واجهة برمجة تطبيقات GamePad: دليل شامل للتعامل مع مدخلات أجهزة التحكم في الألعاب

توفر واجهة برمجة تطبيقات GamePad طريقة موحدة للوصول إلى أجهزة التحكم في الألعاب مباشرة من متصفحات الويب. وهذا يفتح إمكانيات مثيرة لإنشاء ألعاب وتطبيقات ويب غامرة وتفاعلية. سيرشدك هذا الدليل الشامل خلال كل ما تحتاج إلى معرفته للاستفادة من واجهة GamePad API بفعالية، من الإعداد الأساسي إلى التقنيات المتقدمة.

ما هي واجهة برمجة تطبيقات GamePad؟

واجهة برمجة تطبيقات GamePad هي واجهة JavaScript API تسمح لتطبيقات الويب باكتشاف والاستجابة للمدخلات من أجهزة التحكم في الألعاب (gamepads, joysticks, etc.). وهي تمكن المطورين من بناء ألعاب وتجارب تفاعلية يمكن التحكم فيها باستخدام مدخلات أجهزة التحكم القياسية، مثل الأزرار والمحاور (عصي التحكم التناظرية) والمشغلات.

قبل واجهة GamePad API، كان التعامل مع مدخلات أجهزة التحكم في الألعاب في متصفحات الويب تجربة مجزأة وغير موثوقة، وغالبًا ما كانت تتطلب مكونات إضافية خاصة بالمتصفح أو حلولاً معقدة. توفر واجهة GamePad API حلاً متسقًا وعابرًا للمتصفحات، مما يبسط عملية دمج دعم أجهزة التحكم في الألعاب في تطبيقات الويب.

توافق المتصفحات

واجهة GamePad API مدعومة على نطاق واسع عبر المتصفحات الحديثة، بما في ذلك:

• كروم (سطح المكتب والجوال)
• فايرفوكس (سطح المكتب والجوال)
• سفاري (سطح المكتب والجوال، مع بعض القيود)
• إيدج
• أوبرا

على الرغم من أن دعم المتصفحات جيد بشكل عام، فقد تكون هناك اختلافات دقيقة في التنفيذ وتوافر الميزات عبر المتصفحات المختلفة. من الممارسات الجيدة دائمًا اختبار تطبيقك على متصفحات متعددة لضمان سلوك متسق.

البدء مع واجهة برمجة تطبيقات GamePad

إليك دليل خطوة بخطوة للبدء مع واجهة GamePad API:

1. اكتشاف توصيل جهاز التحكم

تقوم الدالة navigator.getGamepads() بإرجاع مصفوفة من كائنات Gamepad، تمثل أجهزة التحكم المتصلة حاليًا. سيقوم المتصفح بإطلاق حدثي gamepadconnected و gamepaddisconnected عند توصيل أو فصل أجهزة التحكم، على التوالي. يمكنك الاستماع إلى هذه الأحداث لتحديث حالة تطبيقك.

            window.addEventListener("gamepadconnected", function(e) {
  console.log("Gamepad connected at index %d: %s. %d buttons, %d axes.",
    e.gamepad.index, e.gamepad.id, e.gamepad.buttons.length, e.gamepad.axes.length);
  gamepadHandler(e, true);
});

window.addEventListener("gamepaddisconnected", function(e) {
  console.log("Gamepad disconnected from index %d: %s",
    e.gamepad.index, e.gamepad.id);
  gamepadHandler(e, false);
});

function gamepadHandler(event, connecting) {
  var gamepad = event.gamepad;
  if (connecting) {
    gamepads[gamepad.index] = gamepad;
  } else {
    delete gamepads[gamepad.index];
  }
}

var gamepads = {};

            

              
                Copy
              
            
          

يقوم هذا المقتطف البرمجي بإعداد مستمعي الأحداث لحدثي gamepadconnected و gamepaddisconnected. تقوم الدالة gamepadHandler بتحديث كائن gamepads لتتبع أجهزة التحكم المتصلة.

2. استطلاع حالة جهاز التحكم

واجهة GamePad API مدفوعة بالأحداث بشكل أساسي، ولكن بالنسبة للمدخلات المستمرة (مثل حركة عصا التحكم التناظرية)، ستحتاج إلى استطلاع حالة جهاز التحكم في حلقة requestAnimationFrame. يتضمن ذلك استدعاء navigator.getGamepads() بشكل متكرر وفحص خصائص buttons و axes لكائنات Gamepad.

            function update() {
  var gamepads = navigator.getGamepads ? navigator.getGamepads() : (navigator.webkitGetGamepads ? navigator.webkitGetGamepads() : []);
  for (var i = 0; i < gamepads.length; i++) {
    var gp = gamepads[i];
    if (gp) {
      // Process gamepad input here
      for (var j = 0; j < gp.buttons.length; j++) {
        if (gp.buttons[j].pressed) {
          console.log("Button " + j + " pressed");
        }
      }
      for (var j = 0; j < gp.axes.length; j++) {
        console.log("Axis " + j + ": " + gp.axes[j]);
      }
    }
  }
  requestAnimationFrame(update);
}

requestAnimationFrame(update);

            

              
                Copy
              
            
          

يقوم هذا المقتطف البرمجي بتحديث حالة جهاز التحكم باستمرار باستخدام requestAnimationFrame. يتكرر عبر أجهزة التحكم المتصلة ويتحقق من حالة أزرارها ومحاورها.

3. فهم خصائص جهاز التحكم

يحتوي كل كائن Gamepad على الخصائص الرئيسية التالية:

• id: سلسلة نصية تحدد جهاز التحكم (على سبيل المثال، "Xbox Controller (XInput STANDARD GAMEPAD)").
• index: فهرس جهاز التحكم في مصفوفة navigator.getGamepads().
• connected: قيمة منطقية تشير إلى ما إذا كان جهاز التحكم متصلاً حاليًا.
• buttons: مصفوفة من كائنات GamepadButton، تمثل أزرار جهاز التحكم.
• axes: مصفوفة من الأرقام، تمثل محاور جهاز التحكم (عصي التحكم التناظرية والمشغلات).
• mapping: سلسلة نصية تشير إلى تخطيط أزرار جهاز التحكم (إما "standard" أو "").

4. التعامل مع أزرار جهاز التحكم

يحتوي كل كائن GamepadButton على الخصائص التالية:

• pressed: قيمة منطقية تشير إلى ما إذا كان الزر مضغوطًا حاليًا.
• value: رقم بين 0 و 1 يمثل الضغط المطبق على الزر (للأزرار الحساسة للضغط مثل المشغلات).

يمكنك الوصول إلى حالة الزر باستخدام فهرسه في مصفوفة buttons. على سبيل المثال، gamepad.buttons[0].pressed سيعيد true إذا تم الضغط على الزر الأول.

5. التعامل مع محاور جهاز التحكم

تحتوي مصفوفة axes على أرقام تمثل قيم عصي التحكم التناظرية والمشغلات. تتراوح القيم عادةً من -1 إلى 1، حيث يمثل -1 أقصى اليسار/أعلى ويمثل 1 أقصى اليمين/أسفل.

يمكنك الوصول إلى قيمة المحور باستخدام فهرسه في مصفوفة axes. على سبيل المثال، gamepad.axes[0] سيعيد الموضع الأفقي لعصا التحكم اليسرى.

تخطيط جهاز التحكم القياسي

تُعرّف واجهة GamePad API تخطيطًا "قياسيًا" لأجهزة التحكم يوفر طريقة متسقة للوصول إلى أزرار ومحاور أجهزة التحكم الشائعة، بغض النظر عن طراز جهاز التحكم المحدد. يتم تحديد هذا التخطيط من خلال تعيين الخاصية mapping على "standard".

يتضمن تخطيط جهاز التحكم القياسي الأزرار التالية:

• الزر 0: A (عادةً الزر السفلي الأيمن)
• الزر 1: B (عادةً الزر الأيمن)
• الزر 2: X (عادةً الزر الأيسر)
• الزر 3: Y (عادةً الزر العلوي)
• الزر 4: المصد الأيسر (LB)
• الزر 5: المصد الأيمن (RB)
• الزر 6: المشغل الأيسر (LT)
• الزر 7: المشغل الأيمن (RT)
• الزر 8: Select (أو Back)
• الزر 9: Start
• الزر 10: زر العصا اليسرى (LS)
• الزر 11: زر العصا اليمنى (RS)
• الزر 12: لوحة الاتجاهات - أعلى
• الزر 13: لوحة الاتجاهات - أسفل
• الزر 14: لوحة الاتجاهات - يسار
• الزر 15: لوحة الاتجاهات - يمين
• الزر 16: Guide (أو Home)

يتضمن تخطيط جهاز التحكم القياسي المحاور التالية:

• المحور 0: العصا اليسرى، المحور الأفقي (-1 = يسار، 1 = يمين)
• المحور 1: العصا اليسرى، المحور الرأسي (-1 = أعلى، 1 = أسفل)
• المحور 2: العصا اليمنى، المحور الأفقي (-1 = يسار، 1 = يمين)
• المحور 3: العصا اليمنى، المحور الرأسي (-1 = أعلى، 1 = أسفل)

من المهم ملاحظة أنه ليست كل أجهزة التحكم تدعم التخطيط القياسي. أجهزة التحكم التي لا تدعم التخطيط القياسي ستحتوي على سلسلة نصية فارغة للخاصية mapping، وستحتاج إلى استخدام الخاصية id لتحديد جهاز التحكم وتخطيط أزراره ومحاوره وفقًا لذلك.

التعامل مع أجهزة التحكم غير القياسية

عند التعامل مع أجهزة التحكم غير القياسية، ستحتاج إلى تحديد جهاز التحكم بناءً على خاصية id الخاصة به وإنشاء تخطيط مخصص لأزراره ومحاوره. قد تكون هذه مهمة صعبة، حيث تتوفر العديد من طرازات أجهزة التحكم المختلفة، ولكل منها تخطيط فريد للأزرار والمحاور.

فيما يلي بعض الاستراتيجيات للتعامل مع أجهزة التحكم غير القياسية:

• قاعدة بيانات أجهزة التحكم: قم بإنشاء قاعدة بيانات لسلاسل id لأجهزة التحكم وتخطيطات الأزرار والمحاور المقابلة لها. يتيح لك هذا تخطيط الأزرار والمحاور تلقائيًا لأجهزة التحكم المعروفة.
• تكوين المستخدم: اسمح للمستخدمين بتكوين تخطيطات الأزرار والمحاور لأجهزة التحكم الخاصة بهم. يوفر هذا مرونة للمستخدمين الذين لديهم أجهزة تحكم غير شائعة.
• التخطيط الاستدلالي: استخدم الاستدلال لتخمين تخطيطات الأزرار والمحاور بناءً على عدد الأزرار والمحاور وأنماط استخدامها النموذجية.

يمكن أن يكون تنفيذ الدعم لمجموعة واسعة من أجهزة التحكم مهمة كبيرة. فكر في التركيز على دعم نماذج أجهزة التحكم الأكثر شيوعًا أولاً وإضافة الدعم تدريجيًا لمزيد من أجهزة التحكم حسب الحاجة.

تقنيات متقدمة

1. المناطق الميتة (Dead Zones)

غالبًا ما تحتوي عصي التحكم التناظرية على "منطقة ميتة" حول الموضع المركزي حيث تكون القيمة المبلغ عنها غير صفرية حتى عندما لا يتم لمس العصا. يمكن أن يسبب هذا حركة غير مرغوب فيها أو اهتزازًا في لعبتك. لمعالجة هذا، يمكنك تنفيذ منطقة ميتة عن طريق تعيين قيمة المحور إلى صفر إذا كانت تقع ضمن نطاق معين حول الصفر.

            function applyDeadZone(value, threshold) {
  var percentage = (Math.abs(value) - threshold) / (1 - threshold);
  if (percentage < 0) {
    percentage = 0;
  }
  return percentage * (value > 0 ? 1 : -1);
}

var axisValue = gamepad.axes[0];
var deadZoneThreshold = 0.1;
var adjustedAxisValue = applyDeadZone(axisValue, deadZoneThreshold);

            

              
                Copy
              
            
          

يطبق هذا المقتطف البرمجي منطقة ميتة على قيمة المحور. إذا كانت القيمة المطلقة للمحور أقل من deadZoneThreshold، فستكون القيمة المعدلة صفرًا. وإلا، سيتم تحجيم القيمة المعدلة إلى النطاق 0-1، مع الحفاظ على إشارة القيمة الأصلية.

2. التنعيم الأسي

يمكن أن تكون مدخلات عصا التحكم التناظرية أحيانًا مشوشة، مما يسبب حركة متقطعة أو غير متوقعة. لتنعيم المدخلات، يمكنك تطبيق التنعيم الأسي. يتضمن ذلك حساب متوسط قيمة الإدخال الحالية مع القيمة المنعمة السابقة، مع إعطاء وزن أكبر للقيمة السابقة.

            var smoothedAxisValue = 0;
var smoothingFactor = 0.1;

function smoothAxisValue(axisValue) {
  smoothedAxisValue = smoothingFactor * axisValue + (1 - smoothingFactor) * smoothedAxisValue;
  return smoothedAxisValue;
}

var axisValue = gamepad.axes[0];
var smoothedValue = smoothAxisValue(axisValue);

            

              
                Copy
              
            
          

يطبق هذا المقتطف البرمجي التنعيم الأسي على قيمة المحور. يحدد smoothingFactor الوزن المعطى للقيمة الحالية. سيؤدي عامل التنعيم الأصغر إلى مدخلات أكثر سلاسة ولكن أكثر تأخيرًا.

3. منع الارتداد للأزرار (Button Debouncing)

يمكن للأزرار أحيانًا إطلاق أحداث متعددة عند الضغط عليها أو تحريرها بسبب الارتداد الميكانيكي. يمكن أن يسبب هذا سلوكًا غير مقصود في لعبتك. لمعالجة هذا، يمكنك تنفيذ منع ارتداد الأزرار. يتضمن ذلك تجاهل أحداث الأزرار التي تحدث في غضون فترة زمنية قصيرة بعد حدث سابق.

            var buttonStates = {};
var debounceDelay = 100; // milliseconds

function handleButtonPress(buttonIndex) {
  if (!buttonStates[buttonIndex] || Date.now() - buttonStates[buttonIndex].lastPress > debounceDelay) {
    console.log("Button " + buttonIndex + " pressed (debounced)");
    buttonStates[buttonIndex] = { lastPress: Date.now() };
    // Perform action here
  }
}

for (var j = 0; j < gp.buttons.length; j++) {
  if (gp.buttons[j].pressed) {
    handleButtonPress(j);
  }
}

            

              
                Copy
              
            
          

ينفذ هذا المقتطف البرمجي منع ارتداد الأزرار. يتتبع آخر مرة تم فيها الضغط على كل زر. إذا تم الضغط على زر مرة أخرى في غضون debounceDelay، يتم تجاهل الحدث.

اعتبارات إمكانية الوصول

عند تطوير الألعاب التي تدعم أجهزة التحكم، من المهم مراعاة إمكانية الوصول للاعبين ذوي الإعاقة. فيما يلي بعض النصائح لجعل لعبتك أكثر سهولة في الوصول:

• عناصر تحكم قابلة للتكوين: اسمح للاعبين بتخصيص تخطيطات الأزرار والمحاور لتناسب احتياجاتهم الفردية.
• طرق إدخال بديلة: وفر طرق إدخال بديلة، مثل لوحة المفاتيح والماوس، للاعبين الذين لا يستطيعون استخدام جهاز التحكم.
• ملاحظات مرئية واضحة: قدم ملاحظات مرئية واضحة لجميع الإجراءات، حتى يتمكن اللاعبون من فهم ما يحدث في اللعبة بسهولة.
• صعوبة قابلة للتعديل: قدم مستويات صعوبة قابلة للتعديل لاستيعاب اللاعبين بمستويات مهارة مختلفة.

باتباع هذه الإرشادات، يمكنك إنشاء ألعاب ممتعة وسهلة الوصول لمجموعة أوسع من اللاعبين.

واجهة GamePad API والواقع الافتراضي

واجهة GamePad API ذات صلة أيضًا في سياق WebVR (الواقع الافتراضي على الويب). غالبًا ما يتم كشف أجهزة التحكم في الواقع الافتراضي، التي تُستخدم غالبًا مع سماعات الرأس VR، من خلال واجهة GamePad API. يتيح ذلك للمطورين بناء تجارب واقع افتراضي تستخدم هذه الأجهزة للتفاعل.

عند تطوير تطبيقات الواقع الافتراضي، قد يحتوي كائن Gamepad على خصائص إضافية تتعلق بوضعه (الموضع والاتجاه) في الفضاء ثلاثي الأبعاد. يتم الوصول إلى هذه الخصائص باستخدام خاصية pose، التي تُرجع كائن GamePadPose. يوفر كائن GamePadPose معلومات حول موضع وحدة التحكم واتجاهها (كتربيعة)، وسرعتها الخطية، وسرعتها الزاوية.

يتيح استخدام واجهة GamePad API مع WebVR للمطورين إنشاء تجارب واقع افتراضي غامرة وتفاعلية تستجيب لحركات المستخدم وتفاعلاته مع أجهزة التحكم في الواقع الافتراضي.

مثال: مختبر بسيط لأجهزة التحكم في الألعاب

إليك مثال بسيط لمختبر أجهزة التحكم في الألعاب يعرض حالة أجهزة التحكم المتصلة:

            <!DOCTYPE html>
<html>
<head>
  <title>Gamepad Tester</title>
  <style>
    body {
      font-family: sans-serif;
    }
  </style>
</head>
<body>
  <h1>Gamepad Tester</h1>
  <div id="gamepads"></div>

  <script>
    var gamepadsDiv = document.getElementById("gamepads");
    var gamepads = {};

    function updateGamepads() {
      var gamepadList = navigator.getGamepads ? navigator.getGamepads() : (navigator.webkitGetGamepads ? navigator.webkitGetGamepads() : []);

      gamepadsDiv.innerHTML = "";

      for (var i = 0; i < gamepadList.length; i++) {
        var gamepad = gamepadList[i];
        if (gamepad) {
          var gamepadDiv = document.createElement("div");
          gamepadDiv.innerHTML = "<h2>Gamepad " + i + ": " + gamepad.id + "</h2>";

          var buttonsDiv = document.createElement("div");
          buttonsDiv.innerHTML = "<h3>Buttons</h3>";
          for (var j = 0; j < gamepad.buttons.length; j++) {
            var button = gamepad.buttons[j];
            var buttonDiv = document.createElement("div");
            buttonDiv.innerHTML = "Button " + j + ": Pressed = " + button.pressed + ", Value = " + button.value;
            buttonsDiv.appendChild(buttonDiv);
          }
          gamepadDiv.appendChild(buttonsDiv);

          var axesDiv = document.createElement("div");
          axesDiv.innerHTML = "<h3>Axes</h3>";
          for (var j = 0; j < gamepad.axes.length; j++) {
            var axisValue = gamepad.axes[j];
            var axisDiv = document.createElement("div");
            axisDiv.innerHTML = "Axis " + j + ": " + axisValue;
            axesDiv.appendChild(axisDiv);
          }
          gamepadDiv.appendChild(axesDiv);

          gamepadsDiv.appendChild(gamepadDiv);
        }
      }
    }

    function update() {
      updateGamepads();
      requestAnimationFrame(update);
    }

    window.addEventListener("gamepadconnected", function(e) {
      console.log("Gamepad connected at index %d: %s. %d buttons, %d axes.",
        e.gamepad.index, e.gamepad.id, e.gamepad.buttons.length, e.gamepad.axes.length);
      gamepads[e.gamepad.index] = e.gamepad;
    });

    window.addEventListener("gamepaddisconnected", function(e) {
      console.log("Gamepad disconnected from index %d: %s",
        e.gamepad.index, e.gamepad.id);
      delete gamepads[e.gamepad.index];
    });

    requestAnimationFrame(update);
  </script>
</body>
</html>

            

              
                Copy
              
            
          

ينشئ هذا المثال صفحة ويب بسيطة تعرض معلومات حول أجهزة التحكم المتصلة، بما في ذلك معرفها وحالات الأزرار وقيم المحاور. يمكنك استخدام هذا المثال كنقطة انطلاق لاختبار وتصحيح تطبيقات GamePad API الخاصة بك.

أفضل الممارسات

• استطلاع حالة جهاز التحكم: استخدم requestAnimationFrame لاستطلاع حالة جهاز التحكم بانتظام لضمان إدخال سلس وسريع الاستجابة.
• التعامل مع انقطاع الاتصال: استمع إلى حدث gamepaddisconnected وتعامل مع انقطاع اتصال أجهزة التحكم برشاقة لتجنب الأخطاء.
• استخدام التخطيط القياسي: استخدم تخطيط جهاز التحكم القياسي كلما أمكن ذلك لتوفير تجربة متسقة عبر أجهزة التحكم المختلفة.
• توفير خيارات التكوين: اسمح للمستخدمين بتكوين تخطيطات الأزرار والمحاور لتناسب احتياجاتهم الفردية.
• الاختبار على متصفحات متعددة: اختبر تطبيقك على متصفحات متعددة لضمان سلوك متسق.
• مراعاة إمكانية الوصول: صمم لعبتك مع مراعاة إمكانية الوصول لاستيعاب اللاعبين ذوي الإعاقة.

الخاتمة

توفر واجهة برمجة تطبيقات GamePad طريقة قوية وموحدة للوصول إلى أجهزة التحكم في الألعاب من متصفحات الويب. من خلال إتقان واجهة GamePad API، يمكنك إنشاء ألعاب وتطبيقات ويب غامرة وتفاعلية تستجيب لمدخلات المستخدم من مجموعة متنوعة من أجهزة التحكم في الألعاب.

قدم هذا الدليل نظرة عامة شاملة على واجهة GamePad API، تغطي كل شيء من الإعداد الأساسي إلى التقنيات المتقدمة. باتباع النصائح وأفضل الممارسات الموضحة في هذا الدليل، يمكنك دمج دعم أجهزة التحكم في الألعاب بفعالية في تطبيقات الويب الخاصة بك وإنشاء تجارب جذابة للمستخدمين.

تذكر اختبار تطبيقك جيدًا على متصفحات وأجهزة تحكم مختلفة لضمان سلوك متسق. ضع في اعتبارك إمكانية الوصول للاعبين ذوي الإعاقة، ووفر خيارات تكوين للسماح للمستخدمين بتخصيص عناصر التحكم حسب رغبتهم. بقليل من الجهد، يمكنك إنشاء ألعاب ممتعة وسهلة الوصول لمجموعة واسعة من اللاعبين.

مصادر إضافية

• مستندات ويب MDN: واجهة Gamepad API
• مواصفات W3C Gamepad
• اختبار جهاز التحكم: مختبر أجهزة التحكم عبر الإنترنت