文獻(xiàn)綜述-基于Cocos2D-X的跨平臺(tái)游戲設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā).doc

杭州電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）文獻(xiàn)綜述畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目基于Cocos2D-X的跨平臺(tái)游戲設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)文獻(xiàn)綜述題目跨平臺(tái)游戲開(kāi)發(fā)文獻(xiàn)綜述學(xué)院軟件工程學(xué)院專(zhuān)業(yè)軟件工程姓名班級(jí)學(xué)號(hào)指導(dǎo)教師跨平臺(tái)游戲開(kāi)發(fā)文獻(xiàn)綜述1. 前言隨著手機(jī)等移動(dòng)硬件設(shè)備的不斷發(fā)展，移動(dòng)游戲成為人們娛樂(lè)生活中不可或缺的一部分。移動(dòng)平臺(tái)逐步融合的發(fā)展趨勢(shì)，使得跨平臺(tái)游戲成為市場(chǎng)發(fā)展的主流。作為游戲開(kāi)發(fā)的核心，移動(dòng)游戲引擎間的競(jìng)爭(zhēng)也是相當(dāng)激烈。2. 主要內(nèi)容2.1 從手游說(shuō)起手機(jī)游戲，是指在手機(jī)等各類(lèi)手持硬件設(shè)備上運(yùn)行的游戲類(lèi)應(yīng)用程序，其需要具備一定硬件環(huán)境和系統(tǒng)級(jí)軟件環(huán)境作為運(yùn)行基礎(chǔ)。1997年11月，手機(jī)游戲貪吃蛇隨Nokia 6110手機(jī)的上市第一次大規(guī)模進(jìn)入大眾的視野。這個(gè)簡(jiǎn)單的游戲卻讓人們發(fā)現(xiàn)移動(dòng)終端帶來(lái)的樂(lè)趣。手機(jī)游戲自此被各游戲廠商作為賣(mài)點(diǎn)，開(kāi)啟了手機(jī)游戲產(chǎn)業(yè)發(fā)展的序幕。這個(gè)時(shí)期的手機(jī)游戲，受到軟硬件的制約，無(wú)法形成一種產(chǎn)業(yè)，主要是由手機(jī)廠商自主研發(fā)。2000年以后，有了彩屏的硬件支持和Java語(yǔ)言的支持，手機(jī)游戲開(kāi)始了飛速發(fā)展，出現(xiàn)了第三方軟件廠商嘗試開(kāi)發(fā)手游。帝國(guó)時(shí)代2、彩虹六號(hào)、兄弟連、狂野飆車(chē)FIFA足球等游戲廠商陸續(xù)推出針對(duì)手機(jī)的Java版本。至此，手機(jī)游戲形成了如PC游戲一般的產(chǎn)業(yè)式發(fā)展。但此時(shí)，手機(jī)里的操作系統(tǒng)是手機(jī)廠商自行開(kāi)發(fā)的封閉式操作系統(tǒng)，通過(guò)Java平臺(tái)獲得的擴(kuò)展相當(dāng)有限。之后，智能手機(jī)漸漸普及開(kāi)來(lái)，意味著手游新時(shí)代的來(lái)臨。黑莓和諾基亞N5等手機(jī)的問(wèn)世將設(shè)備帶入新階段。這些設(shè)備具有開(kāi)放性的操作系統(tǒng)以及良好的用戶界面，強(qiáng)大的應(yīng)用擴(kuò)展性，能方便隨意的安裝和刪除應(yīng)用程序。這使得手游開(kāi)發(fā)的門(mén)檻降低。iPhone的面世讓電容觸屏手機(jī)成為主流。2008年，由憤怒的小鳥(niǎo)開(kāi)始，iPhone3GS上的游戲，改變了大眾對(duì)手機(jī)游戲的看法。優(yōu)秀的CPU為開(kāi)源的BOX2D物理引擎提供了流暢的運(yùn)算，讓小鳥(niǎo)飛得逼真；強(qiáng)大的GPU則表現(xiàn)出了精致的高幀數(shù)動(dòng)畫(huà)。移動(dòng)游戲迎來(lái)盛世1。根據(jù)Gartner發(fā)布的研究數(shù)據(jù)，2010年全球手機(jī)游戲總營(yíng)收超過(guò)56億美元，其市場(chǎng)規(guī)模比2009年增加了19%，預(yù)計(jì)2014年全球手機(jī)游戲市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到114億美元，年均復(fù)合增長(zhǎng)率將達(dá)到19.45%。在2012年手機(jī)游戲社區(qū)Moco Space做的一項(xiàng)調(diào)查報(bào)告中提到，96%的受訪玩家至少在家中玩過(guò)一次手機(jī)游戲；83%的受訪玩家在等人時(shí)玩手機(jī)游戲；72%在坐火車(chē)、公交車(chē)和汽車(chē)時(shí)玩手機(jī)游戲；64%工作或與朋友聚會(huì)時(shí)玩手機(jī)游戲；46%在課堂上，25%在健身房玩手機(jī)游戲，多任務(wù)操作。手機(jī)游戲碎片化特性使其逐漸成為人們打發(fā)“碎片時(shí)間”的首選。2.2 移動(dòng)平臺(tái)現(xiàn)狀及跨平臺(tái)技術(shù)隨著移動(dòng)通信技術(shù)的高速發(fā)展，3G網(wǎng)絡(luò)和WiFi給手機(jī)及其他移動(dòng)設(shè)備（如PDA、筆記本電腦）提供了廣闊的發(fā)展空間。iPad等平板設(shè)備應(yīng)運(yùn)而生，形成新的產(chǎn)業(yè)，各大廠商在退出自己平板設(shè)備同時(shí)，也對(duì)手機(jī)操作系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，使之適應(yīng)大屏幕、性能更強(qiáng)的移動(dòng)設(shè)備，iOS與Android都有其對(duì)應(yīng)平板設(shè)備的版本。手機(jī)操作系統(tǒng)已經(jīng)逐漸變成一個(gè)廣義的概念，不再具體指移動(dòng)電話上運(yùn)行的操作系統(tǒng)。從這點(diǎn)看去，未來(lái)應(yīng)用程序甚至操作系統(tǒng)，可能以云服務(wù)為基礎(chǔ)，提供真正以用戶為核心，多設(shè)備統(tǒng)一的體驗(yàn)。然而就目前來(lái)說(shuō)，主流移動(dòng)平臺(tái)有iOS、Android以及相對(duì)小眾的Windows Phone2。 iOS是蘋(píng)果公司開(kāi)發(fā)的類(lèi)UNIX操作系統(tǒng)，主要用于蘋(píng)果自己的移動(dòng)設(shè)備。其開(kāi)發(fā)語(yǔ)言為C, C+, Objective-C。Android系統(tǒng)基于Linux開(kāi)發(fā)，并且最初并非由Google公司創(chuàng)造，而是被Google收購(gòu)以后才逐漸發(fā)展壯大的。是一款開(kāi)放源代碼的移動(dòng)操作系統(tǒng)。和蘋(píng)果不同，Google并不自己生產(chǎn)手機(jī)，而是將自己的服務(wù)植入Android系統(tǒng)中，并通過(guò)授權(quán)其他手機(jī)廠商使用Android系統(tǒng)，并基于它開(kāi)發(fā)定制自己的個(gè)性化操作系統(tǒng)。就現(xiàn)在市場(chǎng)主流來(lái)說(shuō)，至少有HTC，Moto，三星，聯(lián)想等廠家都基于Android開(kāi)發(fā)了自己風(fēng)格的操作系統(tǒng)，而且每個(gè)系統(tǒng)的風(fēng)格和操作方式都存在一定程度的差異。其底層開(kāi)發(fā)語(yǔ)言為C、C+，應(yīng)用層為Java。Windows Phone（現(xiàn)版本為Windows Phone 8）是微軟公司為收復(fù)移動(dòng)市場(chǎng)失地而退出的一款全新的手機(jī)操作系統(tǒng)3。其顛覆了一直沿用到Android系統(tǒng)的傳統(tǒng)人機(jī)界面風(fēng)格，創(chuàng)造了嶄新的Metro UI風(fēng)格，使用戶的界面元素由一個(gè)個(gè)生動(dòng)的Living Tile（活動(dòng)瓷片）構(gòu)成，在上面動(dòng)態(tài)顯示應(yīng)用程序相關(guān)信息，而不再是一個(gè)死板的圖標(biāo)。其開(kāi)發(fā)語(yǔ)言為C#, VB.NET。綜上所述，各主流移動(dòng)平臺(tái)之間差異明顯、互不兼容。從應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)的角度而言，同樣的程序邏輯卻不得不在多個(gè)平臺(tái)使用不同的語(yǔ)言和API重復(fù)編碼。從代碼維護(hù)的角度而言，針對(duì)同一項(xiàng)目需要維護(hù)多份代碼，一旦程序邏輯修改，就不得不進(jìn)行大規(guī)模的代碼修改和回歸測(cè)試。從經(jīng)濟(jì)角度而言，同時(shí)開(kāi)發(fā)和維護(hù)多個(gè)平臺(tái)的應(yīng)用程序，將花費(fèi)大量的人力物力和時(shí)間，提高開(kāi)發(fā)成本。然而，來(lái)自智研數(shù)據(jù)研究中心的數(shù)據(jù)表明：跨平臺(tái)游戲產(chǎn)品將逐步成為市場(chǎng)發(fā)展的主流?？缙脚_(tái)游戲產(chǎn)品能夠?qū)崿F(xiàn)在PC、手機(jī)、電視游戲終端等多種游戲終端和系統(tǒng)平臺(tái)之間的無(wú)縫切換，使用戶能夠不受持有的終端限制體驗(yàn)游戲產(chǎn)品，因而其具有更為廣泛的用戶群體。當(dāng)前跨平臺(tái)游戲產(chǎn)品已成為全球各大游戲廠商的發(fā)展方向之一。對(duì)于國(guó)內(nèi)市場(chǎng)而言，3G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)與三網(wǎng)融合的實(shí)施將有效推動(dòng)跨平臺(tái)游戲市場(chǎng)的發(fā)展，產(chǎn)業(yè)環(huán)境的成熟和市場(chǎng)需求的提出也促使各類(lèi)游戲廠商進(jìn)入該細(xì)分市場(chǎng)，使其逐步成為市場(chǎng)發(fā)展的主流產(chǎn)品4-5。為此，跨平臺(tái)的移動(dòng)應(yīng)用開(kāi)發(fā)技術(shù)引起了開(kāi)發(fā)者的關(guān)注。目前跨移動(dòng)平臺(tái)開(kāi)發(fā)實(shí)現(xiàn)方式可分為跨平臺(tái)應(yīng)用編譯和跨平臺(tái)引擎驅(qū)動(dòng)兩種方式6-8?？缙脚_(tái)應(yīng)用編譯技術(shù)是利用一種標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)發(fā)語(yǔ)言進(jìn)行開(kāi)發(fā)。在開(kāi)發(fā)前需要針對(duì)不同系統(tǒng)搭建相應(yīng)環(huán)境，開(kāi)發(fā)完成后再由編譯器編譯生成相應(yīng)的可執(zhí)行程序。比如Web網(wǎng)頁(yè)技術(shù)語(yǔ)言（HTML5,、CSS、JavaScript）。這種開(kāi)發(fā)方式不依賴(lài)于終端引擎驅(qū)動(dòng)，編譯應(yīng)用程序后直接運(yùn)行在移動(dòng)操作系統(tǒng)。于是其開(kāi)發(fā)能力同樣受制于網(wǎng)頁(yè)開(kāi)發(fā)語(yǔ)言的限制?？缙脚_(tái)運(yùn)行引擎技術(shù)需要底層設(shè)備加載驅(qū)動(dòng)引擎，用于屏蔽不同移動(dòng)操作系統(tǒng)之間的差異。開(kāi)發(fā)者按照各系統(tǒng)正常開(kāi)發(fā)，編譯打包發(fā)布（apk，ipa等）用戶下載應(yīng)用后由驅(qū)動(dòng)引擎安裝完成。如Unity3D，Cocos2D-X等。2.3 游戲引擎綜述游戲引擎是指一些已編寫(xiě)好的可編輯電腦游戲系統(tǒng)或者一些交互式實(shí)時(shí)圖像應(yīng)用程序的核心組件。這些系統(tǒng)為游戲設(shè)計(jì)者提供各種編寫(xiě)游戲所需的各種工具，其目的在于讓游戲設(shè)計(jì)者能容易和快速地做出游戲程式而不用由零開(kāi)始。游戲引擎包含以下系統(tǒng)：渲染引擎（即“渲染器”，含二維圖像引擎和三維圖像引擎）、物理引擎、碰撞檢測(cè)系統(tǒng)、音效、腳本引擎、電腦動(dòng)畫(huà)、人工智能、網(wǎng)絡(luò)引擎以及場(chǎng)景管理9。手機(jī)游戲引擎則是在移動(dòng)平臺(tái)上運(yùn)行的游戲引擎。由于移動(dòng)平臺(tái)的觸摸+傳感器的操作方式與傳統(tǒng)游戲大相徑庭，直接影響了手機(jī)游戲模式與PC和主機(jī)的不同。因此不能簡(jiǎn)單的將游戲引擎移植到手機(jī)上，而是需要根據(jù)移動(dòng)平臺(tái)的特性重新設(shè)計(jì)。目前手機(jī)游戲引擎方興未艾。一方面，Cocos2D-X、Unity3D等跨平臺(tái)引擎已站穩(wěn)腳跟；另一方面，傳統(tǒng)游戲引擎對(duì)移動(dòng)平臺(tái)越加重視，虛幻引擎已移植到iOS、Android平臺(tái)；最后，擁有WebGL技術(shù)的HTML5也顯示出其游戲應(yīng)用的潛力，瀏覽器廠商們動(dòng)作頻頻，Opera發(fā)布Sphinx引擎，F(xiàn)irefox移植虛幻引擎，UC欲發(fā)布X-Canvas引擎，HTML5引擎中間件的大戰(zhàn)即將來(lái)臨。Cocos2D-X，是基于Cocos2D開(kāi)發(fā)的游戲引擎。Cocos2D最早定位于平面游戲框架，使用python語(yǔ)言開(kāi)發(fā)。然而由于個(gè)人電腦平臺(tái)本身存在眾多優(yōu)秀的游戲引擎，且python相對(duì)比較小眾，使用者并不多。2008年6月，引擎開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)發(fā)布以O(shè)bjective-C為基礎(chǔ)的Cocos2D for iPhone 0.1版本，才使之在移動(dòng)開(kāi)發(fā)者中逐漸流行起來(lái)。之后，更具歷史意義的Cocos2D-X版本誕生了?！癤”意味著Cross，即交叉的意思10，即是跨平臺(tái)的意思。它目前已經(jīng)支持了iOS、Android、Windows8、Mac OSX、Linux、BlackBerry、Windows Phone等平臺(tái)，并于去年推出了HTML5版本，顯示了其強(qiáng)大的生命力和擴(kuò)展能力。由于Cocos2D-X的項(xiàng)目創(chuàng)始人王哲是中國(guó)人，因此對(duì)中文的支持非常好，有開(kāi)發(fā)者社區(qū)cocoachina。2013年11月24日，王哲在CocoaChina上公布，就最賺錢(qián)的游戲中，全球有26%的游戲使用Cocos2D-X，在中國(guó)有將近70%的游戲使用它。由此可見(jiàn)，目前國(guó)內(nèi)大部分手游開(kāi)發(fā)使用此引擎。3. 總結(jié) 綜上所述，隨著移動(dòng)硬件的高速發(fā)展，跨平臺(tái)游戲?qū)⒊蔀橹髁?。研究如何開(kāi)發(fā)一款跨平臺(tái)游戲，甚至如何開(kāi)發(fā)一款性能優(yōu)良的跨平臺(tái)游戲引擎，將成為未來(lái)手游行業(yè)的重中之重。主要參考文獻(xiàn)1 郭艷. 移動(dòng)游戲迎來(lái)盛世J. 中國(guó)對(duì)外貿(mào)易，2013(8)：44-45.2 CCW. 中國(guó)手機(jī)操作系統(tǒng)市場(chǎng)分析J. 電子商務(wù)，2012(6)：25-26.3 楊天一. 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