Category: Programming

ที่ผ่านมา Kodu Grammar 1 2 3 เป็นไวยากรณ์สำหรับกฎเพียงข้อเดียว ที่เริ่มต้นด้วยตัวแปร Rule แต่สำหรับโปรแกรมเกมใน Kodu สามารถมีได้หลายกฎและองค์ประกอบอื่นๆ อีก ในคราวนี้เรามามองไวยากรณ์ที่กว้างขึ้น ครอบคลุมทั้งโปรแกรม ซึ่งจะมีตัวแปรเพิ่มขึ้นมาอีก

จุดเริ่มต้นของไวยากรณ์ของโปรแกรมเกมคือ Game ซึ่งประกอบไปด้วยตัวละคร Actors หลายๆ ตัว ในหนึ่งเกม

Game –> Actors

ตัวละครถือว่าเป็นวัตถุ Object หรือกลุ่มของวัตถุ Object Actors ซึ่งไม่ระบุจำนวน ขึ้นกับแต่ละเกม

Actors –> Object | Object Actors

ไวยากรณ์รูปแบบนี้ จะเห็นว่าตัวแปร (ในที่นี้คือ Actors ด้านซ้าย) สามารถแทนที่ด้วยตัวมันเอง (Actors ด้านขวาสุด) ไวยากรณ์ในลักษณะนี้ คล้ายกับฟังก์ชันที่เรียกตัวเอง (Recursive function) ถ้าเลือกแทนที่ด้วย Object Actors โดยมีจุดสิ้นสุดของการวนซ้ำ ถ้าเลือกใช้ตัวแปร Object

วัตถุสามารถเขียนโปรแกรมได้อย่างน้อยหนึ่งหน้า Page หรือมากกว่านั้น แต่ไม่เกิน 12 หน้า

Object –> Page | Page Object

ในแต่ละหน้าสามารถ มีได้หนึ่งกฎ Rule หรือหลายกฎก็ได้

Page –> Rule | Rule Page

กฎถูกกำหนดด้วยเงื่อนไขของเหตุการณ์ Condition และสิ่งที่จะทำ Action เมื่อเกิดเหตุการณ์ขึ้น กฎยังสามารถมีกฏซ้อน (Nested Rules) ได้ด้วย กฎซ้อนนี้สร้างได้ด้วยการสลับไปใช้ Page ในหน้าใหม่ เพื่อแสดงพฤติกรรมที่เปลี่ยนไปจากเดิม เมื่อเหตุการณ์ที่กำหนดไว้เกิดขึ้น หรือการเปลี่ยนระดับของเกม (Game Level)

Rule –> Condition Action | Condition Action Page

Condition Action และตัวแปรที่ตามมาจะคล้ายของเดิม แต่มีไวยากรณ์ที่ขยายมากขึ้น เอาไว้คราวหน้ามาดูรายละเอียดกัน

จุดเริ่มต้นของกฎสำหรับสร้างภาษา (Production Rules) ที่ใช้ในการเขียนโปรแกรมคือ

1. Rule –> Condition Action

Rule คือกฎของเกมที่ต้องการจะสร้าง Condition เป็นเงื่อนไขของเหตุการณ์ Action สิ่งที่จะทำเมื่อเงื่อนไขนั้นเป็นจริง กฎนี้ยังใช้งานไม่ได้ เนื่องจากด้านขวามือมีแต่ตัวแปร (Variable) ซึ่งไม่สามารถแทนที่ได้ด้วยไอคอนใน Kodu ดังนั้นมาดูกฎข้ออื่นกันต่อว่า ตัวแปรเหล่านี้เปลี่ยนไปเป็นอะไรได้บ้าง

2. Condition –> Sensor Filter

3. Action –> Actuator Selector Modifier

Sensor (การรับรู้) Filter (ตัวกรอง) Actuator (ตัวกระทำ) Selector (ตัวเลือก) Modifier (ตัวขยาย) ทั้งหมดนี้ก็ยังเป็นตัวแปรอยู่ แทนที่ด้วยไอคอนไม่ได้ แต่สามารถแทนที่กันเองได้

กฎการแทนที่ เป็นกฎที่ทำให้ไวยากรณ์ขยายออกไปได้ด้วยการแทนคำจากกฎข้อหนึ่งไปแทนคำในกฎอีกข้อหนึ่ง คือแทนคำที่เป็นตัวแปรทางซ้ายมือ ด้วยคำทางขวามือ (อาจเป็น Variable หรือ Terminal ก็ได้)

ยกตัวอย่างในกรณีนี้ เราสามารถนำ Sensor Filter ไปแทนตัวแปร Condition ในกฎข้อแรกได้ ดังนี้ Rule –> Sensor Filter Action

และเมื่อแทน Action ด้วย ก็จะได้กฎใหม่ดังนี้ Rule –> Sensor Filter Actuator Selector Modifier มาดูกฎข้ออื่นๆ กันต่อ

4. Sensor –> see | hear | bump

5. Filter –> apple | blue | health

6. Actuator –> move | shoot| add

7. Selector –> toward | me | avoid

8. Modifier –> 5 points | red | quickly

คราวนี้เราจะเห็นคำที่เป็น Terminals กันบ้างแล้ว แท่ง (Vertical bar) ที่กั้นระหว่างคำด้านขวามือ หมายความว่า ให้เลือกใช้คำใดคำหนึ่ง ตัวอย่างเช่น เลือก hear แทน Sensor, apple แทน Filter, add แทน Actuator เป็นต้น

คราวนี้มาลองดูตัวอย่างกฎในเกม ที่ได้จากกฎสร้างภาษาด้านบน เพื่อนำไปเขียนโปรแกรมใน Kodu เช่น ต้องการเขียนกฎให้ตัว Kodu เมื่อเห็นผลแอปเปิ้ลแล้ว ให้เคลื่อนที่ไปหาผลแอปเปิ้ลนั้นอย่างรวดเร็ว เมื่อใช้กฎสร้างภาษาที่กล่าวมา ร่วมกับกฎการแทนที่แล้ว จะได้กฎคำสั่งสุดท้ายตามขั้นตอนดังนี้

• Rule –> Condition Action
• Rule –> Sensor Filter Action
• Rule –> see Filter Action
• Rule –> see apple Action
• Rule –> see apple Actuator Selector Modifier
• Rule –> see apple move Selector Modifier
• Rule –> see apple move toward Modifier
• Rule –> see apple move toward quickly

กฎสุดท้ายจะมีแต่ Terminal ในด้านขวามือ ซึ่งสามารถเขียนในโปรแกรม Kodu ได้ดังนี้

When see apple Do move toward quickly

สังเกตว่า When และ Do ไม่ได้อยู่ในไวยากรณ์ของ Kodu แต่เป็นส่วนหนึ่งในกฎของเกมที่ใช้แยกระหว่างเหตุการณ์ กับสิ่งที่จะทำเมื่อเหตุการณ์นั้นเกิดขึ้น รูปล่างนี้แสดงการเขียนกฎสุดท้ายที่ได้จากตัวอย่างด้านบนให้ตัว Kodu 

เกมใน Kodu ถูกขับเคลื่อนด้วยเหตุการณ์ต่างๆ ระหว่างโปรแกรมทำงาน หรือระหว่างการเล่นเกม ดังนั้นการเขียนโปรแกรมจึงขึ้นกับเหตุการณ์เหล่านั้น และสามารถแสดงเป็นกฎได้ดังนี้

When Condition (เงื่อนไขของเหตุการณ์) Do Action (สิ่งที่จะทำเมื่อเกิดเหตุการณ์ขึ้น)

กฎด้านบนนี้เป็นเพียงแค่กฎเบื้องต้น เพราะเบื้องหลังของแต่ละรายการคำสั่งในโปรแกรม Kodu ถูกกำกับด้วยไวยากรณ์ภาษา (Kodu Grammar) ที่ต้องใช้ให้ถูกต้อง เพื่อให้เกมทำงานได้ถูกต้องตามที่ได้ออกแบบไว้

การเข้าใจไวยากรณ์ของเกมจะทำให้เขียนโปรแกรมใน Kodu ได้ดีขึ้น เหมือนเข้าใจในไวยากรณ์ภาษาอังกฤษ ก็จะอ่านเขียนภาษาอังกฤษได้ดีขึ้น แต่ก็ไม่ได้หมายความว่า ต้องเข้าใจไวยากรณ์ใน Kodu ทั้งหมดก่อนถึงจะเริ่มเขียนโปรแกรมบน Kodu ได้ ดังนั้นมาเริ่มต้นศึกษาแบบง่ายๆ ก่อน

ส่วนประกอบสำคัญของไวยากรณ์ คือ Production Rules เป็นกฎสำหรับสร้างภาษา ประกอบไปด้วย Variables และ Terminals ซึ่งอยู่ในรูปแบบดังนี้

Variable –> Variables Terminals

Variable คือคำที่แปรเปลี่ยนได้ตามกฎ(อื่น) คำเหล่านี้จะขึ้นต้นด้วยอักษรตัวใหญ่ เช่น Rule, Condition, Action, Sensor, Filter, FilterSet, Actuator, Selector, Modifier เป็นต้น

Terminal คือคำที่สิ้นสุด ไม่สามารถเปลี่ยนแปลงต่อไปได้อีกแล้ว คำเหล่านี้จะขึ้นต้นด้วยอักษรตัวเล็ก เช่น kodu, cycle, apple, see, move, red, eat, toward, quickly, hear เป็นต้น คำเหล่านี้จะเป็นไอคอนต่างๆ ที่ใช้ในการเขียนโปรแกรมใน Kodu ซึ่งไอคอนต่างๆ พอจะแบ่งเป็นกลุ่มๆ (ตัวอย่าง) ได้ดังนี้

• ไอคอนตัวละครหรือวัตถุ

• ไอคอนแสดงการรับรู้

• ไอคอนที่เป็นการกระทำ

Production Rules เป็นกฎที่ใช้อธิบายตัวภาษาเพื่อสร้างกฎของเกม ในขณะที่กฎของเกมที่ใช้ตอนเขียนโปรแกรม (When … D0 …) คือผลลัพธ์สุดท้ายจากการใช้ Production Rules

ด้านซ้ายมือของ Production Rules จะมีได้แต่ตัวแปร และมีแค่ตัวเดียว แต่ด้านขวามือ ตัวแปรและ Terminal อาจมีตัวเดียว หลายตัว หรือไม่มีเลยก็ได้

คราวหน้ามาดูว่า จากกฎสำหรับสร้างภาษา จะไปสู่ประโยคหรือกฎคำสั่งที่ใช้ในการเขียนเกมใน Kodu ได้อย่างไร