Smalltalk — SmallShooter

НАЧАЛЬНЫЙ

Разработчику Начальный уровень

О практикуме

SmallShooter — учебный вертикальный shoot'em up (шутер с видом сверху, корабль внизу, враги сверху). Жанр родом из аркад 1980-х (Galaga, 1942, Xevious): короткие сессии, нарастающая сложность, счёт и жизни.

Соберём игру в Pharo на Morphic — без pip, без Pygame, без спрайтов. Всё рисуем примитивами (fillRectangle, fillOval), логику держим в обычных объектах Smalltalk, а окно и клавиатуру — в морфах.

Чем отличается от Python/Pygame

В разработке игр на Python вы сами крутите while running и зовёте pygame.display.flip(). В Pharo морф подписывается на startStepping, а образ периодически шлёт ему сообщение step. Близкий по архитектуре трек на Smalltalk — SmallPong; там те же три роли — модель, поле, окно.

Что получится после всех этапов

Окно 500×700 с полем 480×640 и звёздным фоном.
Корабль, стрельба, три типа врагов, бесконечные волны.
Счёт, жизни, пауза, game over и кнопка "Новая игра".

Оценка времени — 3–5 часов, если идти через Class Browser и проверять каждый этап.

Механика	Реализация
Поле	480×640 px, параллакс-звёзды
Игрок	3 жизни, 90 тиков неуязвимости после урона
Враги	`#grunt`, `#zigzag`, `#shooter` (2 HP)
Волны	`#break` → `#spawning` → `#fighting` → снова `#break`
Кадры	`stepTime` = 16 ms (~60 FPS)

Для кого материал

Нужны Pharo 10+ и пройденная первая программа — Playground, Class Browser, Accept (Ctrl+S). Желательно освежить ООП в Smalltalk, коллекции и символы и раздел Morphic в справочнике.

Теория перед кодом

Перед этапами полезно зафиксировать несколько понятий — они будут встречаться в каждом шаге.

Игровой цикл

Игровой цикл — повторяющаяся последовательность "прочитать ввод → обновить состояние → отрисовать кадр". В Pygame это явный while в main.py. В Morphic цикл встроен в образ: морф с startStepping получает step каждые stepTime миллисекунд.

Модель и представление

Модель (ShooterGame) — чистая логика: координаты, списки пуль, правила столкновений. Она не импортирует Morphic и не рисует.

Представление (ShooterPlayfieldMorph) — читает модель и рисует на Canvas. Метод drawOn: вызывается системой, когда морф помечен как changed.

Контроллер (в нашем случае часть ShooterGameMorph) — переводит события клавиатуры в сообщения модели (movingLeft:, tryShoot).

Такой раздел отражает классическую идею MVC, заложенную в Smalltalk-80; в Pharo UI строят на Morphic, но принцип тот же. Подробнее — в философии Smalltalk и десктопных приложениях.

Символы как метки состояния

Символ (#break, #grunt) — именованная константа в Smalltalk. Для состояния волны и типа врага символ удобнее строки: сравнение waveState = #break быстрое и однозначное. См. типы данных.

Данные в массивах вместо классов

На учебном проекте пуля — { x. y. vx. vy. isPlayer }, враг — { x. y. type. hp. shootTimer. phase }. Это OrderedCollection массивов (#()). Так быстрее набрать прототип; позже можно вынести Bullet и Enemy в отдельные классы — см. раздел "Что дальше".

Как проходить практикум

Установите Pharo 10+ — инструкция в первой программе.
Создайте категорию SmallShooter в System Browser.
На каждом этапе добавляйте методы в указанные протоколы и жмите Accept (Ctrl+S).
Запускайте ShooterGameMorph open в Playground; кликните по окну, иначе клавиатура не дойдёт до морфа.
Пройдите самопроверку в конце этапа.
Если что-то расходится — полная ревизия.

Управление в финальной версии

Клавиша	Действие
← / → или A / D	Движение корабля
Пробел	Огонь (можно удерживать)
P	Пауза / продолжить
R	Рестарт после game over
Кнопка "Новая игра"	Сброс счёта и волны

Карта этапов

Этап	Тема	Классы
0	Окно и модель	все три — каркас
1	Движение	`ShooterGame`, `ShooterGameMorph`
2	Стрельба	`ShooterGame`, отрисовка пуль
3	Враги Grunt	`ShooterGame`, `ShooterPlayfieldMorph`
4	Столкновения и счёт	`ShooterGame`
5	Волны	`ShooterGame`
6	Zigzag и Shooter	`ShooterGame`, отрисовка
7	UI и пауза	`ShooterGameMorph`

Архитектура

Три класса разделяют ответственность — модель, холст и окно:

ShooterGameMorph          ← окно, клавиатура, step / stepTime
  ├── StringMorph         ← счёт, строка статуса
  ├── SimpleButtonMorph   ← "Новая игра"
  └── ShooterPlayfieldMorph ← drawOn — фон, звёзды, объекты
        └── game: ShooterGame ← логика без Morphic

Класс	Роль
`ShooterGame`	Корабль, пули, враги, волны, столкновения
`ShooterPlayfieldMorph`	Canvas — звёзды, прямоугольники и овалы
`ShooterGameMorph`	Компоновка UI, `startStepping`, клавиатура

Термин	Значение в проекте
Морф	Объект UI, умеющий рисовать себя и ловить события
Stepping	Периодический вызов `step` у морфа
Тик	Один проход `ShooterGame>>step`; счётчик `tickCount`
HUD	Строки счёта и подсказок над полем

Формат записей в коллекциях:

Пуля — { x. y. vx. vy. isPlayer } — пятый элемент true/false различает игрока и врага.
Враг — { x. y. type. hp. shootTimer. phase } — type это #grunt, #zigzag или #shooter; phase нужен для синусоиды zigzag.

Зависимости

Pharo 10 или новее (рекомендуется 11/12).
Дополнительные пакеты не нужны — Morphic уже в образе.

В System Browser создайте категорию SmallShooter (имя пакета может совпадать). Все три класса живут в ней — так проще найти код в Browser и сохранить вместе с image.

Этап 0 — окно, модель и отрисовка корабля

Цель — три класса, окно со звёздным фоном и кораблём внизу. Игровой цикл уже крутится (tickCount растёт), но движения и врагов пока нет.

Теория этапа

Object subclass: — объявление класса в панели Browser; список instanceVariableNames задаёт поля каждого экземпляра.
initialize — вызывается после new; здесь задаём размеры поля и зовём resetGame.
^ (caret) — возврат значения из метода; без него метод вернёт self.
@ — создаёт объект Point (координата или размер).

0.1 Класс ShooterGame

Объявление класса (панель определения, subclass of Object):

Object subclass: #ShooterGame
    instanceVariableNames: 'fieldWidth fieldHeight playerX playerY playerWidth playerHeight playerSpeed playerLives invulnerableTimer bullets enemies score waveNumber waveState waveBreakTimer spawnIndex spawnQueue spawnDelayTimer shootTimer movingLeft movingRight paused gameOver highScore tickCount'
    classVariableNames: ''
    poolDictionaries: ''
    category: 'SmallShooter'

Протокол initialization, метод initialize:

initialize
    super initialize.
    fieldWidth := 480.
    fieldHeight := 640.
    playerWidth := 28.
    playerHeight := 22.
    playerSpeed := 6.
    playerLives := 3.
    shootTimer := 0.
    invulnerableTimer := 0.
    tickCount := 0.
    highScore := 0.
    paused := false.
    self resetGame

Протокол game:

resetGame
    score := 0.
    waveNumber := 0.
    waveState := #break.
    waveBreakTimer := 60.
    spawnIndex := 1.
    spawnQueue := OrderedCollection new.
    spawnDelayTimer := 0.
    bullets := OrderedCollection new.
    enemies := OrderedCollection new.
    gameOver := false.
    paused := false.
    movingLeft := false.
    movingRight := false.
    shootTimer := 0.
    invulnerableTimer := 0.
    tickCount := 0.
    self resetPlayer

resetPlayer
    playerX := fieldWidth // 2 - (playerWidth // 2).
    playerY := fieldHeight - playerHeight - 24.
    playerLives := 3.
    invulnerableTimer := 90

scoreText
    ^ 'Счёт: ', score asString, '  Волна: ', waveNumber asString, '  Жизни: ', playerLives asString

statusText
    gameOver ifTrue: [ ^ 'Игра окончена! Нажмите "Новая игра" или R' ].
    paused ifTrue: [ ^ 'Пауза (P — продолжить)' ].
    waveState = #break ifTrue: [ ^ 'Готовься к волне ', (waveNumber + 1) asString, '!' ].
    ^ '←/→ или A/D — движение, пробел — огонь, P — пауза'

step
    gameOver ifTrue: [ ^ self ].
    paused ifTrue: [ ^ self ].
    tickCount := tickCount + 1

Протокол accessing — геттеры для морфа (модель не отдаёт инстанс-переменные напрямую наружу, только через сообщения):

fieldExtent
    ^ fieldWidth @ fieldHeight

playerOrigin
    ^ playerX @ playerY

playerSize
    ^ playerWidth @ playerHeight

bulletsList
    ^ bullets

enemiesList
    ^ enemies

score
    ^ score

lives
    ^ playerLives

wave
    ^ waveNumber

tickCount
    ^ tickCount

invulnerable
    ^ invulnerableTimer > 0

gameOver
    ^ gameOver

paused
    ^ paused

0.2 Класс ShooterPlayfieldMorph

Subclass of Morph. Инстанс-переменные: game, stars.

initializeWithGame: aGame
    super initialize.
    game := aGame.
    self buildStars

buildStars
    | extent |
    extent := game fieldExtent.
    stars := OrderedCollection new.
    80 timesRepeat: [
        stars add: {
            extent x atRandom.
            extent y atRandom.
            (0.2 + (0.8 atRandom)).
            (1 + 2 atRandom)
        } ]

Протокол display, метод drawOn: (фон, звёзды, корабль):

drawOn: aCanvas
    | star x y alpha size blink |
    super drawOn: aCanvas.
    aCanvas fillRectangle: self bounds color: (Color r: 0.02 g: 0.04 b: 0.12).
    stars do: [ :each |
        star := each.
        x := star first.
        y := (star second + (game score \\ 640)) \\ (game fieldExtent y).
        alpha := star third.
        size := star fourth.
        aCanvas fillOval: (x @ y extent: size @ size) color: (Color white alpha: alpha) ].
    x := game playerOrigin x.
    y := game playerOrigin y.
    blink := game invulnerable and: [ (game tickCount bitAnd: 4) = 0 ].
    blink ifFalse: [
        aCanvas fillRectangle: (x @ y extent: game playerSize) color: (Color r: 0.2 g: 0.9 b: 1.0).
        aCanvas fillRectangle: ((x + 4) @ (y + 6) extent: 20 @ 8) color: (Color r: 0.05 g: 0.3 b: 0.5).
        aCanvas fillRectangle: ((x + 10) @ (y - 4) extent: 8 @ 6) color: Color white ]

0.3 Класс ShooterGameMorph

Subclass of Morph. Переменные: game playfieldOrigin playfieldMorph scoreMorph statusMorph newGameButton pressedKeys spaceHeld.

Классовый метод open:

open
    ^ self new openInWorld

Протокол initialization:

initialize
    super initialize.
    self color: Color black.
    game := ShooterGame new.
    pressedKeys := Set new.
    spaceHeld := false.
    playfieldOrigin := 10 @ 50.
    self buildUI.
    self startStepping

buildUI
    | fieldExtent |
    fieldExtent := game fieldExtent.
    playfieldMorph := ShooterPlayfieldMorph new initializeWithGame: game.
    playfieldMorph extent: fieldExtent.
    playfieldMorph position: playfieldOrigin.
    self addMorph: playfieldMorph.
    self extent: (fieldExtent x + 20) @ (fieldExtent y + 60).
    scoreMorph := StringMorph contents: game scoreText font: (TextStyle default fontOfSize: 16).
    scoreMorph color: Color white.
    self addMorph: scoreMorph.
    scoreMorph position: 10 @ 10.
    statusMorph := StringMorph contents: game statusText font: (TextStyle default fontOfSize: 12).
    statusMorph color: Color lightGray.
    self addMorph: statusMorph.
    statusMorph position: 10 @ 28.
    newGameButton := SimpleButtonMorph new.
    newGameButton label: 'Новая игра'; font: (TextStyle default fontOfSize: 14).
    newGameButton target: self; actionSelector: #newGame.
    self addMorph: newGameButton.
    newGameButton position: (fieldExtent x - 90) @ 8.
    self refreshDisplay

Протокол stepping:

step
    game step.
    self refreshDisplay

stepTime
    ^ 16

Протокол display:

refreshDisplay
    scoreMorph contents: game scoreText.
    statusMorph contents: game statusText.
    playfieldMorph changed

Протокол actions (упрощённый newGame, доработаем на этапе 7):

newGame
    game resetGame.
    playfieldMorph buildStars.
    self refreshDisplay

Протокол focus:

openInWorld
    | window |
    window := self openInWindowLabeled: 'SmallShooter'.
    window activate.
    self takeKeyboardFocus.
    ^ window

Запуск

ShooterGameMorph open

Самопроверка

Окно "SmallShooter" с тёмным полем и звёздами.
Голубой корабль внизу по центру.
Строка счёта: Счёт: 0 Волна: 0 Жизни: 3.
Кнопка "Новая игра" сбрасывает поле.

Разбор

Строка / конструкция	Смысл
`super initialize`	Сначала инициализация предка `Object`, потом наши поля
`waveState := #break`	Волна ещё не началась; позже добавим автоматический старт
`self resetGame` в `initialize`	Один метод собирает начальное состояние партии
`startStepping`	Morphic начнёт слать `step` этому морфу
`stepTime` → `16`	1000 / 16 ≈ 62 кадра в секунду
`playfieldMorph changed`	Пометка "грязной" области — нужна перерисовка `drawOn:`
`addMorph:`	Вложенный морф; дерево морфов = дерево виджетов

ShooterGame можно тестировать без UI в Playground:

g := ShooterGame new.
g step.
g scoreText

Этап 1 — движение корабля

Цель — корабль ездит влево и вправо, не выходя за края поля.

Теория этапа

Ввод в Morphic приходит событиями (keydown:, keyup:). Мы не опрашиваем клавиатуру в step — вместо этого храним множество pressedKeys и на каждое событие синхронизируем флаги модели. Так модель остаётся независимой от Morphic (удобно для тестов и SmallPong).

ShooterGame, протокол input

movingLeft: aBoolean
    movingLeft := aBoolean

movingRight: aBoolean
    movingRight := aBoolean

Ключевое слово movingLeft: с двоеточием — это ключевое сообщение с одним аргументом; см. синтаксис.

ShooterGame, протокол player

movePlayer
    movingLeft ifTrue: [
        playerX := (playerX - playerSpeed) max: 0 ].
    movingRight ifTrue: [
        playerX := (playerX + playerSpeed) min: fieldWidth - playerWidth ]

Обновите step — после таймеров добавьте движение (таймеры понадобятся на этапе 2):

step
    gameOver ifTrue: [ ^ self ].
    paused ifTrue: [ ^ self ].
    tickCount := tickCount + 1.
    shootTimer > 0 ifTrue: [ shootTimer := shootTimer - 1 ].
    invulnerableTimer > 0 ifTrue: [ invulnerableTimer := invulnerableTimer - 1 ].
    self movePlayer

ShooterGameMorph, протокол events

handlesKeyboard: evt
    ^ true

handleKeyDown: anEvent
    | keyName |
    keyName := anEvent keyName.
    pressedKeys add: keyName.
    self syncInput

handleKeyUp: anEvent
    | keyName |
    keyName := anEvent keyName.
    pressedKeys remove: keyName ifAbsent: [].
    self syncInput

keydown: anEvent
    self handleKeyDown: anEvent

keyup: anEvent
    self handleKeyUp: anEvent

syncInput
    game
        movingLeft: ((pressedKeys includes: 'ArrowLeft') or: [ pressedKeys includes: 'a' ] or: [ pressedKeys includes: 'A' ]);
        movingRight: ((pressedKeys includes: 'ArrowRight') or: [ pressedKeys includes: 'd' ] or: [ pressedKeys includes: 'D' ])

Самопроверка

←/→ и A/D двигают корабль.
Корабль останавливается у левого и правого края.
После клика по окну клавиши доходят до игры.

Разбор

Фрагмент	Зачем
`(playerX - playerSpeed) max: 0`	`max:` не даёт уйти левее нуля
`min: fieldWidth - playerWidth`	Правый край с учётом ширины спрайта
`pressedKeys includes:`	Проверка удерживаемой клавиши
`ifAbsent: []`	Удаление из `Set` без ошибки, если клавиши уже нет
`handlesKeyboard: ^ true`	Морф заявляет, что хочет получать клавиатуру

Этап 2 — стрельба

Цель — жёлтые пули летят вверх; между выстрелами — короткая пауза (кулдаун).

Теория этапа

Кулдаун (shootTimer) считается в тиках, не в секундах: при 60 FPS 8 тиков ≈ 130 ms. Так проще — не нужен Time в модели.

Пуля хранится как массив с полями скорости vx, vy. У игрока vy = -9 (вверх по экрану, где y растёт вниз — типичная экранная система координат).

ShooterGame, протокол input

tryShoot
    shootTimer <= 0 ifTrue: [
        self addPlayerBullet.
        shootTimer := 8 ]

ShooterGame, протокол player

addPlayerBullet
    | bx by |
    bx := playerX + (playerWidth // 2) - 2.
    by := playerY - 6.
    bullets add: { bx. by. 0. -9. true }

Пятый элемент true — метка своей пули; пули врагов будут с false.

ShooterGame, протокол bullets

updateBullets
    | toRemove bullet x y |
    toRemove := OrderedCollection new.
    bullets do: [ :each |
        bullet := each.
        x := bullet first + bullet third.
        y := bullet second + bullet fourth.
        bullet at: 1 put: x.
        bullet at: 2 put: y.
        (y < -10 or: [ y > fieldHeight + 10 or: [ x < -10 or: [ x > fieldWidth + 10 ] ] ])
            ifTrue: [ toRemove add: bullet ] ].
    toRemove do: [ :each | bullets remove: each ifAbsent: [] ]

Добавьте в step: self updateBullets.

ShooterGameMorph

Обновите step:

step
    spaceHeld ifTrue: [ game tryShoot ].
    game step.
    self refreshDisplay

В handleKeyDown: / handleKeyUp::

"в handleKeyDown:"
keyName = ' ' ifTrue: [
    spaceHeld := true.
    game tryShoot ].

"в handleKeyUp:"
keyName = ' ' ifTrue: [ spaceHeld := false ].

ShooterPlayfieldMorph — фрагмент drawOn

game bulletsList do: [ :bullet |
    | isPlayer x y |
    isPlayer := bullet fifth.
    x := bullet first.
    y := bullet second.
    isPlayer ifTrue: [
        aCanvas fillRectangle: (x @ y extent: 4 @ 10) color: Color yellow ] ]

Самопроверка

Пробел создаёт пулю вверх.
Удержание пробела даёт серию выстрелов с паузой.
Пули исчезают за краем экрана.

Разбор

Элемент массива пули	Роль
1-й (`first`)	x
2-й (`second`)	y
3-й (`third`)	vx
4-й (`fourth`)	vy
5-й (`fifth`)	`isPlayer`

bullet at: 1 put: x мутирует массив на месте — коллекция хранит ссылку на тот же объект. Альтернатива — immutable объекты; для учебного шутера массивов достаточно.

spaceHeld ifTrue: в step морфа + tryShoot по keydown — двойной путь: и одиночное нажатие, и автоповтор при удержании.

Этап 3 — враги Grunt

Цель — красные блоки летят вниз. Волны пока вручную — один враг для проверки движения и отрисовки.

Теория этапа

Grunt — простейший тип: постоянная скорость вниз. Запись врага включает запасные поля под будущее: shootTimer для #shooter, phase для #zigzag.

enemySpeed зависит от waveNumber — даже на этом этапе заложена прогрессия сложности.

ShooterGame, протокол enemies

enemySpeed
    ^ 1.5 + (waveNumber * 0.15)

enemySizeFor: aType
    aType = #grunt ifTrue: [ ^ 24 @ 20 ].
    aType = #zigzag ifTrue: [ ^ 22 @ 18 ].
    ^ 26 @ 22

enemyHpFor: aType
    aType = #shooter ifTrue: [ ^ 2 ].
    ^ 1

addEnemyAt: aPoint type: aType
    enemies add: {
        aPoint x.
        aPoint y.
        aType.
        self enemyHpFor: aType.
        (80 + 120 atRandom) - (waveNumber * 3 max: 0).
        tickCount + (aPoint x asFloat / 8)
    }

updateEnemies
    | toRemove enemy type size speed x y |
    toRemove := OrderedCollection new.
    speed := self enemySpeed.
    enemies do: [ :each |
        enemy := each.
        type := enemy third.
        size := self enemySizeFor: type.
        x := enemy first.
        y := enemy second + speed.
        enemy at: 1 put: x.
        enemy at: 2 put: y.
        (y > fieldHeight + 40) ifTrue: [ toRemove add: enemy ] ].
    toRemove do: [ :each | enemies remove: each ifAbsent: [] ]

Добавьте в step: self updateEnemies.

Тест в Playground (до волн):

g := ShooterGame new.
g addEnemyAt: 200 @ -30 type: #grunt.
ShooterGameMorph open

ShooterPlayfieldMorph — фрагмент drawOn

game enemiesList do: [ :enemy |
    | type enemySize x y |
    type := enemy third.
    enemySize := game enemySizeFor: type.
    x := enemy first.
    y := enemy second.
    type = #grunt ifTrue: [
        aCanvas fillRectangle: (x @ y extent: enemySize) color: Color red ] ]

Самопроверка

Grunt виден и движется вниз.
Враг исчезает за нижним краем (урон игроку добавим на этапе 4).

Разбор

Поле врага	Индекс	Назначение
x, y	1, 2	Позиция
type	3	`#grunt`, `#zigzag`, `#shooter`
hp	4	Жизни; у shooter будет 2
shootTimer	5	Обратный отсчёт до выстрела
phase	6	Фаза синусоиды для zigzag

(80 + 120 atRandom) — случайная задержка стрельбы в тиках; atRandom — сообщение интервала, см. справочник.

Этап 4 — столкновения, счёт и жизни

Цель — пули уничтожают врагов; касание врага или пропуск его за экран отнимает жизнь.

Теория этапа

AABB-столкновение — проверяем пересечение прямоугольников (Rectangle>>intersects:). Для аркады этого достаточно; точная pixel-perfect коллизия здесь не нужна.

Неуязвимость после урона — 90 тиков (~1,5 s), чтобы игрок не потерял все жизни за один кадр. Мигание корабля в drawOn: синхронизировано с invulnerable.

ShooterGame, протокол player

damagePlayer
    invulnerableTimer > 0 ifTrue: [ ^ self ].
    playerLives := playerLives - 1.
    invulnerableTimer := 90.
    playerLives <= 0 ifTrue: [
        gameOver := true ]

Обновите updateEnemies — враг ушёл за экран:

(y > fieldHeight + 40) ifTrue: [
    toRemove add: enemy.
    self damagePlayer ]

ShooterGame, протокол collisions

checkCollisions
    | playerRect bulletRect enemyRect size points deadBullets deadEnemies killedEnemies |
    playerRect := playerX @ playerY extent: playerWidth @ playerHeight.
    deadBullets := OrderedCollection new.
    deadEnemies := OrderedCollection new.
    killedEnemies := Set new.
    bullets do: [ :bullet |
        bullet fifth ifTrue: [
            bulletRect := bullet first @ bullet second extent: 4 @ 10.
            enemies do: [ :enemy |
                (killedEnemies includes: enemy) ifFalse: [
                    size := self enemySizeFor: enemy third.
                    enemyRect := enemy first @ enemy second extent: size.
                    (bulletRect intersects: enemyRect) ifTrue: [
                        deadBullets add: bullet.
                        enemy at: 4 put: (enemy fourth - 1).
                        (enemy fourth <= 0) ifTrue: [
                            killedEnemies add: enemy.
                            deadEnemies add: enemy.
                            points := enemy third = #shooter
                                ifTrue: [ 150 ]
                                ifFalse: [ enemy third = #zigzag ifTrue: [ 75 ] ifFalse: [ 50 ] ].
                            score := score + points ] ] ] ] ] ].
    enemies do: [ :enemy |
        size := self enemySizeFor: enemy third.
        enemyRect := enemy first @ enemy second extent: size.
        (invulnerableTimer <= 0 and: [ enemyRect intersects: playerRect ]) ifTrue: [
            deadEnemies add: enemy.
            self damagePlayer ] ].
    deadBullets do: [ :each | bullets remove: each ifAbsent: [] ].
    deadEnemies do: [ :each | enemies remove: each ifAbsent: [] ]

Добавьте в step: self checkCollisions и score > highScore ifTrue: [ highScore := score ].

Самопроверка

Попадание — +50 и исчезновение grunt.
Столкновение с врагом — −1 жизнь, корабль мигает.
При 0 жизней — статус "Игра окончена…".

Разбор

Блок в checkCollisions	Логика
Цикл по `bullets` с `fifth ifTrue`	Только свои пули бьют врагов
`killedEnemies` как `Set`	Один враг не получает два попадания в том же тике
`enemy at: 4 put:`	Уменьшение HP; при 0 — очки и удаление
Второй цикл по `enemies`	Корабль врезается в живого врага
`deadBullets` / `deadEnemies`	Сначала собираем, потом удаляем — иначе сломаем итерацию `do:`

Очки за типы заложены заранее — пригодятся на этапе 6.

Этап 5 — волны

Цель — автоматический спавн: пауза, очередь точек, бой, снова пауза.

Теория этапа

Конечный автомат волны — три состояния-символа:

#break — пауза между волнами (waveBreakTimer).
#spawning — враги появляются по очереди spawnQueue.
#fighting — все заспавнены; ждём, пока enemies опустеет.

buildSpawnQueue чередует четыре паттерна (waveNumber \\ 4) — линия, эшелоны, диагональ, "клин".

ShooterGame, протокол enemies

randomEnemyType
    | roll |
    roll := 100 atRandom.
    waveNumber < 3 ifTrue: [ ^ #grunt ].
    roll <= 50 ifTrue: [ ^ #grunt ].
    roll <= 80 ifTrue: [ ^ #zigzag ].
    ^ #shooter

ShooterGame, протокол waves

updateWaves
    waveState = #break ifTrue: [
        waveBreakTimer := waveBreakTimer - 1.
        waveBreakTimer <= 0 ifTrue: [
            self beginWave ] ].
    waveState = #spawning ifTrue: [
        spawnDelayTimer := spawnDelayTimer - 1.
        spawnDelayTimer <= 0 ifTrue: [
            self spawnNextEnemy.
            spawnDelayTimer := 5 ].
        spawnIndex > spawnQueue size ifTrue: [
            waveState := #fighting ] ]

beginWave
    waveNumber := waveNumber + 1.
    spawnQueue := self buildSpawnQueue.
    spawnIndex := 1.
    spawnDelayTimer := 0.
    waveState := #spawning

buildSpawnQueue
    | count queue spacing i pattern row |
    queue := OrderedCollection new.
    count := (waveNumber + 3) min: 18.
    pattern := waveNumber \\ 4.
    pattern = 0 ifTrue: [
        spacing := fieldWidth // (count + 1).
        1 to: count do: [ :n |
            queue add: (spacing * n) @ -30 ] ].
    pattern = 1 ifTrue: [
        spacing := fieldWidth // (count + 1).
        1 to: count do: [ :n |
            row := (n - 1) \\ 3.
            queue add: (spacing * n) @ (-30 - (row * 28)) ] ].
    pattern = 2 ifTrue: [
        1 to: count do: [ :n |
            queue add: (40 + ((fieldWidth - 80) * (n - 1) / (count - 1 max: 1)) asInteger) @ -30 ] ].
    pattern = 3 ifTrue: [
        1 to: count do: [ :n |
            i := n - 1.
            queue add: ((fieldWidth // 2) + ((i - (count // 2)) * 36)) @ (-30 - (i abs * 12)) ] ].
    ^ queue

spawnNextEnemy
    | point |
    spawnIndex > spawnQueue size ifTrue: [ ^ self ].
    point := spawnQueue at: spawnIndex.
    self addEnemyAt: point type: self randomEnemyType.
    spawnIndex := spawnIndex + 1

checkWaveComplete
    (enemies isEmpty and: [ waveState = #fighting ]) ifTrue: [
        waveState := #break.
        waveBreakTimer := 90 ]

Добавьте в step: self updateWaves. В конец checkCollisions: self checkWaveComplete.

Самопроверка

Статус "Готовься к волне 1!", затем появление врагов.
Номер волны растёт после зачистки.
До 18 врагов в волне на высоких номерах.

Разбор

#break ──(таймер)──► beginWave ──► #spawning
                                      │
                    spawnNextEnemy ◄──┘
                                      │
              все точки очереди ─────► #fighting
                                      │
              enemies isEmpty ───────► #break

count := (waveNumber + 3) min: 18 — мягкий потолок, чтобы экран не превращался в "кашу". spawnDelayTimer := 5 — пауза между появлениями в одной волне.

Этап 6 — Zigzag, Shooter и пули врагов

Цель — полный набор противников; фиолетовый Shooter стреляет вниз.

Теория этапа

Тип	Поведение	Очки
`#grunt`	Прямо вниз	50
`#zigzag`	y + sin(phase) по x	75
`#shooter`	Вниз + периодический выстрел, 2 HP	150

Zigzag сдвигает x через (phase sin * 2.5) — phase растёт с тиками и зависит от стартовой x, чтобы траектории не совпадали.

ShooterGame, протокол bullets

addEnemyBulletAt: aPoint
    bullets add: { aPoint x. aPoint y. 0. 5. false }

Замените updateEnemies целиком:

updateEnemies
    | toRemove enemy type size speed shootTimer x y phase dx |
    toRemove := OrderedCollection new.
    speed := self enemySpeed.
    enemies do: [ :each |
        enemy := each.
        type := enemy third.
        size := self enemySizeFor: type.
        x := enemy first.
        y := enemy second + speed.
        phase := enemy sixth.
        type = #zigzag ifTrue: [
            dx := (phase sin * 2.5) asInteger.
            x := (x + dx) max: 0 min: fieldWidth - size x ].
        enemy at: 1 put: x.
        enemy at: 2 put: y.
        (y > fieldHeight + 40) ifTrue: [
            toRemove add: enemy.
            self damagePlayer ].
        type = #shooter ifTrue: [
            shootTimer := enemy fifth - 1.
            enemy at: 5 put: shootTimer.
            shootTimer <= 0 ifTrue: [
                self addEnemyBulletAt: (x + (size x // 2) - 2) @ (y + size y).
                enemy at: 5 put: (100 + 80 atRandom) - (waveNumber * 2 max: 0) ] ] ].
    toRemove do: [ :each | enemies remove: each ifAbsent: [] ]

Дополните checkCollisions — пули врага (вставьте после цикла "пуля игрока × враг", до цикла "корабль × враг"):

bullets do: [ :bullet |
    (bullet fifth not and: [ invulnerableTimer <= 0 ]) ifTrue: [
        bulletRect := bullet first @ bullet second extent: 4 @ 8.
        (bulletRect intersects: playerRect) ifTrue: [
            deadBullets add: bullet.
            self damagePlayer ] ] ].

Дополните drawOn: — zigzag, shooter, оранжевые пули; полный текст — в ревизии.

Самопроверка

С 3-й волны — zigzag и shooter.
Shooter выдерживает два попадания.
Оранжевые пули наносят урон.

Разбор

bullet fifth not — отбор чужих пуль. Один массив bullets на все снаряды упрощает updateBullets, но требует дисциплины с fifth-флагом.

enemy at: 5 put: после выстрела — перезарядка; с ростом waveNumber интервал уменьшается (max: 0 не даёт уйти в минус).

Этап 7 — пауза и полный UI

Цель — клавиши P/R, полный сброс через "Новая игра", финальная отрисовка.

ShooterGame, протокол input

togglePause
    paused := paused not

ShooterGameMorph

В handleKeyDown::

(keyName = 'p' or: [ keyName = 'P' ]) ifTrue: [ game togglePause ].
(keyName = 'r' or: [ keyName = 'R' ]) ifTrue: [
    game gameOver ifTrue: [ self newGame ] ]

Обновите newGame:

newGame
    game resetGame.
    pressedKeys removeAll.
    spaceHeld := false.
    playfieldMorph buildStars.
    self refreshDisplay

Замените drawOn: в ShooterPlayfieldMorph на версию из ревизии.

Самопроверка

P ставит на паузу; в step модели срабатывает ранний ^ self.
R после game over перезапускает партию.
"Новая игра" сбрасывает счёт и пересоздаёт звёзды.

Разбор

Действие	Что происходит
`togglePause`	Флаг `paused`; модель не обновляется, морф всё равно рисует HUD
`pressedKeys removeAll`	После рестарта не "залипает" старое направление
`buildStars`	Новый случайный фон — визуально другая партия
`takeKeyboardFocus` в `openInWorld`	Без фокуса морф не получит `keydown:`

Сохраните image (File → Save в Pharo) — иначе классы пропадут при закрытии без сохранения. См. рекомендации по разработке.

Полная ревизия

Сверьте финальные версии ключевых методов с листингами ниже. Если поведение расходится — откройте протокол в Class Browser и сравните построчно.

Запуск

ShooterGameMorph open

Полный drawOn для ShooterPlayfieldMorph

drawOn: aCanvas
    | star x y alpha size enemy type enemySize bullet isPlayer blink |
    super drawOn: aCanvas.
    aCanvas fillRectangle: self bounds color: (Color r: 0.02 g: 0.04 b: 0.12).
    stars do: [ :each |
        star := each.
        x := star first.
        y := (star second + (game score \\ 640)) \\ (game fieldExtent y).
        alpha := star third.
        size := star fourth.
        aCanvas fillOval: (x @ y extent: size @ size) color: (Color white alpha: alpha) ].
    game enemiesList do: [ :enemy |
        type := enemy third.
        enemySize := game enemySizeFor: type.
        x := enemy first.
        y := enemy second.
        type = #grunt ifTrue: [
            aCanvas fillRectangle: (x @ y extent: enemySize) color: Color red ].
        type = #zigzag ifTrue: [
            aCanvas fillRectangle: (x @ y extent: enemySize) color: (Color r: 1.0 g: 0.5 b: 0.1).
            aCanvas fillRectangle: ((x + 4) @ (y + 4) extent: (enemySize x - 8) @ (enemySize y - 8)) color: (Color r: 0.15 g: 0.05 b: 0.05) ].
        type = #shooter ifTrue: [
            aCanvas fillRectangle: (x @ y extent: enemySize) color: (Color r: 0.7 g: 0.2 b: 1.0).
            aCanvas fillRectangle: ((x + 6) @ (y + enemySize y - 6) extent: 14 @ 4) color: Color yellow ] ].
    game bulletsList do: [ :bullet |
        isPlayer := bullet fifth.
        x := bullet first.
        y := bullet second.
        isPlayer
            ifTrue: [ aCanvas fillRectangle: (x @ y extent: 4 @ 10) color: Color yellow ]
            ifFalse: [ aCanvas fillOval: (x @ y extent: 6 @ 6) color: (Color orange red: 1.0 green: 0.4 blue: 0.1) ] ].
    x := game playerOrigin x.
    y := game playerOrigin y.
    blink := game invulnerable and: [ (game tickCount bitAnd: 4) = 0 ].
    blink ifFalse: [
        aCanvas fillRectangle: (x @ y extent: game playerSize) color: (Color r: 0.2 g: 0.9 b: 1.0).
        aCanvas fillRectangle: ((x + 4) @ (y + 6) extent: 20 @ 8) color: (Color r: 0.05 g: 0.3 b: 0.5).
        aCanvas fillRectangle: ((x + 10) @ (y - 4) extent: 8 @ 6) color: Color white ]

Класс	Методов (ориентир)	Назначение
`ShooterGame`	~35	Модель
`ShooterPlayfieldMorph`	3	Рисование
`ShooterGameMorph`	~15	Окно и ввод

Финальный чек-лист

ShooterGameMorph open — окно без ошибок в Transcript.
Движение, стрельба, пауза работают.
Три типа врагов; волны не заканчиваются.
Счёт и жизни обновляются в scoreMorph.
Game over; "Новая игра" и R сбрасывают состояние.
Image сохранён — классы останутся в образе.

Что дальше

Рефакторинг модели

Классы Bullet и Enemy вместо массивов — инкапсуляция и читаемость (ООП).
Протокол update у сущностей — полиморфизм через сообщения.

Контент и polish

Звук — FMSound или samples в Pharo.
Таблица рекордов — сериализация через STON.
Боссы и power-up — новые символы-состояния в ShooterGame.

Соседние материалы

SmallPong — другой жанр, та же схема model + morph.
SmallDesktop на Morphic — формы и кнопки без игрового цикла.
Python-практикумы — Bubble Shooter, Match3 и др.; Battle City — на GitHub.
Компьютерные игры — о разделе — жанры и базовая терминология.

В подборках

Статья входит в раздел Smalltalk и перекликается с практикумом игр на Python и разработкой игр на Python.

О практикуме​

Теория перед кодом​

Игровой цикл​

Модель и представление​

Символы как метки состояния​

Данные в массивах вместо классов​

Как проходить практикум​

Карта этапов​

Архитектура​

Зависимости​

Этап 0 — окно, модель и отрисовка корабля​

Теория этапа​

0.1 Класс ShooterGame​

0.2 Класс ShooterPlayfieldMorph​

0.3 Класс ShooterGameMorph​

Запуск​

Разбор​

Этап 1 — движение корабля​

Теория этапа​

ShooterGame, протокол input​

ShooterGame, протокол player​

ShooterGameMorph, протокол events​

Разбор​

Этап 2 — стрельба​

Теория этапа​

ShooterGame, протокол input​

ShooterGame, протокол player​

ShooterGame, протокол bullets​

ShooterGameMorph​

ShooterPlayfieldMorph — фрагмент drawOn​

Разбор​

Этап 3 — враги Grunt​

Теория этапа​

ShooterGame, протокол enemies​

ShooterPlayfieldMorph — фрагмент drawOn​

Разбор​

Этап 4 — столкновения, счёт и жизни​

Теория этапа​

ShooterGame, протокол player​

ShooterGame, протокол collisions​

Разбор​

Этап 5 — волны​

Теория этапа​

ShooterGame, протокол enemies​

ShooterGame, протокол waves​

Разбор​

Этап 6 — Zigzag, Shooter и пули врагов​

Теория этапа​

ShooterGame, протокол bullets​

Разбор​

Этап 7 — пауза и полный UI​

ShooterGame, протокол input​

ShooterGameMorph​

Разбор​

Полная ревизия​

Финальный чек-лист​

Что дальше​

В подборках​

Связанные темы

См. также

STSmalltalk - язык объектно-ориентированного программирования

STРекомендации по разработке на Smalltalk

STПервая программа на Smalltalk

STКрестики-нолики на Morphic — практикум

STPharo

STSqueak

STMorphic — графическая система

STRaylib в Pharo

STGlamorous Toolkit

STИстория языка Smalltalk

STSmallDesktop на Morphic — практикум

STФилософия и принципы Smalltalk

О практикуме

Теория перед кодом

Игровой цикл

Модель и представление

Символы как метки состояния

Данные в массивах вместо классов

Как проходить практикум

Карта этапов

Архитектура

Зависимости

Этап 0 — окно, модель и отрисовка корабля

Теория этапа

0.1 Класс ShooterGame

0.2 Класс ShooterPlayfieldMorph

0.3 Класс ShooterGameMorph

Запуск

Разбор

Этап 1 — движение корабля

Теория этапа

ShooterGame, протокол input

ShooterGame, протокол player

ShooterGameMorph, протокол events

Разбор

Этап 2 — стрельба

Теория этапа

ShooterGame, протокол input

ShooterGame, протокол player

ShooterGame, протокол bullets

ShooterGameMorph

ShooterPlayfieldMorph — фрагмент drawOn

Разбор

Этап 3 — враги Grunt

Теория этапа

ShooterGame, протокол enemies

ShooterPlayfieldMorph — фрагмент drawOn

Разбор

Этап 4 — столкновения, счёт и жизни

Теория этапа

ShooterGame, протокол player

ShooterGame, протокол collisions

Разбор

Этап 5 — волны

Теория этапа

ShooterGame, протокол enemies

ShooterGame, протокол waves

Разбор

Этап 6 — Zigzag, Shooter и пули врагов

Теория этапа

ShooterGame, протокол bullets

Разбор

Этап 7 — пауза и полный UI

ShooterGame, протокол input

ShooterGameMorph

Разбор

Полная ревизия

Финальный чек-лист

Что дальше

В подборках

Smalltalk - язык объектно-ориентированного программирования

Рекомендации по разработке на Smalltalk

Первая программа на Smalltalk

Крестики-нолики на Morphic — практикум

Pharo

Squeak

Morphic — графическая система

Raylib в Pharo

Glamorous Toolkit

История языка Smalltalk

SmallDesktop на Morphic — практикум

Философия и принципы Smalltalk