雷霆行动(STG飞机游戏)源码分析
0.前言
本例子取自cping1982早期公开的一个STG源码，loon-simple-20090212，里面带了6个游戏。这次我们要分析的是STGSimple这个飞机游戏。截图如下：
[img]http://dl2.iteye.com/upload/attachment/0104/6933/3503532f-90ca-3860-ac53-634a58f85bf9.png[/img]
出处请参见[url=http://blog.csdn.net/cping1982/article/details/3884313]上半年私人计划简略及Java桌面游戏开发入门示例并源码集合 [/url]
下载地址：[url]http://code.google.com/p/loon-simple/downloads/list[/url]
声明一下，这个程序不是我写的，是cping1982写的。本人在这里斗胆分析一下高手5年前写的代码，一来是提高自己，二来也是给众多小白以信心和勇气，分析完源码你会发现用java写一个飞机或者坦克的游戏还是不难的。
如果你无法访问google code，也可在本文文末下载我已经加上了注释的版本。
下面进入正题。
1. Role 所有角色的基类
这个类是做STG游戏的关键，所有画面上的东东都是“角色”，包括玩家飞机，敌机，老板，子弹等等。于是把他抽象出来。三个方法move，checkHit，draw是关键。
public abstract class Role { protected static GamePanel app; protected Image img; //图片 protected float x; protected float y; protected float WIDTH; protected float HEIGHT; private boolean dead; //是否死亡
//移动 abstract void move();
//碰撞检测 protected boolean checkHit(Role chara) { return x > chara.x - WIDTH && x < chara.x + chara.WIDTH && y > chara.y - HEIGHT && y < chara.y + chara.HEIGHT; }
//把自己画出来 public void draw(Graphics g) { g.drawImage(img, (int) x, (int) y, app); }}以下是Role类的层次结构图，可以看到，一切东东都是Role的子类。
[img]http://dl2.iteye.com/upload/attachment/0104/6925/19cbb783-e1b9-3650-8470-3c10c41d50a0.png[/img]
Battle是玩家飞机。
Enemy是敌人。
Hero是子弹。
当然类的命名好坏我们就不去评判了，意思到就行了。
2. Battle 玩家飞机
public class Battle extends Role { //tamaIntCount防止子弹放的太快，要限制频率 private int tamaIntCount; //速度（按一次方向键移动的距离） private float speed; //3枚子弹的速度 //第1枚，(-1,-7)，x少许向左，y快速向上 //第2枚，(0,-8)，x不变，y快速向上 //第3枚，(1,-7)，x少许向右，y快速向上 private float tv[] = { -1F, -7F, 0.0F, -8F, 1.0F, -7F }; //当前血量 public int power; //最大血量 public int powerMax;
public void move() { if (Key.left) { //如果按下x键，减速移动，否则全速移动，如果移动超出屏幕，不让移出。上下左右分别重复处理 if (Key.xkey) x -= (double) speed / 4D; else x -= speed; if (x <= 0.0F) x = 0.0F; } //...... //以上是左键处理，其他3个方向类似，此处省略 //......
//如果按下z键，放出3枚子弹,tamaIntCount防止子弹放的太快，要限制频率 if (Key.zkey && tamaIntCount <= 0) { for (int i = 0; i < tv.length; i += 2) { GamePanel.addList(new BattleBasic(x + WIDTH / 2.0F, y, tv[i], tv[i + 1])); tamaIntCount = 8; } } //如果按下x键，放出1枚激光 if (Key.xkey && !Key.zkey && tamaIntCount <= 0) { GamePanel.addList(new BattleBeam(x + WIDTH / 2.0F, y, 0.0F, -8F)); tamaIntCount = 2; } }}move方法，根据按下的方向键移动。
z，x来生成子弹(BattleBasic)或激光(BattleBeam)。
checkHit判断如果和别的角色碰撞，则扣减血，如果血为0，则死亡
public boolean checkHit(Role chara) { //此处判断并处理与敌机（EnemyA,B,C）或子弹(EnemyShot)碰撞的逻辑 if ((chara instanceof EnemyA) || (chara instanceof EnemyB) || (chara instanceof EnemyC) || (chara instanceof EnemyShot)) { if ((x + WIDTH) - 14F > chara.x && x + 14F < chara.x + chara.WIDTH && (y + HEIGHT) - 12F > chara.y && y + 12F < chara.y + chara.HEIGHT) { chara.dead(); power -= 50; if (power <= 0) { dead(); GamePanel.burst = new Burst(x, y); } return true; } } //...... //此处省略与其他角色碰撞的逻辑，比如boss等 //...... return false; }3.Hero 子弹
public class Hero extends Role { //xy上的移动速度（带方向） protected float vx; protected float vy;
public void move() { //先移动 x += vx; y += vy; //如果移出屏幕，则死亡，一般是子弹这类 if (x + WIDTH < 0.0F || x > (float) app.getWidth() || y + HEIGHT < 0.0F || y > (float) app.getHeight()) dead(); }}Hero
|----BattleShot 玩家子弹
| |----BattleBasic 普通子弹
| |----BattleBeam 激光
|----EnemyShot 敌人子弹
|----CircleBullets 圆圈子弹
|----MoveAimingBullet 向玩家发射的子弹
|----......
4. 入口点 Main
public class Main { public static void main(String args[]) { java.awt.EventQueue.invokeLater(new Runnable() { public void run() { new STGFrame(); } }); }}STGFrame代码省略，就是嵌套一个GamePanel
5.GamePanel （骨架代码）
这个是整个飞机游戏的核心代码。
public class GamePanel extends Panel implements Runnable { //游戏核心线程 private Thread gameThread; //模式 public static int gameMode; //后台Image（目的是缓冲，防画面闪烁） private Image offImage; //后台Graphics private Graphics g_off; //玩家飞机 public static Image heroImage; //所有角色列表 public static LinkedList<Role> list; //临时角色列表 public static LinkedList<Role> listTmp; //玩家 Battle battle;}5.1 初始化
public GamePanel() { list = new LinkedList<Role>(); listTmp = new LinkedList<Role>(); //载入所有图片 heroImage = Utility.loadImage("image/this.gif"); enemyImageA = Utility.loadImage("image/enemyA.gif"); //...... //此处省略其他图片 //......
gameMode = 0;
//焦点聚焦，接收键盘输入 addKeyListener(new Key()); setFocusable(true); requestFocus();
setBackground(Color.black); setForeground(Color.white);
//启动核心线程 gameThread = new Thread(this); gameThread.start();}5.2 核心线程
public void run() { while (gameThread == Thread.currentThread()) { //绘制打底图 gameRender(); if (g_off != null) { long RefreshTime = System.currentTimeMillis(); try { Thread.sleep(2L); } catch (InterruptedException e) { } switch (gameMode) { case 0: title(); break;
case 1: stage1(); break;
case 12: ready(); break; //...... //此处省略其他模式 //...... } //前面都是在内存中画，现在一次性画到屏幕上 paintScreen(); //以下防止电脑太快，适当的休息一下(其实是空转cpu，不太好) while (System.currentTimeMillis() - RefreshTime < 13L) ; } }}可以看到核心线程就是一个死循环，根据不同的模式执行不同的逻辑。
模式表
[table]
|编号|方法|含义|
|0|title|标题画面|
|1|stage1|第1关|
|2|stage2|第2关|
|3|stage3|第3关|
|10|congratulation|恭喜画面|
|11|gameOver|游戏结束画面|
|12|ready|准备阶段|
|13|appearingAnime|玩家飞机登场画面|
|14|crear|打败boss阶段|
|15|disappearing|关卡通关画面|
|16|bossDeathAnime|boss死亡画面|
[/table]
然后关键就是用双缓冲技术画图，防止屏幕闪烁。
private void gameRender() { if (offImage == null) { offImage = createImage(450, 500); if (offImage == null) return; g_off = offImage.getGraphics(); } g_off.setColor(Color.BLACK); g_off.fillRect(0, 0, 450, 500);}public void paintScreen() { try { Graphics g = getGraphics(); if (g != null && offImage != null) g.drawImage(offImage, 0, 0, null); Toolkit.getDefaultToolkit().sync(); if (g != null) g.dispose(); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); }}5.3 主程序
看一下stage1里面调用主程序gameMain
private void stage1() { StageA.start(); gameMain();}
private void gameMain() { //角色碰撞检测,注意这里很通用，不论玩家飞机还是敌机都存在于这个list中，等待碰撞检测 for (int i = 0; i < list.size(); i++) { Role chara1 = list.get(i); for (int j = 0; j < list.size(); j++) { //2重嵌套循环，判断角色之间的两两碰撞，性能会受影响,可考虑《算法第四版》一书中的碰撞检测算法来优化 Role chara2 = list.get(j); chara1.checkHit(chara2); }
} //移动角色，并绘画 for (int i = list.size() - 1; i >= 0; i--) { Role chara1 = (Role) list.get(i); chara1.move(); chara1.draw(g_off); } //listTmp加入list for (int i = 0; i < listTmp.size(); i++) list.add(listTmp.get(i));
//玩家如果死亡，进入11模式 if (battle.isDead()) { gameMode = 11; } listTmp.clear();}这里的碰撞检测便是关键了，2重嵌套循环，判断角色之间的两两碰撞。接下来每个角色移动。
可以说它便是许多游戏实现的关键所在。有了这个骨架代码，只要实现不同Role的checkHit和move还有draw方法就可以了，游戏的扩展性变得简单。
6. EnemyTable 敌人登场表
敌人什么时候出现，为了避免硬编码，于是定了一张表格，这个便是表格类。
public class EnemyTable { //登场时间 public int time; //登场xy public float x; public float y; //种类(0,1,2,3,4) public int enemyKind; //形式 public int pattern;}7. 关卡设计
public class StageA { //依次出现：(时间以50为单位) //2个A，2个A，6个A+1个C static EnemyTable stageA[] = { new EnemyTable(0, 0, 25F, -50F, 0), new EnemyTable(0, 0, 250F, -50F, 1),
new EnemyTable(0, 1, 25F, -50F, 0), new EnemyTable(0, 1, 300F, -50F, 1),
new EnemyTable(0, 2, 30F, -50F, 0), new EnemyTable(0, 2, 20F, -50F, 2), new EnemyTable(0, 2, 100F, -50F, 2), new EnemyTable(0, 2, 200F, -50F, 2), new EnemyTable(0, 2, 300F, -50F, 2), new EnemyTable(0, 2, 330F, -50F, 1), new EnemyTable(2, 2, 20F, -50F, 0), //............ };
public static void start() { for (int i = 0; i < stageA.length; i++) { //如果时间到了(以50为单位)，则敌人登场 if ((double) stageA[i].time == (double) GamePanel.time / 50D) if (stageA[i].enemyKind == 0) GamePanel.addList(new EnemyA(stageA[i].x, stageA[i].y, _battle, stageA[i].pattern)); else if (stageA[i].enemyKind == 1) GamePanel.addList(new EnemyB(stageA[i].x, stageA[i].y, _battle, stageA[i].pattern)); //............ }
}
}看到了吗，这样改关卡就变得容易多了，只要改最上面那个表格就ok了。其实做的更好的话可以提取到一个配置文件里。
8.各种敌人，子弹的设计
接下来就是开动你的想象力的时间了。结合各种数学，物理知识，做出千变万化的角色。
这里分析几个例子
8.1 EnemyA
public class EnemyA extends Enemy { public void move() { //............ } else if (pattern == 2) { //sin函数可以展现弧线的运动轨迹 x += Math.sin((3.1415926535897931D * (double) counter) / 40D) * 5D; y += 1.5D; } else if (pattern == 3) { //转圈 if (counter < 50) y += 2.5D; else if (counter >= 100) { x += Math.sin((3.1415926535897931D * ((double) counter - 100D)) / 160D) * 2.5D; y += Mathh.sin((3.1415926535897931D * ((double) counter - 20D)) / 160D) * 2.5D; } }}下图分别是pattern 2 和pattern 3的运行轨迹，可以看到pattern2使用一个sin函数可以展现弧线的运动轨迹。而pattern3使用2个sin函数可以让敌机转圈。
[img]http://dl2.iteye.com/upload/attachment/0104/6927/bd0420e6-2bf7-3616-b9a9-131b9e59751b.png[/img]
[img]http://dl2.iteye.com/upload/attachment/0104/6929/eb039297-413e-31b2-abfa-092b1b55df57.png[/img]
8.2 MoveAimingBullet
这个类不错，敌人会朝着玩家发射出子弹，而不是乱放空枪，使得敌人少许有了一些AI。
public MoveAimingBullet(float x, float y, Battle ziki) { super(x, y); speed = 2.0F; x_ziki = ziki.x; y_ziki = ziki.y; x_enemy = x; y_enemy = y; distance = (float) Math .sqrt((((double) x_ziki + (double) ziki.WIDTH / 2D) - (double) x_enemy) * (((double) x_ziki + (double) ziki.WIDTH / 2D) - (double) x_enemy) + (double) ((y_ziki - y_enemy) * (y_ziki - y_enemy))); if (distance != 0.0F) { vx = (float) (((((double) x_ziki + (double) ziki.WIDTH / 2D) - (double) x_enemy) / (double) distance) * (double) speed); vy = ((y_ziki - y_enemy) / distance) * speed; } else { vx = 0.0F; vy = speed; }}[img]http://dl2.iteye.com/upload/attachment/0104/6931/c1b2af7a-cd08-3027-8bea-cb0c15e59271.png[/img]
如图，数学公式就是先算出敌我之间的距离，distance=sqrt(x^2+y^2)
然后放出的子弹的速度就是
vx=x/distance
vy=y/distance
8.3 CircleBullets
老版更厉害，可以放出一个圆圈的子弹。
public CircleBullets(float x, float y, boolean flag) { super(x, y); speed = 1.0F; //老版一次放24枚子弹 tamaNum = 24; vxCircle = new float[tamaNum]; vyCircle = new float[tamaNum]; float rad_step = (float) (6.2831853071795862D / (double) tamaNum); float rad; if (flag) rad = 0.0F; else rad = (float) ((double) rad_step / 2D); for (int i = 0; i < tamaNum;) { vxCircle[i] = (float) (Math.cos(rad) * (double) speed); vyCircle[i] = (float) (Math.sin(rad) * (double) speed); GamePanel.addList(new EnemyShot(x, y, vxCircle[i], vyCircle[i])); i++; rad += rad_step; }
vx = vxCircle[0]; vy = vyCircle[0];}[img]http://dl2.iteye.com/upload/attachment/0104/6933/3503532f-90ca-3860-ac53-634a58f85bf9.png[/img]
9.总结
可以看到，用java做游戏并不难。这个例子可以作为新手做STG游戏（飞机大战，坦克大战）的一个起步。
当然这个例子是纯java，没有用任何框架。当代码膨胀了以后，可以考虑用一些游戏框架来解放我们的生产力。
另外，[url=http://blog.csdn.net/cping1982]原作者cping1982的博客[/url]相当好，有许多java游戏编程的资料值得参考。
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