DOWN;
} else if((ch=='k' || ch=='K' || ch == KEY_UP) && (currentDir != UP && currentDir != DOWN)) {
currentDir = UP;
+ } else if ((ch=='q' || ch=='Q')) {
+ break;
}
+ _info("ch = getch() char:%c, hex:%x, dec:%d\n", ch, ch, ch);
/* Movement */
nextX = snakeParts[0].x;
nextY = snakeParts[0].y;
if(currentDir == RIGHT) nextX++;
else if(currentDir == LEFT) nextX--;
else if(currentDir == UP) nextY--;
else if(currentDir == DOWN) nextY++;
if(nextX == food.x && nextY == food.y) {
point tail;
tail.x = nextX;
tail.y = nextY;
snakeParts[tailLength] = tail;
if(tailLength < 255)
tailLength++;
else
tailLength = 5; //If we have exhausted the array then just reset the tail length but let the player keep building their score :)
score += 5;
createFood();
} else {
//Draw the snake to the screen
for(int i = 0; i < tailLength; i++) {
if(nextX == snakeParts[i].x && nextY == snakeParts[i].y) {
gameOver = true;
break;
}
}
//We are going to set the tail as the new head
snakeParts[tailLength - 1].x = nextX;
snakeParts[tailLength - 1].y = nextY;
}
//Shift all the snake parts
shiftSnake();
//Game Over if the player hits the screen edges
if((nextX >= maxX || nextX < 0) || (nextY >= maxY || nextY < 0)) {
gameOver = true;
}
/* Draw the screen */
drawScreen();
}
endwin(); //Restore normal terminal behavior
nocbreak();
return 0;
}
コード修正が終了したらmake、コードをflashします。
NuttXのプロンプト（nsh）からsnakeとタイプするとsnakeゲームが実行できます。
上下左右キーでsnakeが動きます。qキーでゲームを終了します。
なぜ簡単にsnakeゲームができたのか考察
オリジナルのsnakeコマンドはncursesを使っています。
ncursesのWindows向け実装PDCursesがNuttX（※）にポーティングされており、今回はPDCursesを使いました（コンフィグレーションでexamples/pdcursesを指定したところ）。
※Spresense SDKはNuttXのうえで動作しています。
以前slコマンドの移植を行いましたが、snakeゲームもncursesを使用していたのでわりと簡単に移植ができました。
slコマンドの移植