【文章內(nèi)容簡介】 10個應(yīng)用程序。但在 2021 年初，這個數(shù)字就已經(jīng)超過了 25 萬字大關(guān)。而隨著越來越多的應(yīng)用的誕生，由于其的多元化和普遍性越來越高，其發(fā)展趨勢已開始漸漸逼近世界智能手機龍頭蘋果公司推出的 ios 系統(tǒng)。而在多個 Android 的應(yīng)用程序排行榜中，無論是按照使用量或者人氣，或者收入， 70%以上的應(yīng)用排行榜榜首都是游戲。可見， Android 游戲應(yīng)用已漸漸深入人心。 Android 手機游戲應(yīng)用開發(fā)已漸漸占據(jù)市場主流 [12]。 現(xiàn)如今，電子游戲已慢慢滲透進人們生活中，并在扮演著越來越重的角色?？梢哉f，隨著它的迅猛發(fā)展，現(xiàn)今的電子游戲已經(jīng)不僅僅是一種娛樂，而是形成了一種文化現(xiàn)象。隨著社會的發(fā)展，人們的工作壓力與日俱增。與此同時相應(yīng)的減壓放松的方式也慢慢發(fā)生了變化 [7]。人們更趨于在家或者工作閑余時間以電子游戲的方式達到娛樂的目的。一次，也就意味著，電子游戲的利潤空間和發(fā)展空間是十分寬廣的。而作為現(xiàn)代人不可或缺，隨身攜帶的手機設(shè)備，則作為一類游戲的載體，有著廣泛的發(fā)展空間。而 Android 作為主流智能手機系統(tǒng)之一，研究和開發(fā)相應(yīng)應(yīng)用游戲是時代發(fā)展的趨勢 [13]。 關(guān)于 飛機大戰(zhàn)游戲設(shè)計 基本思想 飛機大戰(zhàn)這是一款經(jīng)典飛行射擊類游戲，精美絢麗的畫面，整體環(huán)境主要還是圍繞太空為主，高保真的音效，為玩家呈現(xiàn)一場不一樣射擊體驗。簡單的觸屏操作，觸屏按住隨意一個地方，左右移動，便可自動攻擊敵人，上下移動亦可躲避強敵。玩家在游戲中要做的就是駕駛著最新戰(zhàn)機，向敵人的總部發(fā)起了沖擊。這就要求玩家巧妙的運用有限的空間和通道，合理的安排飛機的位置才可能完成任務(wù)。 中北大學 2021 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 第 3 頁 共 46 頁 基本結(jié)構(gòu) 本游戲開發(fā)設(shè)計共分為游戲開場動畫、聲音模塊、游戲進行模塊、道具制造模塊、分數(shù)統(tǒng)計模塊五個模塊進行設(shè)計開發(fā)。通過對 Base 界面類的繼承實現(xiàn)了游戲開場動畫以及游戲資源文件的加載，當獲取用戶點擊（單指）游戲開始時，游戲進入主界面，此時通過工廠類生產(chǎn)出飛機以及敵機，用戶開始控制飛機進行游戲。該設(shè)計充分運用 java 面向?qū)ο蟮脑韺⑺械娘w機建立不同的類用以實現(xiàn)。并且根據(jù)玩家的進度適當?shù)某霈F(xiàn)道具，或是增強玩家飛機的子彈能力，或是贈予玩家刷屏炸彈，并實時對玩家計分。當玩家駕駛飛機死亡后，將出現(xiàn)游戲統(tǒng)計界面，對玩家的信息進行統(tǒng)計。以此鼓勵玩家 適用條件 本次游戲設(shè)計可以在 版本以上的手機運行，能自適應(yīng) Android 手機的各種分辨率。創(chuàng)建友好的 UI 界面，較強的游戲可玩性，操作的友好性。并利用游戲設(shè)計原則，提高游戲的智能，增強游戲的吸引力。由于游戲設(shè)計之處考慮過使用 cocos2d，但由于相關(guān)文檔的困乏，并未采用。因此軟件運行不如帶引擎的游戲運行的流暢，并可能出現(xiàn)不跟手的現(xiàn)象，實屬正常。 中北大學 2021 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 第 4 頁 共 46 頁 2 開發(fā)環(huán)境及相關(guān)技術(shù) 開發(fā)環(huán)境 硬件環(huán)境： Intel Core i3 2100 MHz + 4GB RAM 軟件環(huán)境： Windows 7+Eclipse+JDK+ ADT 相關(guān)技術(shù) 與 工具 Eclipse Eclipse 是著名的跨平臺的自由 集成開發(fā)環(huán)境 （ IDE）。 最初主要用來 Java 語言 開發(fā)，通過安裝不同的插件 Eclipse 可以支持不同的計算機語言，比如 C++和Python 等開發(fā)工具。 Eclipse 的本身只是一個框架平臺，但是眾多插件的支持使得Eclipse 擁有其他功能 相對固定的 IDE 軟件很難具有的靈活性。許多軟件開發(fā)商以Eclipse 為框架開發(fā)自己的 IDE。 JDK JDK(Java Development Kit， Java 開發(fā)包， Java 開發(fā)工具 )是一個寫 Java 的 applet和應(yīng)用程序的程序開發(fā)環(huán)境。它由一個處于操作系統(tǒng)層之上的運行環(huán)境還有開發(fā)者編譯，調(diào)試和運行用 Java 語言寫的 applet 和應(yīng)用程序所需的工具組成 。 JDK(Java Development Kit)是 Sun Microsystems 針對 Java 開發(fā)員的產(chǎn)品。自從 Java 推出以來，JDK 已經(jīng)成為使用最廣泛的 Java SDK（ Software development kit）。 JDK 由一個標準類庫和一組建立，測試及建立文檔的 Java 實用程序組成。其核心 Java API 是一些預定義的類庫，開發(fā)人員需要用這些類來訪問 Java 語言的功能。 Java API 包括一些重要的語言結(jié)構(gòu)以及基本圖形，網(wǎng)絡(luò)和文件 I/O。一般來說， Java API 的非 I/O部分對于運行 Java的所有平臺是相同的，而 I/O部分則僅在通用 Java環(huán)境中實現(xiàn) [1]。 ADT 即 Android Development Tools，在 Eclipse 編譯 IDE 環(huán)境中，需安裝 ADT (Android Developer Tools)Plugin,這是 Android 在 Eclipse 上的開發(fā)工具。目前 Android開發(fā)所用的開發(fā)工具是 Eclipse，在 Eclipse編譯 IDE環(huán)境中，安裝 ADT，中北大學 2021 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 第 5 頁 共 46 頁 為 Android 開發(fā)提供開發(fā)工具的升級或者變更，簡單理解為在 Eclipse 下開發(fā)工具的升級下載工具 [2]。 其中還包括 SDK(Software Development Kit)，一般 是一些被 軟件工程師 用于為特定的 軟件包 、軟件框架、硬件平臺、操作系統(tǒng)等建立 應(yīng)用軟件 的開發(fā)工具的集合。在 Android 中，它為開發(fā)者提供了庫文件以及其它開發(fā)所用到的工具。簡單理解為開發(fā)工具包集合，是整體開 發(fā)中所用到的工具包，如果你不用 Eclipse 作為你的開發(fā)工具，你就不需要下載 ADT，只下載 SDK 即可開發(fā)。 碰撞檢測技術(shù) 碰撞檢測在 2D/3D 游戲中至關(guān)重要，好的碰撞檢測要求人物在場景中可以平滑移動，遇到一定高度內(nèi)的臺階可以自動上去，而過高的臺階則把人擋住，遇到斜率較小的斜坡可以上去，斜率過大則把人擋住，在各種前進方向被擋住的情況下都要盡可能地讓人物沿合理的方向滑動而不是被迫停下。在滿足這 些要求的同時還要做到足夠精確和穩(wěn)定，防止人物在特殊情況下穿墻而掉出場景 [7]。 SurfaceView 可以直接從內(nèi)存或者 DMA 等硬件接口取得圖像數(shù)據(jù)，是個非常重要的繪圖容器。它的特性是：可以在主線程之外的線程中向屏幕繪圖上。這樣可以避免畫圖任務(wù)繁重的時候造成主線程阻塞，從而提高了程序的反應(yīng)速度。在游戲開發(fā)中多用到SurfaceView，游戲中的背景、人物、動畫等等盡量在畫布 Canvas 中畫出。 中北大學 2021 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 第 6 頁 共 46 頁 3 需求分析 系統(tǒng)功能需求 業(yè)務(wù)需求分析 雖然現(xiàn)在市面上存在著各 種各樣的游戲版本 ,可是飛機大戰(zhàn)其市場還是相當大的，比如微信飛機大戰(zhàn)。因為它的特殊在于它能吸引人更深入 ,愛不釋手 .隨著游戲速度不斷加快 ,其刺激性也更強 .可以說該游戲的優(yōu)勢在于它的簡單易行 ,不論是手機 ,還是小游戲機 ,都能很快順利的運行 .對于在外忙碌的人 ,不可能花費大量時間在娛樂上 ,大型游戲是行不通的 ,這樣的小游戲剛好迎合了他們的需求 . 飛機大戰(zhàn)游戲基于 JAVA 平臺編寫，采用 Android 技術(shù)開發(fā)的一款手機游戲。手機游戲程序是一項精度要求很高的程序系統(tǒng)，因為其代碼利用率很高。一個實時運行的最終作品，每秒都會運 行成千上萬行程序，繪圖事件、鍵盤事件都會以極高的頻率在后臺等待響應(yīng)，若有絲毫的差別都將很容易導致程序在運行不久后可能出現(xiàn)嚴重錯誤，甚至死循環(huán)。因此，其邏輯設(shè)計應(yīng)當相當嚴謹，需將所有可能發(fā)生的事件及意外情況考慮在設(shè)計中。 JAVA 是基于虛擬機的半解釋型編譯系統(tǒng)，其執(zhí)行效率較 C++等完全編譯后的程序會低很多，程序如果不進行精簡和優(yōu)化，將可能導致運行的不流暢。游戲的結(jié)束、開始、動態(tài)信息畫面作為構(gòu)成一個程序都是必不可少的重要部分。良好的用戶界面更是吸引用戶的硬指標，相關(guān)的美術(shù)構(gòu)圖和人性化設(shè)置也需要有一定的考慮。 用戶需求分析 用戶需求分析 指在系統(tǒng)設(shè)計之前和設(shè)計、開發(fā)過程中對用戶需求所作的 調(diào)查 與分析 ，是系統(tǒng)設(shè)計、系統(tǒng)完善和系統(tǒng)維護的依據(jù)。一個的好的用戶需求分析可以讓系統(tǒng) 變的更加完善，能貼合玩家的真實需求，從而達到一個游戲與玩家完全契合的水平。 本項目中用戶的需求如下圖所示： 中北大學 2021 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 第 7 頁 共 46 頁 圖 用戶需求用例圖 游戲開發(fā)成功后，最終用戶為各個年齡段的人群，用戶范圍相當廣泛。但是用戶對軟件產(chǎn)品也有一定的要求： （ 1）簡單易學 時間不管對于誰來說都是寶貴的，用戶不會愿意花大量時間去學習使用一款 軟件。一款軟件如果操作界面不友好，讓用戶難以上手使用，那就說明這款軟件開發(fā)得不夠成功，從而失去大量的用戶。所以本項目必須擁有良好的交互界面，讓用戶安裝之后就能進行游戲。 （ 2）運行穩(wěn)定 一款軟件設(shè)計得不夠好，那么就有可能在運行的時候出現(xiàn)一些不可預料的錯誤從而造成軟件崩潰。如果用戶正在游戲突然軟件崩潰了，無疑會讓用戶感到非常不舒服，有可能就把軟件給卸載了，這樣也會失去很多用戶。 （ 3）操作簡便 用戶不是程序員，他們不知道程序的內(nèi)部邏輯。所以程序員必須提供給用戶便捷的操作接口來供用戶操作，靈活便捷的操作性直接影響了一款軟件的好壞。軟件是做給用戶使用的，所以一切都要站在用戶的角度來看問題。 功能需求分析 本項目是一個運行在 Android 手機上的游戲，玩家可 以從手機觸屏開始游戲，中北大學 2021 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 第 8 頁 共 46 頁 操控游戲，結(jié)束游戲； 玩家開始游戲后，在手機屏幕上繪制出一架玩家飛機以及多架敵機，玩家飛機可以響應(yīng)用戶的手指，隨手指移動，并不斷的發(fā)出子彈攻擊敵機，敵機在屏幕上段隨機出現(xiàn)，并沿著垂直線以一定的速度下落至屏幕下端，如果敵機碰上玩家飛機，那么游戲結(jié)束。同時生產(chǎn)一個太空幕布不斷的下移。當玩家飛機的子彈碰上敵機時會根據(jù)敵機類型以及被攻擊次數(shù)來選擇是否墜毀，不論是玩家飛機墜毀或者敵機墜毀，都會出現(xiàn)爆炸畫面。 當游戲結(jié)束后，顯示并保存玩家在游戲中所獲得的分數(shù)。 本 Android 飛機大戰(zhàn)游戲，總體 分為以下幾個四模塊： （ 1） 開場動畫模塊 本模塊用于用戶登陸游戲的設(shè)計，該模塊具有初始畫布功能，初始化聲音功能，同時保持屏幕全屏并且屏幕常亮，能繪制飛機的過場動畫以及開始游戲和退出游戲按鈕，通過 Java 線程及 Android 線程知識，能通過不同的按鈕點擊返回不同的參數(shù)用以判斷是進入游戲主界面還是退出游戲，如果沒有操作的話，則一直停留在此界面，并且不停的播放飛機大戰(zhàn)的過場動畫，該模塊設(shè)計精良，界面美觀大方，飛機過場動畫流暢。 （ 2） 道具制造模塊 本模塊用于在用戶進入游戲主界面時，制造出游戲運行時所需的道具，這些道具包括大 型敵機、 BOSS 子彈、 BOSS 敵機、中型敵機、導彈物品、玩家飛機的子彈（兩種威力）、玩家飛機、小型敵機。該模塊為這些道具初始化了圖片資源以及繪圖方法，并且定義了每個道具的邏輯屬性，以方便游戲操作模塊、分數(shù)統(tǒng)計模塊的調(diào)用。該模塊充分運用 java 面向?qū)ο蟮闹R，合理運用了接口的定義，為每個子彈，飛機都設(shè)置了基類，以方便日后對程序進行調(diào)整。 （ 3） 游戲操作模塊 本模塊為飛機大戰(zhàn)游戲核心模塊，進入本模塊之后， Surface view 會描繪出游戲背景幕布，以及玩家飛機，和上方飛來的敵機，本模塊要求能監(jiān)聽玩家操作，玩家可以 通過觸摸屏觸點的位置不同來控制飛機。在玩家飛機出現(xiàn)時飛機連續(xù)發(fā)子中北大學 2021 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 第 9 頁 共 46 頁 彈，只要飛機出現(xiàn)，就持續(xù)發(fā)射。飛機具有多樣性供玩家選擇，飛機可以升級子彈威力、飛機可以改變子彈類型、還能出現(xiàn)大招即飛機有清屏導彈。游戲操作模塊定義的敵機為上下飛行的，都是統(tǒng)一從屏幕上方飛下來，敵機不具備發(fā)射子彈功能，但是當敵機碰撞到玩家飛機后，玩家飛機死亡。當敵機只要出現(xiàn)在子彈圖片范圍內(nèi)，根據(jù)子彈威力選擇掉血或者爆炸。在游戲進行中，會出現(xiàn)音效，每次玩家飛機發(fā)射子彈是都會出現(xiàn)聲音，當飛機爆炸是也會出現(xiàn)相應(yīng)的音效。 （ 4） 分數(shù)統(tǒng)計模塊 在游戲進行中時， 本模塊進行實時的分數(shù)統(tǒng)計，根據(jù)不同的擊落類型給予玩家不同的分數(shù)，并在玩家游戲結(jié)束時，給出玩家分數(shù)統(tǒng)計結(jié)果，以此鼓勵玩家。增加游戲的趣味性以及可玩性。 功能劃分概圖 圖 功能劃分概圖 中北大學 2021 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 第 10 頁 共 46 頁 4 概要設(shè)計 總體設(shè)計 系統(tǒng)流程 系統(tǒng)主要是設(shè)計設(shè)計并實現(xiàn)飛機大戰(zhàn)游戲操作，通過畫筆繪制游戲界面展示給玩家。系統(tǒng)流程如圖 所示： 圖 系統(tǒng)流程圖 中北大學 2021 屆