太空入侵者游戏.docx

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太空入侵者游戏

太空入侵者游戏

入侵者是一个简单的射击游戏。

游戏运行的初始界面如图3.14所示，游戏的战斗场面如图3.15所示。

图3.14入侵者程序初始运行图

图3.15入侵者作战运行图

在游戏中，玩家控制飞船，一方面要向敌机射击，另外还需要躲避敌人的子弹。

直到当前关卡中

所有敌机被消灭，玩家才能进入下一关卡。

要编译这个游戏，需要安装DirectX8.0SDK或以上版本。

在这个例子中要着重强调子弹、奖子（弹药、奖金等）、卷屏等设计技巧，以及射击过程是如何开

展的。

相信通过对这个游戏的理解，读者对射击游戏的构建会有更深刻的认识。

3.7.1奖子的设计

奖子是射击类游戏中必有的精灵，奖子实际就是玩家操作的飞船打掉敌机后，电脑奖赏的奖金、

弹药、防弹服等。

不过要想真正拥有这些奖子，玩家操纵的精灵必须在奖子消失（掉落到屏幕之外或

者在规定时间内消失）之前“吃”掉它。

“吃”实际上是一种碰撞检测行为。

而在吃掉奖子之前，奖子

通常会自动下落。

如图3.16所示是入侵者游戏中的奖子原始图。

Extras.bmp图片的分辨率是125⋅500。

图3.16入侵者中的奖子源视图extras.bmp

从图中不难看出入侵者中有5种奖子，每种奖子有20帧动画。

由于extras的分辨率是125⋅500，

所以平均每个奖子的每一帧是一幅25⋅25分辨率的图像。

在入侵者中，单独设计了一个奖子类Extra：

classExtra

{

private:

intx;//奖子在屏幕中的位置

inty;

RECTrcLastPos;//奖子上次出现在屏幕中的包围盒坐标

intiType;//奖子类型，从extras.bmp中可以看出共有5种类型

Extra*pNext;//奖子链表

Extra*pPrev;

public:

intframe;//帧编号，从extras.bmp中可以看出共有20帧

Extra（）

{

x=0;

y=0;

pNext=NULL;

pPrev=NULL;

frame=0;

iType=0;

rcLastPos.left=0;

rcLastPos.top=0;

第3章2D游戏开发121

rcLastPos.right=0;

rcLastPos.bottom=0;

};

intGetType（）

{

returniType;

}

voidSetType（intiNewType）

{

iType=iNewType;

}

intGetX（）

{

returnx;

}

intGetY（）

{

returny;

}

voidMove（intQtde）

{

rcLastPos.left=x;

rcLastPos.top=y;

rcLastPos.right=x+25;

rcLastPos.bottom=y+25;

if（rcLastPos.bottom>455）

rcLastPos.bottom=455;

//Qtde是一个负值，因为这种奖子都是垂直下落的，即y值需要不断增加

y-=Qtde;

}

voidSetXY（intnx,intny）

{

rcLastPos.left=nx;

rcLastPos.top=ny;

rcLastPos.right=nx+25;

rcLastPos.bottom=ny+25;

x=nx;

y=ny;

}

Extra*GetNext（）

{

returnpNext;

}

122VisualC++游戏开发技术与实例

Extra*GetPrev（）

{

returnpPrev;

}

voidSetNext（Extra*nNext）

{

pNext=nNext;

}

voidSetPrev（Extra*nPrev）

{

pPrev=nPrev;

}

BOOLDraw（LPDIRECTDRAWSURFACE7lpOrigin,LPDIRECTDRAWSURFACE7lpSource）

{

RECTrcRect;

HRESULThRet;

intiClipTop;

intiClipBottom;

//子弹在超出屏幕上方（y值小于0）和跨过屏幕下方（y+255>455）的时候需要进行裁剪

if（y<0）

iClipTop=y*-1;

else

iClipTop=0;

if（y+25>455）

iClipBottom=y+25-455;

else

iClipBottom=0;

rcRect.left=frame*25;

rcRect.top=（（iType-1）*25）+iClipTop;

rcRect.right=frame*25+25;

rcRect.bottom=（（iType-1）*25）+25-iClipBottom;

//帧数编号加1

frame++;

if（frame==20）

frame=0;

while

（1）

{

hRet=lpOrigin->BltFast（x,y,lpSource,&rcRect,DDBLTFAST_SRCCOLORKEY）;

if（hRet==DD_OK）

{

break;

}

if（hRet==DDERR_SURFACELOST）

第3章2D游戏开发123

{

returnFALSE;

}

if（hRet!

=DDERR_WASSTILLDRAWING）

break;

}

returnTRUE;

}

};

很显然，Extra中私有成员变量x、y表示奖子方块左上角在屏幕上的像素坐标（事实上这两个变

量并不是必需的）；而矩形结构rcLastPos表示奖子上次出现在屏幕时的坐标；整形的iType表示奖子

类型，这里共有5种类型的奖子。

公有变量frame表示帧编号，每种奖子都有20帧。

在Extra中__________读者

可能有疑惑的地方就是成员变量pNext和pPrev，因为从名称上读者就能猜出Extra变成了一种链表结

构。

这么做的理由很简单，因为屏幕中可能同时出现多个奖子，所以为了奖子管理的需要，不妨将其

设置成链表结构。

Extra中成员函数都比较简单，需要关注的只有Move函数和Draw函数。

Move函数中出现的常数25是由奖子图像的长度、宽度（25⋅25）决定的；而语句rcLastPos.bottom>

455是用来判断奖子是否已经掉出屏幕之外（确切的说是屏幕下限）；语句y-=Qtde表示奖子是垂直下

落的，参数Qtde实际是一个负值，后面会看到这个值被设置成–3。

Draw函数中，首先碰到的问题就是对奖子的裁剪。

裁剪解决的方法是当精灵在屏幕之外时，计算

实际需要绘制精灵的部分。

在Draw函数里，裁剪操作如下：

if（y<0）

iClipTop=y*-1;

else

iClipTop=0;

if（y+25>455）

iClipBottom=y+25-455;

else

iClipBottom=0;

rcRect.left=frame*25;

rcRect.top=（（iType-1）*25）+iClipTop;

rcRect.right=frame*25+25;

rcRect.bottom=（（iType-1）*25）+25-iClipBottom;

当y小于0，表示当前奖子在屏幕上方（但不一定完全在上方），所以需要裁剪掉奖子的上半部分，

iClipTop指定了在25⋅25图像中，实际要绘制的顶部y值。

当y+25＞455，表示当前奖子已经掉落到

屏幕的下方（但不一定完全掉落），所以需要裁剪掉奖子的下半部分，iClipBottom指定了在25⋅25图像

中，实际要绘制的底部y值。

如果这两个条件都不满足，则说明奖子完全落在屏幕内，需要完整绘制。

裁剪计算完成后，需要调整帧数，每种奖子都有20帧。

frame++;

if（frame==20）

frame=0;

当然，这段代码可以简化成“（frame++）％20”。

帧调整完成后，绘制奖子。

124VisualC++游戏开发技术与实例

lpOrigin->BltFast（x,y,lpSource,&rcRect,DDBLTFAST_SRCCOLORKEY）;

在入侵者的主框架中定义了一个全局奖子对象Extra*pExtra。

因为Extra是一种链表结构，所以在

pExtra中记录了当前屏幕中所有奖子。

而主框架中绘制奖子的函数DrawExtra定义如下。

voidDrawExtra（）

{

//绘制屏幕中所有奖子（奖金、弹药等）

Extra*pFirstExtra;

Extra*pNextExtra=NULL;

Extra*pLastExtra=NULL;

Extra*pPrevExtra=NULL;

//保存这个全局指针。

因为后面的操作会改变这个指针，而最后还要恢复它

pFirstExtra=pExtra;

//因为当前屏幕中可能有多个奖子，所以这里使用while语句就是要将所有的奖子都绘制出来

//当前屏幕中的奖子都被保存在同一个奖子链表中，所以绘制所有奖子时要求遍历整个奖子队列

while（pExtra!

=NULL）

{

//传入的是-3，即每次掉落3个像素点

pExtra->Move（-3）;

//绘制当前节点奖子，lpExtra是extras.bmp的DDraw的Surface

pExtra->Draw（lpBackBuffer,lpExtra）;

//如果当前的奖子已经掉落到屏幕以外，则调整奖子列表，删除当前奖子节点

if（pExtra->GetY（）>455）

{

//调整奖子链表节点和相关指针

if（pPrevExtra!

=NULL）

pPrevExtra->SetNext（pExtra->GetNext（））;

pNextExtra=pExtra->GetNext（）;

if（pNextExtra!

=NULL）

pNextExtra->SetPrev（pPrevExtra）;

//如果当前奖子节点位于链表中的第一位置，则还需要再调整链表

if（pExtra==pFirstExtra）

pFirstExtra=pExtra->GetNext（）;

//删除当前奖子节点

delete（pExtra）;

//重置当前奖子节点

pExtra=pNextExtra;

}

else

{

//遍历奖子链表：

当前奖子节点指向链表中下一个节点

pPrevExtra=pExtra;

第3章2D游戏开发125

pExtra=pExtra->GetNext（）;

}

}

pExtra=pFirstExtra;

}

事实上，DrawExtra中很大部分的工作都是对Extra链表的操作。

最后的问题就是如何“吃”奖子？

在前面已经提过了，这是一个碰撞检测问题。

在主框架中定义

了“吃”奖子函数CheckHitExtra。

通常“吃”奖子的碰撞检测采用的是最简单的矩形包围盒技术，这

里正是用了这种方法。

当然“吃”完了奖子后，必须把它从奖子链表中删除。

intCheckHitExtra（void）

{

Extra*pFirstExtra,*pPrevExtra,*pNextExtra;

intiReturn=0;

pPrevExtra=NULL;

pNextExtra=NULL;

pFirstExtra=pExtra;

//检测所有奖子是否和飞船发生了碰撞

while（pExtra!

=NULL）

{

//如果奖子在飞船的矩形包围盒内，则说明发生了“吃”的操作

//一旦吃掉，则需要删掉该奖子，同时调整链表

if（（pExtra->GetX（）>=iShipPos&&

pExtra->GetX（）

pExtra->GetY（）>385&&

pExtra->GetY（）<425）&&

（pExtra->GetType（）!

=0））

{

if（pPrevExtra!

=NULL）

pPrevExtra->SetNext（pExtra->GetNext（））;

pNextExtra=pExtra->GetNext（）;

if（pNextExtra!

=NULL）

pNextExtra->SetPrev（pPrevExtra）;

if（pExtra==pFirstExtra）

pFirstExtra=pExtra->GetNext（）;

iReturn=pExtra->GetType（）;

delete（pExtra）;

pExtra=pFirstExtra;

returniReturn;

}

pPrevExtra=pExtra;

pExtra=pExtra->GetNext（）;

}

pExtra=pFirstExtra;

returniReturn;

}

126VisualC++游戏开发技术与实例

3.7.2子弹（Bullet）的设计

在入侵者中子弹的设计几乎是和奖子的设计一样的，只是在图像的宽度和高度上需要进行调整。

读者不妨查看类Bullet，然后再和Extra类做个比较。

不过子弹的设计并不是一成不变的。

在游戏设计中，子弹的设计方式和方法很多，这里只是采用

了静态的直线传递方法。

子弹的弹道通常决定了子弹设计的方式。

例如，很多游戏中的追踪弹、散花

弹和激光弹等。

对于追踪弹来说，它会自动锁定目标，当然这并不意味着一定能够击落敌机。

通常情

况下，敌机如果可以将追踪弹引出屏幕之外就算追踪弹无效，这是很公平的决策。

在追踪弹设计中，

弹道的设计需要平滑，因为折线式的追踪轨迹并不现实。

平滑的方法很多，样条曲线就是一个不错的

选择，在第4章中会介绍到一种3次样条曲线的设计方法。

对于散花弹而言，可以考虑成由多个单一

的子弹组成，不过这种方法需要考虑效率。

而激光弹是一种特殊的子弹，它的有效攻击范围实际是会

变化的。

这种子弹的设计需要考虑真实世界的激光。

当打开激光源的时候，光会快速的形成一条射线，

在这条轨迹内的任何物体实际上都会被激光照射，而当关闭激光源的时候，激光总是消失在远处。

根

据这种物理规律，才能够设计出比较合理的激光子弹。

3.7.3卷屏（Scroll）的设计

在入侵者游戏中，为了体现游戏中的飞船处于飞行状态，采用了一种简单的卷屏技术。

这种卷屏

技术是利用背景图片的变化实现的。

如图3.17所示是入侵者的背景图片。

它是640⋅480分辨率的图片。

而该图片中底部的状态栏占据了25个像素的高度。

图3.17背景图片

卷屏函数DrawInvalidBackGround定义如下：

voidDrawInvalidBackGround（）

{

//重绘背景

RECTrcRect;

HRESULThRet;

Staticy=0;

constintiFim=455;

//新关卡

第3章2D游戏开发127

if（lastTickCount=0）

{

y=0;

}

//向下卷屏一个像素

y+=1;

//如果已经卷完455个像素（即一个屏幕），则y值重新置0。

if（y>iFim）

y=0;

//上半屏的矩形区域

rcRect.left=0;

rcRect.top=0;

rcRect.right=640;

rcRect.bottom=iFim-y;

while

（1）

{

hRet=lpBackBuffer->BltFast（0,y,lpBkGround,

&rcRect,DDBLTFAST_NOCOLORKEY）;

if（hRet==DD_OK）

{

break;

}

if（hRet==DDERR_SURFACELOST）

{

hRet=RestoreSurfaces（）;

if（hRet!

=DD_OK）

break;

}

if（hRet!

=DDERR_WASSTILLDRAWING）

break;

}

//下半屏的矩形区域

rcRect.left=0;

rcRect.top=iFim-y;

rcRect.right=640;

rcRect.bottom=iFim;

while

（1）

{

hRet=lpBackBuffer->BltFast（0,0,lpBkGround,

&rcRect,DDBLTFAST_NOCOLORKEY）;

if（hRet==DD_OK）

{

break;

}

if（hRet==DDERR_SURFACELOST）

{

hRet=RestoreSurfaces（）;

128VisualC++游戏开发技术与实例

if（hRet!

=DD_OK）

break;

}

if（hRet!

=DDERR_WASSTILLDRAWING）

break;

}

}

DrawInvalidBackGround函数使用的卷屏方法是将背景图片从水平方向分成两个部分，然后分别绘

制上下部分的图片。

背景图片的分割线是从关卡开始后背景下降的y值累加之和。

每次绘制背景的时

候y值都要增加1个像素，直到y值等于455（480中包括了25个像素高度的状态栏）后重置为0。

通过这样的两次背景绘制，屏幕就动了起来。

需要指出的是，对于一些复杂的横板卷屏游戏而言，这种方法就完全行不通了。

因为横板游戏的

背景中包含了复杂的地形，这种地形是影响游戏发展的，而不像在入侵者中背景对整个游戏进程毫无

影响。

上面的DrawInvalidBackGround函数是在UpdateFrame中被调用的，而UpdateFrame函数负责的

是整个游戏状态的刷新。

其中屏幕刷新的时候，遵守一个刷新顺序：

背景刷新、奖子刷新、敌机刷新、

子弹刷新、飞船刷新。

下面来看看UpdateFrame函数是如何工作的。

UpdateFrame函数在开始部分定义了一些局部变量：

voidUpdateFrame（void）

{

intddrval;

DWORDthisTickCount;

RECTrcRect;

DWORDdelay=18;

staticintframe=0;

HBITMAPhbm;

DDBLTFXddbltfx;

HRESULThRet;

接着，它判断飞船是否已经爆炸了一段时间。

如果是这样，则载入游戏结束的画面，重置一些全

局变量。

thisTickCount=GetTickCount（）;

if（thisTickCount-dwShipExplode>2000&&iShipState==3）

{

Ovni*auxpUFO;

Bullet*auxpBullet;

while（pUFO!

=NULL）

{

auxpUFO=pUFO->GetNext（）;

delete（pUFO）;

pUFO=auxpUFO;

}

while（pBullet!

=NULL）

{

auxpBullet=pBullet->GetNext（）;

第3章2D游戏开发129

delete（pBullet）;

pBullet=auxpBullet;

}

ShowGameOver（）;

lastTickCount=0;

iAppState=0;

iShipState=0;

}

下面判断当前游戏处于何种状态。

其中APP_MAINMENU标志表示当前游戏处于主菜单状态；

APP_GAMESCREEN标志表示游戏已经开始；APP_CREDITS表示游戏处于显示积分的状态；

APP_HELPSCREEN表示游戏处于帮助屏幕状态。

switch（iAppState）

{

caseAPP_MAINMENU:

//如果时间间隔过短，则返回

if（（thisTickCount-lastTickCount）<=delay）

return;

//如果是主菜单界面，则需要做一些初始化工作

if（lastTickCount==0）

{

iOption=0;

frame=0;//设置飞船光标帧标号为0

//载入初始界面的bmp文件

hbm=（HBITMAP）LoadImage（GetModuleHandle（NULL）,MAKEINTRESOURCE

（IDB_INVASION）,IMAGE_BITMAP,0,0,LR_CREATEDIBSECTION）;

if（NULL==hbm）

return;

//将初始界面拷贝到前台缓冲中

ddrval=DDCopyBitmap（lpFrontBuffer,hbm,0,0,640,480）;

if（ddrval!

=DD_OK）

{

DeleteObject（hbm）;

return;

}

//将初始界面拷贝到后台缓冲中

ddrval=DDCopyBitmap（lpBackBuffer,hbm,0,0,640,480）;

if（ddrval!

=DD_OK）

{

DeleteObject（hbm）;

return;

}

//画出4个菜单，STARTGAME、CREDITS、HELP和QUIT。

bltText（"STARTGAME\0",190,280）;

130VisualC++游戏开发技术与实例

bltText（"CREDITS\0",190,320）;

bltText（"HELP\0",190,360）;

bltText（"QUIT\0",190,400）;

}

ddbltfx.dwSize=sizeof（ddbltfx）;

ddbltfx.dwFillColor=dwFillColor;

rcRect.left=130;

rcRect.top=270;

rcRect.right=190;

rcRect.bottom=460;

while

（1）

{

//填充后台缓冲的某个矩形区域为黑色

hRet=lpBackBuffer->Blt（&rcRect,NULL,NULL,DDBLT_COLORFILL,&ddbltfx）;

if（hRet==DD_OK）

{

break;

}

if（hRe