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Java小项目之小飞机避障游戏_01

Java实现的小飞机避障游戏项目，具有一定的乐趣和可上手性

Posted by LJJ on March 9, 2019

Java实现的小飞机避障游戏项目

前述：基于在学习了一些Java基础知识后，通过视频的学习完成了以下这个小 demo，能够将所学的一些基础知识进行融合巩固，而且还可以稳固继续学习的兴趣，可以作为新手入门的小训练。

游戏内容：

  • 游戏主窗口的建立
  • 图形绘制，图像加载
  • 线程内部类实现动画
  • 游戏物体类的实现
  • 键盘控制游戏物体原理
  • 双缓冲解决闪烁问题
  • 矩形碰撞检测
  • 图像数组轮播处理

    游戏结构的说明：

  • 源码地址：小飞机避障游戏源码
  • 类说明： 进入PlaneGame/bin/cn/sxt/game/ 即到达游戏的类文件夹

    Constant: 常量类
    Explode：爆炸类
    GameObject：游戏物体类
    GameUtil：获取图像工具类
    MyGameFrame：主窗体类
    Plane：飞机类
    Shell：炮弹类

  • 图片说明： 进入PlaneGame/bin/images/

    bg.jpg: 背景图
    plane.png：飞机图
    explode：爆炸图组

    主要技术实现：

  • 常量类的设置

    关于常量类的设置说明一下，常量类是为了储存一些常量数据而设置的，通过常量类将这些常量的具体数值封存在常量类中，方便程序的改动和检查，尤其是一些需要经常改动的数据，常量类的存在大大增强了程序代码的可改性。 通常放在较后步骤来实现，这里为了方便说明，故此放在了开头。

      public class Constant {
      //常量类方便后续修改
  	public static final int GAME_WIDTH = 500;
  	public static final int GAME_HEIGTH = 500;
  	public static final int TIME_SLEEP= 40;
  	public static final int PLANE_SPEED= 4;
  	public static final int SHELL_SPEED= 2;
  	public static final int START_X= 250;
  	public static final int START_Y= 250;
  	public static final int SHELL_NUM= 50;
  }

  • 游戏窗口的实现

    游戏窗口类MyGameFrame 继承自Frame类，在MyGameFrame类中建立一个launchFrame()方法，在launchFrame()方法中设置窗口的参数(包括标题、窗口可见、窗口大小和窗口位置)。再在launchFrame()中创建窗口监听使游戏的进程随着窗口的关闭而结束。最后在main()方法中new出游戏窗口类的对象f，并调用launchFrame()方法即可得到窗口。

      public void launchFrame() {
      this.setTitle("飞机小游戏");
      this.setVisible(true);  //使主窗口可见
      this.setSize(500, 500); //设置窗口大小
      this.setLocationRelativeTo(null); //使主窗口居中
      this.addWindowListener(new WindowAdapter() {
  	    //匿名内部类
  	    public void windowClosing(WindowEvent e) {
  		    System.exit(0);
      	}
      });
  }

  //主函数
  	public static void main(String[] args) {
  		MyGameFrame f = new MyGameFrame();
  		f.launchFrame();
  	}

  • 构建工具类获取图片

    工具类的主要是返回图片指定对象，定义得到图像的方法。

      public class GameUtil {
    
      //工具类一般将构造器私有化
  	private GameUtil() {
  	}
  	public static Image getImage(String path) {
  		BufferedImage bi = null;
  		try {
  			//从.class文件入在包目录下手获取图片的url
  			URL u = GameUtil.class.getClassLoader().getResource(path);
  			bi = ImageIO.read(u);   //ImageIO中读取图像的方法
  		} catch (IOException e) {
  			e.printStackTrace();
  		}
  		return bi;
  	}
  }

这里需要讲一下BufferedImage和Image的区别：Image是一个抽象列，BufferedImage是Image的实现，BufferedImage的主要作用就是将一副图片加载到内存中。 类.class.getClassLoader().getResource(path)是一个以.class文件从包目录下读取文件的方法，避免了使用绝对地址的尴尬，建议使用。 再就是IO读文件的时候对bi进行一个异常的抓抛。

  • 游戏物体的实现

    游戏物体父类：

    作为游戏物体父类，没什么好说的，在类中定义了物体的各种属性(包括物体图片、物体位置坐标、物体速度和物体宽高)，构建各种有参无参构造器，后续还加了一个Rectangle getRect()方法，是为了得到物体的矩形属性，方便后期碰撞检测的实现。

      public class GameObject {
  	//定义游戏物体类
  	//类属性
  	Image img;
  	double x,y;
  	int speed;
  	int width,height;
    	
  	//用画笔画出物体
  	public void drawSelf(Graphics g) {
  		g.drawImage(img, (int)x, (int)y, null);
  	}
    
  	public GameObject(Image img, double x, double y, int speed, int width, int height) {
  		super();
  		this.img = img;
  		this.x = x;
  		this.y = y;
  		this.speed = speed;
  		this.width = width;
  		this.height = height;
  	}
    
  	public GameObject(Image img, double x, double y) {
  		super();
  		this.img = img;
  		this.x = x;
  		this.y = y;
  	}
    
  	//GameObject作为父类，保证其无参构造器的存在
  	public GameObject() {
  	}
      //返回物体所在的矩形方便碰撞检测
  	public Rectangle getRect(){
  		return new Rectangle((int)x,(int)y,width,height);
  	}
  }
飞机子类：

在飞机类中主要增加了通过键盘输入来控制飞机行走的功能，其中(left,right,up,down)是方向属性，live是生命属性(方便后期碰撞检测记录飞机的生存状态)。 Plane类中还增加了addDirection(KeyEvent e)和minusDirection(KeyEvent e)两个方法，分别在按下，松开方向键时将方向属性的boolean值进行改变，从而来达到录入方向的目的。还增加了drawSelf(Graphics g)方法，通过画笔g的drawImage(img,x,y,null)方法画出物体。

    public class Plane extends GameObject{
    	boolean left,right,up,down;
    
    	//判断飞机生命状况
    	boolean live = true;
    	public void drawSelf(Graphics g) {
    		
    		if(live) {
    			g.drawImage(img, (int)x, (int)y, null);

    			//对按下的键做出判断，并在相应的方向上运动
    			if(left) {
    				x -= speed;
    			}
    			if(right) {
    				x += speed;
    			}
    			if(up) {
    				y -= speed;
    			}
    			if(down) {
    				y += speed;
    			}
    		}
    	}
    
    	public Plane(Image img, double x, double y) {
    		super(img, x, y);
    		this.img = img;
    		this.x = x;
    		this.y = y;
    		this.speed = Constant.PLANE_SPEED;
    		this.width = img.getWidth(null);
    		this.height = img.getHeight(null);
    	}
    	
    	//按下方向键，增加方向
    	public void addDirection(KeyEvent e){
    		switch (e.getKeyCode()) {
    		case KeyEvent.VK_LEFT:
    			left = true;
    			break;
    		case KeyEvent.VK_RIGHT:
    			right = true;
    			break;
    		case KeyEvent.VK_UP:
    			up = true;
    			break;
    		case KeyEvent.VK_DOWN:
    			down = true;
    			break;
    		}
    	}

​ //按下方向键，减方向 public void minusDirection(KeyEvent e){ switch (e.getKeyCode()) { case KeyEvent.VK_LEFT: left = false; break; case KeyEvent.VK_RIGHT: right = false; break; case KeyEvent.VK_UP: up = false; break; case KeyEvent.VK_DOWN: down = false; break; } }

    }
炮弹子类：

Shell类增加了degree(角度)属性，用画笔g的fillOval(x,y,width,height)方法画出一个实心圆来表示炮弹，这里还需要说一下炮弹飞行的方式：

    degree = Math.random()*Math.PI*2;
    //炮弹沿任意角度去飞
	x += speed*Math.cos(degree);
	y += speed*Math.sin(degree);

在这一段代码，通过random()随机出degree的值，其飞行时各增量如图： . Shell类中还限制了炮弹运动区域，使炮弹碰壁反弹。其原理是根据物体入射反射的角度差。

    if(x<0||x>Constant.GAME_WIDTH-width){
    			degree = Math.PI - degree;
    		}
	if(y<30||y>Constant.GAME_HEIGTH-height){
		degree = - degree;
	}

  • 爆炸图片连载的实现

    爆炸类的实现：

    在Explode类中静态定义了16张图片，不用每张图片都再次new()，减少资源的消耗。通过画笔g依次画出爆炸的图组，来实现爆炸图片的连载。

      public class Explode {
  	double x,y;
  	static Image[] imgs = new Image[16];
  	static {
  		for(int i=0;i<16;i++) {
  			imgs[i] = GameUtil.getImage("images/explode/e" +(i + 1)+ ".gif");
  			imgs[i].getWidth(null);
  		}
  	}
  	int count=0;
  	public void draw(Graphics g) {
  		if(count<=15) {
  			g.drawImage(imgs[count], (int)x, (int)y, null);
  			count ++;
  		}
  	}
  	//爆炸位置坐标
  	public Explode(double x,double y) {
  		this.x = x;
  		this.y = y;
  	}

  • 双缓冲解决图片闪烁问题

    当游戏画出用户看到的画面时，如果画面只是被逐步渲染出来，类似于看水流慢慢蜿蜒而下， 用户以这种方式逐步观看视图，那么该画面并不连贯。实际上图片需要很快更新，显示一系列完整的画面，画面中每个对象都是立即出现。对于这个现在也不必过分深究，可以在后续学习中慢慢接触了解。

       private Image offScreenImage = null;
    	
  	public void update(Graphics g) {
  		if(offScreenImage == null)
  			offScreenImage = this.createImage(Constant.GAME_WIDTH,Constant.GAME_HEIGTH);
  		Graphics gOff = offScreenImage.getGraphics();
  		paint(gOff);
  		g.drawImage(offScreenImage, 0, 0, null);
  	}

  • 飞机移动动画效果的实现

    线程内部类重画飞机：

    通过线程调用不停地重画飞机图片来实现飞机位置的实时更新。 class PaintThread extends Thread{

      		public void run() {
  			while(true) {
  				repaint();
    				
  				try {
  					Thread.sleep(Constant.TIME_SLEEP)  
  					//线程休眠时间，适应人眼
  				} catch (InterruptedException e) {
  					e.printStackTrace();
  				}
  			}
  		}
  	}

  • 多发炮弹生成与时间计算

    建立炮弹数组实现多发炮弹的生成：

    这里也可以考虑用容器，效果相同，方法类似。 建立炮弹数组：

    Shell[] shells = new Shell[Constant.SHELL_NUM];

    画出数组中的每一个炮弹：

     		for(int i=0;i<shells.length;i++) {
 			shells[i].draw(g);

在窗口初始化炮弹数组

		for(int i=0;i<shells.length;i++) {
			shells[i] = new Shell();
		}

  • 计算游戏时间

    这里用到了peroid来记录时间过程，用了Date类的getTime()方法来获取时间，这里主要是要注意以下startTime和endTime对象生成的位置，startTime一开始就被new出来了，而endTime则要放在碰撞检测飞机爆炸后再new出来。

      peroid = (int)((endTime.getTime()-startTime.getTime())/1000);

技术反思

主要反思一下自己在完成这个小游戏的过程中犯的低级错误。

  • 构造器问题：GameObject父类中没有设置无参构造器，子类程序段报错。一般父类中都生成无参构造器较好。
  • 没有添加下列代码段中的if(bao==null)判断语句，导致不断生成爆炸位置而报错。
  • if(bao == null) {
					bao = new Explode(plane.x, plane.y);
					endTime = new Date();
					peroid = (int)((endTime.getTime()-startTime.getTime())/1000);
				}
	    bao.draw(g);
	}

成果展示

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