畢業(yè)論文-基于android平臺(tái)的祖瑪游戲設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 （ 1） 為玩家提供友好簡(jiǎn)潔的界面接口。 （ 2）能夠使用戶方便快捷設(shè)置游戲參數(shù)。 （ 3）讓玩家能將游戲在第三方社區(qū)進(jìn)行分享。 （ 4）實(shí)現(xiàn)玩家最高得分?jǐn)?shù)記錄存儲(chǔ)。 （ 5）游戲最大限度的實(shí)現(xiàn)易操作性。 （ 6）游戲運(yùn)行穩(wěn)定、安全可靠。 結(jié)構(gòu) 游戲整體結(jié)構(gòu)主要包括聲音控制系統(tǒng)、關(guān)卡等級(jí)系統(tǒng)、碰撞檢測(cè)系統(tǒng)、運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)，得分檢測(cè)系統(tǒng)五大功能模塊；每個(gè)功能模塊又具體細(xì)化分為不同的子功能模塊，其中聲音控 制系統(tǒng)分為：背景音樂開關(guān)控制、音效開關(guān)控制，聲音控制系統(tǒng)要求滿足游戲背景音樂和游戲音效同時(shí)播放，音效要求快速及時(shí)響應(yīng)，玩家點(diǎn)擊按鈕以及玩家開始游戲后射擊珠子、珠子撞擊、成功得分都能夠及時(shí)播放音效。關(guān)卡等級(jí)系統(tǒng)分為：最高得分記錄管理、關(guān)卡難度級(jí)別管理，最高得分記錄管理，當(dāng)玩家的得分超過當(dāng)前的最高得分記錄就可以更新最高得分記錄，關(guān)卡難度級(jí)別控制，依據(jù)關(guān)卡級(jí)別設(shè)置難度級(jí)別，具體實(shí)現(xiàn)的思路為：當(dāng)玩家消去一定數(shù)目的珠子后，如果滿足剩余珠子的個(gè)數(shù)小于關(guān)卡總數(shù)減去當(dāng)前關(guān)卡值那么在產(chǎn)生珠子的顏色就是在軌道中運(yùn)行珠子序列中的 顏色范圍中隨機(jī)產(chǎn)生一個(gè)。運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)分為：射擊運(yùn)行控制、軌道運(yùn)動(dòng)，控制運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)主要是能夠讓珠子運(yùn)動(dòng)起來，珠子的運(yùn)動(dòng)可以是朝著某個(gè)方向射擊，同時(shí)也可以按照預(yù)定的軌道運(yùn)行。碰撞檢測(cè)系統(tǒng)主要是檢測(cè)兩顆珠子在發(fā)生相對(duì)位置變化時(shí)，檢測(cè)他們的位置關(guān)系是否發(fā)生了碰撞，為游戲邏輯提供游戲狀態(tài)的改變。 系統(tǒng)總功能結(jié)構(gòu)如圖 ： 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 圖 31 系統(tǒng)總功能結(jié)構(gòu)圖 ? 聲音控制系統(tǒng) 一個(gè)好的游戲，除了有真實(shí)而具有震撼力的游戲畫面之外，游戲的音樂與音效也是相當(dāng)重要的部 分，在很多 3D 設(shè)計(jì)游戲中，音效的處理也是相當(dāng)重要的一個(gè)工作，需要設(shè)計(jì)一個(gè)真實(shí)的 3D 音效。讓玩家根據(jù)音效來判斷所處的環(huán)境。 聲音控制系統(tǒng)主要是為了實(shí)現(xiàn)游戲聲音的管理，玩家開啟游戲后，能夠播放游戲背景音樂，玩家通過設(shè)置可以控制背景音樂的開關(guān)來控制背景音樂的播放；玩家點(diǎn)擊按鈕以及玩家開始游戲后射擊珠子、珠子撞擊、成功得分都能夠及時(shí)播放音效。 實(shí)現(xiàn)思路：通過 android 底層 SDK 提供的聲音管理類來實(shí)現(xiàn)聲音控制系統(tǒng)，MediaPlayer 類負(fù)責(zé)背景音樂的管理， SoundPool 負(fù)責(zé)背景音效的管理。 ? 關(guān)卡等級(jí)系統(tǒng) 游戲中的 關(guān)卡設(shè)計(jì) 是一個(gè)很棘手的問題。做得好的話能夠完善玩家的游戲體驗(yàn)，但是做得不好也同時(shí)會(huì)毀掉所有的游戲體驗(yàn)。人們總喜歡去征服挑戰(zhàn) ， 沒有挑戰(zhàn)的游戲會(huì)變得很無趣，但是在游戲中安插適當(dāng)?shù)奶魬?zhàn)關(guān)卡卻是個(gè)很困難的任務(wù)。也許會(huì)在游戲中添加不同難度的關(guān)卡，但是做得不好將會(huì)讓游戲系統(tǒng)變得更加遲鈍，并難以與整體游戲相適應(yīng)。一個(gè)選擇是，如果你要在游戲中設(shè)置不同難度的關(guān)卡，你就先要在游戲中設(shè)定一個(gè)特定的目標(biāo) ， 例如在賽車游戲 中，玩家的目標(biāo)便是到達(dá)終點(diǎn) ； 并為那些喜歡真正挑戰(zhàn)的玩家設(shè)定一些可選擇的目標(biāo) ， 如讓汽車毫發(fā)無損地穿過一些 特定的路線。這真的是一個(gè)很棘手的關(guān)卡等級(jí)系統(tǒng) 得分檢測(cè)系統(tǒng) 背景音樂開關(guān)控制 音效開關(guān)控制 射擊運(yùn)動(dòng)控制 軌道運(yùn)動(dòng)控制 碰撞檢測(cè)系統(tǒng) 關(guān)卡難度控制 運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng) 最得分記錄控制 聲音控制系統(tǒng) 游戲 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 游戲設(shè) 計(jì)元素：因?yàn)橥婕译m然喜歡挑戰(zhàn)，但是同時(shí)也不喜歡太困難的游戲。 關(guān)卡等級(jí)系統(tǒng)主要是為玩家提供不同難度等級(jí)的關(guān)卡供玩家挑戰(zhàn)，讓玩家能夠體驗(yàn)到成就感，設(shè)置關(guān)卡的最高得分記錄，供玩家挑戰(zhàn)。 實(shí)現(xiàn)思路：關(guān)卡設(shè)置級(jí)別，依據(jù)關(guān)卡級(jí)別設(shè)置難度級(jí)別，具體實(shí)現(xiàn)的思路為：當(dāng)玩家消去一定數(shù)目的珠子后，如果滿足剩余珠子的個(gè)數(shù)小于關(guān)卡總數(shù)減去當(dāng)前關(guān)卡值那么在產(chǎn)生珠子的顏色就是在軌道中運(yùn)行珠子序列中的顏色范圍中隨機(jī)產(chǎn)生一個(gè)；這個(gè)過程通過邏輯控制實(shí)現(xiàn)。 ? 碰撞檢測(cè)系統(tǒng) 碰撞檢測(cè)技術(shù)作為一種用于判斷一對(duì) 或者多對(duì)物體在給定時(shí)間區(qū)域內(nèi)的同一時(shí)刻是否占有共同區(qū)域的方法，其基本任務(wù)是判斷兩個(gè)或者多個(gè)物體彼此之間是否發(fā)生穿透或者接觸，也就是判斷在某一時(shí)刻兩個(gè)集合模型是否發(fā)生干涉，如果集合模型之間發(fā)生碰撞，則進(jìn)行相應(yīng)的反饋，幾乎在所有游戲中均有所應(yīng)用。碰撞檢測(cè)問題是基于現(xiàn)實(shí)生活中一個(gè)普遍存在的事實(shí) —— 兩個(gè)不可穿透的對(duì)象不可能共享相同的空間區(qū)域。游戲中，無論是物體與物體之間還是物體與場(chǎng)景之間，如果沒有碰撞檢測(cè)，那么物體之間的穿行就變成透明的，這無疑影響玩家對(duì)于真實(shí)性的體驗(yàn)。 碰撞檢測(cè)系統(tǒng)主要是檢測(cè)兩顆珠子在發(fā)生相對(duì)位置 變化時(shí)，檢測(cè)他們的位置關(guān)系是否發(fā)生了碰撞，為游戲邏輯提供游戲狀態(tài)的改變。 實(shí)現(xiàn)思想：檢測(cè)兩個(gè)珠子之間的距離利用幾何公式，可以獲取當(dāng)前珠子之間的距離，比較他們之間的距離和珠子直徑的大小關(guān)系即可以檢測(cè)出球是否碰撞。 ? 運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng) 運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)主要是能夠讓珠子運(yùn)動(dòng)起來，珠子的運(yùn)動(dòng)可以是朝著某個(gè)方向射擊，同時(shí)也可以按照預(yù)定的軌道運(yùn)行。 實(shí)現(xiàn)思路：通過在界面重繪過程中動(dòng)態(tài)的設(shè)置模型位置實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)。 由于游戲元素使用了 3D 模型，游戲中模型位置的控制有一定的難度，同時(shí)游戲中音效的時(shí)效性，也是都具 有一定的難度，具體需要解決的關(guān)鍵問題，包括： (1)、獲取珠子模型位置關(guān)系和大小關(guān)系，游戲需要解決珠子模型的位置關(guān)系問題，確定這些信息才可以控制珠子完成游戲邏輯，保證他們的位置關(guān)系相對(duì)正確，不會(huì)讓玩家感覺到瑕疵，這種信息的精度會(huì)直接影響玩家的體驗(yàn)度。本文對(duì)該問題進(jìn)行了詳細(xì)的分析，并作出解決方案。 (2)、珠子模型按照預(yù)定軌道運(yùn)動(dòng)問題：游戲中的珠子需要運(yùn)動(dòng)在預(yù)定的軌道中，為了讓珠子的運(yùn)動(dòng)依照預(yù)先設(shè)定的軌道，當(dāng)運(yùn)行到拐點(diǎn)的時(shí)候，珠子模型需要改變運(yùn)動(dòng)方向，完成游戲預(yù)定的軌道運(yùn)動(dòng)，只有精確的解決這個(gè)問題，游戲出現(xiàn) bug 才能更好的避免。 (3)、背景音樂和音效同時(shí)播放問題：背景音樂同游戲音效同時(shí)播放，能給玩家更好的感官體驗(yàn)，這對(duì)有游戲的實(shí)現(xiàn)提出了更高的要求，同時(shí)播放會(huì)出現(xiàn)不能及時(shí)響應(yīng)的問題，畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 只有很好的解決這個(gè)問題，玩家的體驗(yàn)才能更加豐富。 (4)、關(guān)卡難度設(shè)置實(shí)現(xiàn)：提供不同的等級(jí)的關(guān)卡，需要完成關(guān)卡難度控制，讓關(guān)卡等級(jí)難度設(shè)置合理，符合玩家的需求，這是游戲設(shè)計(jì)需要解決的問題。 (5)、碰撞檢測(cè)問題：彈幕射擊類游戲中，游戲中的珠子模型在時(shí)刻不停的運(yùn)動(dòng)中，游戲系統(tǒng)在每個(gè)周期都需要對(duì) N 個(gè)碰撞對(duì)進(jìn)行檢測(cè)，這樣非常耗時(shí)，效率很低 ，影響游戲的生動(dòng)性與順暢度。因此，如何提高游戲中的碰撞檢測(cè)效率是一個(gè)很重要的問題。如何選取一個(gè)更簡(jiǎn)單方便的檢測(cè)模型碰撞，將是解決這個(gè)問題的關(guān)鍵。 本章詳細(xì)探究了游 戲設(shè)計(jì)目標(biāo)、 游戲 結(jié)構(gòu) 和 游戲中需要解決的關(guān)鍵問題 三個(gè)方面的內(nèi)容。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 第四章 界面設(shè)計(jì) 本游戲的一項(xiàng)難點(diǎn)在界面設(shè)計(jì)，好的游戲界面既能使畫面美觀也能提高對(duì)玩家的吸引力。本小節(jié)介紹游戲界面的具體實(shí)現(xiàn)過程，包括主界面、關(guān)卡界面和游戲界面的設(shè)計(jì)。 界面整體結(jié)構(gòu) 一個(gè)別出心裁的游戲界面設(shè)計(jì)，將會(huì)提升游戲的品質(zhì)，賦予游戲獨(dú)特的氣質(zhì)，同時(shí)游戲界面也是一個(gè)發(fā)揮情感化設(shè)計(jì)，提升玩家體驗(yàn)，拉近與玩家之間距離，界面設(shè)計(jì)也要考慮游戲的風(fēng)格和游戲內(nèi)容很好的融合在一起，讓玩家體驗(yàn)享受。友好而獨(dú)特的游戲面應(yīng)具備 : 簡(jiǎn)單合理、獨(dú)具風(fēng)格。游戲界面設(shè)計(jì)的合理與否直接影響到玩家的體驗(yàn)度。從歷史的發(fā)展中，尤其在 Windows 時(shí)代，我們可以看出一個(gè)良好的用戶界面接口給用戶帶來了極大的方便。為此祖瑪游戲界面設(shè)計(jì)風(fēng)格定位為：簡(jiǎn)潔、實(shí)用，獨(dú)具風(fēng)格。 游戲整體界面結(jié)構(gòu)如圖 41 所示： 圖 41 游戲整體界面結(jié)構(gòu) 主界面是玩家進(jìn)入游戲后第一界面，界面使用很具有漫畫色彩的背景圖片和幾個(gè)簡(jiǎn)單的控制按鈕組成，由一張背景圖片和 4 個(gè)圖片按鈕組成， 4 個(gè)圖片按鈕，分別用來實(shí)現(xiàn)開始游戲、設(shè)置音效、設(shè)置背景音樂和分享 App。 在 主 界 面 的 配 置 文 件 中 設(shè) 置 背 景 圖 片 的 路 徑android:background=@drawable/bg，其中 bg 為圖片的名稱。設(shè)置 4 個(gè)圖片按鈕的圖片 路徑、位置、以及按鈕背景透明。 游戲界面 游戲主界面 關(guān)卡選擇界面 游戲進(jìn)行界面 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 本游戲的難度根據(jù)不同關(guān)卡也略有不同，共設(shè)置 9 個(gè)關(guān)卡，難度依次增加，每個(gè)關(guān)卡都記錄當(dāng)前關(guān)卡的最高分，關(guān)卡信息使用 ListView 控件展現(xiàn)，界面簡(jiǎn)潔操作方便。 每一個(gè)關(guān)卡選項(xiàng)為 ListView的一個(gè) Item，關(guān)卡信息的字體為了符合背景的風(fēng)格，調(diào)用了一個(gè)自定義字體控制的 style： style= @style/LeveNum,為了 ListView更好滑動(dòng)、點(diǎn)擊更符合實(shí)際需求，為避免選擇后系統(tǒng)自動(dòng)添加顏色，設(shè)置其屬性： android: listSelector = 00000000 ，為了讓兩個(gè)相鄰的 item背景圖片串起來的感覺，設(shè)置屬性去掉分割線和背景： android :background =@drawable/trans android:divider= @drawable/trans， trans為透明圖片。 游戲在進(jìn)行到不同的狀態(tài)，會(huì)切換到對(duì)應(yīng)的界面，其中有 :游戲進(jìn)行界面、游戲暫停界面、和通關(guān)界面。游戲界面由：游戲背景、 3D 模型、圖片、按鈕組成；游戲背景由攝像頭實(shí)時(shí)提供。玩家旋轉(zhuǎn)手機(jī)看到 3D 彩珠后，點(diǎn)擊屏幕內(nèi)的珠子，監(jiān)聽器通過獲取點(diǎn)擊 的位置坐標(biāo)來完成檢測(cè)是否擊中珠子模型，如果擊中會(huì)產(chǎn)生一個(gè)珠子射向目標(biāo)珠子，并插入目標(biāo)球之后的位置；插入新珠子后會(huì)檢查是否得分，大于三個(gè)同色珠子即可成功得分，同色珠子消去，界面更新當(dāng)前分?jǐn)?shù)。當(dāng)玩家將所有珠子全部消去，游戲自動(dòng)進(jìn)入成功晉級(jí)界面。游戲開始后，玩家可以按返回鍵是游戲進(jìn)入暫停狀態(tài)，再次按返回鍵則繼續(xù)當(dāng)前游戲。 本章詳細(xì)探究了 戲界面的具體實(shí)現(xiàn)過程，包括主界面、關(guān)卡界面和游戲界面的設(shè)計(jì)。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 第五章 詳細(xì)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 本章詳細(xì)描述該游戲的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)過程。從總體類框架設(shè)計(jì)、界面設(shè)計(jì)、功能設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)及卡 關(guān)設(shè)計(jì)的解決方案幾個(gè)方面闡述游戲開發(fā)過程。 該游戲開發(fā)的類比較多，為了更好的理解各個(gè)類在游戲中所扮演的角色，將框架分類并對(duì)各個(gè)類的功能進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹。 游戲的類框架如圖 51 所示。 圖 51 游戲的類框架 公共類主要提供基礎(chǔ)的服務(wù)：獲取資源，包括聲音資源，圖片資源， 3D 模型文件的讀取；以及聲音播放以及控制服務(wù)，對(duì) metaio SDK 封裝后對(duì)外提供基礎(chǔ)調(diào)用。 SoundPlayer：游戲聲音控制類，包含游戲背景音樂、游戲操作音效的播放以及聲音資源的切換。 AssetController：游戲數(shù)據(jù)讀取類對(duì) Assets 文件夾內(nèi)的資源進(jìn)行管理，數(shù)據(jù)資源包含游畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 戲的背景音樂、音效、 3D 模型貼圖等。 ArCamViewActiviry:游戲界面的基類，對(duì) AR 功能實(shí)現(xiàn)進(jìn)行封裝。 公共類 類圖 如 52 所示。 圖 52 公共類類圖 游戲界面相關(guān)類主要完成界面設(shè)計(jì)中的要求，主要繼承自 Activity，處理玩家與游戲交互，負(fù)責(zé)響應(yīng)玩家點(diǎn)擊按鈕事件、對(duì)游戲元素的操作事件。 MainActivity：游戲主界面玩家進(jìn)入的首個(gè)界面，這里主要功能包括游戲聲音、音效控制實(shí)現(xiàn)以及分享功能的實(shí)現(xiàn)。 LevelActivity：玩家進(jìn)入游戲之前需要選擇關(guān)卡，此界面負(fù)責(zé)顯示示游戲等級(jí)、最高得分記錄信息，并響應(yīng)玩家點(diǎn)擊關(guān)卡選項(xiàng)事件。 ZumaActivity：游戲界面，需要響應(yīng)玩家點(diǎn)擊屏幕事件，并檢測(cè)玩家是否點(diǎn)擊到珠子模型，同樣還要檢測(cè)玩家的按鍵事件，檢測(cè)到返回鍵，需要彈出對(duì)話框，以供玩家選擇，畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 是否退出游戲，防止玩家誤操作退出游戲，玩家按到 HOME 鍵這個(gè)，需要停止游戲的背景音樂，這個(gè)還主要包含對(duì)游戲邏輯的控制，以及游戲 UI 的實(shí)時(shí)更新。 ZumaActivity 類圖 如 53 所示。 圖 53 ZumaActivity 類圖 運(yùn)行界面相關(guān)類是游戲運(yùn)行時(shí)，使用到的核心類，主要負(fù)責(zé)驅(qū)動(dòng)游戲珠子運(yùn)行，檢測(cè)珠子模型的碰撞，監(jiān)測(cè)玩家點(diǎn)擊模型事件，獲取點(diǎn)擊事件后，負(fù)責(zé)動(dòng)態(tài)產(chǎn)生珠子，產(chǎn)生珠子的方式包括兩種一種是：一種為在所有顏色中的珠子中隨機(jī)產(chǎn)生，另外一種方式為：在制定的顏色種類范圍內(nèi)隨機(jī)產(chǎn)生；游戲中運(yùn)行的珠子模型序列需要?jiǎng)討B(tài)的控制整體的運(yùn)動(dòng)行為，可以動(dòng)態(tài)的添加或者減少珠子模型。 BallTexture：這個(gè)類主要是為了方便獲取 3D 模型的貼圖，主要負(fù)責(zé)完成模型貼圖的設(shè)置。 MyBall：對(duì)珠子概念抽象出的類， 主要包括珠子的色彩種類，移動(dòng)速度等屬性，通過修改這些屬性可以控制其在游戲界面中。 BallList：對(duì)一串連續(xù)的珠子的概念抽象得到的類，主要實(shí)現(xiàn)碰撞檢測(cè)、插入珠子、消畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 去珠