【Visual C++】游戏开发笔记十二 游戏输入消息处理（一） 键盘消息处理

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相信大家都熟悉《仙剑奇侠传98柔情版》的人机交互方式，用的仅仅是键盘。在那个物质并不充裕的时代，一台配置并不高的电脑，一款名叫《仙剑奇侠传》的游戏，却能承载一代人对梦想的追逐。虽然在这十几年间，各种新潮的游戏层出不穷，但是《仙剑奇侠传98柔情版》，作为国产单机游戏无法被超越的传奇，已经永远留在了我们这代人的心中。那是一个永远无法被取代的，最最唯美的梦。

从这节笔记开始，我们就开始讲解游戏输入消息的处理，开始人机交互，开始真正意义上的游戏开发。
这一节里我们主要讲解键盘消息的处理。

键盘作为基本的输出装置，在每一款优秀的游戏研发中都有着至关重要的地位（当然我们在这里暂时不讨论ios和android平台）。

首先我们对Windows系统下键盘的基本概念及键盘消息的处理方式做一个简单介绍。

1.虚拟键码
所有键盘的按键都被定义出一组通用的“虚拟键码”，也就是说在Windows系统下所有按键都会被视为虚拟键（包含鼠标键在内），而每一个虚拟键都有其对应的一个虚拟键码。

2.键盘消息
Windows系统是一个消息驱动的环境，一旦使用者在键盘上进行输入操作，那么系统便会接收到对应的键盘消息，下面我们列出最常见的3种键盘消息：
WM_KEYDOWN        按下按键的消息
WM_KEYUP            松开按键消息
WM_CHAR             字符消息
当某一按键被按下时，伴随着这个操作所产生的是以虚拟键码类型传送的WM_KEYDOWN与WM_KEYUP消息。当程序接收到这些消息时。便可由虚拟键码的信息来得知是哪个按键被按下。
此外，WM_CHAR则是当按下的按键为定义于ASCⅡ中的可打印字符时，便发出此字符消息。

3.系统键
Windows系统本身定义了一组“系统键”，这些按键通常都是【Alt】与其他按键的组合，系统键对于Windows系统本身有一些特定的作用，Windows中也特别针对系统键定出了下面的相关消息
WM_SYSKEYDOWN             按下系统键消息
WM_SYSKEYUP                 松下系统键消息

消息代号中加入“SYS”代表系统键按下消息，然而实际上程序中很少处理系统键消息，因为当这类消息发生时Windows会自行处理并进行相应的工作。
以上便是键盘在Windows系统下关于其定义及输出处理的一些基本概念。

下面我们来详细讲解这节笔记的主角——键盘消息处理。

键盘消息同样是在消息处理函数中加来以定义处理的，按下按键事件一定会紧随着一个松开按键的事件，因此WM_KEYDOWN与WM_KEYUP两种消息必须是成对发生的。但通常仅在程序中对WM_KEYDOWN消息进行处理，而忽略WM_KEYUP消息。
我们观察消息处理函数中所输入的两个参数wParam和lParam：
LRESULT CALLBACK WndProc(HWND hWnd,
UINT message,
WPARAM wParam,
LPARAM lParam)

当键盘消息触发时，wParam的值为按下按键的虚拟键码，Windows中所定义的虚拟键码是以“VK_”开头的，lParam则储存按键的相关状态信息，因此，如果程序要对使用者的键盘输入操作进行处理，那么消息处理函数的内容可以定义如下：

LRESULT CALLBACK WndProc(HWND hWnd, UINT message, WPARAM wParam, LPARAM lParam)
{
switch (message)
{
case WM_KEYDOWN: //按下键盘消息
switch (wParam)
{
case VK_ESCAPE: //按下【Esc】键
//定义消息处理程序
break;
case VK_UP: //按下【↑】键
//定义消息处理程序
break;
case WM_DESTROY: //窗口结束消息
PostQuitMessage(0);
break;
default: //其他消息
return DefWindowProc(hWnd, message, wParam, lParam);
}
return 0;
}

针对这个消息处理函数中键盘消息处理的程序关键说明如下：
<1>第5行：定义处理“WM_KEYDOWN”消息。

<2>第6行：以“switch”叙述判断“wParam”的值来得知哪个按键被按下，并运行对应“case”中的按键消息处理程序。

同样的，我们用一个实例来让大家熟悉和实践一下本节的知识。
这个范例会让玩家以【↑】【↓】【←】【→】键进行输入，控制画面中人物的移动，这里使用了人物在4个不同方向上走动的连续图案









废话也不多说了，直接上详细注释的代码：

#include "stdafx.h"
#include <stdio.h>

//全局变量声明
HINSTANCE hInst;
HBITMAP girl[4],bg;
HDC hdc,mdc,bufdc;
HWND hWnd;
DWORD tPre,tNow;
int num,dir,x,y; //x，y变量为人物贴图坐标，dir为人物移动方向，这里我们中以0，1，2，3代表人物上，下，左，右方向上的移动：num为连续贴图中的小图编号

//全局函数声明
ATOM MyRegisterClass(HINSTANCE hInstance);
BOOL InitInstance(HINSTANCE, int);
LRESULT CALLBACK WndProc(HWND, UINT, WPARAM, LPARAM);
void MyPaint(HDC hdc);

//****WinMain函数，程序入口点函数***********************
int APIENTRY WinMain(HINSTANCE hInstance,
HINSTANCE hPrevInstance,
LPSTR lpCmdLine,
int nCmdShow)
{
MSG msg;

MyRegisterClass(hInstance);

//初始化
if (!InitInstance (hInstance, nCmdShow))
{
return FALSE;
}

GetMessage(&msg,NULL,NULL,NULL); //初始化msg
//消息循环
while( msg.message!=WM_QUIT )
{
if( PeekMessage( &msg, NULL, 0,0 ,PM_REMOVE) )
{
TranslateMessage( &msg );
DispatchMessage( &msg );
}
else
{
tNow = GetTickCount();
if(tNow-tPre >= 40)
MyPaint(hdc);
}
}

return msg.wParam;
}

//****设计一个窗口类，类似填空题，使用窗口结构体*******************
ATOM MyRegisterClass(HINSTANCE hInstance)
{
WNDCLASSEX wcex;

wcex.cbSize = sizeof(WNDCLASSEX);
wcex.style = CS_HREDRAW | CS_VREDRAW;
wcex.lpfnWndProc = (WNDPROC)WndProc;
wcex.cbClsExtra = 0;
wcex.cbWndExtra = 0;
wcex.hInstance = hInstance;
wcex.hIcon = NULL;
wcex.hCursor = NULL;
wcex.hCursor = LoadCursor(NULL, IDC_ARROW);
wcex.hbrBackground = (HBRUSH)(COLOR_WINDOW+1);
wcex.lpszMenuName = NULL;
wcex.lpszClassName = "canvas";
wcex.hIconSm = NULL;

return RegisterClassEx(&wcex);
}

//****初始化函数*************************************
// 加载位图并设定各种初始值
BOOL InitInstance(HINSTANCE hInstance, int nCmdShow)
{
HBITMAP bmp;
hInst = hInstance;

hWnd = CreateWindow("canvas", "绘图窗口" , WS_OVERLAPPEDWINDOW,
CW_USEDEFAULT, 0, CW_USEDEFAULT, 0, NULL, NULL, hInstance, NULL);

if (!hWnd)
{
return FALSE;
}

MoveWindow(hWnd,10,10,640,480,true);
ShowWindow(hWnd, nCmdShow);
UpdateWindow(hWnd);

hdc = GetDC(hWnd);
mdc = CreateCompatibleDC(hdc);
bufdc = CreateCompatibleDC(hdc);

//建立空的位图并置入mdc中
bmp = CreateCompatibleBitmap(hdc,640,480);
SelectObject(mdc,bmp);

//设定人物贴图初始位置和移动方向
x = 300;
y = 250;
dir = 0;
num = 0;

//载入各连续移动位图及背景图
girl[0] = (HBITMAP)LoadImage(NULL,"girl0.bmp",IMAGE_BITMAP,440,148,LR_LOADFROMFILE);
girl[1] = (HBITMAP)LoadImage(NULL,"girl1.bmp",IMAGE_BITMAP,424,154,LR_LOADFROMFILE);
girl[2] = (HBITMAP)LoadImage(NULL,"girl2.bmp",IMAGE_BITMAP,480,148,LR_LOADFROMFILE);
girl[3] = (HBITMAP)LoadImage(NULL,"girl3.bmp",IMAGE_BITMAP,480,148,LR_LOADFROMFILE);
bg = (HBITMAP)LoadImage(NULL,"bg.bmp",IMAGE_BITMAP,640,480,LR_LOADFROMFILE);

MyPaint(hdc);

return TRUE;
}

//****自定义绘图函数*********************************
// 人物贴图坐标修正及窗口贴图
void MyPaint(HDC hdc)
{
int w,h;

//先在mdc中贴上背景图
SelectObject(bufdc,bg);
BitBlt(mdc,0,0,640,480,bufdc,0,0,SRCCOPY);

//按照目前的移动方向取出对应人物的连续走动图，并确定截取人物图的宽度与高度
SelectObject(bufdc,girl[dir]);
switch(dir)
{
case 0:
w = 55;
h = 74;
break;
case 1:
w = 53;
h = 77;
break;
case 2:
w = 60;
h = 74;
break;
case 3:
w = 60;
h = 74;
break;
}
//按照目前的X，Y的值在mdc上进行透明贴图，然后显示在窗口画面上
BitBlt(mdc,x,y,w,h,bufdc,num*w,h,SRCAND);
BitBlt(mdc,x,y,w,h,bufdc,num*w,0,SRCPAINT);

BitBlt(hdc,0,0,640,480,mdc,0,0,SRCCOPY);

tPre = GetTickCount(); //记录此次绘图时间

num++;
if(num == 8)
num = 0;

}

//****消息处理函数***********************************
// 1.按下【Esc】键结束程序
// 2.按下方向键重设贴图坐标
LRESULT CALLBACK WndProc(HWND hWnd, UINT message, WPARAM wParam, LPARAM lParam)
{
switch (message)
{
case WM_KEYDOWN: //按下键盘消息
//判断按键的虚拟键码
switch (wParam)
{
case VK_ESCAPE: //按下【Esc】键
PostQuitMessage( 0 ); //结束程序
break;
case VK_UP: //按下【↑】键
//先按照目前的移动方向来进行贴图坐标修正，并加入人物往上移动的量（每次按下一次按键移动10个单位），来决定人物贴图坐标的X与Y值，接着判断坐标是否超出窗口区域，若有则再次修正
switch(dir)
{
case 0:
y -= 10;
break;
case 1:
x -= 1;
y -= 8;
break;
case 2:
x += 2;
y -= 10;
break;
case 3:
x += 2;
y -= 10;
break;
}
if(y < 0)
y = 0;
dir = 0;
break;
case VK_DOWN: //按下【↓】键
switch(dir)
{
case 0:
x += 1;
y += 8;
break;
case 1:
y += 10;
break;
case 2:
x += 3;
y += 6;
break;
case 3:
x += 3;
y += 6;
break;
}

if(y > 375)
y = 375;
dir = 1;
break;
case VK_LEFT: //按下【←】键
switch(dir)
{
case 0:
x -= 12;
break;
case 1:
x -= 13;
y += 4;
break;
case 2:
x -= 10;
break;
case 3:
x -= 10;
break;
}
if(x < 0)
x = 0;
dir = 2;
break;
case VK_RIGHT: //按下【→】键
switch(dir)
{
case 0:
x += 8;
break;
case 1:
x += 7;
y += 4;
break;
case 2:
x += 10;
break;
case 3:
x += 10;
break;
}
if(x > 575)
x = 575;
dir = 3;
break;
}
break;
case WM_DESTROY: //窗口结束消息
int i;

DeleteDC(mdc);
DeleteDC(bufdc);
for(i=0;i<4;i++)
DeleteObject(girl[i]);
DeleteObject(bg);
ReleaseDC(hWnd,hdc);

PostQuitMessage(0);
break;
default: //其他消息
return DefWindowProc(hWnd, message, wParam, lParam);
}
return 0;
}



程序运行结果如下图，我们可以用键盘操作这个小人的上下左右移动,用Esc退出：









这样，一个简单的小游戏就完成了。
我们也可以通过在消息处理函数中取得按键虚拟键码的方式，很简单地对键盘输入操作进行处理。

笔记十二到这里就结束了。

本节源代码请点击这里下载：  【Visual C++】Code_Note_12

感谢一直支持【Visual C++】游戏开发笔记系列专栏的朋友们，也请大家继续关注我的博客，我一有空就会把自己的学习心得，觉得比较好的知识点写出来和大家一起分享。
精通游戏开发的路还很长很长，非常希望能和大家一起交流，共同学习和进步。
大家看过后觉得有启发的话可以顶一下这篇文章，让更多的朋友有机会看到它。也希望大家可以多留言来和我探讨编程相关的问题。最后，谢谢大家一直的支持~~~

The end

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