4a757d4be0707f910f0394419c826ba4b5d9bf30
[profile/ivi/qtdeclarative.git] / doc / src / qtquick1 / advtutorial.qdoc
1 /****************************************************************************
2 **
3 ** Copyright (C) 2012 Nokia Corporation and/or its subsidiary(-ies).
4 ** All rights reserved.
5 ** Contact: http://www.qt-project.org/
6 **
7 ** This file is part of the documentation of the Qt Toolkit.
8 **
9 ** $QT_BEGIN_LICENSE:FDL$
10 ** GNU Free Documentation License
11 ** Alternatively, this file may be used under the terms of the GNU Free
12 ** Documentation License version 1.3 as published by the Free Software
13 ** Foundation and appearing in the file included in the packaging of
14 ** this file.
15 **
16 ** Other Usage
17 ** Alternatively, this file may be used in accordance with the terms
18 ** and conditions contained in a signed written agreement between you
19 ** and Nokia.
20 **
21 **
22 **
23 **
24 ** $QT_END_LICENSE$
25 **
26 ****************************************************************************/
27
28 /*!
29 \page qml-advtutorial.html
30 \inqmlmodule QtQuick 1
31 \title QML Advanced Tutorial
32 \brief A more advanced tutorial, showing how to use QML to create a game.
33 \nextpage QML Advanced Tutorial 1 - Creating the Game Canvas and Blocks
34
35 This tutorial walks step-by-step through the creation of a full application using QML.
36 It assumes that you already know the basics of QML (for example, from reading the
37 \l{QML Tutorial}{simple tutorial}). 
38
39 In this tutorial we write a game, \e {Same Game}, based on the Same Game application
40 included in the declarative \c examples directory, which looks like this:
41
42 \image declarative-samegame.png
43
44 We will cover concepts for producing a fully functioning application, including
45 JavaScript integration, using QML  \l{State}{States} and \l{Behavior}{Behaviors} to 
46 manage components and enhance your interface, and storing persistent application data.
47
48 An understanding of JavaScript is helpful to understand parts of this tutorial, but if you don't
49 know JavaScript you can still get a feel for how you can integrate backend logic to create and
50 control QML elements.
51
52
53 Tutorial chapters:
54
55 \list 1
56 \o \l {declarative/tutorials/samegame/samegame1}{Creating the Game Canvas and Blocks}
57 \o \l {declarative/tutorials/samegame/samegame2}{Populating the Game Canvas}
58 \o \l {declarative/tutorials/samegame/samegame3}{Implementing the Game Logic}
59 \o \l {declarative/tutorials/samegame/samegame4}{Finishing Touches}
60 \endlist
61
62 All the code in this tutorial can be found in Qt's \c examples/declarative/tutorials/samegame
63 directory.
64 */
65
66 /*!
67 \page qml-advtutorial1.html
68 \inqmlmodule QtQuick 1
69 \title QML Advanced Tutorial 1 - Creating the Game Canvas and Blocks
70 \contentspage QML Advanced Tutorial
71 \previouspage QML Advanced Tutorial
72 \nextpage QML Advanced Tutorial 2 - Populating the Game Canvas
73
74 \example declarative/tutorials/samegame/samegame1
75
76 \section2 Creating the application screen
77
78 The first step is to create the basic QML items in your application.
79
80 To begin with, we create our Same Game application with a main screen like this:
81
82 \image declarative-adv-tutorial1.png
83
84 This is defined by the main application file, \c samegame.qml, which looks like this:
85
86 \snippet declarative/tutorials/samegame/samegame1/samegame.qml 0
87
88 This gives you a basic game window that includes the main canvas for the
89 blocks, a "New Game" button and a score display.
90
91 One item you may not recognize here
92 is the \l SystemPalette item. This provides access to the Qt system palette
93 and is used to give the button a more native look-and-feel.
94
95 Notice the anchors for the \c Item, \c Button and \c Text elements are set using
96 \l {qdeclarativeintroduction.html#dot-properties}{group notation} for readability.
97
98 \section2 Adding \c Button and \c Block components
99
100 The \c Button item in the code above is defined in a separate component file named \c Button.qml.
101 To create a functional button, we use the QML elements \l Text and \l MouseArea inside a \l Rectangle.
102 Here is the \c Button.qml code:
103
104 \snippet declarative/tutorials/samegame/samegame1/Button.qml 0
105
106 This essentially defines a rectangle that contains text and can be clicked. The \l MouseArea
107 has an \c onClicked() handler that is implemented to emit the \c clicked() signal of the
108 \c container when the area is clicked.
109
110 In Same Game, the screen is filled with small blocks when the game begins.
111 Each block is just an item that contains an image. The block
112 code is defined in a separate \c Block.qml file:
113
114 \snippet declarative/tutorials/samegame/samegame1/Block.qml 0
115
116 At the moment, the block doesn't do anything; it is just an image. As the
117 tutorial progresses we will animate and give behaviors to the blocks.
118 We have not added any code yet to create the blocks; we will do this
119 in the next chapter.
120
121 We have set the image to be the size of its parent Item using \c {anchors.fill: parent}.
122 This means that when we dynamically create and resize the block items
123 later on in the tutorial, the image will be scaled automatically to the
124 correct size.
125
126 Notice the relative path for the Image element's \c source property. 
127 This path is relative to the location of the file that contains the \l Image element.
128 Alternatively, you could set the Image source to an absolute file path or a URL
129 that contains an image.
130
131 You should be familiar with the code so far. We have just created some basic
132 elements to get started. Next, we will populate the game canvas with some blocks.
133 */
134
135
136 /*!
137 \page qml-advtutorial2.html
138 \inqmlmodule QtQuick 1
139 \title QML Advanced Tutorial 2 - Populating the Game Canvas
140 \contentspage QML Advanced Tutorial
141 \previouspage QML Advanced Tutorial 1 - Creating the Game Canvas and Blocks
142 \nextpage QML Advanced Tutorial 3 - Implementing the Game Logic
143
144 \example declarative/tutorials/samegame/samegame2
145
146 \section2 Generating the blocks in JavaScript
147
148 Now that we've written some basic elements, let's start writing the game.
149
150 The first task is to generate the game blocks. Each time the New Game button
151 is clicked, the game canvas is populated with a new, random set of
152 blocks. Since we need to dynamically generate new blocks for each new game,
153 we cannot use \l Repeater to define the blocks. Instead, we will 
154 create the blocks in JavaScript.
155
156 Here is the JavaScript code for generating the blocks, contained in a new
157 file, \c samegame.js. The code is explained below.
158
159 \snippet declarative/tutorials/samegame/samegame2/samegame.js 0
160
161 The \c startNewGame() function deletes the blocks created in the previous game and
162 calculates the number of rows and columns of blocks required to fill the game window for the new game.
163 Then, it creates an array to store all the game
164 blocks, and calls \c createBlock() to create enough blocks to fill the game window.
165
166 The \c createBlock() function creates a block from the \c Block.qml file
167 and moves the new block to its position on the game canvas. This involves several steps:
168
169 \list
170
171 \o \l {QML:Qt::createComponent()}{Qt.createComponent()} is called to
172    generate an element from \c Block.qml.  If the component is ready,
173    we can call \c createObject() to create an instance of the \c Block
174    item.
175
176 \o If \c createObject() returned null (i.e. if there was an error
177    while loading the object), print the error information.
178
179 \o Place the block in its position on the board and set its width and
180    height.  Also, store it in the blocks array for future reference.
181
182 \o Finally, print error information to the console if the component
183    could not be loaded for some reason (for example, if the file is
184    missing).
185
186 \endlist
187
188
189 \section2 Connecting JavaScript components to QML
190
191 Now we need to call the JavaScript code in \c samegame.js from our QML files.
192 To do this, we add this line to \c samegame.qml which imports
193 the JavaScript file as a \l{Modules#QML Modules}{module}:
194
195 \snippet declarative/tutorials/samegame/samegame2/samegame.qml 2
196
197 This allows us to refer to any functions within \c samegame.js using "SameGame"
198 as a prefix: for example, \c SameGame.startNewGame() or \c SameGame.createBlock().  
199 This means we can now connect the New Game button's \c onClicked handler to the \c startNewGame()
200 function, like this:
201
202 \snippet declarative/tutorials/samegame/samegame2/samegame.qml 1
203
204 So, when you click the New Game button, \c startNewGame() is called and generates a field of blocks, like this:
205
206 \image declarative-adv-tutorial2.png
207
208 Now, we have a screen of blocks, and we can begin to add the game mechanics.
209
210 */
211
212 /*!
213 \page qml-advtutorial3.html
214 \inqmlmodule QtQuick 1
215 \title QML Advanced Tutorial 3 - Implementing the Game Logic
216 \contentspage QML Advanced Tutorial
217 \previouspage QML Advanced Tutorial 2 - Populating the Game Canvas
218 \nextpage QML Advanced Tutorial 4 - Finishing Touches
219
220 \example declarative/tutorials/samegame/samegame3
221
222 \section2 Making a playable game
223
224 Now that we have all the game components, we can add the game logic that
225 dictates how a player interacts with the blocks and plays the game
226 until it is won or lost.
227
228 To do this, we have added the following functions to \c samegame.js:
229
230 \list
231 \o \c{handleClick(x,y)}
232 \o \c{floodFill(xIdx,yIdx,type)}
233 \o \c{shuffleDown()}
234 \o \c{victoryCheck()}
235 \o \c{floodMoveCheck(xIdx, yIdx, type)}
236 \endlist
237
238 As this is a tutorial about QML, not game design, we will only discuss \c handleClick() and \c victoryCheck() below since they interface directly with the QML elements. Note that although the game logic here is written in JavaScript, it could have been written in C++ and then exposed to QML. 
239
240 \section3 Enabling mouse click interaction
241
242 To make it easier for the JavaScript code to interface with the QML elements, we have added an Item called \c gameCanvas to \c samegame.qml. It replaces the background as the item which contains the blocks. It also accepts mouse input from the user.  Here is the item code:
243
244 \snippet declarative/tutorials/samegame/samegame3/samegame.qml 1
245
246 The \c gameCanvas item is the exact size of the board, and has a \c score property and a \l MouseArea to handle mouse clicks.
247 The blocks are now created as its children, and its dimensions are used to determine the board size so that
248 the application scales to the available screen size.
249 Since its size is bound to a multiple of \c blockSize, \c blockSize was moved out of \c samegame.js and into \c samegame.qml as a QML property.
250 Note that it can still be accessed from the script.
251
252 When clicked, the \l MouseArea calls \c{handleClick()} in \c samegame.js, which determines whether the player's click should cause any blocks to be removed, and updates \c gameCanvas.score with the current score if necessary. Here is the \c handleClick() function:
253
254 \snippet declarative/tutorials/samegame/samegame3/samegame.js 1
255
256 Note that if \c score was a global variable in the \c{samegame.js} file you would not be able to bind to it. You can only bind to QML properties.
257
258 \section3 Updating the score
259
260 When the player clicks a block and triggers \c handleClick(), \c handleClick() also calls \c victoryCheck() to update the score and to check whether the player has completed the game. Here is the \c victoryCheck() code:
261
262 \snippet declarative/tutorials/samegame/samegame3/samegame.js 2
263
264 This updates the \c gameCanvas.score value and displays a "Game Over" dialog if the game is finished.
265
266 The Game Over dialog is created using a \c Dialog element that is defined in \c Dialog.qml. Here is the \c Dialog.qml code. Notice how it is designed to be usable imperatively from the script file, via the functions and signals:
267
268 \snippet declarative/tutorials/samegame/samegame3/Dialog.qml 0
269
270 And this is how it is used in the main \c samegame.qml file:
271
272 \snippet declarative/tutorials/samegame/samegame3/samegame.qml 2
273
274 We give the dialog a \l {Item::z}{z} value of 100 to ensure it is displayed on top of our other components. The default \c z value for an item is 0.
275
276
277 \section3 A dash of color
278
279 It's not much fun to play Same Game if all the blocks are the same color, so we've modified the \c createBlock() function in \c samegame.js to randomly create a different type of block (for either red, green or blue) each time it is called. \c Block.qml has also changed so that each block contains a different image depending on its type:
280
281 \snippet declarative/tutorials/samegame/samegame3/Block.qml 0
282
283
284 \section2 A working game
285
286 Now we now have a working game! The blocks can be clicked, the player can score, and the game can end (and then you can start a new one).
287 Here is a screenshot of what has been accomplished so far:
288
289 \image declarative-adv-tutorial3.png
290
291 This is what \c samegame.qml looks like now:
292
293 \snippet declarative/tutorials/samegame/samegame3/samegame.qml 0
294
295 The game works, but it's a little boring right now. Where are the smooth animated transitions? Where are the high scores?
296 If you were a QML expert you could have written these in the first iteration, but in this tutorial they've been saved
297 until the next chapter - where your application becomes alive!
298
299 */
300
301 /*!
302 \page qml-advtutorial4.html
303 \inqmlmodule QtQuick 1
304 \title QML Advanced Tutorial 4 - Finishing Touches
305 \contentspage QML Advanced Tutorial
306 \previouspage QML Advanced Tutorial 3 - Implementing the Game Logic
307
308 \example declarative/tutorials/samegame/samegame4
309
310 \section2 Adding some flair
311
312 Now we're going to do two things to liven up the game: animate the blocks and add a High Score system.
313
314 We've also cleaned up the directory structure for our application files. We now have a lot of files, so all the
315 JavaScript and QML files outside of \c samegame.qml have been moved into a new sub-directory named "content".
316
317 In anticipation of the new block animations, \c Block.qml file is now renamed to \c BoomBlock.qml.
318
319 \section3 Animating block movement
320
321 First we will animate the blocks so that they move in a fluid manner. QML has a number of methods for adding fluid
322 movement, and in this case we're going to use the \l Behavior element to add a \l SpringAnimation.
323 In \c BoomBlock.qml, we apply a \l SpringAnimation behavior to the \c x and \c y properties so that the
324 block will follow and animate its movement in a spring-like fashion towards the specified position (whose
325 values will be set by \c samegame.js).Here is the code added to \c BoomBlock.qml:
326
327 \snippet declarative/tutorials/samegame/samegame4/content/BoomBlock.qml 1
328
329 The \c spring and \c damping values can be changed to modify the spring-like effect of the animation.
330
331 The \c {enabled: spawned} setting refers to the \c spawned value that is set from \c createBlock() in \c samegame.js.
332 This ensures the \l SpringAnimation on the \c x is only enabled after \c createBlock() has set the block to
333 the correct position. Otherwise, the blocks will slide out of the corner (0,0) when a game begins, instead of falling
334 from the top in rows. (Try commenting out \c {enabled: spawned} and see for yourself.)
335
336 \section3 Animating block opacity changes
337
338 Next, we will add a smooth exit animation. For this, we'll use a \l Behavior element, which allows us to specify
339 a default animation when a property change occurs. In this case, when the \c opacity of a Block changes, we will
340 animate the opacity value so that it gradually fades in and out, instead of abruptly changing between fully
341 visible and invisible. To do this, we'll apply a \l Behavior on the \c opacity property of the \c Image
342 element in \c BoomBlock.qml:
343
344 \snippet declarative/tutorials/samegame/samegame4/content/BoomBlock.qml 2
345
346 Note the \c{opacity: 0} which means the block is transparent when it is first created. We could set the opacity
347 in \c samegame.js when we create and destroy the blocks,
348 but instead we'll use \l{QML States}{states}, since this is useful for the next animation we're going to add. 
349 Initially, we add these States to the root element of \c{BoomBlock.qml}:
350 \code
351     property bool dying: false
352     states: [
353         State{ name: "AliveState"; when: spawned == true && dying == false
354             PropertyChanges { target: img; opacity: 1 }
355         },
356         State{ name: "DeathState"; when: dying == true
357             PropertyChanges { target: img; opacity: 0 }
358         }
359     ]
360 \endcode
361
362 Now blocks will automatically fade in, as we already set \c spawned to true when we implemented the block animations.
363 To fade out, we set \c dying to true instead of setting opacity to 0 when a block is destroyed (in the \c floodFill() function).
364
365 \section3 Adding particle effects
366
367 Finally, we'll add a cool-looking particle effect to the blocks when they are destroyed. To do this, we first add a \l Particles element in
368 \c BoomBlock.qml, like so:
369
370 \snippet declarative/tutorials/samegame/samegame4/content/BoomBlock.qml 3
371
372 To fully understand this you should read the \l Particles documentation, but it's important to note that \c emissionRate is set
373 to zero so that particles are not emitted normally.
374 Also, we extend the \c dying State, which creates a burst of particles by calling the \c burst() method on the particles element. The code for the states now look
375 like this:
376
377 \snippet declarative/tutorials/samegame/samegame4/content/BoomBlock.qml 4
378
379 Now the game is beautifully animated, with subtle (or not-so-subtle) animations added for all of the
380 player's actions. The end result is shown below, with a different set of images to demonstrate basic theming:
381
382 \image declarative-adv-tutorial4.gif
383
384 The theme change here is produced simply by replacing the block images. This can be done at runtime by changing the \l Image \c source property, so for a further challenge, you could add a button that toggles between themes with different images.
385
386 \section2 Keeping a High Scores table
387
388 Another feature we might want to add to the game is a method of storing and retrieving high scores.
389
390 To do this, we will show a dialog when the game is over to request the player's name and add it to a High Scores table.
391 This requires a few changes to \c Dialog.qml. In addition to a \c Text element, it now has a
392 \c TextInput child item for receiving keyboard text input:
393
394 \snippet declarative/tutorials/samegame/samegame4/content/Dialog.qml 0
395 \dots 4
396 \snippet declarative/tutorials/samegame/samegame4/content/Dialog.qml 2
397 \dots 4
398 \snippet declarative/tutorials/samegame/samegame4/content/Dialog.qml 3
399
400 We'll also add a \c showWithInput() function. The text input will only be visible if this function
401 is called instead of \c show(). When the dialog is closed, it emits a \c closed() signal, and
402 other elements can retrieve the text entered by the user through an \c inputText property:
403
404 \snippet declarative/tutorials/samegame/samegame4/content/Dialog.qml 0
405 \snippet declarative/tutorials/samegame/samegame4/content/Dialog.qml 1
406 \dots 4
407 \snippet declarative/tutorials/samegame/samegame4/content/Dialog.qml 3
408
409 Now the dialog can be used in \c samegame.qml:
410
411 \snippet declarative/tutorials/samegame/samegame4/samegame.qml 0
412
413 When the dialog emits the \c closed signal, we call the new \c saveHighScore() function in \c samegame.js, which stores the high score locally in an SQL database and also send the score to an online database if possible. 
414
415 The \c nameInputDialog is activated in the \c victoryCheck() function in \c samegame.js:
416
417 \snippet declarative/tutorials/samegame/samegame4/content/samegame.js 3
418 \dots 4
419 \snippet declarative/tutorials/samegame/samegame4/content/samegame.js 4
420
421 \section3 Storing high scores offline
422
423 Now we need to implement the functionality to actually save the High Scores table.
424
425 Here is the \c saveHighScore() function in \c samegame.js:
426
427 \snippet declarative/tutorials/samegame/samegame4/content/samegame.js 2
428
429 First we call \c sendHighScore() (explained in the section below) if it is possible to send the high scores to an online database.
430
431 Then, we use the \l{Offline Storage API} to maintain a persistent SQL database unique to this application. We create an offline storage database for the high scores using \c openDatabase() and prepare the data and SQL query that we want to use to save it. The offline storage API uses SQL queries for data manipulation and retrieval, and in the \c db.transaction() call we use three SQL queries to initialize the database (if necessary), and then add to and retrieve high scores. To use the returned data, we turn it into a string with one line per row returned, and show a dialog containing that string.
432
433 This is one way of storing and displaying high scores locally, but certainly not the only way. A more complex alternative would be to create a high score dialog component, and pass it the results for processing and display (instead of reusing the \c Dialog). This would allow a more themeable dialog that could better present the high scores. If your QML is the UI for a C++ application, you could also have passed the score to a C++ function to store it locally in a variety of ways, including a simple format without SQL or in another SQL database.
434
435 \section3 Storing high scores online
436
437 You've seen how you can store high scores locally, but it is also easy to integrate a web-enabled high score storage into your QML application. The implementation we've done her is very
438 simple: the high score data is posted to a php script running on a server somewhere, and that server then stores it and
439 displays it to visitors. You could also request an XML or QML file from that same server, which contains and displays the scores,
440 but that's beyond the scope of this tutorial. The php script we use here is available in the \c examples directory.
441
442 If the player entered their name we can send the data to the web service us
443
444 If the player enters a name, we send the data to the service using this code in \c samegame.js:
445
446 \snippet declarative/tutorials/samegame/samegame4/content/samegame.js 1
447
448 The \l XMLHttpRequest in this code is the same as the \c XMLHttpRequest() as you'll find in standard browser JavaScript, and can be used in the same way to dynamically get XML
449 or QML from the web service to display the high scores. We don't worry about the response in this case - we just post the high
450 score data to the web server. If it had returned a QML file (or a URL to a QML file) you could instantiate it in much the same
451 way as you did with the blocks.
452
453 An alternate way to access and submit web-based data would be to use QML elements designed for this purpose. XmlListModel
454 makes it very easy to fetch and display XML based data such as RSS in a QML application (see the Flickr demo for an example).
455
456
457 \section2 That's it!
458
459 By following this tutorial you've seen how you can write a fully functional application in QML:
460
461 \list
462 \o Build your application with \l {{QML Elements}}{QML elements}
463 \o Add application logic \l{Integrating JavaScript}{with JavaScript code}
464 \o Add animations with \l {Behavior}{Behaviors} and \l{QML States}{states}
465 \o Store persistent application data using, for example, the \l{Offline Storage API} or \l XMLHttpRequest
466 \endlist
467
468 There is so much more to learn about QML that we haven't been able to cover in this tutorial. Check out all the
469 examples and the \l {Qt Quick}{documentation} to see all the things you can do with QML!
470 */