现在流行的游戏似乎都是用C或C++来开发的。在java平台上几乎没有很大型及可玩的流行游戏。由于java是个新生语言,他的许多特性还有待大家的发掘,但是我们不能否认Java在游戏编程方面的强大性。本文将带领大家一步一步学习编写Java游戏。最终打造属于自己的Java游戏。
在开始之前我们得确认你已经安装了Java
基本applet
Applets是一种Web浏览器上的小程序,由于applet对系统而言绝对安全,所以它做的事比aaplication有限,但是对于客户端的程序,applets仍然是个很强大的工具。为了浏览和运行方便,我们就以applet为开发对象。
开发Applets程序,我们得继承Applet类,并覆写必要的函数,下面几个函数控制了Web页面上的applet生成与执行。
函数
Init()
Start()
Stop()
Destroy()
Paint()
所有的applet文件源文件名和java应用程序一样都是.java为扩展名,编译后的执行文件扩展名为.class,由于在applet中已经没有了main()函数,它是和html自动集成,所以我们要执行applet,要在html源文件中放入一特定的标签(tag),才能告诉网页如何装载并执行这个applet,这里有一点要注意,我们执行的网页必须能执行java程序。
普通Html
<HTML>
<APPLET
</APPLET>
</HTML
<applet
applet
width
有关标签(tag)的说明,大家可在网上找到很多相关的说明文档。
线程
由于apllet,java应用程序的执行都和线程有关。我们来大概了解一下线程的概念。
线程也称为轻型进程
Thread
但是使用Thread类实现线程,增加了程序的类层次,所以一般程序员都由另一个java线程接口Runnable接口来实现,Runnable接口只有一个函数run(),此函数必须由实现了此接口的类实现。
线程中有几个重要的方法是我们得了解:
Thread.start():
Thread.stop():
Thread.sleep(time
动画技术
自由降落动画
了解了一些基本概念后,下面我们就开始我们的实质性的工作。我们设计一个球从屏幕顶上降落到屏幕下面,程序实现比较简单,但是这是游戏动画中不可少的一部分。在开始之前我们来看看我们的applet开始语句。
import
import
public
extends
{
public
public
public
public
public
public
}
在开始函数中我们要新建程序的主线程,并启动这个线程。一旦做好这些准备工作以后,当applet第一次被显示时,就会创建线程对象的一个实例,并把this对象作为建构方法的参数,之后就可以启动动画了
public
{
//
Thread
//
th.start
}
现在我们来看看线程的run方法,它在循环while(),中每隔20毫秒重画动画场景。sleep这个方法很重要,如果在run循环中没有这部分,圆的重画动作将执行得很快,其他方法将得不到有效执行,也即我们在屏幕上将看不到球的显示。
public
{
//
while
{
//
repaint();
try
{
//
Thread.sleep
}
catch
{
}
}
}
我们接着读下去之前,有几个问题需要回答。你也许会问,浏览器调用Java小程序的start和stop方法吗?
此时,两个线程在运行:由浏览器启动的初始线程,以及处理动画的线程。快速查看applet的start方法,可以知道它创建了线程,并启动了它。类似地,当网页被隐藏后,applet的stop方法就调用了线程的stop方法。
注意:在Applets和Threads中的
在Applet
public
paint()
当我们应用程序的逻辑要对系统界面进行更新时,调用
但是如何让我们的圆运动呢?这里我们利用函数Graphics
while
{
//
y
}
public
{
//设置球的颜色
g.setColor
//
g.fillOval
}
在这之前我们需要在开始处设置一些变量,定义好x,y的默认位置值。r
int
int
int
我们的自由降落的动画就完了。是不是很简单,如果还有地方不明白,大家可在此处下载完整的代码及应用程序。看看真实的演示效果和代码。下面每一部分我们也将在最后附上相应的源代码及应用程序下载。如果大家有兴趣,可改变y的值,及x的值,你会得到不同的下降效果。
双缓冲,消除闪烁
大家可能注意到了上面例子中的我们下降的圆看起来不是很清晰,带着很严重的闪烁。这种现象在写游戏程序中是普遍存在的现象。这是由于我们的repaint()函数导致的结果,由于它在调用paint()函数前会自动清除屏幕,所以在一个毫秒内我们会看到一个空白的屏幕,在快速的变换操作中就出现了闪烁现象。
解决这种闪烁现象有几种方法,下面是两种方法的列举说明,其他的方式大家可以自己尝试。
第一种:我们始终不清除屏幕显示,但是这个方法会带来个附作用,我们下降的圆不在是一个圆了,而是一条直线,因为它的下降过程中没有了断点,保留了所有的圆球的影象。我们只要在Ball.java内加上如下代码update(Graphics
第二种:使用双缓冲机制(Double
现在大部分的游戏都是采用双缓冲机制来解决屏幕的闪烁现象,我们就以此为例来进行说明,有关缓冲区及相关缓冲机制的概念,大家可参考附录的缓冲说明。
而我们的程序中简单的说就是在显示我们想要的图画之前,把所有的图画先在后台绘制好并存放到相应的图像变量中去。当需要显示时直接复制到前台屏幕就可以了。
具体实现:
1.首先我们用createImage方法新建一后台图像类变量
2.然后使用getGraphics()方法得到当前图像的图形关联
3.在后台处理所有相关的处理,如清除屏幕,后台绘画等等
当完成所有的后台工作后,复制已经绘制好的图像到前台,并覆盖前台的存在图像。这样我们的所有操作都是在后台前行,在屏幕显示新的图像前,这些内容都已经存在于后台了。所以你也将在任何时刻都看不到空屏幕的存在。也即代表闪烁消除了。
下面我们来看看相关的代码说明:
在开始之前我们得先在程序的开始部分声明两个实例变量用来存储后台图画。如下:
private
private
然后我们利用update()方法来实现双缓冲机制。
Update()方法要实现下面三个步骤:
1.清除屏幕上的组件
2.设置相关联组件的前景色
3.调用paint方法重画屏幕
public
{
//
if
{
bgImage
bg
}
//
bg.setColor
bg.fillRect
//
bg.setColor
paint
//
g.drawImage
}
此处g
改变运动方向
我们已经解决了动画的两个很重要的问题,移动动画和闪烁消除。但是我们很快会发现一个问题,球从屏幕顶上落下来后,就不见了。这可不是我们所需要的。我们要的是一个生动的画面。如何让我们的球不穿过屏幕而始终在屏幕上活动呢?在开始之前,我建议大家自己想办法解决,如果你能自己处理好了。你的水平将会有一个很大的提高。如果没有想出好办法,没关系,下面我们将很详细的说明球的方向改变的技术。
不知道大家注意了没有,在上面我们说到球的移动时,我们是通过增加y的值,让线程重画新的圆位置和图形。如果改变y的值的大小球的下降速度也会改变。不错,这就是我们的解决方法
//反弹下落球
if
{
//
x_speed
}
//
else
{
//
x_speed
}
至于如何让球穿过从屏幕顶上重新下降,我们在此没有说明,也不会说明了。留给大家自己去想想,已经很简单了。在下面我们附上了两种方式的源代码和执行文件。如果大家运行程序,大家可能会发现,我们的球的大小和速度有一些改变。这里是为了更好的反应演示效果。
多媒体
使用多媒体声音
多媒体功能在游戏中是必不少的一部分,优美的音乐,漂亮的界面往往是一个成功游戏必需具备的条件。
在开始之前我们先了解一下主要的小型声音文件类型:
AU
WAV
AIFF
MIDI
在JDK1.0上,java只支持*.au格式的声音文件,但是java2的API以及声音包提供了很强大的对声音技术的支持。而此部分为了让大家快速掌握游戏编程的基本知识,我们仅使用了AudioClip接口类来实现播放"*.wav"。如果大家有兴趣可参考sun
使用AudioClip接口比较简单,我们只要实例对象,加载声音文件后,再在任何地方播放即可。恢复和播放声音最简单的方法是通过Applet类的play()方法。
AudioClip接口
1.播放
2.循环
3.停止
启动和停止声音文件,或循环播放,你必须用
下列代码行举例说明加载声音文件进入剪贴对象:
AudioClip
getAudioClip()方法仅仅能被applet内调用。随着JAVA2的引入,应用程序也能用Applet类的newAudioClip方法装入声音文件。前一例子可以改写如下以用于Java应用程序:
AudioClip
我们现在可在任何地方使用方法play()播放我们的声音了。play()一旦被调用立刻开始恢复和播放声音。但这有一点要注意:如果声音文件不能被查找,将不会有出错信息,仅仅是沉默。
源代码及应用程序请于此处下载.
图片处理技术
图片的处理和声音的处理在一样简单。设置图片变量,得到图形,最后绘制图形。我们就直接从代码来分析。在此我们绘制一幅applet的背景图。开始绘制前,我们先要声明图形变量,用来存放图形文件。
Image
//
backImgage
下面在我们的paint()方法中利用函数drawImage绘制我们图形。
g.drawImage
DrawImage参数中的blackImage即我们得到的图形,而后面的0,0分别代表图形的x坐标和y坐标.this:为图形代表的类,这里指的即picture类。在这里建议大家使用*.gif格式的图片文件。因为如果是internet网上,文件的大小也决定了你的applet加载时的快慢,没有人很愿意等很长时间来玩你的游戏,即使你的游戏比较出色。源代码及演示程序下载.
大家在玩游戏时是不是见过人物图像行走?动物来回跑动的动画?这些都是基于图形技术来实现的。我们只要把上面的代码稍微修改,用数组变量来存储我们得到的图形文件组,再利用drawImage()方法播放出来就可实现动画图片的播放.
Image[]
//
for
{
backImgage[i]
}
大家可参考JDK包中的Animation例子,它就是一个很好的播放一组图片文件的例子。
事件处理
鼠标监听技术
玩游戏时,不管是小型的扑克牌和大型的RPG游戏,都要参与者溶入到游戏的角色当中。不错,交互,游戏有了交互的功能才可以说是一个完整的游戏。即使是编程游戏如机器人足球,Robocode都要程序员参与编写代码,观察比赛。有两种主流方法可实现游戏的交互:鼠标和键盘。当然还包括手操杆等,但现在大部分Pc机上使用的还是鼠标和键盘。我们就以这两项为基础来说明游戏中事件的响应过程。
要判断相应的鼠标所进行的动作:是点击,还是移动。我们必须对我们鼠标进行监听。要监听鼠标事件就必须调用这些接口之一,或扩展一个鼠标适配器(mouse
现在我设计一个鼠标事件,当点击applet屏幕时,下降的球向反方向运动。以实现了对游戏的简单控制。
MouseListener一共有5个方法,主要用来实现鼠标的点击事件。这里要注意一点:由于MouseListener是接口我们要在实现的类中重载它的所有方法.
Mouse点击事件
·
·
·
·
鼠标状态处理:
mouseEntered()
mouseExited()
Mouse
鼠标移动主要通过接口MouseMotionListener来实现:
mouseDragged()
mouseMoved()
依据我们的游戏设计,我们在这要使用到MouseListener接口。实现接口后。我们要在init()函数加入监听器addMouseLisener(),来监听对applet的响应事件。
知道了鼠标事件的处理,我们再来回顾一下上面提到的球反弹设计,现在我们要如何处理了球的控制呢?让我们想一想,不错,可能你已经发现了,我们照样可通过改变speed方向来实现回弹控制操作。在mousePressed(){}事件中加入下面的代码,我们的回弹控制就设计完成。
speed
记得在释放applet资源时,我们要释放mouseListener资源。在destory()中加入
removeMouseListener(this);
可能有些朋友会使用mouseDown()方法,mouseDown()在此我建议大家不要再使用这个方法了,它已经是被淘汰的产品。是为了兼容JDK1.0而带到JDK1.4中来的。
键盘监听技术
知道了鼠标的操作处理,键盘的操作处理就很简单了。我们只要实现keyListener接口,并在相应的事件中加入我们要实现的代码。
KeyPressed:
KeyReleased:当翻译键时发生
KeyTyped:当打击键时发生
由于在后面我们设计的游戏中我们不会使用到键盘操作,键盘事件处理我们就交给大家自己去实现。
现在我们来回顾一下我们能做什么了?移动一个物体,加载声音和图片,用鼠标对游戏进行一定的控制。哦,我的天,我们已经可以做自己的很简单的游戏了。是的,你可以了,我认为在此,大家可以放下教程,把自己小时候一直想玩的游戏,把自己学程序时一直想做的游戏自己进行设计实现,这对你的帮助将是非常大的。对你的编程水平也是一个很大的提高。
当然如果你仍然认为自己认识还不是很深,下面让我们来设计一个完整的游戏。这将是一个很有意思的过程。
第一个游戏-"保卫者"
主线思路:
真正做自己的游戏是总是很兴奋。在开始任何事情之前,我们都要有个好的设计,游戏更不例外。下面我们就以上面的例子为本。设计一个”保卫者”的游戏。游戏思路本身很简单,从屏幕的顶端不断的有炸弹落下来,而我们这些”保卫者”
设计结构:
1.模块设计:
游戏的结构很简单,由三个模块组成。
Denfen类:Denfen类控制整个游戏主线程,初始化炸弹类,并绘制屏幕上的炸弹数量及处理炸弹的移动,并监听鼠标事件
Bomb类:主要是判断炸弹的速度,方向,是否撞到地面和点击事件
Denfense类:主要用来处理游戏者的记分和生命点数
2.方法实现:
Denfen:
init():
run():
paint(...):绘制炸弹及相关的数据记录显示
update(...):
mouseProcess
addBomb():利用默认值来动态实现bomb的生成,这里我们利用了数组来记录的。默认值是3,大家可依据自己的爱好增加或减少记录。
Denfenser:
Score:积分
Life:生命点
AddScore():增加游戏者的积分
Death():减少游戏者的生命点数
getScore():获得当前的积分数
getLife():获得当前的生命点数
Bomb:
Bomb(...):
down():处理bomb的下降
isRebound
userHit
wasHitEarth():
DrawBomb(Graphics
3.工作原理:
首先我们在init()方法中加载所有游戏必要的资源,包括声音,鼠标事件的监听、背景等相关设置。利用addBomb()方法增加bomb的数量、初始位置及初始化颜色。再利用start()启动线程。线程调用run()方法,处理炸弹下降运动down()。Repaint()会在每一个单位时间调用paint()方法不断的刷新屏幕,paint()调用Bomb.addBomb()绘制炸弹。当游戏者按下鼠标,mousePress()事件激活,判断是否点中了炸弹。如果点中addScore()自动加1分。如果没有点中炸弹,炸弹继续下降,当撞到屏幕wasHitEarth()方法激活,其内调用death()方法,减少Denfenser.life生命点,同时audio.play()处理声音的播放,用以提示游戏者。当你的生命点数小于0时”Game
这个游戏并不是很完善。下面提到一些改进方法,大家可以动手试试。做出适合自己的游戏风格来。具体的源代码及实现过程请大家从这里下载.
4.游戏的改进:
背景的替换,本例的背景用的是函数setBackground(),大家可用相应的图形来代替。
炸弹数量的增加,为了减少复杂度,例子用到的炸弹数量是固定值3,我们可根据积分的多少,在游戏中动态的增加炸弹的数量。
等级的设置,本游戏中没有等级的功能。如果大家在游戏中加入等级,依据不同的等级不断的变换游戏的模式,这将是很有意思的过程。
模式改变。我们可以在游戏中实现自己的模式。如消灭炸弹。点一个炸弹,就让炸弹从屏幕上消灭。
我们还可以增加一个游戏者,加大游戏的可玩性。增加键盘的处理功能。加大游戏的灵活性。
还有很多很多的处理和玩法,这都等着你去发掘。相信java
附录:缓冲机制
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(1)
(2)
(3)
后置缓存的像素上色完毕后是以Vsync信号的形式等待。在前置缓存和后置缓存交换后,新一轮的着色工作又重新开始。这正如舞台话剧中前台和后台的演员一般。在前台演员表演时,后台的演员仍在进行最后的排练。前台的演员下场时正是后台演员登场的时间。唯一不同的是前置和后置缓存是循环轮番上阵,而演员表演完毕一般都不再出场。目前大多数游戏内定都使用Double
(4)