网页HTML5--飞机大战小游戏开发--canvas的应用

一，概述

此小项目，是用来练习HTML5的canvas的编程运用。在这个项目中，我们需要创建一个可运行的网页小游戏，开发此小游戏并不难，大概如下图所示：

在整个游戏的运行中，总共要分为5个状态（state）去实现，分别是首页（START），加载中（STARTING），游戏中（RUNNING），暂停（PAUSE）和游戏结束（GAME_OVER），运用一个计时器在网页的canvas画布上画出对应的图片，再通过鼠标的事件来触发并转换状态，就可以实现游戏的运行了。大体代码框架：

<div id="stage" style="width:480px;height:650px;margin:0px auto;"><canvas id="canvas" width="480" height="650"></canvas>
</div>
<script>//定义宽和高var WIDTH=480,HEIGHT=650;//定义状态var START = 0;var STARTING = 1;var RUNNING = 2;var PAUSE = 3;var GAME_OVER = 4;/*** state表示游戏的状态* 取值必须为以上五种之一*/var state = START;//获取数据var canvas = document.getElementById("canvas");ctx = canvas.getContext("2d");//创建图像对象用来表示天空、英雄、敌人、版权//为canvas添加事件(onclick,onmousemove,onmoseout)//数据对象//业务对象//创建业务对象//定义计时器，固定刷新频率为 1000 / 100setInterval(function(){switch(state){case START://首页break;case STARTING://加载中break;case RUNNING://游戏中break;case PAUSE://暂停break;case GAME_OVER://游戏结束break;}},1000/100);
</script>

二，首页

编写好大体框架后，接下来，我们要逐步逐步完成各个状态的代码。首页很简单的，包括两元素，一个是背景天空的图片（持续由上往下循环滚动），一个是飞机大战的图标（固定在网页正中间）。如下图所示：

对应代码如下，将它补充到上述框架中：

<script>//创建图像对象用来表示天空var bg = new Image();bg.src="img/background.png";//创建图像对象用来表示图标var copyright = new Image();copyright.src="img/shoot_copyright.png";//数据对象var SKY = {image:bg,width:480,height:650,speed:20};var LOADING = {frames:l,width:186,height:38,x:0,y:HEIGHT-38,speed:5};//业务对象/*** 天空的业务对象* config:表示天空的数据对象*/var Sky = function(config){this.bg = config.image; //设置背景图像this.width=config.width;this.height = config.height;this.speed = 1000 / config.speed;this.x1 = 0;this.y1 = 0;this.x2 = 0;this.y2 = -this.height;this.lastTime = 0; //上一次执行动作时间的毫秒数/*** 移动背景纵坐标*/this.step = function(){//判断是否到达天空移动的时间//获取当前时间的毫秒数var currentTime = new Date().getTime();if(currentTime - this.lastTime >= this.speed){// y1++ , y2++this.y1++;this.y2++;this.lastTime = new Date().getTime();} //判断y1、y2 是否超出范围if(this.y1 >= this.height){this.y1 = -this.height;}if(this.y2 >= this.height){this.y2 = -this.height;}}/*** 绘制天空图像*ctx : canvas 绘图上下文*/this.paint = function(ctx){ctx.drawImage(this.bg,this.x1,this.y1);ctx.drawImage(this.bg,this.x2,this.y2);}}//创建业务对象var sky = new Sky(SKY);//以下代码放入计时器中case START://空在移动sky.step();sky.paint(ctx);//绘制copyrightvar x = (WIDTH - copyright.naturalWidth) / 2;var y = (HEIGHT - copyright.naturalHeight) / 2;ctx.drawImage(copyright,x,y);break;
<script>

三，加载中

加载中的状态相对于首页就复杂一点了，加载状态是由首页进行鼠标单击切换而来，加载完毕即进入游戏中的状态，同样是天空的背景滚动（天空全程都在滚动，即使暂停或者游戏结束页在滚动），但是，下面需要有一架飞机飞过表示加载进度，这由4幅图切换而成。如下图所示：

对应代码如下所示：

<script>//创建数组存储加载的四个图片对象 var l = [];l[0] = new Image();l[0].src="img/game_loading1.png";l[1] = new Image();l[1].src="img/game_loading2.png";l[2] = new Image();l[2].src="img/game_loading3.png";l[3] = new Image();l[3].src="img/game_loading4.png"; //为canvas添加事件(onclick,onmousemove,onmoseout)canvas.οnclick=function(){if(state == START){state = STARTING;}} //数据对象 var LOADING = {frames:l,width:186,height:38,x:0,y:HEIGHT-38,speed:5}; //业务对象 /*** 加载的业务对象* config:表示加载的数据对象*/var Loading = function(config){this.speed = 1000 / config.speed;this.lastTime = 0;this.frame=null;this.frameIndex = 0;//更换loading图像this.step = function(){var currentTime = new Date().getTime();if(currentTime - this.lastTime >= this.speed){//获取不同的图像config.frames中的元素给framethis.frame = config.frames[this.frameIndex];this.frameIndex ++;if(this.frameIndex >= 4){//更新状态state = RUNNING;}this.lastTime = new Date().getTime();}}/*** 绘制不同的图像到canvas上*/this.paint = function(ctx){ctx.drawImage(this.frame,config.x,config.y);}} //创建业务对象var loading = new Loading(LOADING); //以下代码放入计时器中case STARTING://准备开始sky.step();sky.paint(ctx);loading.step();loading.paint(ctx);break;
</script>

三，游戏中

游戏中的状态是最复杂的，里面需要有滚动的天空，我们自己控制的飞机（跟随鼠标位置移动），子弹（自动从飞机头发射），敌方飞机（随机从上方生成，不会攻击，有三种类型，按大小分为大中小），分数（score）以及生命值（life）。大致如下图所示：

对应代码如下所示：

<script>//创建英雄图像数组var h = [];h[0] = new Image();h[0].src="img/hero1.png";h[1] = new Image();h[1].src="img/hero2.png";h[2] = new Image();h[2].src="img/hero_blowup_n1.png";h[3] = new Image();h[3].src="img/hero_blowup_n2.png";h[4] = new Image();h[4].src="img/hero_blowup_n3.png";h[5] = new Image();h[5].src="img/hero_blowup_n4.png";//创建子弹图像var b = new Image();b.src="img/bullet1.png";//创建小飞机图像数组var e1 = [];e1[0] = new Image();e1[0].src="img/enemy1.png";e1[1] = new Image();e1[1].src="img/enemy1_down1.png";e1[2] = new Image();e1[2].src="img/enemy1_down2.png";e1[3] = new Image();e1[3].src="img/enemy1_down3.png";e1[4] = new Image();e1[4].src="img/enemy1_down4.png";//创建中型飞机图像数组var e2 = [];e2[0] = new Image();e2[0].src="img/enemy2.png";e2[1] = new Image();e2[1].src="img/enemy2_down1.png";e2[2] = new Image();e2[2].src="img/enemy2_down2.png";e2[3] = new Image();e2[3].src="img/enemy2_down3.png";e2[4] = new Image();e2[4].src="img/enemy2_down4.png";//创建大型飞机的图像数组var e3 = [];e3[0] = new Image();e3[0].src="img/enemy3_n1.png";e3[1] = new Image();e3[1].src="img/enemy3_n2.png";e3[2] = new Image();e3[2].src="img/enemy3_down1.png";e3[3] = new Image();e3[3].src="img/enemy3_down2.png";e3[4] = new Image();e3[4].src="img/enemy3_down3.png";e3[5] = new Image();e3[5].src="img/enemy3_down4.png";e3[6] = new Image();e3[6].src="img/enemy3_down5.png";e3[7] = new Image();e3[7].src="img/enemy3_down6.png";/***鼠标移动事件*处理 hero与鼠标的位置*/canvas.onmousemove = function(e){var x = e.offsetX;var y = e.offsetY;hero.x = x - HERO.width / 2;hero.y = y - HERO.height / 2;}//数据对象var HERO = {frames:h,baseFrameCount:2,width:99,height:124,speed:20};var BULLET = {image:b,width:9,height:21};var E1 = {type:1,score:1,frames:e1,baseFrameCount:1,life:1,minSpeed:160,maxSpeed:180,width:57,height:51};var E2 = {type:2,score:5,frames:e2,baseFrameCount:1,life:5,minSpeed:120,maxSpeed:150,width:69,height:95};var E3 = {type:3,score:20,frames:e3,baseFrameCount:2,life:20,speed:80,width:169,height:258};//保存由hero发射的所有子弹var bullets = [];//保存生成的敌机var enemies = [];//业务对象var Enemy = function(config){this.down = false;//是否播放爆破状态,默认为否 this.canDelete = false;//是否删除当前飞机,默认为否this.life = config.life;//敌人的生命力this.score = config.score;//分数this.frames = config.frames;//图像列表this.frame=null;//当前显示的图像this.frameIndex = 0;//当前显示的图像索引累加值this.baseFrameCount=config.baseFrameCount;this.width = config.width;this.height = config.height;//横纵坐标this.x = Math.ceil(Math.random()*(WIDTH - config.width));this.y = -config.height;this.type = config.type;this.speed = 0;if(config.minSpeed && config.maxSpeed){this.speed = 1000 / (Math.random() * (config.maxSpeed - config.minSpeed) + config.minSpeed);}else {this.speed = 1000 / config.speed;}this.lastTime = 0;/*** 检查时间是否到期*/this.timeInterval = function(){var currentTime = new Date().getTime();if(currentTime - this.lastTime >= this.speed){this.lastTime = new Date().getTime();return true;}return false;}this.step=function(){if(this.timeInterval()){if(this.down){//播放爆破图像//已经确定this.frameIndex = this.baseFrameCount;if(this.frameIndex ==this.frames.length){this.canDelete = true;} else {this.frame = this.frames[this.frameIndex];this.frameIndex ++;}}else{//播放基本图像this.frame = this.frames[this.frameIndex % this.baseFrameCount];this.frameIndex ++;//飞机移动this.move();}}}this.move = function(){//飞机移动this.y ++;}this.paint = function(ctx){//绘制飞机图像ctx.drawImage(this.frame,this.x,this.y);}/*** 判断当前飞机对象是否超出canvas边界*/this.outOfBounds = function(){if(this.y > HEIGHT){return true;} return false;}/*** 判断敌人是否与其他物体碰撞* c：c可以是英雄，可以是子弹*/this.hit = function(c){//c的中心点坐标var cX = c.x + c.width / 2;var cY = c.y + c.height / 2;var leftStart = this.x - c.width / 2;var leftEnd = this.x + this.width + c.width / 2;var topStart = this.y - c.height / 2;var topEnd = this.y + this.height + c.height / 2;var result = leftStart < cX && cX < leftEnd && topStart < cY && cY < topEnd;return result;}/*** 当敌人飞机与其他元素碰撞时的操作方法*/this.duang = function(){//生命的减少this.life --;if(this.life == 0){//切换到爆破状态this.down = true;score += this.score;this.frameIndex = this.baseFrameCount;}}}/*** 子弹对象*/var Bullet = function(config,x,y){this.width = config.width;this.height = config.height;this.frame = config.image;this.x = x;this.y = y;this.canDelete = false;//是否删除子弹，默认为否this.move = function(){this.y -= 2;}this.paint = function(ctx){ctx.drawImage(this.frame,this.x,this.y);}this.outOfBounds = function(){return this.y < 0-this.height;}/*** 子弹与敌人飞机碰撞时所做的操作*/this.duang = function(){this.canDelete = true;}}/*** 创建飞机业务对象*/var Hero = function(config){this.frames = config.frames;this.frameIndex = 0;this.baseFrameCount=config.baseFrameCount;this.width=config.width;this.height=config.height;this.speed=1000/config.speed;this.lastTime = 0;this.x = (WIDTH - this.width) / 2;this.y = HEIGHT - this.height - 30;this.down=false;this.canDelete = false;this.step = function(){var currentTime = new Date().getTime();if(currentTime - this.lastTime >= this.speed){if(this.down){//爆破状态if(this.frameIndex == this.frames.length){this.canDelete = true;}else {this.frame = this.frames[this.frameIndex];this.frameIndex ++;}}else{//正常状态this.frame = this.frames[this.frameIndex % this.baseFrameCount];this.frameIndex ++;this.lastTime = new Date().getTime();}}}this.paint = function(ctx){ctx.drawImage(this.frame,this.x,this.y);}this.shootLastTime=0;//发射子弹的间隔this.shootInterval = 200;//处理子弹的发射this.shoot = function(){var currentTime = new Date().getTime();if(currentTime - this.shootLastTime >= this.shootInterval){//到达时间间隔，可以发射子弹var bullet = new Bullet(BULLET,this.x+45,this.y);bullets[bullets.length] = bullet;//console.log("子弹数量:"+bullets.length);this.shootLastTime = new Date().getTime();}}/*** 英雄与敌人碰撞后的操作*/this.duang = function(){this.down = true;this.frameIndex = this.baseFrameCount;}}//创建业务对象var hero = new Hero(HERO);/*** 检查 敌人是否与子弹、英雄碰撞*/function checkHit(){for(var i=0;i<enemies.length;i++){var enemy = enemies[i];if(enemy.down || enemy.canDelete){continue;}//与子弹相比较for(var j=0;j<bullets.length;j++){var bullet = bullets[j];//进行比较if(enemy.hit(bullet)){enemy.duang();bullet.duang();}}//判断与英雄比较if(enemy.down || enemy.canDelete){continue;}if(enemy.hit(hero)){enemy.duang();hero.duang();}}}//删除多余组件function deleteComponent(){//删除超出下边界的小飞机for(var i=0;i<enemies.length;i++){if(enemies[i].outOfBounds() || enemies[i].canDelete){enemies.splice(i,1);}}//删除超出上边界的子弹for(var i=0;i<bullets.length;i++){if(bullets[i].outOfBounds() || bullets[i].canDelete){bullets.splice(i,1);}}//判断英雄是否需要被删除if(hero.canDelete){life --;//减少生命if(life == 0){//GAME_OVERstate = GAME_OVER;}else{hero = new Hero(HERO);}}}//创建敌人飞机的数据var lastTime = new Date().getTime();var interval = 800;/***根据指定时间差创建不同类型的敌人飞机*将创建好的飞机保存进 enemies 数组中*/function componentEnter(){var currentTime = new Date().getTime();if(currentTime - lastTime >= interval){var n = Math.floor(Math.random()*10);if(n >= 0 && n <= 7){//创建小型飞机enemies[enemies.length]=new Enemy(E1);}else if(n == 8){//创建中型飞机enemies[enemies.length]=new Enemy(E2);} else {//创建大型飞机//如果数组中第一个元素不是大型飞机，则创建一个，并且放在第一个位置处，其他的飞机位置后移if(enemies[0].type != 3){enemies.splice(0,0,new Enemy(E3));}}lastTime = new Date().getTime();}}/*** 绘制各个组件*/function paintComponent(){//绘制子弹for(var i=0;i<bullets.length ; i ++){var bullet = bullets[i];bullet.paint(ctx);}//绘制所有敌人小飞机for(var i=0;i<enemies.length ; i ++){enemies[i].paint(ctx);}//将绘制hero的方法移动至此hero.paint(ctx);ctx.font = "20px 微软雅黑";ctx.fillText("SCORE:"+score,10,20);ctx.fillText("LIFE:"+life,400,20)}/*** 让所有的组件动起来(更新y坐标)*/function stepComponent(){for(var i=0;i<bullets.length ; i ++){bullets[i].move();}//移动所有敌人小飞机for(var i=0;i<enemies.length ; i ++){enemies[i].step();}}//以下代码放入计时器中case RUNNING://游戏进行sky.step();sky.paint(ctx);hero.step();hero.paint(ctx);hero.shoot();checkHit();//添加新组件(敌人小飞机)componentEnter();stepComponent();deleteComponent();//绘制所有的组件paintComponent();break;
</script>

我方飞机（hero）由2个正常状态与4个爆炸状态的图片组成，子弹（b）由单独一张图片表示，小飞机（e1）由一张正常状态和4张爆炸状态组成，中型飞机（e2）由一张正常状态和4张爆炸状态图片组成，大型飞机（e3）由两张正常状态与6张爆炸状态图片组成。

***************************hero的位置问题***************************

在获取鼠标位置时，如果直接将鼠标位置添加给图片，会发现图片在鼠标的右下方，并不是图片的正中间是鼠标，所有，我们还有在获取到鼠标位置后，在横纵轴的方向上各自减去hero的图片大小的一半，将图片向左上移动。

******************敌机与子弹和英雄的碰撞问题**********************

我们可以将碰撞问题简化，简化为两个矩形，如果对方的顶点进入了对方矩形范围的区域，则为发生了碰撞。这时，我们可以以敌机（e）为参考对象，计算出敌机与对方的碰撞范围（横纵坐标的范围值）与对方的中心坐标进行比较，如果我方飞机或者子弹的中心坐标进入了敌机的碰撞范围，则触发爆炸效果。大致如下图所示：

四，暂停

游戏中的状态做完，接下来就简单多了。暂停状态，只要鼠标离开了canvas的范围，就游戏暂停，敌机，子弹，hero都停止，天空继续动，并且在中间位置出现暂停的图标，鼠标移回canvas范围，则又继续游戏。效果如下所示：

对应代码如下：

<script>//创建图像对象用来表示暂停var pause = new Image();pause.src="img/game_pause_nor.png";/***鼠标移动事件*处理 hero与鼠标的位置*/canvas.onmouseout = function(e){if(state == RUNNING){state = PAUSE;}}canvas.onmouseover = function(e){if(state == PAUSE){state = RUNNING;}}//以下代码放入计时器中case PAUSE://暂停sky.step();sky.paint(ctx);paintComponent();ctx.drawImage(pause,(WIDTH-pause.width)/2,(HEIGHT-pause.height)/2);break;
</script>

五，游戏结束

游戏结束只需要所有元素都停止，并显示GAME_OVER即可，所以直接改计时器的内容。如下所示：

<script>case GAME_OVER://游戏结束ctx.font = "bold 24px 微软雅黑";var width =ctx.measureText("GAME_OVER").width;ctx.fillText("GAME_OVER",(WIDTH-width)/2,300);break;
</script>

只需要将各个状态的代码加入对应的位置，即可实现运行。各个阶段的代码也可单独运行，所有的代码资源和图片资源已打包上传在该账号的资源上了。

注：本文的代码与图片皆为转发自已有的项目内容，本文内容我个人为项目的经验归纳总结。

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