文獻綜述-基于Cocos2D-X的跨平臺游戲設計與開發(fā).doc

杭州電子科技大學畢業(yè)設計（論文）文獻綜述畢業(yè)設計（論文）題目基于Cocos2D-X的跨平臺游戲設計與開發(fā)文獻綜述題目跨平臺游戲開發(fā)文獻綜述學院軟件工程學院專業(yè)軟件工程姓名班級學號指導教師跨平臺游戲開發(fā)文獻綜述1. 前言隨著手機等移動硬件設備的不斷發(fā)展，移動游戲成為人們娛樂生活中不可或缺的一部分。移動平臺逐步融合的發(fā)展趨勢，使得跨平臺游戲成為市場發(fā)展的主流。作為游戲開發(fā)的核心，移動游戲引擎間的競爭也是相當激烈。2. 主要內(nèi)容2.1 從手游說起手機游戲，是指在手機等各類手持硬件設備上運行的游戲類應用程序，其需要具備一定硬件環(huán)境和系統(tǒng)級軟件環(huán)境作為運行基礎。1997年11月，手機游戲貪吃蛇隨Nokia 6110手機的上市第一次大規(guī)模進入大眾的視野。這個簡單的游戲卻讓人們發(fā)現(xiàn)移動終端帶來的樂趣。手機游戲自此被各游戲廠商作為賣點，開啟了手機游戲產(chǎn)業(yè)發(fā)展的序幕。這個時期的手機游戲，受到軟硬件的制約，無法形成一種產(chǎn)業(yè)，主要是由手機廠商自主研發(fā)。2000年以后，有了彩屏的硬件支持和Java語言的支持，手機游戲開始了飛速發(fā)展，出現(xiàn)了第三方軟件廠商嘗試開發(fā)手游。帝國時代2、彩虹六號、兄弟連、狂野飆車FIFA足球等游戲廠商陸續(xù)推出針對手機的Java版本。至此，手機游戲形成了如PC游戲一般的產(chǎn)業(yè)式發(fā)展。但此時，手機里的操作系統(tǒng)是手機廠商自行開發(fā)的封閉式操作系統(tǒng)，通過Java平臺獲得的擴展相當有限。之后，智能手機漸漸普及開來，意味著手游新時代的來臨。黑莓和諾基亞N5等手機的問世將設備帶入新階段。這些設備具有開放性的操作系統(tǒng)以及良好的用戶界面，強大的應用擴展性，能方便隨意的安裝和刪除應用程序。這使得手游開發(fā)的門檻降低。iPhone的面世讓電容觸屏手機成為主流。2008年，由憤怒的小鳥開始，iPhone3GS上的游戲，改變了大眾對手機游戲的看法。優(yōu)秀的CPU為開源的BOX2D物理引擎提供了流暢的運算，讓小鳥飛得逼真；強大的GPU則表現(xiàn)出了精致的高幀數(shù)動畫。移動游戲迎來盛世1。根據(jù)Gartner發(fā)布的研究數(shù)據(jù)，2010年全球手機游戲總營收超過56億美元，其市場規(guī)模比2009年增加了19%，預計2014年全球手機游戲市場規(guī)模將達到114億美元，年均復合增長率將達到19.45%。在2012年手機游戲社區(qū)Moco Space做的一項調(diào)查報告中提到，96%的受訪玩家至少在家中玩過一次手機游戲；83%的受訪玩家在等人時玩手機游戲；72%在坐火車、公交車和汽車時玩手機游戲；64%工作或與朋友聚會時玩手機游戲；46%在課堂上，25%在健身房玩手機游戲，多任務操作。手機游戲碎片化特性使其逐漸成為人們打發(fā)“碎片時間”的首選。2.2 移動平臺現(xiàn)狀及跨平臺技術隨著移動通信技術的高速發(fā)展，3G網(wǎng)絡和WiFi給手機及其他移動設備（如PDA、筆記本電腦）提供了廣闊的發(fā)展空間。iPad等平板設備應運而生，形成新的產(chǎn)業(yè)，各大廠商在退出自己平板設備同時，也對手機操作系統(tǒng)進行優(yōu)化，使之適應大屏幕、性能更強的移動設備，iOS與Android都有其對應平板設備的版本。手機操作系統(tǒng)已經(jīng)逐漸變成一個廣義的概念，不再具體指移動電話上運行的操作系統(tǒng)。從這點看去，未來應用程序甚至操作系統(tǒng)，可能以云服務為基礎，提供真正以用戶為核心，多設備統(tǒng)一的體驗。然而就目前來說，主流移動平臺有iOS、Android以及相對小眾的Windows Phone2。 iOS是蘋果公司開發(fā)的類UNIX操作系統(tǒng)，主要用于蘋果自己的移動設備。其開發(fā)語言為C, C+, Objective-C。Android系統(tǒng)基于Linux開發(fā)，并且最初并非由Google公司創(chuàng)造，而是被Google收購以后才逐漸發(fā)展壯大的。是一款開放源代碼的移動操作系統(tǒng)。和蘋果不同，Google并不自己生產(chǎn)手機，而是將自己的服務植入Android系統(tǒng)中，并通過授權其他手機廠商使用Android系統(tǒng)，并基于它開發(fā)定制自己的個性化操作系統(tǒng)。就現(xiàn)在市場主流來說，至少有HTC，Moto，三星，聯(lián)想等廠家都基于Android開發(fā)了自己風格的操作系統(tǒng)，而且每個系統(tǒng)的風格和操作方式都存在一定程度的差異。其底層開發(fā)語言為C、C+，應用層為Java。Windows Phone（現(xiàn)版本為Windows Phone 8）是微軟公司為收復移動市場失地而退出的一款全新的手機操作系統(tǒng)3。其顛覆了一直沿用到Android系統(tǒng)的傳統(tǒng)人機界面風格，創(chuàng)造了嶄新的Metro UI風格，使用戶的界面元素由一個個生動的Living Tile（活動瓷片）構成，在上面動態(tài)顯示應用程序相關信息，而不再是一個死板的圖標。其開發(fā)語言為C#, VB.NET。綜上所述，各主流移動平臺之間差異明顯、互不兼容。從應用程序開發(fā)的角度而言，同樣的程序邏輯卻不得不在多個平臺使用不同的語言和API重復編碼。從代碼維護的角度而言，針對同一項目需要維護多份代碼，一旦程序邏輯修改，就不得不進行大規(guī)模的代碼修改和回歸測試。從經(jīng)濟角度而言，同時開發(fā)和維護多個平臺的應用程序，將花費大量的人力物力和時間，提高開發(fā)成本。然而，來自智研數(shù)據(jù)研究中心的數(shù)據(jù)表明：跨平臺游戲產(chǎn)品將逐步成為市場發(fā)展的主流。跨平臺游戲產(chǎn)品能夠?qū)崿F(xiàn)在PC、手機、電視游戲終端等多種游戲終端和系統(tǒng)平臺之間的無縫切換，使用戶能夠不受持有的終端限制體驗游戲產(chǎn)品，因而其具有更為廣泛的用戶群體。當前跨平臺游戲產(chǎn)品已成為全球各大游戲廠商的發(fā)展方向之一。對于國內(nèi)市場而言，3G網(wǎng)絡建設與三網(wǎng)融合的實施將有效推動跨平臺游戲市場的發(fā)展，產(chǎn)業(yè)環(huán)境的成熟和市場需求的提出也促使各類游戲廠商進入該細分市場，使其逐步成為市場發(fā)展的主流產(chǎn)品4-5。為此，跨平臺的移動應用開發(fā)技術引起了開發(fā)者的關注。目前跨移動平臺開發(fā)實現(xiàn)方式可分為跨平臺應用編譯和跨平臺引擎驅(qū)動兩種方式6-8?？缙脚_應用編譯技術是利用一種標準開發(fā)語言進行開發(fā)。在開發(fā)前需要針對不同系統(tǒng)搭建相應環(huán)境，開發(fā)完成后再由編譯器編譯生成相應的可執(zhí)行程序。比如Web網(wǎng)頁技術語言（HTML5,、CSS、JavaScript）。這種開發(fā)方式不依賴于終端引擎驅(qū)動，編譯應用程序后直接運行在移動操作系統(tǒng)。于是其開發(fā)能力同樣受制于網(wǎng)頁開發(fā)語言的限制?？缙脚_運行引擎技術需要底層設備加載驅(qū)動引擎，用于屏蔽不同移動操作系統(tǒng)之間的差異。開發(fā)者按照各系統(tǒng)正常開發(fā)，編譯打包發(fā)布（apk，ipa等）用戶下載應用后由驅(qū)動引擎安裝完成。如Unity3D，Cocos2D-X等。2.3 游戲引擎綜述游戲引擎是指一些已編寫好的可編輯電腦游戲系統(tǒng)或者一些交互式實時圖像應用程序的核心組件。這些系統(tǒng)為游戲設計者提供各種編寫游戲所需的各種工具，其目的在于讓游戲設計者能容易和快速地做出游戲程式而不用由零開始。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、碰撞檢測系統(tǒng)、音效、腳本引擎、電腦動畫、人工智能、網(wǎng)絡引擎以及場景管理9。手機游戲引擎則是在移動平臺上運行的游戲引擎。由于移動平臺的觸摸+傳感器的操作方式與傳統(tǒng)游戲大相徑庭，直接影響了手機游戲模式與PC和主機的不同。因此不能簡單的將游戲引擎移植到手機上，而是需要根據(jù)移動平臺的特性重新設計。目前手機游戲引擎方興未艾。一方面，Cocos2D-X、Unity3D等跨平臺引擎已站穩(wěn)腳跟；另一方面，傳統(tǒng)游戲引擎對移動平臺越加重視，虛幻引擎已移植到iOS、Android平臺；最后，擁有WebGL技術的HTML5也顯示出其游戲應用的潛力，瀏覽器廠商們動作頻頻，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)即將來臨。Cocos2D-X，是基于Cocos2D開發(fā)的游戲引擎。Cocos2D最早定位于平面游戲框架，使用python語言開發(fā)。然而由于個人電腦平臺本身存在眾多優(yōu)秀的游戲引擎，且python相對比較小眾，使用者并不多。2008年6月，引擎開發(fā)團隊發(fā)布以Objective-C為基礎的Cocos2D for iPhone 0.1版本，才使之在移動開發(fā)者中逐漸流行起來。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，即是跨平臺的意思。它目前已經(jīng)支持了iOS、Android、Windows8、Mac OSX、Linux、BlackBerry、Windows Phone等平臺，并于去年推出了HTML5版本，顯示了其強大的生命力和擴展能力。由于Cocos2D-X的項目創(chuàng)始人王哲是中國人，因此對中文的支持非常好，有開發(fā)者社區(qū)cocoachina。2013年11月24日，王哲在CocoaChina上公布，就最賺錢的游戲中，全球有26%的游戲使用Cocos2D-X，在中國有將近70%的游戲使用它。由此可見，目前國內(nèi)大部分手游開發(fā)使用此引擎。3. 總結(jié) 綜上所述，隨著移動硬件的高速發(fā)展，跨平臺游戲?qū)⒊蔀橹髁鳌Ｑ芯咳绾伍_發(fā)一款跨平臺游戲，甚至如何開發(fā)一款性能優(yōu)良的跨平臺游戲引擎，將成為未來手游行業(yè)的重中之重。主要參考文獻1 郭艷. 移動游戲迎來盛世J. 中國對外貿(mào)易，2013(8)：44-45.2 CCW. 中國手機操作系統(tǒng)市場分析J. 電子商務，2012(6)：25-26.3 楊天一. 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