开幕与闭幕

现在的程序一开窗就开打，球丢完就装死。真实的游戏有全局阶段——第 10 章街机厅末尾立过字据：“第 20 章的 Breakout 用的就是本章这套骨架：Menu / Playing / GameOver 三态加暂停子状态，菜单 UI 与局内实体各挂各的 DespawnOnExit。”兑现的时候到了。暂停子状态留给下一节（它得和声音一起拧），本节先立三态，把“一局”这个概念造出来。

三态与战果

rust

/// 全场只有三种活法：后台待客、一局进行中、一局收场
#[derive(States, Clone, PartialEq, Eq, Hash, Debug, Default)]
enum GameState {
    #[default]
    Menu,
    Playing,
    GameOver,
}

/// 一局的结论——闭幕的瞬间写下，结算屏（和下一节的锣鼓）都看它
#[derive(Resource, Clone, Copy)]
enum Outcome {
    /// 瓦砸完了
    Cleared,
    /// 绣球用尽
    Spilled,
}

Listing 20-6（其一）：GameState 三态与 Outcome 战果（examples/listing-20-06.rs）

#[derive(States)] 的全家桶、#[default] 的起点，都是第 10 章的熟面孔。Outcome 是个普通资源：闭幕的那一瞬由判定系统写下，结算屏（和下一节的锣鼓）只看它的脸色。也可以把战果塞进状态本身（GameOver { won: bool }——第 10 章见过带数据的状态），但那样 OnEnter 就得按值写两份；一份资源配一个干净的 GameOver，注册少一半。

搭台拆台：DespawnOnExit 全员挂牌

setup_court 从 Startup 搬家到 OnEnter(GameState::Playing)，函数体几乎没动——只是每个 spawn 多挂一行 DespawnOnExit(GameState::Playing)：墙、凳、瓦、球、字牌，一个不漏。这正是第 10.3 节的标准搭配：OnEnter 搭台，DespawnOnExit 挂牌，离开 Playing 的那一次转换里，引擎替你把台拆得干干净净；“再来一局”就是再进一次 Playing，搭的是全新的台。

球的生成单独立了个小铺面，因为往后它不止开局用一次：

rust

/// 粘在凳上待发的球
#[derive(Component)]
struct Glued;

/// 还剩几只绣球
#[derive(Resource, Default)]
struct Lives(u32);

/// 球的铸模：圆网格与红材质的提货单，补球时直接克隆（第 14 章的省钱诀窍）
#[derive(Resource)]
struct BallStock {
    mesh: Handle<Mesh>,
    material: Handle<ColorMaterial>,
}

/// 出一只新绣球：趴在凳上等发球
fn spawn_ball(commands: &mut Commands, stock: &BallStock) {
    commands.spawn((
        Ball,
        Glued,
        Velocity(Vec2::ZERO),
        Mesh2d(stock.mesh.clone()),
        MeshMaterial2d(stock.material.clone()),
        Transform::from_xyz(0.0, GLUE_Y, 1.0),
        DespawnOnExit(GameState::Playing),
    ));
}

Listing 20-6（其二）：Glued、Lives 与球的铸模

BallStock 存着球的网格与材质的提货单——第 14 章说过 clone 提货单只加计数不复制货，落沟补球时直接克隆，不必再开模。新球带着 Glued 出生：趴在凳上，速度为零，等一声令下。

发球：瞬时输入过鼓点

发球键是这个项目第一个瞬时输入——just_pressed 只真一帧，而消费它的系统住在 FixedUpdate。第 18.5 节开堂审过这桩案子：直接在鼓点里读快照，会丢拍或重拍。药方当时就抓好了：每帧必跑的收集系统把瞬时攒进意图，鼓点上消费、消费即清零。我们的收集站从 20.1 节就立在 BeforeFixedMainLoop，现在只是给 Intent 添一项：

rust

/// 意图层添了一项瞬时意图：发球
#[derive(Resource, Default)]
struct Intent {
    steer: f32,
    /// 这一拍要不要发球——收集系统攒着，鼓点上消费（18.5 的账）
    serve: bool,
}

fn collect_intent(
    keyboard: Res<ButtonInput<KeyCode>>,
    gamepads: Query<&Gamepad>,
    mut intent: ResMut<Intent>,
) {
    let mut steer = 0.0;
    if keyboard.any_pressed([KeyCode::KeyA, KeyCode::ArrowLeft]) {
        steer -= 1.0;
    }
    if keyboard.any_pressed([KeyCode::KeyD, KeyCode::ArrowRight]) {
        steer += 1.0;
    }
    if keyboard.just_pressed(KeyCode::Space) {
        intent.serve = true; // 攒着，等鼓点来收
    }
    for gamepad in &gamepads {
        let stick = gamepad.left_stick().x;
        if stick.abs() > 0.15 {
            steer += stick;
        }
        steer += gamepad.dpad().x;
        if gamepad.just_pressed(GamepadButton::South) {
            intent.serve = true;
        }
    }
    intent.steer = steer.clamp(-1.0, 1.0);
}

Listing 20-6（其三）：serve 入账——攒着，等鼓点来收

消费端两件事：贴着凳走，听令出发。

rust

/// 待发的球跟着凳走
fn follow_paddle(
    paddle: Single<&Transform, With<Paddle>>,
    mut glued: Query<&mut Transform, (With<Glued>, Without<Paddle>)>,
) {
    for mut transform in &mut glued {
        transform.translation.x = paddle.translation.x;
    }
}

/// 发球：消费 serve 意图——没人接就作废，不留到下一拍
fn serve_ball(
    mut intent: ResMut<Intent>,
    mut commands: Commands,
    mut glued: Query<(Entity, &mut Velocity), With<Glued>>,
) {
    let pressed = std::mem::take(&mut intent.serve); // 消费即清零
    if !pressed {
        return;
    }
    for (entity, mut velocity) in &mut glued {
        velocity.0 = SERVE_DIRECTION.normalize() * BALL_SPEED;
        commands.entity(entity).remove::<Glued>();
    }
}

Listing 20-6（其四）：follow_paddle 与 serve_ball——mem::take 消费即清零

std::mem::take 把 serve 读出来的同时归零——不管有没有球可发。这是有意的：球在半空时按下的空格不该被记账，否则下一只球一出生就被一拍旧令发射出去。follow_paddle 的查询里那个 Without<Paddle>（第 4 章）让两个 Transform 借用井水不犯河水。

沟与胜负

底边那道口子，现在开始吃球：

rust

/// 盯着沟：球掉下去就收走；还有绣球就补一只，没有就闭幕
fn watch_gutter(
    mut commands: Commands,
    mut lives: ResMut<Lives>,
    mut knocks: MessageWriter<Knock>,
    mut next_state: ResMut<NextState<GameState>>,
    stock: Res<BallStock>,
    ball: Single<(Entity, &Transform), With<Ball>>,
) {
    let (entity, transform) = *ball;
    if transform.translation.y > GUTTER_Y {
        return;
    }
    commands.entity(entity).despawn();
    knocks.write(Knock::Gutter);
    lives.0 -= 1;
    if lives.0 > 0 {
        println!("场记：一只绣球喂了沟——还剩 {} 只。", lives.0);
        spawn_ball(&mut commands, &stock);
    } else {
        commands.insert_resource(Outcome::Spilled);
        next_state.set(GameState::GameOver);
    }
}

/// 盯着瓦阵：一片不剩就是满堂彩
fn check_cleared(
    bricks: Query<(), With<Health>>,
    mut commands: Commands,
    mut next_state: ResMut<NextState<GameState>>,
) {
    if bricks.is_empty() {
        commands.insert_resource(Outcome::Cleared);
        next_state.set(GameState::GameOver);
    }
}

Listing 20-6（其五）：watch_gutter 与 check_cleared——两位裁判

watch_gutter 是第五种动静 Knock::Gutter 的写者：球过线，收走、记账、看命数——还有绣球就补一只新的（克隆铸模），没有就写下 Outcome::Spilled、申请闭幕。check_cleared 盯着另一头：场上再无 Health，就是满堂彩。两个细节：

球被收走之后呢？接下来的几拍里 Single<…, With<Ball>> 匹配数为零——第 4 章说过 Single 失配时系统静默跳过。碰撞、落沟两个系统自动歇业，新球落地它们自动复工，一行专门的代码都不用写；
最后一片瓦碎在哪一拍，哪一拍就能宣布满堂彩。despawn 是 Commands，但第 6.5 节讲过：链上有排序约束时，调度器会自动插同步点——check_collisions 排在 check_cleared 前面，命令在两者之间落地，胜利不会迟到一拍。还有个边角：最后一片瓦和最后一只球同拍出事时，check_cleared 后跑、覆盖掉 Spilled——清完即胜，规则书写在系统顺序里。

两块幕布

菜单和结算屏是两棵 Text2d 小树：根实体只有 Transform 加 Visibility，文字都是子实体（children!，第 9 章），DespawnOnExit 挂在根上——第 10.3 节说过，despawn 带着整棵子树走，一张牌托管全家：

rust

/// 后台招牌：进 Menu 搭，出 Menu 引擎拆——DespawnOnExit 挂在根上，整棵树托管
fn show_menu(mut commands: Commands, asset_server: Res<AssetServer>) {
    let bold = asset_server.load("fonts/book-sans-sc-bold.otf");
    let regular = asset_server.load("fonts/book-sans-sc-regular.otf");
    commands.spawn((
        DespawnOnExit(GameState::Menu),
        Transform::default(),
        Visibility::default(),
        children![
            (
                Text2d::new("打　瓦"),
                TextFont {
                    font: FontSource::Handle(bold),
                    font_size: FontSize::Px(110.0),
                    ..default()
                },
                TextColor(TEXT_COLOR),
                Transform::from_xyz(0.0, 110.0, 5.0),
            ),
            (
                Text2d::new("夜戏散场后的保留节目"),
                TextFont {
                    font: FontSource::Handle(regular.clone()),
                    font_size: FontSize::Px(26.0),
                    ..default()
                },
                TextColor(MUTED_COLOR),
                Transform::from_xyz(0.0, 28.0, 5.0),
            ),
            (
                Text2d::new("空格 开局　　Esc 离场"),
                TextFont {
                    font: FontSource::Handle(regular),
                    font_size: FontSize::Px(30.0),
                    ..default()
                },
                TextColor(TEXT_COLOR),
                Transform::from_xyz(0.0, -96.0, 5.0),
            ),
        ],
    ));
}

/// 结算屏：标题看 Outcome，分数行读 Score
fn show_curtain(
    mut commands: Commands,
    asset_server: Res<AssetServer>,
    outcome: Res<Outcome>,
    score: Res<Score>,
) {
    let (headline, verdict) = match *outcome {
        Outcome::Cleared => ("满堂彩！", format!("{TOTAL_BRICKS} 片瓦，一片不剩")),
        Outcome::Spilled => ("绣球散尽", format!("这局砸下 {} 片瓦", score.0)),
    };
    println!("场记：{headline}——{verdict}。");
    commands.spawn((
        DespawnOnExit(GameState::GameOver),
        Transform::default(),
        Visibility::default(),
        children![
            (
                Text2d::new(headline),
                TextFont {
                    font: FontSource::Handle(asset_server.load("fonts/book-sans-sc-bold.otf")),
                    font_size: FontSize::Px(84.0),
                    ..default()
                },
                TextColor(TEXT_COLOR),
                Transform::from_xyz(0.0, 90.0, 5.0),
            ),
            (
                Text2d::new(verdict),
                TextFont {
                    font: FontSource::Handle(asset_server.load("fonts/book-sans-sc-regular.otf")),
                    font_size: FontSize::Px(30.0),
                    ..default()
                },
                TextColor(MUTED_COLOR),
                Transform::from_xyz(0.0, 10.0, 5.0),
            ),
            (
                Text2d::new("空格 再来一局　　Esc 回后台"),
                TextFont {
                    font: FontSource::Handle(asset_server.load("fonts/book-sans-sc-regular.otf")),
                    font_size: FontSize::Px(30.0),
                    ..default()
                },
                TextColor(TEXT_COLOR),
                Transform::from_xyz(0.0, -96.0, 5.0),
            ),
        ],
    ));
}

Listing 20-6（其六）：后台招牌与结算屏——OnEnter 搭，DespawnOnExit 拆

show_curtain 读 Outcome 定标题、读 Score 报战果——记住这两个参数，20.7 节它们要当一回案件主角。开关状态机的钥匙不多，三把：

rust

/// 后台的键：空格开局，Esc 离场
fn menu_keys(
    keyboard: Res<ButtonInput<KeyCode>>,
    mut next_state: ResMut<NextState<GameState>>,
    mut exit: MessageWriter<AppExit>,
) {
    if keyboard.just_pressed(KeyCode::Space) {
        next_state.set(GameState::Playing);
    }
    if keyboard.just_pressed(KeyCode::Escape) {
        println!("老雷：收摊。各回各屋。");
        exit.write(AppExit::Success);
    }
}

/// 结算屏的键：空格再来，Esc 回后台
fn curtain_keys(keyboard: Res<ButtonInput<KeyCode>>, mut next_state: ResMut<NextState<GameState>>) {
    if keyboard.just_pressed(KeyCode::Space) {
        next_state.set(GameState::Playing);
    }
    if keyboard.just_pressed(KeyCode::Escape) {
        next_state.set(GameState::Menu);
    }
}

Listing 20-6（其七）：menu_keys 与 curtain_keys——NextState 申请单与 AppExit 谢幕

NextState::set 填申请单、下一帧帧首生效，AppExit 用消息谢幕——第 10 章与第 7.5 节的原样复用。装配全景：

rust

fn main() {
    App::new()
        .add_plugins(DefaultPlugins.set(WindowPlugin {
            primary_window: Some(Window {
                title: "打瓦".into(),
                ..default()
            }),
            ..default()
        }))
        .insert_resource(ClearColor(BACKDROP))
        .init_state::<GameState>()
        .init_resource::<Intent>()
        .init_resource::<Score>()
        .init_resource::<Lives>()
        .add_message::<Knock>()
        .add_systems(Startup, (rig_camera, greet))
        .add_systems(OnEnter(GameState::Menu), show_menu)
        .add_systems(OnEnter(GameState::Playing), (setup_court, rig_scoreboard))
        .add_systems(OnEnter(GameState::GameOver), show_curtain)
        .add_systems(
            RunFixedMainLoop,
            collect_intent
                .in_set(RunFixedMainLoopSystems::BeforeFixedMainLoop)
                .run_if(in_state(GameState::Playing)),
        )
        .add_systems(
            FixedUpdate,
            (
                move_paddle,
                follow_paddle,
                serve_ball,
                apply_velocity,
                check_collisions,
                watch_gutter,
                check_cleared,
            )
                .chain()
                .run_if(in_state(GameState::Playing)),
        )
        .add_systems(
            Update,
            (
                menu_keys.run_if(in_state(GameState::Menu)),
                curtain_keys.run_if(in_state(GameState::GameOver)),
                (
                    tally,
                    refresh_scoreboard.run_if(resource_changed::<Score>),
                    refresh_lives.run_if(resource_changed::<Lives>),
                )
                    .chain(),
            ),
        )
        .run();
}

Listing 20-6（其八）：注册全景——三个 OnEnter 搭台，run_if(in_state) 把守两个调度

读这段注册时盯住两类挂载点的分工（第 10 章的总纲）：换幕瞬间的活（搭台）全在 OnEnter；逐帧的活（物理、按键、记分）全靠 run_if 把门——collect_intent 和整条固定调度链挂 in_state(GameState::Playing)，菜单里没有物理；menu_keys 和 curtain_keys 各守各的状态。相机搬去了 Startup：它不属于任何一局，全场只此一台。

《打瓦》状态机：Menu、Playing（内含 Running 与 Paused 子状态）、GameOver 三态及全部转换路径，各状态标注挂靠的 DespawnOnExit

Figure 20-7：状态机全图——子状态那一半下一节点亮

开张试营业

console

cargo run -p ch20-breakout --example listing-20-06

text

老雷：夜戏散了，伙计们后台耍一局《打瓦》——空格开局。
场记：开台——56 片瓦，3 只绣球。
场记：头一片，开张。
场记：一只绣球喂了沟——还剩 2 只。
场记：一只绣球喂了沟——还剩 1 只。
场记：绣球散尽——这局砸下 5 片瓦。
场记：开台——56 片瓦，3 只绣球。

Figure 20-8：开幕与闭幕——两块幕布都是 OnEnter 搭的台

亲手把流程走一遍：空格开局，球乖乖趴在凳上随你走；再按空格，球离凳上天。三只绣球都喂了沟，结算屏落下来报战果；空格再来一局——上一局的残瓦、旧球、字牌全无踪影，台是新的，账也是新的（上面那段输出正是这么跑出来的：散尽之后再开台）。Esc 回后台，后台再 Esc，散伙。

状态机闭环了。还差两笔账：球撞了半天，一声不吭；玩到一半想去倒杯水，没有暂停。第 19 章欠的三件套，下一节连本带利。

开幕与闭幕 ​

三态与战果 ​

搭台拆台：DespawnOnExit 全员挂牌 ​

发球：瞬时输入过鼓点 ​

沟与胜负 ​

两块幕布 ​

开张试营业 ​

开幕与闭幕

三态与战果

搭台拆台：DespawnOnExit 全员挂牌

发球：瞬时输入过鼓点

沟与胜负

两块幕布

开张试营业