【はじめてのプチコン】乱数の導入

チェックポイント サンプルゲームに乱数を導入してみました。 乱数の導入により、よりゲームらしくなったと思います。

サンプルゲームの変更部分のプログラムです。

■プログラム

' ' system ' @SYS_INI CLEAR SYS_CNT = 0 SYS_KEY = BUTTON() RETURN ' @SYS_MAIN VSYNC 1 CLS SYS_CNT = (SYS_CNT + 1) AND &H3FFFF OLD_KEY = SYS_KEY SYS_KEY = BUTTON() TRG_KEY = SYS_KEY XOR OLD_KEY ON_KEY = TRG_KEY AND SYS_KEY RETURN ' ' UFO task ' @UFO_INI UFO_SX = 0.1 UFO_F = 0 UFO_CNT = 60 RETURN ' @UFO_TASK ON UFO_F GOTO @UFO_WAIT,@UFO_MVR,@UFO_MVL STOP ' @UFO_WAIT UFO_CNT = UFO_CNT - 1 IF UFO_CNT > 0 THEN RETURN IF RND(2) GOTO @UFO_LSET GOTO @UFO_RSET ' move right @UFO_MVR LOCATE UFO_X,UFO_Y PRINT "A" UFO_X = UFO_X + UFO_SX IF UFO_X > 32 GOTO @UFO_DETH HITX = UFO_X HITY = 0 GOSUB @WPN_HITC IF HITF GOTO @UFO_DETH RETURN ' @UFO_LSET UFO_X = 31 UFO_Y = RND(10) UFO_F = 2 RETURN ' move left @UFO_MVL LOCATE UFO_X,UFO_Y PRINT "A" UFO_X = UFO_X - UFO_SX IF UFO_X < 0 GOTO @UFO_DETH HITX = UFO_X HITY = 0 GOSUB @WPN_HITC IF HITF GOTO @UFO_DETH RETURN ' @UFO_RSET UFO_X = 0 UFO_Y = RND(10) UFO_F = 1 RETURN ' @UFO_DETH UFO_F = 0 UFO_CNT = RND(60) RETURN

システム部分に変更があります。
変更部分はシステムカウンタのカウントアップ部分です。

SYS_CNT = (SYS_CNT + 1) AND &H3FFFF

これはSYS_CNTに１を足していきますが、すぐにはエラーがでません。
しかしコンピュータの変数は有限なデータなので上限値が決まっています。
これをオーバーするとオーバーフローエラーが発生します。
それを起こさないためにマスクをしています。
マスクについては解説してありますが今回のケースは前回のマスクとは意味合いが違うため必要になった時に解説します。
ここでは変更だけしておいてください。

あとはUFO部分の変更です。

①ラベル@UFO_WAIT部分の変更点


IF RND(2) GOTO @UFO_LSET


１行追加されています。
今まではUFOが画面に出るまで６０フレーム待ちました。
時間になると@UFO_RSETへジャンプしUFOが画面左端に表示され移動し始めます。

今回の変更でRND(2)により０から１までの乱数が発生します。
ここでUFOを右端から出すか、左端から出すかを決めているのです。
それの乱数を使うので右か左かは分かりません（ランダムです）。


②UFO表示の変更
右移動および左移動ともにUFOの表示を行っている部分が下記のように変更されています。

LOCATE UFO_X,UFO_Y
PRINT "A"

今までUFOは画面一番上の行を移動していましたが新たに変数UFO_Yを使いY座標を変更できるようにしました。


③UFOの画面端に到達したときの処理を変更

UFO_X = UFO_X + UFO_SX
IF UFO_X > 32 GOTO @UFO_DETH

右移動の部分で説明します。
右に移動し端に到達したか判定し端に来た場合、今までは反転していました。
そこを端まで来たらUFOを消しています。
要するにUFOは往復しません。


④移動の初期化を変更

@UFO_RSET
UFO_X = 0
UFO_Y = RND(10)
UFO_F = 1
RETURN

右移動および左移動の初期化部分で新たに変数UFO_Yの初期化を行っています。
Y方向の座標を与えていますがRND(10)により０から９までの乱数が代入されるのでUFOの位置をランダムに変更できます。


⑤UFOが画面に発生するまでの待ち時間処理の変更

@UFO_DETH
UFO_F = 0
UFO_CNT = RND(60)
RETURN

UFOがプレイヤの武器で破壊されたか画面移動で端に到達した場合、いったんUFOを消し新たに画面に登場させるまでの待ち時間を今まで６０フレーム固定にしていました。
それを０から５９フレームの乱数にしました。
これで現れるタイミングにばらつきができます。

【はじめてのプチコン】乱数

チェックポイント 現在のサンプルではUFOがいつも画面右上から現れ、 左右を往復しています。 敵の動きとしてはあまりにも単調です。 そこで敵の動きに変化を与えてみましょう。 そんな時に使用するのが乱数です。 乱数とはどんなものか、 どうやって使うのかを単純なサンプルを使って説明します。

■プログラム

0001 @LOOP 0002 VSYNC 60 0003 CLS 0004 FOR I=1 TO 100 0005 X = RND(32) 0006 Y = RND(23) 0007 LOCATE X,Y 0008 PRINT "★"; 0009 NEXT I 0010 GOTO @LOOP

まずはプログラムの解説です。
0007行目と0008行目は画面のX,Y位置に★を表示する命令です。
0005行目と0006行目は表示する位置であるXとYを指定します。
ここでRNDという関数が使われていますがこれについて後ほど説明します。

星を表示する命令を囲んでいるのがFOR文ですね。
このFOR文は繰り返して処理するための命令です。
FOR文にはバグがありますがこのような使い方をする限り問題はありません。
ここではIが１から始まり１づつ増加し１００になるまで繰り返すという意味ですが、
今回の場合変数Iをループの中で使っていません。
要するに１００回処理を繰り返すということになります。

処理内容は最初にVSYNC命令で６０フレーム待ちます。
すでに説明したように６０フレームは約１秒なのでここの意味は１秒間隔で処理が実行されることになります。

実際には画面をクリアしたあと、★を表示する命令を１００回実行することになりますね。

そして0002行目から0010行目までを無限にループします。

『要するに1秒間隔で画面をクリアし１００個の星を表示する処理を無限に繰り返す。』というものです。

実際に実行してみると分かると思いますが、
表示される★は画面の一定の位置でなくいろんな場所に表示されます。

ということは表示する位置が毎回違うということになります。
ここまでくると0005行目と0006行目がXとYをランダムに変化させていることが推測できると思います。

ゲームの中ではこの様にいつも決まった値でなくランダムな値が必要になる場合があります。
その際に使用するのがこのRND関数です。

ちなみにRND関数のRNDとはRANDOMの略です。
このRNDで作られたランダムな値を乱数といいます。

RND関数の書式は

変数＝RND(乱数の最大値＋１）

となります。
プチコンの説明では最大値となっていますが、最大値を含まないと表記されていますので、
こちらの方が分かりやすいと思います。

例えば0005行目では

X = RND(32)

とありましたが、これは０から３２－１ようするに３１までの範囲の乱数を返すという意味です。

画面の横方向３２桁で表示座標は０から３１でしたよね。
ですからこの乱数でX座標をランダムに作っています。

0006行目はY座標を作っています。
Y方向は２４行あるのでY座標の範囲は０から２３までです。
本来はRND関数では２３と書くべきですがある理由でY座標は０から２２までしか使用していません。
その理由はそのうち説明することになると思います。

【はじめてのプチコン】バグ対策済みサンプル

チェックポイント FOR文のバグ回避の対策済みサンプルプログラムです。

申し訳ありませんがしばらくの間行番号は付加しません。
行番号をつけるのがかなり面倒な作業になってきたので、
省略させていただきます。

■プログラム

' initialize GOSUB @SYS_INI GOSUB @PLY_INI GOSUB @WPN_INI GOSUB @UFO_INI ' game loop @LOOP GOSUB @SYS_MAIN ' task GOSUB @PLY_TASK GOSUB @WPN_TASK GOSUB @UFO_TASK GOTO @LOOP ' ' system ' @SYS_INI CLEAR SYS_CNT = 0 SYS_KEY = BUTTON() RETURN ' @SYS_MAIN VSYNC 1 CLS SYS_CNT = SYS_CNT + 1 OLD_KEY = SYS_KEY SYS_KEY = BUTTON() TRG_KEY = SYS_KEY XOR OLD_KEY ON_KEY = TRG_KEY AND SYS_KEY RETURN ' ' UFO task ' @UFO_INI UFO_SX = 0.1 UFO_F = 0 UFO_CNT = 60 RETURN ' @UFO_TASK ON UFO_F GOTO @UFO_WAIT,@UFO_MVR,@UFO_MVL STOP ' @UFO_WAIT UFO_CNT = UFO_CNT - 1 IF UFO_CNT > 0 THEN RETURN GOTO @UFO_RSET ' move right @UFO_MVR LOCATE UFO_X, 0 PRINT "A" UFO_X = UFO_X + UFO_SX IF UFO_X > 32 GOTO @UFO_LSET HITX = UFO_X HITY = 0 GOSUB @WPN_HITC IF HITF GOTO @UFO_DETH RETURN ' @UFO_LSET UFO_X = 31 UFO_F = 2 RETURN ' move left @UFO_MVL LOCATE UFO_X, 0 PRINT "A" UFO_X = UFO_X - UFO_SX IF UFO_X < 0 GOTO @UFO_RSET HITX = UFO_X HITY = 0 GOSUB @WPN_HITC IF HITF GOTO @UFO_DETH RETURN ' @UFO_RSET UFO_X = 0 UFO_F = 1 RETURN ' @UFO_DETH UFO_F = 0 UFO_CNT = 60 RETURN ' ' player task ' @PLY_INI PLY_X = 15 PLY_SX = 0.5 PLY_F = 0 RETURN ' @PLY_TASK LOCATE PLY_X,21 PRINT "P" IF ON_KEY AND 16 THEN GOSUB @WPN_FIRE ON PLY_F GOTO @PLY_STOP,@PLY_MVR,@PLY_MVL STOP ' stop @PLY_STOP IF SYS_KEY AND 8 GOTO @PLY1 IF SYS_KEY AND 4 GOTO @PLY2 RETURN @PLY1 PLY_F = 1 RETURN @PLY2 PLY_F = 2 RETURN ' move right @PLY_MVR PLY_X = PLY_X + PLY_SX IF PLY_X > 31 THEN PLY_X = 31 IF SYS_KEY AND 8 THEN RETURN PLY_F = 0 RETURN ' move left @PLY_MVL PLY_X = PLY_X - PLY_SX IF PLY_X < 0 THEN PLY_X = 0 IF SYS_KEY AND 4 THEN RETURN PLY_F = 0 RETURN ' ' weapon task ' @WPN_INI WPN_MAX = 3 DIM WPN_F(WPN_MAX) DIM WPN_X(WPN_MAX) DIM WPN_Y(WPN_MAX) FOR I=0 TO WPN_MAX-1 WPN_F(i) = 0 NEXT I WPN_SY = 0.5 RETURN ' @WPN_TASK FOR WPN_I=0 TO WPN_MAX-1 GOSUB @WPN_SUB NEXT WPN_I RETURN ' @WPN_SUB ON WPN_F(WPN_I) GOTO @WPN_WAIT,@WPN_MOVE STOP ' @WPN_WAIT RETURN ' @WPN_MOVE LOCATE WPN_X(WPN_I),WPN_Y(WPN_I) PRINT "!" WPN_Y(WPN_I) = WPN_Y(WPN_I) + WPN_SY IF WPN_Y(WPN_I) >= 0 THEN RETURN WPN_F(WPN_I) = 0 RETURN ' @WPN_FIRE GOSUB @WPN_GET IF WPN_N < 0 THEN RETURN BEEP 10 WPN_F(WPN_N) = 1 WPN_X(WPN_N) = PLY_X WPN_Y(WPN_N) = 20 RETURN ' @WPN_HITC HITF = 0 'FOR WPN_N=0 TO WPN_MAX-1 WPN_N=0 @LBL003 IF WPN_F(WPN_N) == 0 GOTO @WPN_NEXT IF FLOOR(WPN_X(WPN_N)) != FLOOR(HITX) GOTO @WPN_NEXT IF FLOOR(WPN_Y(WPN_N)) == FLOOR(HITY) GOTO @WPN_HOK @WPN_NEXT 'NEXT WPN_N IF WPN_N==WPN_MAX-1 THEN RETURN WPN_N=WPN_N+1 GOTO @LBL003 ' @WPN_HOK HITF = 1 ' BEEP 13 WPN_F(WPN_N) = 0 RETURN ' @WPN_GET 'FOR WPN_N=0 TO WPN_MAX-1 WPN_N=0 @LBL001 IF WPN_F(WPN_N)==0 THEN RETURN 'NEXT WPN_N IF WPN_N==WPN_MAX-1 GOTO @LBL002 WPN_N=WPN_N+1 GOTO @LBL001 @LBL002 WPN_N = -1 RETURN 'End of line