C++横板格斗小游戏（基于Easyx图形库）

  • 一、项目概览
  • 1.1、游戏流程一览
  • 1.2、使用技术及开发环境
  • 1.3 游戏预览
  • 二、具体功能设计
    • 2.1、窗口架构设计
    • 2.2 UI设计
    • 2.3 游戏类设计
    • 2.4 英雄类设计
    • 2.5 NPC类及BOSS设计
    • 2.6 总体类一览
  • 三、辅助判定设计
    • 3.1 按键事件函数
    • 3.2 玩家/boss行为函数
    • 3.3 位置判定函数
  • 四、技术难点

前言：本项目所有图片素材均来自网络，如有侵权，请及时联系；由于项目代码量较多，仅展示部分代码，需要源文件私信留下邮箱。

一、项目概览

1.1、游戏流程一览

本项目是一个2.5D横板格斗游戏，游戏流程简图如下所示：

游戏共设计了4个主界面以及多个次级界面，4个主界面分别为：开始游戏界面、主城镇界面、武斗场界面、夜市界面；次级界面包括：暂停界面、物品栏界面、各级UI界面等。
实现的功能：八方向移动、待机动画、场景切换、智能NPC、对战系统、背包系统、技能释放、朝向判定、动态UI。

1.2、使用技术及开发环境

开发环境：Visual studio 2022、Easyx图形库、C++。
本项目使用技术：Easyx图形库相关、类（抽象类）、继承、多态、封装、vector容器、window api、gdi函数、双缓冲绘图、inline、虚函数重写等。

1.3 游戏预览

C++小游戏预览

二、具体功能设计

2.1、窗口架构设计

设计游戏面临的第一个问题就是如何打开窗口并绘制图片，选择Easyx图形库进行游戏设计的基底，利用其中的库函数进行窗口的绘制；加载、输出透明位图以实现游戏图像；在此处设计了基本的windows类，以进行基本的创建窗口，获取鼠标信息的功能。
但是游戏是一个动态的画面，如何将静态的画面转变为动态？这里使用了双缓冲绘图函数，它会在每一次调用flushdraw函数的时候输出缓冲区中的所有图片，我们设定一个刷新时间，将不同次序的图片依次进行刷新，就可以实现动态的效果，考虑到整个游戏都需要持续使用双缓冲输出，将他设计在windows类中，并赋为static以方便调用。

class window  //窗口界面
{
public:window(int w, int h, int flag);void setwindowtitle(const std::string& title);int exec();static int width();static int height();static void clear();static void beginDraw();static void flushDraw();static void endDraw();//按键与鼠标inline static bool hasMsg() //有无鼠标/键盘信息{return ::peekmessage(&m_msg, EX_MOUSE | EX_KEY);}inline static const ExMessage& getMsg() //获得信息{return m_msg;}
private:HWND m_handle; //窗口句柄inline static ExMessage m_msg; //鼠标和键盘消息

Windows类：行为：打开窗口、获取窗口的长度、宽度、peek鼠标操作信息并返回给调用者、双缓冲绘图。
私有属性：打开窗口获得的句柄、保存鼠标消息的类型为Exmessage的变量。

2.2 UI设计

在初始进入游戏时，一般会有选择开始游戏等功能的菜单，实现菜单，即实现鼠标点击不同地方造成不同结果的功能，为了实现这个功能，需要设计一个按钮类，以及一个GUI类来配合按钮进行跳转；考虑到控件类型较多，直接设计一个控件抽象类作为基类：

class Basicwidget //窗口/按钮控件抽象类
{
public:Basicwidget(int x, int y, int w, int h); //初始化坐标 宽 高int width(); //获取宽 高int height();void setfixedsize(int w, int h); //设置宽高int x();//获取坐标int y();void move(int x, int y); //设置x y坐标virtual void show() = 0; //纯虚
protected:int m_x, m_y, m_w, m_h; //坐标和宽高 属性
};

Basicwidget基类：行为： 获取控件宽、高、坐标、设置宽、高、坐标、以及显示控件的纯虚函数。
私有属性：坐标和宽高。

class pushbutton :public Basicwidget  //按钮类
{
public:pushbutton(const std::string& text = "button", int x = 0, int y = 0, int w = 100, int h = 30);//按钮初始化默认值和按钮内容void show() override; //虚函数重写void showhp(); //绘制hpvoid showmp(); //绘制mpbool isin();//判断鼠标是否在当前按钮上bool isclicked(); // 判断鼠标是否点击了按钮void evenloop(const ExMessage& msg); //事件循环
private:std::string m_text;  //按钮中的文字ExMessage m_msg; //鼠标信息COLORREF cur_c = RGB(225, 215, 222);COLORREF normal_c = RGB(225,215,222); //正常颜色COLORREF hover_c = GREEN; //检测到指针的颜色
};

Pushbutton子类：继承自控件基类，行为：重写过的用于显示按钮的show函数，判断鼠标位置和是否点击、以及改变按钮表现形式的事件循环。
私有属性：接收鼠标信息的类型为Exmessage的变量、按钮中的文字、按钮各种情况下的表现形式。

class GUI //ui类
{
public:GUI(); //初始化uivoid run(); //功能菜单int menu();void startgame(game* k,hero* player,boss* lin);void drawbackground(); void evenloop();
private:IMAGE m_bk; //图片变量ExMessage m_msg; //鼠标和键盘消息std::vector<IMAGEp*>menu_btns; //创建一个向量menu_btns 元素类型为IMAGEp*
};

GUI类：行为：提供界面的跳转切换、进行UI的初始化。
私有属性：用作背景的图片类型的变量、接收鼠标信息的类型为Exmessage的变量，以及一个vector向量组，用于单独控制按钮。
在后期的优化中，设计了IMAGEp类，以图片按钮代替简单的绘制按钮，只是更改了vector向量的类型，基本实现方法是一致的。

class IMAGEp //用作ui的图片
{
public:IMAGEp(int x, int y, int w, int h);int width(); //获取宽 高int height();void setfixedsize(int w, int h); //设置宽高int x();//获取坐标int y();void show();void move(int x, int y); //设置x y坐标bool isin();//判断鼠标是否在当前按钮上bool isclicked(); // 判断鼠标是否点击了按钮IMAGE UI;void evenloop(const ExMessage& msg,int i); //事件循环
private:IMAGE ui_bk[5];ExMessage g_msg; //ui消息判定int m_x, m_y, m_w, m_h; //坐标和宽高 属性
};

实现功能：动态UI：当鼠标移动到UI上时，UI图片会放大显示。

2.3 游戏类设计

在主界面。即GUI控制的界面选择开始游戏后，即进入正式的游戏流程，我们首先需要设计一个游戏类，以支持游戏运作的基础条件，主要功能即为背景的绘制、loading动画加载、各个场景间的切换，实际上，所有的动作判断都在场景子函数中进行，它是游戏运行的基础。
Game类：行为：进入各个场景的子函数、绘制各类背景、以及部分ui的绘制
私有属性：接收鼠标信息的类型为Exmessage的变量，用作UI的图片变量组、以及vector向量组。
实现功能：三个主界面的挑战，各类判定，包括坐标判定、行为判定、按键判定、伤害判定、以及各类杂项判定

2.4 英雄类设计

在搭建好基本的游戏架构后，需要设计玩家可以操作的角色，即设计一个hero类；首先对hero的基本行为进行抽取，即攻击、行走、待机、受击、死亡；同样使用双缓冲绘图以实现动态动画，同时考虑玩家具有的属性，即HP、MP、防御、攻击力、坐标。这就是基本的4个属性和行为；在实际实现时，给hero赋予了各种各样的bool类型的变量，如向上、向下、向左、向右、攻击、受击、倒地等，制作了判断按键的子函数keyevent，使用GetAsyncKeyState()函数控制各个bool类型的变量，同时改变坐标以控制英雄的动作。

class hero
{
public:hero(); //初始化int width(); //获取玩家图片宽 高int height();void setfixedsize(int w, int h); //设置hero图片宽高int x(); //获取坐标int y();void setheroxy(int x, int y);//设置玩家坐标int gethp(); //获取血量int getmp(); //蓝量int getattack(); //攻击int getdefn(); //防御void setgame(int a, int b, int c = 1000, int d = 1000);//设置玩家属性void drawhero(int heroindex); //绘制herovoid heroright(int heroindex);//hero 8 方向绘制void heroleft(int heroindex);void heroup(int heroindex);void herodown(int heroindex);void heroyx(int heroindex); //右下void heroys(int heroindex); //右上void herozs(int heroindex); //左上void herozx(int heroindex); //左下void drawattribute(); //绘制状态栏void drawherobackage(); //绘制背包void drawherobackagepicture(int heroindex); //绘制背包界面人物void drawskill(bool a,int heroindex); //hero技能void drawskill2(bool a,int heroindex); //hero技能2void drawskill3(int heroindex);void drawattack (bool a, int heroindex);//hero攻击动作void drawdeath(bool a,int heroindex); //hero击倒特效void drawlight(int heroindex);int herolocal = 0;int heroxp = 0;int herolp = 0;
private:int herox, heroy, herow, heroh, hp, mp, attack, defn;IMAGE heropicture[65], heropictureright[6], heropictureleft[6], heropictureup[6], heropicturedown[6], heropictureyx[6], heropictureys[6], heropicturezx[6], heropicturezs[6]; //人物动作IMAGE herobackage, herobackagepicture[65],herolight[16];IMAGE attackpicturel[10], attackpicturer[10]; //攻击动作IMAGE skillpicture[10],skillpicture1[10],skillpicture2[10],skillpicture3[10];//技能动作IMAGE deadpicturer[4], deadpicturel[4]; //击倒/死亡std::vector<pushbutton*>attribute; //创建一个向量attribute 元素类型为pushbutton* 用于界面绘制std::vector<IMAGEp*>skill_btns;

Hero类：行为：获取坐标、设置坐标、图片宽高、hp、mp等属性、绘制各个状态下的动画
私有属性：4个基本属性、坐标、图片类型的数组，以及一个用于实时绘制血条和蓝条的vector向量。
实际实现中的判定比较复杂，共支持8个方向的自由移动，如在控制上和控制右的bool量激活后，英雄会斜向移动。攻击、受击的同时无法进行移动。在绘制英雄的状态时，使用了上面的pushbutton子类，重叠绘制两个按钮，上层的按钮上色，并且大小跟随hero的hp进行改变，以实现动态血条效果。
实现功能：可被玩家控制的角色（八个方向的移动、传送、释放技能、状态栏绘制）。

2.5 NPC类及BOSS设计

游戏中的npc和boss同样是可以移动的人物，区别在于没有玩家去进行控制，而且普通的npc仅用于交互，但boss的动作更加丰富，所以将npc设计为基类，将boss设计为子类，行为与属性与英雄类相似；npc的设计较为简单，只需要提供一个固定的坐标，并循环播放待机动画即可实现他的功能；但是boss的设计比较复杂，由于没有玩家控制，需要设计一套足以自洽的行动逻辑用于boss的行动控制。
具体实现中，同样对boss赋予一系列的bool量来实现较为真实的交互，为了使boss自行动作，通过种子每隔一段时间生成一个随机数，以随机数的范围进行判定来实现不同的动作，通过改变判定的区间来改变各种动作的概率。考虑到boss撞墙，在判定到达极限xy坐标后，立即生成控制相反范围的随机数，以实现较为无序的控制，避免boss卡在角落。
实现功能：系统自动控制的boss，可以与玩家进行对战与交互。

2.6 总体类一览

用于实现游戏窗口的windows类、用于进行初始化界面和跳转的GUI类、用做按钮、属性绘制等功能的控件抽象类basicwidget和子类pushbutton，以及优化后的图片UI类IMAGEp，承载游戏运行的game类、以及人物类hero、npc、boss。

三、辅助判定设计

3.1 按键事件函数

自定义按键事件函数keyevent，用于判断用户的键盘输入，使用GetAsyncKeyState()函数判断用户按键是否按下，以此控制hero相对于的bool类型的变量以控制移动或释放技能。使用多段if结构同时判断各个按键。
同时boss也拥有单独的keyevent函数，用户时根据键盘输入进行判定，而boss的key是根据种子生成的随机数进行判定，基本原理都是更改对应类型的bool量。
此函数位于game类的各个场景行为中，所有辅助判定函数为一个单独的cpp，不包含在类中。

3.2 玩家/boss行为函数

自定义玩家行为函数heroactioncheck()，根据hero的各个类型的bool量判断应该播出什么动画，控制hero进行动作，通过hero类中的设置坐标、绘制动作行为实现。

3.3 位置判定函数

自定义位置判定函数herolocationcheck()，实时判定hero的坐标，以实现定点传送、范围受击等功能。具体实现是判断了hero的坐标与目标坐标的相对距离，若在范围内，则将相应的bool量置为true并执行相应动作。

四、技术难点

首先是透明底色png图片的输出，若直接使用Easyx库函数putimage，会导致输出的图片底色为黑，开始使用了基于window api函数的transparentblt进行透明化底色，但效果相当不好，会有大幅度的黑边，观感很差。然后尝试了使用RGB像素与操作，对每个像素点进行与操作，屏蔽掉不需要的颜色，此方法效果很好，但在图片超出屏幕范围时，及其容易导致像素数组越界，导致栈冲突，最终使用了window api函数alphablend，根据图片的alpha属性以进行透明底色的输出，此方法效果较好，但只支持在window下底色就为透明的png图片。
然后是对于各个类行为的抽象，对于各个基类的抽象可能比较模糊，如GUI类和game类，在初次抽象时，感觉有很多功能相似，如加载背景和跳转的UI，但根本上，实际的动作判定都是在game类的动作中实现的，GUI仅仅只是提供基本的进入游戏的初始载入、跳转和基本UI。
对于人物的抽象则比较灵活，其实玩家类在本质上也是一个NPC类，将其抽象为npc的子类也是可以实现的，但考虑到后续数据的冗杂度，最终还是将其拆分。
其次就是对各类状态bool量的判定，各个子函数都对bool量有影响，比如受击的范围判定、受击时不能移动或释放技能，这需要在构架判定时互相自洽，同时要考虑到如何恢复到动作前的状态，由于动作一直由双缓冲输出实现，也要考虑到判定的时间先后关系等。

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