写个简单的飞机游戏玩玩(一个简单的飞机)

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写个简单的飞机游戏玩玩

侯亮

前些天看了《Android游戏编程之从零开始》一书中一个简单飞机游戏的实现代码，一时手痒，也写了一个练练手。虽然我的本职工作并不是写游戏，不过程序员或多或少都有编写游戏的情结，那就写吧，Just for fun！游戏的代码部分我基本上全部重写了，至于游戏的图片资源嘛，我老实不客气地全拿来复用了一下，呵呵，希望李华明先生不要见怪啊。

在Android平台上，SurfaceView就足以应付所有简单游戏了。当然我说的是简单游戏，如果要写复杂游戏，恐怕还得使用各种游戏引擎，不过游戏引擎不是本文关心的重点，对于我写的简单游戏来说，用SurfaceView就可以了。

飞机游戏的一个小特点是，画面总是在变动的，这当然是句废话，不过却能引出一个关键的设计核心，那就是“帧流”。帧流的最典型例子大概就是电影啦，我们知道，只要胶片按每秒钟帧（或者更高）的速率播放，人&#;就会误以为看到了连续的运动画面。飞机游戏中的运动画面大体也是这样呈现的，因此游戏设计者必须设计出一条平滑的帧流，并且帧率要足够快。

从技术上说，我们可以在一个线程中，构造一个不断绘制“帧”的while循环，并在每次画好帧后，调用Thread.sleep()睡眠合适的时间，这样就可以实现一个相对平滑的帧流了。

另一方面，游戏的逻辑也是可以融入到帧流里的，也就是说，每次画好帧后，我们可以调用一个类&#;execLogic()的函数来执行游戏逻辑，从而（间接）产生新的帧。而游戏逻辑又可以划分成多个子逻辑，比如关卡背景逻辑、敌人行为逻辑、玩家飞机逻辑、子弹行为逻辑、碰撞逻辑等等，这个我们后文再细说。

大概说起来就是这么多了，现在我们逐个来看游戏设计中的细节。

我们先写个全屏显示的Activity：

这个Activity的主视图是PlaneGameView类，它继承于SurfaceView。

一旦surface创建成功，我们就启动一个线程，这个线程负责运作帧流。

mGameThread线程的核心run()函数的代码如下：

画帧、游戏逻辑、合适的sleep，一气呵成。为了便于计算，此处我采用了每秒帧的帧率，所以每帧平均毫秒，而且因为画帧和执行游戏逻辑都是需要消耗时间的，所以合适的sleep()动作应该写成：Thread.sleep( - (end - start))。

为了便于管理，我设计了一个GameManager管理类。这个类到底是干什么的呢？简单地说，它整合了游戏中的所有元素，目前有：

当然，以后还可以再扩展一些东西，它们的机理是接近的。

GameManager的代码截选如下：

GameManager的总模块关系示意图如下：

既然在“帧流”线程里最重要的动作是drawFrame()和execLogic()，那么GameManager类也必须提供这两个成员函数，这样帧流线程只需直接调用GameManager的同名函数即可。

帧流线程的drawFrame()函数，其代码如下：

其中GameManager的drawFrame()函数如下：

无非是调用所有游戏角色的drawFrame()而已。

每个游戏角色有自己的存活期，在其存活期中，可以通过drawFrame()向canvas中的合适位置绘制相应的图片。示意图如下：

在上面的示意图中，两个enemy的生存期都只有5帧，当帧流绘制到上图的紫色帧时，会先绘制enemy_1的第1帧，而后绘制enemy_2的第5帧，最后绘制player的当前帧。（当然，这里我们只是简单阐述原理，大家如有兴趣，可以再在这张图上添加其他的游戏元素。）绘制完毕后的最终效果，就是屏幕展示给用户的最终画面。

每个游戏角色都非常清楚自己当前应该如何绘制，而且它通过执行自己的子逻辑，决定出下一帧该如何绘制，这就是游戏中最重要的画帧流程。

其实，游戏的整体运作是由两个方面带动的，一个是“软件内部控制”，主要控制所有“非player角色”的移动和动作，比如每个enemy下一步移动到哪里，如何发射子弹等等；另一个是“用户操作”，主要控制“player角色”的移动和动作（这部分我们放在后文再说）。在前文所说的帧流线程里，是通过调用GameManager的execLogic()来完成所有“软件内部控制”的，其代码如下：

从上面代码就可以看出，GameManager所管理的子逻辑大概有以下几个：

我们先看前面execLogic()函数里的第一句：mCurState.execLogic()，这个mCurState是GameStage类型的，这个类主要维护当前关卡的相关数据。目前这个类非常简单，只维护了关卡背景图以及本关enemy的出现顺序表。

一般来说，飞机游戏的背景是不断滚动的。为了实现滚动效果，我们可以绘制一张比屏幕长度更长的图片，并首尾相接地循环绘制它。

在StageBg里，mBackGroundBmp1和mBackGroundBmp2这两个域其实指向的是同一个位图对象，之所以写成两个域，是为了代码更易于阅读。另外，mBgScrollSpeed用于表示背景滚动的速度，我们可以通过修改它，来体现飞行的速度。

GameStage的另一个重要职责是向游戏的主控制器（GameManager）提供一张表示敌人出场顺序的表，为此它提供了getEnemyMap()函数：

该函数返回的二维数组，表达的就是敌人的出场顺序和出场位置。我们目前是这样安排的，将屏幕均分为9列，每一列的特定位置对应二维数组中的一个整数，当数&#;为0时，表示此处没有敌人；当数&#;为1到3之间的整数时，分别代表此处将出现哪种敌人。现在我们只有3种敌人：DUCK，FLY，PIG。

这一关卡只有一个BOSS，其类型为3型，对应上面的PIG。我们可以看到，它只会在上面出场表的最后一行出现一次。

关卡里的所有敌人最好能统一管理，所以我编写了EnemyManager类。EnemyManager的定义截选如下：

其中mEnemyList列表中会记录关卡里产生的所有敌人，当敌人被击毙之后，程序会把相应的Enemy对象从这张表中删除。mEnemyMap记录的其实就是前文所说的敌人的出场顺序表。另外，为了便于创建Enemy对象，我们可以先创建一个EnemyFactory对象，并记入mEnemyFactory域。

另外，我们还需要管理所有Enemy发出的子弹，我们为EnemyManager添加了mBulletsMgr域，意思很简单，日后每个Enemy发射子弹时，其实都是向这个BulletsManager添加子弹对象。与此同理，我们还需要一个记录爆炸效果的爆炸管理器，那就是mExplodeMgr域。每当一个Enemy被击毙时，它会向爆炸管理器中添加一个爆炸效果对象。

EnemyManager的绘制动作很简单，只需遍历一下所记录的Enemy列表，调用每个Enemy对象的drawFrame()函数即可。

执行逻辑的动作也差不多，都需要遍历Enemy列表：

请注意，EnemyManager的execLogic()在一开始会调用execAddEnemyLogic()函数，因为我们总需要一个地方添加关卡里的enemy吧。

我们用一个mEnemyCounter计数器，来控制添加enemy的频率。帧流里每流动一帧，耗时大概毫秒（因为我们设的帧率是帧/秒），那么帧大概会耗时 * = 毫秒。也就是说，每过1.2秒，我们就会向EnemyManager里添加一行enemy。至于这一行里具体有什么类型的enemy，是由mEnemyMap[ ]数组决定的。

addEnemy的代码如下：

代码很简单，先利用EnemyFactory根据不同的enemyType，创建相应的enemy对象。然后为每个enemy设置重要的关联对象，比如mBulletsMgr、mExplodeMgr、mPlayer。这是因为enemy总是要发子弹的嘛，那么它每发一颗子弹，都要向“子弹管理器”里添加子弹对象。同理，当enemy爆炸时，它也会向“爆炸管理器”里添加一个爆炸效果对象。又因为enemy常常需要瞄准玩家发射子弹，那么它就需要知道玩家的位置信息，因此setTarget(mPlayer)也是必要的。

接着我们将enemy对象添加进EnemyManager的mEnemyList列表中。另外还需要为不同enemy设置不同的初始信息，比如初始位置、运行速度等等。

游戏中所有的子弹，不管是enemy发射的，还是玩家发射的，都必须添加进“子弹管理器”加以维护。只不过为了便于处理，我们把enemy和玩家发射的子弹分别放在了不同的BulletsManager里。这就是为什么在GameManager里，会有两个BulletsManager的原因：

BulletsManager的代码如下：

从代码上看，它的drawFrame()和execLogic()和EnemyManager的同名函数很像。在execLogic()中，每当发现一颗子弹已经报废了，就会把它从mBulletsList列表里删除。嗯，用isDead()来表达子弹是否报废了好像不太贴切，不过大家应该都能够理解吧，呵呵。

BulletsManager还得向外提供一个getBullets()函数，以便外界进行碰撞判断。这个我们在后文再细说。

爆炸效果管理器和子弹管理器的逻辑代码差不多，所以我们就不贴它的execLogic()和drawFrame()的代码了。

每个爆炸效果会对应一个Explode对象。因为爆炸效果一般都会表现为动画，所以Explode内部必须记录下自己当前该绘制哪一张图片了。在我们的程序里，爆炸资源图如下：

这张爆炸图会在Explode对象构造之时传入，而且外界会告诉Explode对象，爆炸图中总共有几帧。Explode的构造函数如下：

每当ExplodeManager遍历执行每个Explode对象的execLogic()时，会改变当前应该绘制的帧号。这样当游戏总帧流流动时，爆炸效果也就动起来了。Explode的execLogic()函数如下：

具体绘制爆炸帧时，我们只需把爆炸图中与mCurFrameIdx对应的那一部分画出来就可以了，这就必须用到clipRect()。Explode的drawFrame()函数如下：

一开始计算的srcRect，表示的就是和mCurFrameIdx对应的绘制部分。

其实，不光是爆炸效果，我们的每一类Enemy都是具有自己的动画的。它们的绘制机理和爆炸效果一致，我们就不赘述了。下面只贴出三类Enemy的角色动画图：

现在我们来看玩家控制的角色——Player类。它和Enemy最大的不同是，它是直接由玩家控制的。玩家想把它移到什么地方，他就得乖乖地移到那个地方去，为此它必须能够处理MotionEvent。

注意，为了保证良好的用户体验，我们需要在用户点击屏幕之时，先计算一下手指点击处和Player对象当前所在位置之间的偏移量，以后在处理ACTION_MOVE时，还需用x、y减去偏移量。这样，就不会出现Player对象从旧位置直接跳变到手指点击处的情况。

现在我们来说说碰撞处理。在飞机游戏里，一种典型的碰撞情况就是被子弹击中啦。对于Player来说，它必须逐个判断敌人发出的子弹，看自己是否已和某个子弹亲密接触，如果是的话，那么Player就得减血，如果没血可减了，就算被击毙了。

对于简单的游戏而言，我们只需判断子弹所占的Rect范围是否和Player所占的Rect范围有交集，如果是的话，就可以认为发生碰撞了。当然，为了增加一点儿趣味性，我们是用一个比Player Rect更小的矩形来和子弹Rect比对的，这样可以出现一点儿子弹和Player擦身而过的惊险效果。

在GameManager的execLogic()的最后一步，会调用execCollsionLogic()函数。该函数的代码如下：

意思很简单，Player需要和所有enemy发出的子弹进行比对，而每个enemy需要和Player发出的子弹比对。我们只看Player的doWithCollision()函数，代码如下：

其中那个effectRect就是比Player所占矩形更小一点儿的矩形啦。我们遍历BulletsManager中的每个子弹，一旦发现哪个子弹和effectRect有交集，就执行doCollide()。

如果写得复杂一点儿的话，不同enemy发出的子弹的威力应该是不一样的。不过在本游戏中，每颗子弹的威力都定为1了。也就是说，传入doCollide()的power参数的&#;总为1。每次碰撞时，Player就减一滴血（mMyHP -= power），然后立即跳变到STATE_ADJUST状态或STATE_EXPLODE状态。

另一方面，enemy和Player发出的子弹也有类&#;的判断，只是判断条件更加宽松一些，这样可以给玩家增加一点儿射击的爽快感，呵呵。关于这部分的代码我们就不重复贴了。

Player需要完成的另一个效果是被击中后，闪烁一段很短的时间，在这段时间内，它会暂时处于无敌状态，这样做可以避免玩家出现被多颗子弹同时击中而被瞬杀的情况。为此我们设计了一个“调整状态”，就是我们刚刚看到的STATE_ADJUST状态啦。

一旦Player被击中，只要它的mMyHP（血&#;）没有减到0，那么它立即跳变到STATE_ADJUST。在这种状态下，我们不再每次都绘制Player图片了，而是隔一帧绘制一次，这样就可以达到闪烁的效果了。当然这个状态的维持时间很短，我们会记录一个mAdjustCounter计数变量，每次执行execLogic()会给这个计数器加1，直到加到6，我们就从STATE_ADJUST状态，跳变回普通状态（STATE_ALIVE状态）。

飞机游戏还需要一个简单的“信息显示板”，来显示一些重要的信息。在本游戏中，我只显示了Player的剩余血量（每滴血用一个红心表示），大家有兴趣可以再添加玩家分数等信息。

我们设计的信息显示板是GameInfoPanel，它的逻辑非常简单：

只是简单地记录一下Player的血量而已。

绘制时，它根据所记录的血量&#;绘制相应的红心图片就可以了：

至此，我们已经把这个小游戏的主要设计方面都讲到了。当然，因为这个游戏只是我为了好玩而写的一个demo程序，所以肯定有很多地方并不完备，这个我想大家也是可以理解的。那么就先说这么多吧。最后让我们来贴两张游戏截图，乐呵一下。

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