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飞机躲避小游戏-是男人就撑100秒的制作

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文章来源: 闪吧
原文作者: EmilMatthew
整理日期: 2006-04-11
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　　摘要:
       可以将这个游戏的整体运作看成一个粒子系统,再加上子弹和飞机的碰撞判定即可.简单起见,这里的飞机采用球体.
关键词: 粒子系统,飞机躲避游戏
   Small STG Game---Lasting 100 Secs's making process
   EmilMatthew(EmilMatthew@126.com)
Abstract:
       We could treat this game as a particle system, which only needs the collide detect additionally.
To be easy enough as a sample program, I use one ball to take place of the plane in the game.

Key Words: Particle System, Plane avoids bullets game

1前言:
       是男人就撑100秒是一个流行广泛,但又略显BT意味的小游戏。游戏的玩法就是四周不断的有子弹射出,而你的任务就是控制你的飞机不断的躲避,直到被击中,以躲避时间的长短来评定游戏水平的高低。
       这个游戏在实现是比较容易的,由于子弹在这里占据了主要地位,所以考虑以子弹为中心,即考虑构建一个粒子系统,来控制子弹的发射,发射方向的计算,以及出界的判定等。至于飞机方面,则只要有控制的部分(事件驱动,事件监听或用循环,要视具体实现环境而定),把两者结合起来,只要加上飞机与子弹间的碰撞检测即可,这里出于演示的目的,简单起见,采用球代替飞机的造型。

2子弹粒子系统的运作流程:
       子弹的粒子系统要控制好子弹的发射,发射方向的计算,出界的判定以及碰撞检测.
该粒子系统的总体框架并不困难,这里给出我实现过程中的总体框架:

while(runFlag)
       {
                     For all particles
                     {
                            If(current particle is not lived)
                            {
                                          Init this particle.
}
                            Else if(current particle is out of the game area)
                            {
                                   Current particle set to dead.
}
                            Else
                            {
                                   Current particle move and show
                                   If(current particle is collided with the plane)
                                          runFlag=flase;
}
}
}

这里要注意一下if….else if 中的条件判定对应的现实意义,即是否会出现实中无意义但在程序中却出现的情况,如果出现的话,这样的BUG将比较难抓出.
比如这里,如果将if及else if 中语中的条件及对应的内容作相应的交换,即:

                            if(current particle is out of the game area)
                            {
                                   Current particle set to dead.
}
                            Else if(current particle is not lived)
                            {
                                          Init this particle.
}

在第一个if判定中,会将这样一种情况被包括进去:

if(current particle is out of game area&& current is not lived)

此时,将导致第二个判定永远无法到达.
所以,当条件复杂且多的时候,最好是列张真值表,看看所有可能的情况是否都如期的到达该到的判定条件处,避免在程序调试中浪费过多不避要的时间.

3子弹粒子设计细节:
3.1子弹粒子的数据结构及存储方式.
粒子类以一个类的形式进行封装,里面包含了一些基本的物理属性及粒子相关的一些动作(函数)。简要的情况如下:

class SPhy.CSPhyMc extends MovieClip
{
       public var v :Number=0;//1 demision Velocity or together Velocity of vx ,vy
       public var vx:Number=0;
       public var vy:Number=0;
       ……

public function setLife(lifeValue:Number):Void
       {
              life=lifeValue;
       }

       public function getLife():Number
       {
              return life;
       }

       public function isLived():Boolean
       {
                     return life==LIVED;
       }
       … …
}

而在游戏中,这采用一个数组来实现粒子的群落,理由是使用方便而且快速。(当然,出于一种美学上的要求,你可能会选链表,因为它的插入和删除来的比较漂亮和干净,这就取决于你自己的喜好了)
至于子弹起始的坐标值，则是随机的散落于游戏屏幕区域外围，要写个相应的算法并不困难(详见代码部分)

3.2 发射角的计算.
发射角的计算相当于一道简单的高中向量的题目:
已知两点P1(x1,y1),P2(x2,y2),求P1指向P2的单位向量a.
求解:
a)       计算两点间的距离L=sqrt((x1-x2)^2+(y1-y2)^2)
b)      求出P1P2(向量),P1P2=((x2-x1)/L,(y2-y1)/L);
c)      单位化a=P1P2/(Len(P1P2))
而你要做的,只是将子弹看成是P1,你自己的飞机看成是P2,即可,最后还应把起始速度去
乘以所求得的单位向量a=(cos(fi),sin(fi))
              Vx=v*cos(fi)
              Vy =v*sin(fi)

3.3 碰撞检测
碰撞检测是个广泛而重要的话题,可以从简单到复杂，难度突破主要在计算几何上。这里针对本游戏谈两个:
3.3.1两个圆的碰撞检测,这个不用多说了,只要看两个圆的圆心的距离是否比它们的半径之和来的小就是了.
即圆1有:圆心O1(x1,y1),半径r1
圆2有:圆心O2(x2,y2),半径r2
则它们之间的碰撞检测可以这样来做:

If(Len(O1O2)<=r1+r2)
       {
              Two circles collide.
}
Else
{
       Safe condition.
}

    如果在视觉效果要求比较高的场和,尤其是不允许出现物体重叠的场和,不仿在Len(O1O2) 后加上一个偏移值。这样可以保证视觉上不会看到两个物体重叠的现像，尽管在精确的数值模型上二者并未相碰。而在数值精度要求高的场和,恐怕情况就要反一下了,图形是第二位的,数据的精准才是最重要的。具体如何去平衡图形和数据间的对应关系,还请诸位自己去斟酌了。

3.3.1圆和三角形间的碰撞检测:
三角形可以用通常用一个五元组Q(P1,P2,k0,k1,k2)来表达(许多飞机的形状通常可以看成一个三角形)
对于Q(P1,P2,k0,k1,k2),其中，P1,P2是三角的位于上部和左下的两个点,假设另一个点为P3,而k0是P1,P2间的斜率,k1是指P1,P3间的斜率,k2是指P2,P3间的斜率. (各字母的意义见图1)

您所在的用户组无法下载或查看附件：triangle.jpg。
这样，三角形的三条边就可以方便的表达出来了:
如直线P1P2的二维直线方程为

y=k0(x-x1)+y1.
P1P3: y=k1(x-x1)+y1
P2P3: y=k2(x-x2)+y2

这样，判定一个点是否在三解形内，就只要判断这个点是否在三条边指向三角形内的一侧.这里，如果要判的点为p(x’,y’)，则根据图1的情况，有:

If(k0(x’-x1)+y1>=0&&k1(x’-x1)+y1<=0&& y’>=y2)//考虑到P2P3是水平的情况
{
Collide!
}
Else
{
Safe Condition.
}

显然，这个算法并不算得上好，因为如果三解形旋转的话，原来的某直线的左侧意味着三角形的内侧可能就会意味着外侧。这时，可以考虑再增加一个三元组，用来实时指示当前的三条直线指向三角形内侧的方面,可取的情况有以下几种:
a)左侧 b)右侧 c)上侧(水平时) d下侧(水平时)

       4实现部分的关键代码(AS2)
       4.1粒子类:

import SMotion.*
import SColDet.*

class SPhy.CSPhyMc extends MovieClip
{
       public var m:Number=0;//mass

       public var g:Number=0;//gravity

       public var pF:Number=0;//Positive forces,attention here UpCase!!!!!!!
       //Because the compiler was not so perfect as you think ,add a p here to prepare for the case.
       public var r:Number =0;//when it become a ball---radius.

       public var v :Number=0;//1 demision Velocity or together Velocity of vx ,vy
       public var vx:Number=0;
       public var vy:Number=0;

       public var f :Number=0;//fraction forces.
       public var fx:Number=0;
       public var fy:Number=0;

       public var a :Number=0;//acclerate v
       public var ax:Number=0;
       public var ay:Number=0;

       //plane game use;
       public var bigFire:Number=0;

       private static var DEAD:Number=0;
       private static var LIVED:Number=1;
       private var life:Number;

       private var mMotionCom:RCSMove;
       private var mColDetCom:RCSColDet;

       private static var thisP:Object;

       public function setLife(lifeValue:Number):Void
       {
              life=lifeValue;
       }

       public function getLife():Number
       {
              return life;
       }

       public function isLived():Boolean
       {
                     return life==LIVED;
       }

       public function init():Void
       {
              thisP=this;
              this.vx=0;
              this.vy=0;
              this.v=3+random(3);

              this._width=10;
    this._height=10;
              this.r=5;

              this.initCom();
       }



       public function initPos(targetPlane:CSPhyMc):Void
       {
                 var randNum:Number=random(100);
                 //set init positoin:down,left,up,right
                 if(randNum<25)
                 {
                                 this._x=random(Stage.width);
                                 trace("Width"+Stage.width+"Height"+Stage.height);

                                 this._y=Stage.height;
                 }
                 else if(randNum<50)
                 {
                                 thisP._x=_root.gStageLeft;
                                 this._y=random(Stage.height);
                 }
                 else if(randNum<75)
                 {
                                 this._x=random(Stage.width);
                                 thisP._y=_root.gStageTop;
                 }
                 else
                 {
                                 this._x=Stage.width;
                                 this._y=random(Stage.height);
                 }

                 this.CalVx_Vy(this,targetPlane);
       }

       private  function GetDis(mc1:CSPhyMc, mc2:CSPhyMc):Number
       {
                            return Math.sqrt((mc1._x-mc2._x)*(mc1._x-mc2._x)+(mc1._y-mc2._y)*(mc1._y-mc2._y));
       }

       private function CalVx_Vy(mcChase:CSPhyMc, mcAim:CSPhyMc):Void
       {
                            var len:Number= GetDis(mcChase, mcAim);
                            mcChase.vx=(mcAim._x-mcChase._x)/len*mcChase.v;
                            mcChase.vy=(mcAim._y-mcChase._y)/len*mcChase.v;
  }

       public function initCom():Void
       {
              mMotionCom=new RCSMove();
              mColDetCom=new RCSColDet();
       }

       public function outDetect():Boolean
       {
         var offset:Number=25;
              return mColDetCom.particleOutDet(this,0-offset,0-offset,Stage.width+2*offset,Stage.height+2*offset);
       }

       public function move_show():Void
       {
              mMotionCom.Move2D(this,this.vx,this.vy);
       }

       public function collideDect(targetPlane:CSPhyMc):Boolean
       {
              if(_root.mcLibPlaneName=="ball")
                     return mColDetCom.TwoBall(targetPlane,this);
              //return this.hitTest(targetPlane.getBounds(_root).xMin,targetPlane.getBounds(_root).yMax,false);
       }
}

4.2游戏主调度类

class ChaseAim
{
       static private var thisP:Object;
       private var staturs:Number;//gaming 1,failure 0
      private var speed:Number;
       private var bulletNum:Number=20;
       private var start:Number=0;
       private var end:Number=0;
       public function init():Void
       {   thisP=this;
            staturs=1;
            speed=3;
           bulletNum=20;
            for(var i=0;i<11;i++)
              {
                _root.createTextField("txt"+i,i,0,(i-1)*25,500,25);
             }

             _root.attachMovie("ball","ball1",11);
             _root.ball1._x=250;
             _root.ball1._y=200;
             _root.ball1.r=20;

             for(var i=0;i<bulletNum;i++)
              {
                _root.attachMovie("bullet","bullet"+i,20+i);
              _root["bullet"+i].vx=0;
              _root["bullet"+i].vy=0;
              _root["bullet"+i].v=3+random(3);
              _root["bullet"+i].r=5;
              _root["bullet"+i]._width=10;
                _root["bullet"+i]._height=10;

              GenBullet(_root["bullet"+i]);
             }
             start=getTimer();

             setInterval(EffectF,100);
       }

       private function EffectF():Void
             {
                   if(thisP.staturs!=0)
                  {
                    for(var i=0;i<thisP.bulletNum;i++)
                     {
                      if (thisP.CheckOutBounds(_root["bullet"+i])) thisP.GenBullet(_root["bullet"+i]);
                    if(thisP.TwoBallCol(_root.ball1,_root["bullet"+i]))thisP.staturs=0;
                    thisP.Move2D(_root["bullet"+i]);
                    //_root.txt3.text=_root["bullet"+i].vx;
                   //_root.txt4.text=_root["bullet"+i].vy;

                    }


                    if( Key.isDown(Key.LEFT))_root.ball1._x -= thisP.speed;
                     if( Key.isDown(Key.RIGHT))_root.ball1._x += thisP.speed;
                     if( Key.isDown(Key.UP))_root.ball1._y -= thisP.speed;
                   if( Key.isDown(Key.DOWN))_root.ball1._y += thisP.speed;
                    if(thisP.staturs==0)
                    {
                      _root.txt0.text="you failure";
                     thisP.end=getTimer();
                     var tmp:Number=thisP.end-thisP.start;
                     _root.txt1.text="你共坚持了"+tmp/1000+"秒";
                           //delete this.onEnterFrame;
                    }
                    }
              }

       private function GenBullet(tmpMc:CSPhyMc):Void
       {      var left:Number;
              var top:Number;
              if(random(2))
              {
                     left=random(7)*100-100;
                      top=random(2)*400;
              }
              else
              {
                     left=random(2)*600;
                      top=random(6)*100-100;
              }
              tmpMc._x=left;
              tmpMc._y=top;
              CalVx_Vy(tmpMc, _root.ball1);
       }

       private function CheckOutBounds(tmpMc:CSPhyMc):Boolean
       {
              if(tmpMc._x<-10||tmpMc._x>510||tmpMc._y<-10||tmpMc._y>410)
                          return true;
              else      return false;
       }

       private  function TwoBallCol(ball1:CSPhyMc,ball2:CSPhyMc):Boolean
       {
              if(Math.sqrt((ball1._x-ball2._x)*(ball1._x-ball2._x)+(ball1._y-ball2._y)*(ball1._y-ball2._y))<=(ball1.r+ball2.r))
                     return true;
              else
                     return false;
       }

       private  function GetDis(mc1:CSPhyMc, mc2:CSPhyMc):Number
       {
                            return Math.sqrt((mc1._x-mc2._x)*(mc1._x-mc2._x)+(mc1._y-mc2._y)*(mc1._y-mc2._y));
       }

       private function CalVx_Vy(mcChase:CSPhyMc, mcAim:CSPhyMc):Void
       {
                            var len:Number= GetDis(mcChase, mcAim);
                            mcChase.vx=(mcAim._x-mcChase._x)/len*mcChase.v;
                            mcChase.vy=(mcAim._y-mcChase._y)/len*mcChase.v;
  }

       private function Move2D(mc:CSPhyMc):Void
       {
              mc._x+=mc.vx;
              mc._y+=mc.vy;
       }
}

       4.3核心运行函数:
       function mainLoop():Void
{
       UserPlaneControl();
       if(_root.gRunFlag)
       {
                //trace("yes");
                     for(var i:Number=0;i<_root.gBulletNum;i++)
                     {
                            //trace("yes");
                       if(!_root[mcUserBulletName+i].isLived())
                                                 {
                                                        //trace("relife:"+i);
                                                        _root[mcUserBulletName+i].setLife(LIVED);
                                                        _root[mcUserBulletName+i].init();
                                                        _root[mcUserBulletName+i].initPos(_root[mcUserPlaneName]);
                                                 }
                            else if(_root[mcUserBulletName+i].outDetect())
                            {
                                                 //trace("outDetect:"+i);
                                                 _root[mcUserBulletName+i].setLife(DEAD);
                            }
                       else
                       {
                                    _root[mcUserBulletName+i].move_show();

                                    if(_root[mcUserBulletName+i].collideDect(_root[mcUserPlaneName]))
                                        _root.gRunFlag=false;
                       }
                     }
       }
       else
       {
         var timeCount:Number=0;
         //clear the main game scence
              clearInterval(_root.gIntervalID);
              /*for(var i:Number=0;i<_root.gBulletNum;i++)
                     _root[mcUserBulletName+i].removeMovieClip();
              _root[mcUserPlaneName].removeMovieClip();
         */
         _root.gTimeEnd=getTimer();
              timeCount=_root.gTimeEnd-_root.gTimeStart;
              trace("you last:"+String(timeCount)+"secs.");
              trace2("You lasted:"+String(timeCount)/1000+"secs.");
              /*start the end mc
              _root.gNextScence=0;
              _root.gIntervalID=setInterval(showEnd,_root.fps,_root.mcEndName,_root.result);
              */
       }
}

5实验结论:
通过该模型，实现了一个粒子系统的基本运作模式，该运作模式同样适用于其它的粒子系统，只要在最关键的运动及显示部分加以变换即可.

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