Extra2D/README.md

🎮 专为 Nintendo Switch 打造的轻量级 2D 游戏引擎
高性能、易用、原生支持 Switch 平台

📖 构建指南 | 🚀 快速开始 | 📦 项目结构 | 💬 问题反馈

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🌟 简介

Extra2D 是一个专为 Nintendo Switch 平台设计的轻量级 2D 游戏引擎，采用现代 C++17 架构，充分利用 Switch 硬件特性，为开发者提供流畅的游戏开发体验。

💡 Extra2D 的诞生是为了让 Switch 独立游戏开发变得更加简单高效。无论是复古风格的像素游戏，还是现代化的 2D 作品，Extra2D 都能提供强大的支持。

✨ 核心特性

• 🎯 Switch 原生支持：专为 Nintendo Switch 硬件优化，支持掌机/主机双模式
• 🎬 高级动画系统：支持骨骼动画、精灵动画、补间动画，提供 ALS 动画格式支持
• 📜 脚本系统：集成 Squirrel 脚本引擎，支持热更新和快速迭代开发
• 🎵 音频系统：基于 SDL2 的高质量音频播放，支持 BGM 和音效
• 🎨 特效系统：粒子系统、后处理效果、自定义着色器支持
• 💾 数据持久化：游戏存档、配置文件的便捷读写

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🗺️ 架构概览

mindmap
  root((Extra2D 引擎架构))
    核心系统
      应用管理 Application
      渲染后端 RenderBackend
      窗口管理 Window
      输入处理 Input
      音频引擎 AudioEngine
      资源管理 ResourceManager
      事件系统 EventDispatcher
    场景管理
      场景 Scene
      场景管理器 SceneManager
      过渡动画 Transition
      空间索引 SpatialManager
    节点系统
      基础节点 Node
      精灵 Sprite
      文本 Text
      形状 ShapeNode
      摄像机 Camera
      动画节点 AnimationNode
    动画系统
      动作系统 Action
      精灵动画 AnimatedSprite
      骨骼动画支持
      动画缓存 AnimationCache
      动画事件 AnimationEvent
    脚本系统
      Squirrel 脚本引擎
      脚本节点 ScriptNode
      完整 API 绑定
    特效系统
      粒子系统 ParticleSystem
      后处理 PostProcess
      自定义效果管理器
    UI 系统
      基础控件 Widget
      按钮 Button
    工具库
      音频播放 Sound
      数据持久化 Data
      随机数 Random
      定时器 Timer
      字体 FontAtlas
    数学库
      向量 Vec2/Vec3
      矩形 Rect
      大小 Size
      颜色 Color

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🚀 快速开始

环境要求

组件	要求
开发环境	devkitPro + devkitA64 (Switch) / MinGW-w64 (Windows)
C++ 标准	C++17
构建工具	xmake
目标平台	Nintendo Switch / Windows (MinGW)

安装 devkitPro

# Windows (以管理员身份运行 PowerShell)
Invoke-WebRequest -Uri "https://github.com/devkitPro/pacman/releases/latest/download/devkitpro-pacman.amd64.exe" -OutFile "devkitpro-pacman.exe"
.\devkitpro-pacman.exe

# 安装 Switch 开发工具链
pacman -S switch-dev switch-portlibs

构建项目

Switch 平台

# 克隆仓库
git clone https://github.com/ChestnutYueyue/extra2d.git
cd extra2d

# 配置 Switch 平台构建
xmake f -p switch --mode=release

# 构建引擎
xmake

# 构建示例游戏
xmake -g examples

Windows (MinGW) 平台

# 克隆仓库
git clone https://github.com/ChestnutYueyue/extra2d.git
cd extra2d

# 配置 MinGW 平台构建
xmake f -p mingw --mode=release

# 安装依赖
xmake require -y

# 构建引擎和示例
xmake

# 运行示例
xmake run hello_world

生成 NSP 可运行文件

# 打包推箱子游戏示例
xmake package push_box

# 生成的文件位于
# build/switch/release/push_box/push_box.nsp

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📝 Hello World 示例

#include <extra2d/extra2d.h>

using namespace extra2d;

int main()
{
    // 初始化日志
    Logger::init();
    Logger::setLevel(LogLevel::Info);

    // 配置应用
    AppConfig config;
    config.title = "Hello Extra2D";
    config.width = 1280;
    config.height = 720;
    config.vsync = true;

    // 初始化应用
    auto& app = Application::instance();
    if (!app.init(config)) {
        Logger::shutdown();
        return -1;
    }

    // 创建场景
    auto scene = makePtr<Scene>();
    scene->setBackgroundColor(Color(0.1f, 0.1f, 0.15f, 1.0f));

    // 创建文本节点
    auto text = Text::create("Hello, Extra2D on Switch!");
    text->setPosition(Vec2(640, 360));
    text->setAnchor(Vec2(0.5f, 0.5f));
    text->setTextColor(Color(1.0f, 0.5f, 0.2f, 1.0f));
    text->setFontSize(48);

    // 添加动画效果
    text->runAction(makePtr<Repeat>(
        makePtr<Sequence>(std::vector<Ptr<Action>>{
            makePtr<ScaleTo>(1.0f, Vec2(1.5f, 1.5f)),
            makePtr<ScaleTo>(1.0f, Vec2(1.0f, 1.0f))
        })
    ));

    // 添加到场景
    scene->addChild(text);

    // 进入场景
    app.enterScene(scene);

    // 运行主循环
    app.run();

    // 清理
    app.shutdown();
    Logger::shutdown();
    return 0;
}

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🏗️ 项目结构

Extra2D/
├── 📁 Extra2D/                   # 引擎核心代码
│   ├── 📁 include/               # 头文件
│   │   ├── 📁 extra2d/           # 引擎头文件
│   │   │   ├── extra2d.h         # 主头文件
│   │   │   ├── app/              # 应用管理
│   │   │   ├── action/           # 动作系统
│   │   │   ├── animation/        # 动画系统
│   │   │   ├── audio/            # 音频系统
│   │   │   ├── core/             # 核心类型
│   │   │   ├── effects/          # 特效系统
│   │   │   ├── event/            # 事件系统
│   │   │   ├── graphics/         # 图形渲染
│   │   │   ├── platform/         # 平台抽象
│   │   │   ├── resource/         # 资源管理
│   │   │   ├── scene/            # 场景系统
│   │   │   ├── script/           # 脚本系统
│   │   │   ├── spatial/          # 空间索引
│   │   │   ├── ui/               # UI 系统
│   │   │   └── utils/            # 工具库
│   │   ├── 📁 glad/              # OpenGL Loader
│   │   ├── 📁 json/              # JSON 库
│   │   ├── 📁 simpleini/         # INI 配置文件库
│   │   └── 📁 stb/               # STB 图像库
│   └── 📁 src/                   # 源文件
│       ├── action/               # 动作系统实现
│       ├── animation/            # 动画系统实现
│       ├── app/                  # 应用管理实现
│       ├── audio/                # 音频系统实现
│       ├── core/                 # 核心类型实现
│       ├── effects/              # 特效系统实现
│       ├── event/                # 事件系统实现
│       ├── glad/                 # GLAD 实现
│       ├── graphics/             # 图形渲染实现
│       ├── platform/             # 平台抽象实现
│       ├── resource/             # 资源管理实现
│       ├── scene/                # 场景系统实现
│       ├── script/               # 脚本系统实现
│       ├── spatial/              # 空间索引实现
│       ├── ui/                   # UI 系统实现
│       └── utils/                # 工具库实现
├── 📁 docs/                      # 文档
│   ├── 📁 API_Tutorial/          # API 教程
│   └── Extra2D 构建系统文档.md   # 构建系统文档
├── 📁 examples/                  # 示例程序
│   ├── hello_world/              # Hello World 示例
│   ├── collision_demo/           # 碰撞检测示例
│   ├── push_box/                 # 推箱子游戏
│   └── spatial_index_demo/       # 空间索引示例
├── 📁 logo/                      # Logo 资源
├── 📁 squirrel/                  # Squirrel 脚本引擎
├── <20> xmake/                     # Xmake 构建配置
│   └── toolchains/               # 工具链定义
├── 📄 xmake.lua                  # 主构建配置
├── 📄 LICENSE                    # MIT 许可证
└── 📄 README.md                  # 本文件

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🎮 Switch 特定功能

双模式支持

// 检测当前模式
if (app.isDocked()) {
    // 主机模式：可使用更高分辨率
    config.width = 1920;
    config.height = 1080;
} else {
    // 掌机模式
    config.width = 1280;
    config.height = 720;
}

控制器输入

auto& input = app.input();

// Joy-Con 支持
if (input.isKeyDown(KeyCode::ButtonA)) {
    // A 键按下
}

if (input.isKeyDown(KeyCode::ButtonLeft)) {
    // 左摇杆向左
}

ROMFS 资源加载

// 自动从 ROMFS 加载资源
auto texture = resources.loadTexture("romfs:/images/player.png");
auto sound = audio.loadSound("romfs:/audio/jump.wav");

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📋 API 速查

应用控制

auto& app = Application::instance();
app.init(config);
app.run();
app.quit();

场景管理

auto scene = makePtr<Scene>();
app.enterScene(scene);
app.enterScene(scene, makePtr<FadeTransition>(1.0f));

节点操作

auto sprite = Sprite::create(texture);
sprite->setPosition(Vec2(100, 200));
sprite->setRotation(45.0f);
sprite->runAction(makePtr<MoveTo>(1.0f, Vec2(200, 300)));

动画系统

// 精灵动画
auto anim = AnimatedSprite::createFromGrid(
    "player.png", 96, 96, 125.0f, 16);
anim->setFrameRange(0, 3);
anim->play();

// 动作动画
node->runAction(makePtr<Sequence>(
    makePtr<MoveTo>(1.0f, Vec2(100, 200)),
    makePtr<ScaleTo>(0.5f, Vec2(2.0f, 2.0f))
));

输入处理

auto& input = app.input();
if (input.isKeyDown(KeyCode::ButtonA)) {}
if (input.isKeyPressed(KeyCode::ButtonB)) {}
auto pos = input.getMousePosition();

音频播放

auto& audio = app.audio();
auto sound = audio.loadSound("jump.wav");
sound->play();
sound->setVolume(0.8f);

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🛠️ 技术栈

技术	用途	版本
OpenGL	2D 图形渲染	ES 3.0+
GLFW	窗口和输入管理	3.3+
GLM	数学库	0.9.9+
miniaudio	音频播放	最新版
spdlog	日志系统	最新版
stb_image	图像加载	最新版
Squirrel	脚本引擎	3.2+
xmake	构建系统	2.5+

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📖 相关文档

• 📚 API 教程 - 完整的 API 使用教程
  • 01. 快速开始
  • 02. 场景系统
  • 03. 节点系统
  • 04. 资源管理
  • 05. 输入处理
  • 06. 碰撞检测
  • 07. UI 系统
  • 08. 音频系统
• 🔧 构建系统文档 - 详细的构建系统说明
• 🎮 Switch 构建指南 - Switch 平台构建教程
• 📝 迁移完成记录 - 项目迁移历史记录

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🤝 贡献

欢迎提交 Issue 和 Pull Request！

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📄 许可证

Extra2D 使用 MIT 许可证。

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联系方式

• GitHub Issues: https://github.com/ChestnutYueyue/extra2d/issues
• 作者: ChestnutYueyue