\documentclass[a4paper, oneside, 10pt]{article}
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\section{\texorpdfstring{Função}{Funao}}
\label{sec:funao}
\lstset{frame=single}
\begin{lstlisting}

pong = function(   			#cria a função pong
	mode=c("easy","hard","arcade"),	#modo de jogo com 3 opções
	placar=T						#ter o placar como output?
)
{

###requerir pacotes apropriados####

if(!require(tcltk2)){install.packages("tcltk2");require(tcltk2)}	 	#janela da interface 
if(!require(tkrplot)){install.packages("tkrplot");require(tkrplot)}		#plotador de gráficos


###acertar o modo de jogo####
mode= match.arg(mode) 	#ajusta o que o usuário escreveu para as opções que existem ou pega a primeira opção caso esteja em branco

ojogo= function(mode){	#não tem mistério, essa função é o jogo inteiro

###preparando objetos úteis####

##bolinha##
bx = 10 		#posição em x
by = 5 			#posição em y
dbx= 0 			#velocidade em x
dby= 0.1	 	#velocidade em y

###paddle###
px = 10 	 	#posição do centro
ix = 10			#posição do oponente

###atraso do oponente###
delay = switch( #coloca um atraso... 
	mode,		#...de acordo com a dificuldde escolhida
	easy  = 20,	#no modo easy ele está 20 frames atrasado
	hard  = 10, #no hard são só 10
	arcade= 4	#no modo arcade o oponente não pode ser derrotado
)
	
###outros###
res  = "Aperte ok"		#mensagem caso o jogo acabe
GO   = F 				#checa se o jogo acabou
pxV  = tclVar(px*10)	#dummy para poder capturar a posição do slider depois
score= 0				#contador de pontos


plotatudo = function() {    #função que será chamada quando precisar plotar

	##criar a base do cenário####

	par(			#retira os labels...
		xaxt="n",	#...do eixo x e...
		yaxt="n",	#...do eixo y 
  		xaxs="i",   #Coloca a borda do plot nos pontos onde ele começa/termina (sem dar uma margem interna) em x... 
		yaxs="i"    #... e em y
	)

	##plota a bolinha####

	plot(					#faz um plot novo
		bx,by,          	#coordenadas da bolinha
		xlim=c(0,20),		#limite horizontal do gráfico 
		ylim=c(-0.5,20.5),	#limite vertical do gráfico (como os paddles ficam em 0 e 20, os valores aqui tem uma folga para a bolinha ter espaço para cair)
		pch=19,				#formato da bolinha
		xlab = "",			#retirando os rótulos de x...
		ylab = ""			#... e de y
		
	)
	
	##plota o paddle####

	segments(			#adiciona uma linha no plot
		x0 = px-2.5,	#dessa coordenada...
		x1 = px+2.5,	#até essa coordenada (calculamos os extremos do paddle com base em seu ponto central)
		y0 = 0,			#e será horizontal, na altura zero (y1 = y0 por default)
		lwd= 3			#a espessura da linha
	)
		
	###plota o inimigo####
	segments(			#adiciona uma linha no plot
	  	x0 = ix-2.5,	#dessa coordenada...
	 	x1 = ix+2.5,	#até essa coordenada (calculamos os extremos do paddle com base em seu ponto central)
	  	y0 = 20,		#e será horizontal, na altura zero (y1 = y0 por default)
	  	lwd= 3			#a espessura da linha
	)
		
	###insere o score####
	text(				#insere um texto na área do gráfico...
		x=20,			#...no canto esquerdo...
		y=20,			#...superior...
		labels=score,	#...contendo o score...
		pos=2			#...e com alinhamento à esquerda para não sair da área do plot
	)
}

###cria a interface####

tela = tktoplevel()						#abre uma janela
tktitle(tela) = "PONG!"					#muda o título da janela

tela$env$plot = tkrplot(tela, fun = plotatudo, hscale=1.5, vscale=1.5)	#cria um plot na janela "tela" usando a função "plotatudo" criada  e com o dobro to tamnho default

tela$env$slider <- tk2scale(			#cria um slider...
				tela,					#...na janela "tela"...
				from = 25,				#...com range de 25 (só números inteiros são aceitos, então a escala está multiplicada por 10 para ter maior precisão)...
				to = 175,				#...até 175 (não é de 0 a 200 porque o slider indica o centro do paddle e não queremos que ele saia da área de jogo) ...
				variable = pxV,			#...associado à variável pxV...
				orient = "horizontal",	#...que desliza na horizontal...
				length = 400			#...e tem esse comprimento
			)
tkgrid(tela$env$plot)								#Adiciona o plot na janela
tkgrid(tela$env$slider, padx = 20, pady = c(5, 15))	#Adiciona o slider na janela


	
##########################
### aqui começa o jogo ###
##########################


while(GO == F){ 	#enquanto não der game over
	
		##atualiza as posições####

		px = as.integer(tclvalue(pxV))/10		#atualiza a posição do paddle
		bx = bx+dbx								#atualiza a posição da bolinha em x
		by = by+dby								#atualiza a posição da bolinha em y
		ix = min(max(bx-(dbx*delay),2.5),17.5)	#atualiza a posição do oponente sem deixar ele passar da borda (com um delay)

		##colisão com as laterais####
		
		if(bx>=20 || bx <= 0){	#se sair da área de jogo na horizontal... 
			dbx=dbx*(-1)		#...inverter a direção horizontal
		}
		
	
		##colisão com o fundo####

		if(by<=0){ 					#se sair da área de jogo para baixo
			
			bx0 = (by*dbx) + bx 	#calcula onde o trajeto da bolinha intercepta o eixo y, explicação no fim do código para poluir menos


			if(bx0>=px-2.5 & bx0<=px+2.5){				#se atravessou o paddle
				
				score=score+round(abs(dbx)*10)*100+100	#dá uma pontuação baseada na velocidade da bolinha quando foi pega, mínimo de 100 porque sim

				dby=dby*(-1)							#inverte a diereção vertical
	
				dbx= min(								#atualiza a velocidade horizontal
					dbx+(bx0-px)/(2.5)*0.05, 			#dependendo da distancia do centro onde a bolinha tocou, a inclinação do trajeto muda...
					0.3									#..., mas tudo tem limite
					)  
			}
			else {							#se não...
				GO = "L"									#...game over, derrota :(
				res= "Bom jogo!\n Aperte ok para fechar"	#mensagem de derrota
				vic = F                           			#marca o resultado negativo
			}		
		}
		
		
		##colisão com o teto####
		
		if(by>=20){							#se sair da área de jogo para cima:
		  
		  bx20 = ((20-by)*dbx) + bx 		#calcula onde o trajeto da bolinha intercepta o teto
		  
		  if(bx20>=ix-2.5 & bx20<=ix+2.5){	#se atravessou o oponente
		    
		    dby=dby*(-1)					#inverte a diereção vertical
		    
		    dbx= min(						#atualiza a velocidade horizontal
		      dbx+(bx20-ix)/(2.5)*0.05, 	#dependendo da distancia do centro onde a bolinha tocou, a inclinação do trajeto muda...
		      0.3							#..., mas tudo tem limite
		    )  
		  }
		  else {										#se não...
		    GO = T										#...game over, vitória!
		    res= "Você venceu!\n Aperte ok para fechar"	#mensagem de vitória, 
		    vic = T                         			#resultado positivo
			score = score*10							#vencer multiplica seu score por 10
		  }		
		
		  
	  }

		
		
	##renderizar####
      tkrreplot(tela$env$plot)    #atualiza o plot com as novas posições calculadas		
      
	}#fim da partida
 

	###tela de game over#####
	tkmessageBox(title="Fim de Jogo",message=res, type="ok")	#exibe a mensagem final
	tkdestroy(tela)    											#fecha o jogo
  	
	return(data.frame(score,vic)) 								#retorna resultado como dataframe
  
 
} #termina ojogo()

##prepara o output####
resumo = data.frame(0,0)			#cria um dataframe para por os resultados dos jogos
resumo = resumo[0,0]				#esvazia o dataframe

##prepara para jogar pelo menos 1 vez####
play=tclVar(0)	#variável que diz se é pra rodar o jogo

while(tclvalue(play)==0){							#enquanto não dizer chega
	resumo = rbind(resumo,ojogo(mode=mode))			#roda ojogo() e salva o resultado em uma nova linha do resumo
	
	#depois do jogo
	win = tktoplevel()																		#cria uma janela nova
	tktitle(win)   = "Novo Jogo" 															#chama de Novo Jogo
	win$env$butsim = tk2button(win, text = "SIM", command = function() tclvalue(play) <- 0) #Coloca um botâo sim que na prática não faz nada
	win$env$butnope= tk2button(win, text = "NÃO", command = function() tclvalue(play) <- 1) #Coloca um botão não que diz chega
	
	tkgrid(tk2label(win, text = "Jogar Novamente?"))					#coloca um texto simples na janela
	tkgrid(win$env$butsim, win$env$butnope, padx = 20, pady = 15)		#coloca os botões na janela e em linha
	
	tkwait.variable(play)	#espera a variável play ser atualizada (na prática espera um botão ser apertado) para continuar com o código
	tkdestroy(win)			#fecha a janela
}


if(placar==T){								#se o placar foi pedido
	colnames(resumo) = c("score","vitoria")	#ajeita o nome das colunas
	return(resumo)							#e pode entregar
}


}
#considerações: ####

#1. Colocar o controle e o jogo em telas diferentes (como dito na proposta) tornava a experiência pior, agora eles estão na mesma janela

#2. O grau de precisão da posição da bolinha é maior do que eu pretendia originalmente, então os cálculos para corrigir a posição após colisões foi retirado por ser quase imperceptível

#3. Na proposta original seria retornado o tempo de jogo como forma de score, mas o calculo de score usado aqui é mais interessante

#4. O aumento de velocidade em y da bolinha também foi retirado por estar ativamente tornando o jogo menos divertido, além disso, para derrotar o oponente jogador terá que acelerar a bolinha por conta própria

#5. Dependendo do programa que você usar para trabalhar no R, as janelas criadas pelo tcltk podem aparecer quando você criar a função (mesmo sem dar o comando para rodar) e podem estar desconfiguradas....
#...Nesse caso, surgirá a janela de fim de jogo com a mensagem padrão "Aperte Ok". Apertar ok deve fazer as janelas fecharem. A função deve rodar normalmente independente disso acontecer.

#6. Os pacotes tcltk permitem que as funções do R sejam chamadas de acordo com eventos e rodem em paralelo, por exemplo o slider pode ter uma função chamada sempre que seu valor é mudado...
#...Provavelmente tem como fazer esse jogo rodar ainda melhor usando essas opções orientadas a eventos...
#..., mas considerando a justificativa da proposta achei melhor evita-las o máximo possível...
#...A janela de novo jogo atribui uma função aos botões que é ativada no evento do botão ser apertado, mas como tk.wait mantém o R em pausa até um botão ser apertado...
#...e essa função apenas atribui um novo valor a uma variável, a lógica não é diferente de pedir input do usuário na linha de comando, usei a janela pela estética.


#Cálculo por trás da intercepção da bolinha:####
# dado que a cada instante bolinha tem movimento retilíneo e uniforme, seu trajeto pode ser expresso em y = x*a + b 
# logo:
#
# 	by = bx * a + b 			[1]
# 	by - dby = (bx - dbx) * a + b	[2]
#
# para o caso em que estamos interessados, dby = -1
#
# substituímos [1] em [2] para descobrir 
#
#	a = -1/dbx 				[3]
#
# substituímos [3] em [1] para descobrir 
#
#	b = by+bx/dbx			[4]
#
# agora podemos usar [3] e [4] para calcular o valor de bx quando by = 0 
#	
#	0 = bx0 * (-1/dbx) + by+ bx/dbx 
#	bx0 = (by*dbx) + bx 
#
#
# o mesmo tipo de raciocínio foi utilizado para calcular bx20
########


\end{lstlisting}



\end{document}
