【文章內(nèi)容簡介】 能力相對較佳、在電力供應(yīng)上相對比較充足的嵌入式裝置 (比方說冷氣機(jī)、電冰箱、電視機(jī)頂盒 (settop box))。因?yàn)檫@兩種型態(tài)的嵌入式裝置，所以 Java 引入了一個(gè)叫做 Configuration 的概念，把上述運(yùn)算功能有限、電力有限的嵌入式裝置定義在 Connected Limited Device Configuration(CLDC)規(guī)格之中；而另外一種裝置則規(guī)范為 Connected Device Configuration(CDC)規(guī)格。也就是說， J2ME 先把所有的嵌入式裝置利用 Configuration 的概念區(qū)隔成兩種抽象的型態(tài)。 J2ME 平臺(tái)被認(rèn)為是最杰出的手機(jī)游戲平臺(tái)，它為開發(fā)者、設(shè)備制造商、網(wǎng)絡(luò)通信公司和消費(fèi)者廣泛接受。它有一些非常重要的特征對所有組織都有益。因?yàn)?J2ME 應(yīng)用在不同設(shè)備上都是便攜式的，他們常?？稍诰W(wǎng)絡(luò)上下載和執(zhí)行。如果沒有正確的防范，它則為用戶和無線通信公司冒著無數(shù)個(gè)安全的風(fēng)險(xiǎn)。幸運(yùn)的是， Java 被設(shè)計(jì)成一種安全的語言。所有字節(jié)碼應(yīng)用在執(zhí)行之前都要校驗(yàn)； JVM在執(zhí)行過程中監(jiān)督應(yīng)用的安全性和存儲(chǔ)違反問題。 MIDP v2 運(yùn)行時(shí)間包括一個(gè)完全特征化的、基于域的安全管理 員，它在應(yīng)用的數(shù)字簽名者鑒別的基礎(chǔ)上賦予應(yīng)用 API 級(jí)許可。 縱觀 IT 產(chǎn)業(yè)的歷史，就像軍事的發(fā)展時(shí)常推動(dòng)計(jì)算機(jī)的演化一樣，計(jì)算機(jī)游戲已經(jīng)成為技術(shù)創(chuàng)新背后的動(dòng)力之一。計(jì)算機(jī)游戲者渴望更加強(qiáng)大的硬件計(jì)算能力；渴望不受不同的軟件的限制 ——無論是將圖形強(qiáng)制在人工智能（ AI）上 還是網(wǎng)絡(luò)安全性。游戲開發(fā)者和玩家常常是前沿計(jì)算機(jī)技術(shù)的最早的采用者。由于他們的創(chuàng)新天性，游戲不再是由大型采購公司控制的技術(shù)產(chǎn)品 ——游戲領(lǐng)域總是有充足的空間給那些在這方面有天分的單個(gè)創(chuàng)新者。 手機(jī)游戲的盈利主要是由于它們的涉及面很廣。手機(jī)已經(jīng) 與現(xiàn)代生活方式緊緊地結(jié)合在一起。他們是最普遍攜帶的個(gè)人用品中僅次于鑰匙和錢包的東西。傳統(tǒng)的臺(tái)式機(jī)游戲?qū)⒛繕?biāo)鎖定在低級(jí)趣味的人和青少年身上，而手機(jī)游戲則每個(gè)人都可以訪問的到 ——隨時(shí)，隨地。盡管每個(gè)手機(jī)游戲都不貴，但是巨大的使用量（如：每人每星期一個(gè)新游戲）將使得這個(gè)市場商機(jī)無限。但是，對于開發(fā)者來說，將控制臺(tái)游戲遷移到手機(jī)游戲工程很大。因?yàn)樗麄兯嫦虻膶ο?、生活方式和分布式模型都有著極大的區(qū)別。 小結(jié) 本章 介紹了手機(jī)在無線應(yīng)用方面的當(dāng)今概況， J2ME 的相關(guān)內(nèi)容，分析了J2ME 在手機(jī)軟件開發(fā)中起的重要作用，描述 了本論文的相關(guān)背景。 第二章 開發(fā)環(huán)境 Java 手機(jī)游戲的開發(fā)工具有很多種，像 eclipse 、 JBuilderX 、只要 JDK + WTK + 文本編輯器、 beans+mobile 包等等都是已經(jīng)比較成熟的開發(fā)工具。本章介紹本游戲的開發(fā)環(huán)境以及相關(guān)知識(shí)。 . 開發(fā)環(huán)境 操作系統(tǒng)： Microsoft Windows XP 程序語言： Java 2 開 發(fā) 包： Java(TM) 2 Standard Edition () Sun Micro. J2ME Wireless Tool Kit 開發(fā)平臺(tái)： Netbeans IDE Mobility Pack . Java 語言特點(diǎn) (1) 平臺(tái)無關(guān)性 Java 引進(jìn)虛擬機(jī)原理，并運(yùn)行于虛擬機(jī)，實(shí)現(xiàn)不同平臺(tái)之間的 Java 接口。Java 的數(shù)據(jù)類型與機(jī)器無關(guān)。 (2) 安全性 Java 的編程類似 C++,但舍棄了 C++的指針對存儲(chǔ)器地址的直接操作，程序運(yùn)行時(shí)，內(nèi)存由操作系統(tǒng)分配，這樣可以避免病毒通過指針入侵系統(tǒng)。它提供了安全管理器，防止程序的非法訪問。 (3) 面向?qū)ο? Java 吸收了 C++面向?qū)ο蟮母拍?，將?shù)據(jù)封裝于類中，實(shí)現(xiàn)了程序的簡 潔性和便于維護(hù)性，使程序代碼可以只需一次編譯就可反復(fù)利用。 (4) 分布式 Java 建立在 TCP/IP 網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上，提供了用 HTTP 和 FTP 協(xié)議傳送和接收信息的庫函數(shù)，使用其相關(guān)技術(shù)可以十分方便的構(gòu)建分布式應(yīng)用系統(tǒng)。 (5) 健壯性 Java 致力與檢查程序在編譯和運(yùn)行時(shí)的錯(cuò)誤，并自動(dòng)回收內(nèi)存，減少了內(nèi)存出錯(cuò)的可能性。 Java 取消了 C 語言的結(jié)構(gòu)、指針、 define 語句、多重繼承、 goto語句、操作符、重載等不易被掌握的特性，提供垃圾收集器自動(dòng)回收不用的內(nèi)存空間 [5]。 . 關(guān)于 J2ME 程序開發(fā) 在 Java 規(guī)格之中有一組所謂的核 心類函數(shù)庫（ Core Class,即 java.*），在核心類以外還有所謂的擴(kuò)充類函數(shù)庫（ Extended Class,即 javax.*）。根據(jù)對這兩種類所支持的程度， Sun Microsystems 進(jìn)而區(qū)分出四種不同的 Java 版本，如圖 所示 [6]。 該圖 說明了這些版本所支持的 Java 基本類型（ primitive type,即 boolean、byte、 short、 int、 long、 float、 double 這些類型）的范圍。越靠近同心圓的外面，所支持的核心類函數(shù)庫就越完整。反之，位于同心圓內(nèi)部的 Java 版本 ，所支持的就只是核心類函數(shù)庫的子集，而且越往里面，所支持的核心類函數(shù)庫集合就越小。同理，越是同心圓的外部，所支持的 Java 基本類型就越完整，而越往同心圓內(nèi)部，所支持的 Java 基本類型就越少。 圖 Java 版本示意圖 J2EE J2SE J2ME Smart Card . 關(guān)于 Netbeans IDE NetBeans 是一個(gè)成功的開發(fā)源碼計(jì)劃，擁有全球近 100 個(gè)合作伙伴的不斷發(fā)展壯大的團(tuán)體。 Sun Microsystems 于 2021 年 6 月創(chuàng)建了 NetBeans 開放源碼計(jì) 劃，并繼續(xù)充當(dāng)該計(jì)劃的主贊助商。 目前存在兩個(gè)產(chǎn)品： NetBeans IDE 和 NetBeans 平臺(tái)。 NetBeans IDE 是一個(gè)開發(fā)環(huán)境 － 供程序員編寫、編譯、調(diào)試和部署程序的一個(gè)工具。 它是用 Java 編寫的 － 但卻可以支持任何編程語言。 另外也有巨大數(shù)量的模塊來擴(kuò)展 NetBeans IDE，它是一個(gè)免費(fèi)產(chǎn)品，不限制其使用形式。 此外還可獲得 NetBeans 平臺(tái) － 一個(gè)模塊化的且可擴(kuò)展的基礎(chǔ)，用作創(chuàng)建大型桌面應(yīng)用程序的軟件基石。 ISV 合作伙伴提供增值的插件，它們很容易集成 到 IDE 中，并且也可用以開發(fā)其本身的工具和解決方案。 NetBeans 可支持 Java 2 平臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)版 (J2SE)應(yīng)用的創(chuàng)建、采用 JSP 和 Servlet 的 2 層 Web 應(yīng)用的創(chuàng)建，以及用于 2層 Web 應(yīng)用的 API 及軟件的核心組的創(chuàng)建。此外， NetBeans 還預(yù)裝了一個(gè) Web 服務(wù)器，即 TomCat，從而免除了繁瑣的配置和安裝過程。所有這些都為 Java 開發(fā)人員創(chuàng)造了一個(gè)可擴(kuò)展的開放源多平臺(tái)的 Java IDE，以支持他們在各自所選擇的環(huán)境中從事開發(fā)工作，如 Solaris、 Linux、 Windows 或Macintosh。 NetBeans 也 ?面向 JDK 、 和 的應(yīng)用開發(fā)提供支持。 這兩個(gè)產(chǎn)品都可免費(fèi)用于商業(yè)和非商用目的，并且在 Common Development and Distribution License (CDDL) 的限制下可獲得供重用的源碼。 . 關(guān)于 Mobility Pack Mobility Pack 是 Netbeans IDE 的一個(gè)插件，用于開發(fā) J2ME 應(yīng)用程序。可以開發(fā)，測試和調(diào)試 MIDP 應(yīng)用程序， Mobility Pack 可以和 Netbeans IDE 無縫集成，支持 和 MIDP 開發(fā)環(huán)境。其功能非常強(qiáng)大，可以方便的管理項(xiàng)目、打包和簽名、混淆、部署。 Mobility Pack 還可以很容易的與第三方模擬器集成，為開發(fā)者提供了所需的運(yùn)行環(huán)境 [7]。 . 關(guān)于 Wireless Tool Kit WTK 的全稱是 Sun J2ME Wireless Toolkit —— Sun 的無線開發(fā)工具包。這一工具包的設(shè)計(jì)目的是為了幫助開發(fā)人員簡化 J2ME 的開發(fā)過程。使用其中的工具可以開發(fā)與 Java Technology for the Wireless Industry (JTWI, JSR 185) 規(guī)范兼容的設(shè)備上運(yùn)行的 J2ME 應(yīng)用程序。 WTK(Wireless Tool Kit)是 Sun 公司針對J2ME 推出的用于手機(jī)和 Palm 等移動(dòng)設(shè)備的開發(fā)包。該工具箱包含了完整的生成工具、實(shí)用程序以及設(shè)備仿真器，是除手機(jī)廠商的專用開發(fā)包外唯一的手機(jī)模擬器開發(fā)包。它通用性高，開發(fā)出的應(yīng)用程序可保證能運(yùn)行在大部分設(shè)備上，而不像專用廠商具有一定的不兼容性。雖然它沒有強(qiáng)大的功能和完善的調(diào)試手段，但它提供運(yùn)行模擬器的最基本組件，是其他 IDE 需集成采用的必備元素 [6]。 . Java Appication Manager 手機(jī)中負(fù)責(zé)調(diào)配程序運(yùn)行資源的管理后臺(tái)是 Java Application Manager。它所使用的傳輸媒體可以是紅外線、網(wǎng)絡(luò)、以及其他可用來傳輸?shù)拿襟w。 Java Application Manager 會(huì)從網(wǎng)絡(luò)上下載代表該 Application Suite 的 JAR 檔，接著在手機(jī)上安裝此 MIDlet Suite，然后在手機(jī)開始執(zhí)行該應(yīng)用程序。 . 小結(jié) 本 章介紹了 Java 語言的特點(diǎn)、本程序的開發(fā)環(huán)境及其相關(guān)工具的原理和使用。 第三章 相關(guān)技術(shù) 本章介紹一些游戲中遇到的問題。對于比較復(fù)雜的原理，技術(shù)做深入的介紹。其中碰撞檢測，雙緩沖技術(shù)應(yīng)用非常廣泛。 . 游戲中面臨的技術(shù)問題 (1) 游戲程序是一項(xiàng)精度要求很高的程序系統(tǒng)，因?yàn)槠浯a利用率很高。一個(gè)實(shí)時(shí)運(yùn)行的最終作品，每秒都會(huì)運(yùn)行成千上萬行程序，繪圖事件、鍵盤事件都會(huì)以極高的頻率在后臺(tái)等待響應(yīng)，若有絲毫的差別都將很容易導(dǎo)致程序在運(yùn)行不久后可能出現(xiàn)嚴(yán)重錯(cuò)誤，甚至死循環(huán)。因此，其邏輯設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)相當(dāng)嚴(yán)謹(jǐn)，基本將所有可能發(fā)生的事件及意外情況都考慮在設(shè)計(jì)中。 (2) 游戲中為了美觀，適用性強(qiáng) ，可能需要采用外部文件引入的圖片貼圖，有關(guān)貼圖，在 中提供了用于增強(qiáng)游戲功能的 game 包，使得解決靜態(tài)或動(dòng)態(tài)、畫面背景、屏幕刷新的雙緩沖等都有較好的解決方案。 (3) 游戲的地圖沒有僅僅通過繪圖來解決。否則，不僅難于控制和處理過多的元素，也會(huì)因過多的大型圖片而不能限制程序的大小，失去手機(jī)上運(yùn)行的程序的原則和 Java 的優(yōu)勢。 (4) Java 是基于虛擬機(jī)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低很多，程序如果不進(jìn)行精簡和優(yōu)化，將可能導(dǎo)致運(yùn)行的不流暢。除開發(fā)過程中對結(jié)構(gòu)上的控制、變量 的使用、算法的優(yōu)化等優(yōu)化外，還使用混淆器(Obfuscator)進(jìn)行程序打包后的優(yōu)化。 (5) 游戲的結(jié)束、開始、動(dòng)態(tài)信息畫面作為構(gòu)成一個(gè)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(biāo)，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。 以上相關(guān)技術(shù)細(xì)節(jié)和整體流程將分別在以下小節(jié)闡述。 . Canvas 類 為了能有效的控制接口的外觀和行為，使用了使用大量的初級(jí)用戶接口類，尤其在游戲程序中，幾乎完全依賴的就是 Canvas 抽象類進(jìn)行繪圖。從程序開發(fā)的觀點(diǎn)看， Canvas 類可與高級(jí) Screen 類交互，程序 可在需要時(shí)在 Canvas 中摻入高級(jí)類的組件。 Canvas 提供了鍵盤事件、指點(diǎn)桿事件（如果設(shè)備支持），并定義了允許將鍵盤按鍵映射為游戲控制鍵的函數(shù)。鍵盤事件由鍵代碼指定，但這樣控制游戲會(huì)導(dǎo)致缺乏通用性，并不是每個(gè)設(shè)備的鍵盤布局都適合游戲的操作。我們在游戲開發(fā)過程中將鍵代碼轉(zhuǎn)換為游戲鍵的代碼，以便硬件開發(fā)商能定義他們自己的游戲鍵布局。 . 碰撞檢測法 常見碰撞檢測有以下幾種：圓檢測法、矩形檢測法、多邊形檢測法以及使用以上技術(shù)的符合檢測法（多圓檢測法、多矩形檢測法）。 Sprite內(nèi)置了對矩形檢測法的支持，并且有兩種不 同的模式。 矩形檢測法，顧名思義就是根據(jù)矩形區(qū)域作為檢測依據(jù)。矩形檢測是最高效的檢測方法，但由于游戲精靈往往不能充滿整個(gè)矩形檢測框。所以其誤差也就大了一些。 因?yàn)榛诰匦螜z測有很多的局限性，所以實(shí)際中更多的使用的是圓檢測法。圓檢測法比較容易實(shí)現(xiàn)，假設(shè)有兩個(gè)物體 A和 B，使用一段偽碼來描述圓檢測法： Int dx = x坐標(biāo) – B圓心 .x坐標(biāo)； Int dy = y坐標(biāo) – B圓心 .y坐標(biāo)； Int distance = + ； If(dx*dx+dy*dy distance*distance){ // 碰撞處理 } 實(shí)際中如果使用 Sprite類，則圓心可以使用參考點(diǎn)來設(shè)定，而半徑要單獨(dú)保存 [7]。 . 雙緩沖技術(shù) 在渲染畫面的過程中可能會(huì)出現(xiàn)兩種讓人討厭的視覺現(xiàn)象 ——畫面閃爍和畫面撕裂。畫面閃爍是由于用戶提前看到了渲染的過程。例如，一幅畫面由一個(gè)背景和一個(gè)精靈組成，正常情況是：先畫出背景，然后在上面畫出精靈。然而如果當(dāng)背景已經(jīng)畫出，而精靈尚未畫出的瞬間用戶就看到了畫面。緊接著精靈被渲染的時(shí)候，用戶將感到界面明顯的閃爍。閃爍是特殊情況下用做特效很不錯(cuò)，但是在正常情況下出現(xiàn)閃爍就 糟透了。 另一種視覺現(xiàn)象是畫面撕裂。簡單地說就是因