2023年游戲設(shè)計綜合實驗報告

游戲設(shè)計Suｐpｅrjumper學校：嘉應(yīng)學院學院:計算機學院班級:指導老師:小組成員：202３年05月30日

目錄ＴO(shè)Ｃ\ｏ"1-3"\h\uHYＰEＲLINK＼ｌ_Ｔoc91４６第一章引言?PAGEREF_Toｃ９1463HYPＥRＬＩNK＼l_Ｔoｃ９252第二章需求分析 PＡGＥREＦ＿Ｔoc92５2４HYPERLIＮＫ\l_Ｔｏｃ１6827２．1系統(tǒng)開發(fā)目的 ＰAGEREF_Toc１6８２74HYPERLINＫ\l_Tｏｃ１69９92.2系統(tǒng)需求分析?PAＧEＲEF_Ｔoｃ169994ＨYＰＥＲLＩNK\l_Toｃ21０532.2.1業(yè)務(wù)需求分析 PAGＥＲＥF_Tｏc2１053４HYＰＥRLＩNK\l_Toｃ211４72.2.2用戶需求分析?PAGEＲEF_Ｔｏc211４74HYPERLIＮK\ｌ_Toc２0８822.2.3功能需求分析 PAGEREF＿Toｃ2088２４HYPERＬＩNＫ\l_Tｏc25965第三章系統(tǒng)概要設(shè)計 PAGEREF_Tｏｃ２5９65５ＨYPEＲＬINK\l_Tｏc１2223.1背景故事 ＰAGEＲEF＿Toc1222５HＹPＥＲＬINK\l_Ｔｏc1１8833.2游戲程序流程設(shè)計 ＰＡGEREＦ_Ｔoｃ1１８83６HＹPERＬINK＼ｌ_Ｔoc18２91圖3.2游戲程序流程圖?PAＧEREＦ＿Tｏｃ1８2916HYＰEＲLINK＼l_Ｔoc5１3第四章系統(tǒng)具體設(shè)計 ３6HYPERLＩＮK＼ｌ_Toc185564.1畫面和切換?PＡGＥＲEF_Tｏc１855６6HＹPERＬIＮＫ＼ｌ＿Toc6８６24．2定義游戲世界?PＡＧERＥF_Toc6８６27HYPERLＩNK\l＿Toc2３03８4.３系統(tǒng)功能模塊 ＰＡGＥREＦ_Toc２30388HYPERLIＮK\l_Toc17３２１4．４儲存素材?PAGＥRＥF_Tｏｃ１73219HYPERＬINK\ｌ_Tｏc296684.5游戲界面 PAGEＲＥF＿Toｃ2966８10ＨYPＥRＬINK\ｌ_Ｔoc１29７64.6分數(shù)榜設(shè)定?PＡGEREF_Toc１２９7611HYPEＲLＩNK\l_Ｔoc5844．7游戲總控制?PＡGERＥF_Tｏc５８41２HYPEＲＬINＫ\l＿Ｔoｃ1644２4.８游戲設(shè)立?PAGEＲＥF_Tｏc１644212ＨＹPERＬINＫ\l_Ｔｏｃ2０233第五章軟件運營與測試?PAGEREF_Ｔoc２023313HYＰＥＲLINK＼l＿Tｏc9０505．1系統(tǒng)測試 PAGEREF_Ｔoc９050１3ＨＹPERLIＮK＼ｌ_Toc２5６825.1.1游戲頁面顯示?PAGERＥF_Toc2568213HYPERLINK\l＿Toc264315.1.2移動主角測試?PAGEＲEF_Toc2６43113HYPEＲLIＮK\l_Ｔｏｃ1３8005.1．3主角碰到金幣測試 PAGEＲEF＿Tｏc13８001３HＹPERLINK\ｌ_Ｔoc2２565.１.４鑒定結(jié)束測試?ＰAGEREF_Tｏc2256１3HＹPEＲLＩNK\ｌ_Toｃ1７37８５．１.5暫停測試 ＰAGＥＲEF_Ｔoｃ1737８１３ＨYＰERＬINK＼l＿Tｏc26１０5５．1.6恢復測試?PAGEREＦ_Toc26１0513HＹPＥRＬINK\l_Tｏc３1166５.1.7壓力測試?PAGEREF_Ｔoc31１6６13HYPEＲLＩNK\l_Toc1３４385.2結(jié)果分析?PＡGERＥF_Tｏc13４３8１3HＹＰEＲLINＫ\l_Ｔoc13６99第六章結(jié)論 PAGＥREF_Toc１３6９9１４?第一章引言安卓游戲是運營在安卓系統(tǒng)平臺的游戲，隨著移動終端設(shè)備的發(fā)展,安卓游戲不僅可以運營于智能手機,也可以運營在平板電腦上。安卓游戲的系統(tǒng)架構(gòu)和其它操作系統(tǒng)同樣,采用了分層的架構(gòu)。從架構(gòu)圖看,android分為四個層，從高層到低層分別是應(yīng)用程序?qū)?、?yīng)用程序框架層、系統(tǒng)運營庫層和linux核心層。Aｎdroｉd是以Liｎux為核心的手機操作平臺,作為一款開放式的操作系統(tǒng),隨著Aｎdroid的快速發(fā)展,如今已允許開發(fā)者使用多種編程語言來開發(fā)Andｒoid應(yīng)用程序,而不再是以前只能使用Ｊａva開發(fā)Andｒoid應(yīng)用程序的單一局面,因而受到眾多開發(fā)者的歡迎，成為真正意義上的開放式操作系統(tǒng)。Aｎdｒoｉｄ開放的平臺允許任何移動終端廠商加入到Androiｄ聯(lián)盟中來。顯著的開放性可以使其擁有更多的開發(fā)者,隨著用戶和應(yīng)用的日益豐富,一個嶄新的平臺也將不久走向成熟。開發(fā)性對于Ａndroｉd的發(fā)展而言,有助于積累人氣，這里的人氣涉及消費者和廠商,而對于消費者來講,最大的受益正是豐富的軟件資源。開放的平臺也會帶來更大競爭,如此一來，消費者將可以用更低的價位購得心儀的手機。SＤK:(softｗaredｅveｌopｍeｎｔkit）軟件開發(fā)工具包。被軟件開發(fā)工程師用于為特定的軟件包、軟件框架、硬件平臺、操作系統(tǒng)等建立應(yīng)用軟件的開發(fā)工具的集合。AndroｉdSＤK指的是Android專屬的軟件開發(fā)工具包。ｌibｇdx是一個跨平臺的２Ｄ/3Ｄ的游戲開發(fā)框架,它由Jａvａ/C/C＋+語言編寫而成。ibgdｘ兼容大多數(shù)微機平臺(標準ＪａvaＳE實現(xiàn)，能運營在Mａc、Ｌｉnuｘ、Wｉndｏws等系統(tǒng)，最近加入了對html５的支持）與Aｎdｒoid平臺(Andrｏid１.５以上即可使用，Android２．1以上可滿功率發(fā)揮)。Libgdx以natｉve方式自帶圖像解碼器,通過其提供的Pixｍaｐ可以對指定圖像進行像素級渲染操作，從而不依賴Androiｄ的Ｂitmａp加載解決圖像，可以支持ｐnｇ、jｐg、bmp,最近的兩個版本中加入了對gif圖片的支持．Libgｄx由audio、files、ｇraｐhicｓ、ｍatｈ、pｈyｓics、sceｎes、utｉlｓ這些重要類庫所組成,它們分別相應(yīng)了Libgdx中的音頻操作,文獻讀取，2D/3D渲染，Liｂｇdｘ繪圖相關(guān)運算，Bｏx2Ｄ封裝，２D/3D游戲組件(3D部分目前無組件）,以及Lｉbｇdx內(nèi)置工具類。Gdｘ是Ｌibgdｘ類庫運營的核心所在，不單運營Ｇｒａphiｃs、Inpuｔ、Files、Audｉｏ、AndroidApｐｌiｃａt(yī)ｉｏｎ等Ｌiｂｇdx關(guān)鍵部分，所必需的實例會在Liｂgdx初始化時注入Gdx中相應(yīng)的graphics、input、fｉles、ａudio、ａpp等靜態(tài)變量里面,就連Liｂgdx對OpenＧL接口(或OpｅnGＬＥS,視Libｇdx運營平臺而定,以下統(tǒng)稱OｐｅnＧL)的GL１0、GL11、ＧL2０、ＧLComｍon等封裝類也會在Gｒａpｈicｓ實例化時分別注入到gl10、gｌ1１、gl２0、gl這四個同樣位于Gdｘ的靜態(tài)變量當中。

第二章需求分析這是一款跳躍型的游戲，主人物會一直往上跳，我們只需控制左右移動讓其踩在適當?shù)奶_上即可繼續(xù)的往上跳，最終加到的金幣越多,同時要避開飛在空中的蜜蜂，直到到達最頂部的城堡,才進入下一關(guān)。２.１系統(tǒng)開發(fā)目的采用基于Android的Java編程技術(shù),以及用Libｇdx框架的相關(guān)技術(shù)開發(fā)出界面簡潔清新,易操作，細節(jié)精致,設(shè)立齊全的ＳｕpperJumｐｅr游戲。2.2系統(tǒng)需求分析2.2.1業(yè)務(wù)需求分析總所周知,SuppeｒJumｐer是一款經(jīng)典但是時的游戲,它無論在電腦,小霸王，手機都有它的身影,即使現(xiàn)在市場上各種游戲百花齊放，各種各樣,但是SupperJｕmpｅr仍然可以占有一席之地，其市場還是很大的．這是由于它的特殊在于它能吸引人更進一步，簡樸上手,該游戲的優(yōu)勢在于它的簡樸易行,不管是小游戲機,還是手機，都能不久順利的運營．2.2．2用戶需求分析游戲設(shè)計出來后，其質(zhì)量還是要由用戶來評判的,在游戲為用戶所用時,用戶也對游戲有自己的盼望和規(guī)定。(1）簡樸易學每個人的時間都是寶貴的，用戶不樂意花一大堆時間去學習如何玩意個游戲，因此游戲必須很容易上手，規(guī)定界面簡潔明了,否則太復雜難懂的話會讓很多客戶拜別。(2）運營穩(wěn)定一個游戲假如設(shè)計出來卻不能保證其穩(wěn)定性，那么就也許使游戲無法正常運營。假如用戶正在游戲忽然軟件崩潰了,無疑會讓用戶感到煩躁，從而把軟件給卸載了,這樣也會失去很多用戶。(3)操作簡便用戶之所以選擇SuppｅrJumpeｒ,就是由于其快捷簡便性，所以我們要讓用戶玩的舒心則必然要設(shè)計出一套操作簡便的系統(tǒng)。２.2.3功能需求分析本項目是一個運營在安卓手機上的游戲，我們初步設(shè)定本游戲具有以下幾個功能。?游戲的主角不斷向上跳躍,從一個平臺跳到另一平臺。游戲世界在垂直方向跨了多個畫面。?通過左右傾斜屏幕來控制水平移動。?當游戲主角離開水平屏幕邊界時,它將從屏幕相反的一邊重新進入。?平臺可以靜止或者水平移動。?有些平臺在主角撞上時會隨機地變得粉碎。?在向上的路上,主角可以收集物品來獲得分數(shù)。?除了錢幣,在一些平臺上會有彈簧,它們可以使主角跳得更高。?邪惡的力量充滿了游戲世界，它們水平移動。當碰上它們時，主角將死亡并且游戲結(jié)束。?當主角掉落到屏幕的底部邊沿時，游戲也將結(jié)束。?在關(guān)卡的頂部會有一些目的,當主角碰上目的,新的關(guān)卡將開始。?當游戲結(jié)束后,顯示玩家在游戲中所獲得的分數(shù)。第三章系統(tǒng)概要設(shè)計3.1背景故事游戲的主角得了慢性跳躍癥。他每次接觸到地面都必須進行跳躍。更糟的是，他深愛的公主（不給她取名字了)被會飛行的松鼠殺手組成的邪惡軍隊綁架，關(guān)在天上的一個城堡中。在這種情況下,主角的病癥反而對拯救公主有所幫助。他開始尋覓心愛的人,與邪惡的松鼠軍隊戰(zhàn)斗。圖3.1初始的游戲機制實物模型，顯示了主角、平臺、錢幣、邪惡勢力和關(guān)卡頂部的目的３．2游戲程序流程設(shè)計本游戲程序流程圖如圖3．２所示。圖3.2游戲程序流程圖第四章系統(tǒng)具體設(shè)計4.1畫面和切換?有一個帶標記的主畫面;有PLＡY、HＩＧHSCOＲＥＳ和HEＬP菜單項;并有一個按鍵來控制聲音的啟動和關(guān)閉。?有一個游戲畫面來詢問玩家是否準備好控制運營、暫停、結(jié)束游戲和下一關(guān)卡的狀態(tài)。比起Ｍr.Nｏm，這里只是新增了畫面的下一關(guān)卡狀態(tài),它將在主角碰到城堡時觸發(fā)。這時新的關(guān)卡生成,并且主角將重新從世界的底部開始并保持他的分數(shù)。?有一個高分畫面用來顯示玩家最高的5個分數(shù)。?有一個幫助畫面來說明游戲機制和玩家的目的，此處省略了玩家如何進行控制的描述。圖4.1SuperＪumpｅr的所有畫面和切換４．2定義游戲世界在世界空間中按物理規(guī)律定義了對象，其邊界形狀和位置的度量單位是米，速度的度量單位是米／秒。但對象的圖像表達使用像素定義，因此不得不做一些映射。解決這個問題的方法是一方面針對圖像資源定義目的分辨率。與Mr.Nｏm同樣,此處使用的目的分辨率是３20×4８0像素(縱橫比是1.５)。之所以使用這個目的分辨率,是由于這是最低的可行的分辨率,但是假如游戲?qū)ｉT針對平板電腦,則可以使用800×1?280像素這樣的分辨率，或者這兩種分辨率之間的一種分辨率,例如４80×800像素(典型的Aｎdroid手機）。不管目的分辨率如何，其原理是相同的。接下來在像素和世界空間中的米之間建立相應(yīng)關(guān)系。圖３.1中的實物模型顯示了不同對象使用的畫面空間的大小以及它們間的相對比例。對于２D游戲,此處推薦將32像素映射為1米。那么現(xiàn)在在實物模型上覆蓋一個網(wǎng)格，網(wǎng)格的尺寸是3２0×380像素，每個單元格大小是32×32像素。在世界空間中，單元格映射為１×１米的大小。圖４.２顯示的是實物模型和網(wǎng)格。圖4.2覆蓋網(wǎng)格的實物模型。每個單元格是3２×32像素,相應(yīng)游戲世界的1×1米Bob是0．8×0.8米;它并不完全占用一個單元格。平臺是2×0．5米，水平占據(jù)兩個單元格,垂直占據(jù)半個單元格。錢幣是0．8×0．５米。它幾乎垂直占據(jù)一個單元格，水平占據(jù)半個單元格。彈簧是０.５×0．5米,在兩個方向上各占據(jù)半個單元格。事實上彈簧垂直方向比水平方向要稍長一點。它的邊界形狀是正方形，因此碰撞測試不是十分嚴格。松鼠是1×０．8米。城堡是0.8×0．8米。由這些尺寸可以得到用于碰撞檢測的對象的邊界矩形的尺寸。它們的大小可以根據(jù)游戲?qū)@些值的使用方式進行調(diào)整。由于當主角出了屏幕底部邊沿時將死亡,這樣照相機也將在游戲機制中扮演角色。雖然我們使用照相機進行渲染并且當主角跳起時也向上移動它，但在世界的模擬類中并不使用它，而記錄到目前為止主角的最高y坐標。假如他低于這個值與視錐體一半高度的差值，那么就認為它離開了屏幕。由于需要根據(jù)視錐的高度來決定主角的生死,因此并不可以使模型(世界模擬類)和視圖之間完全獨立,對此是可以容忍的。4.３系統(tǒng)功能模塊本系統(tǒng)一共有23個類文獻，jａvａ源文獻及其功能如表4-1所示：表４-１jaｖａ源文獻及其功能圖序號文獻名重要功能1SｕperJuｍpｅr啟動入口２Seｔtiｎgs記錄聲音啟動關(guān)閉3Ａssets各種資源的讀取4MainMenｕScreen主菜單界面5OverlapTeｓter檢測各種碰撞6Aｎimaｔｉｏn動畫的兩種狀態(tài)，循環(huán)和不循環(huán)（不循環(huán)則動畫播放完畢后停留在最后一張圖片上）７GamｅObｊeｃt所有的游戲物體都會在一個平面內(nèi)繪制(或者說在屏幕大小內(nèi)繪制），那么所有的物體都應(yīng)當包含一個位置８Ｈelｐsｃreen顯示游戲的幫助畫面9ＨighscｏｒeScreen顯示游戲的分數(shù)榜畫面１0GameSｃrｅeｎ顯示游戲的不同狀態(tài)的畫面11World實現(xiàn)控制運營等總體規(guī)定,如放置金幣,主角移動速度,主角是否存活等。12WｏrｌdＲｅnderer用來把每個對象關(guān)聯(lián)相應(yīng)的圖片資源,同時控制相機，實現(xiàn)動畫。1３DynａmicGaｍeObjeｃtx,y軸方向相關(guān)的運動信息1４Ｂob主角1５Castle城堡１6Coin金幣1７Plaｔform平臺18Ｓpring彈簧１9Squｉrrｅｌ空中飛行的松鼠４.4儲存素材在本游戲會用到一些圖片和音效素材，如圖４.2所示,Assｅtｓ類的實際作用就是用靜態(tài)變量把這些個要用到的圖片，音效文獻保存下來,放到內(nèi)存中（從Aｓset文獻夾中加載的資料文獻).之后就可以在代碼中方便的使用到這些資源文獻,比如gａme.gｅtGraｐｈics(）.drawPixmap(Assets.backgrouｎd,0,0)。圖4.2圖片音效素材……4.5游戲界面背景圖片不僅使用在主菜單畫面,也使用在所有的畫面上。它與目的分辨率大小同樣,都是320×48０像素。主菜單項記錄是3０0×110像素。在圖5顯示的背景是黑色的,這是由于白底白字是看不清的。在實際的圖片中,背景使用的是透明像素。logo是2７4×142像素，在其4個角上使用了透明像素。再接下來是幫助畫面的圖片。此處使用了一個３20×４８0像素的全屏圖片，而不是使用一組元素組合。這樣做將減少繪制代碼的數(shù)量,因此不會增長程序的大小。圖2中顯示了所有的幫助畫面,唯一組合這些圖片的是箭頭按鈕。對于高分畫面，將重用主菜單項中顯示“ＨIGHＳCＯRＥＳ”的圖片部分。實際的分數(shù)將使用本章稍后將介紹的特殊技術(shù)進行渲染。畫面剩下的部分再次使用背景圖片和按鈕組成。圖4．3游戲主界面4.６分數(shù)榜設(shè)定很多游戲都有個高分榜這個設(shè)立,SupperJumper也不例外，也有自己的“英雄榜”,上面按遞減順序排列了5個分數(shù),每個玩家結(jié)束游戲后都會有得到一個分數(shù),假如超過度數(shù)榜上最低一個，那么這個分數(shù)就可以進入分數(shù)榜,如圖4．4所示。圖4．4游戲高分榜．．..．ｐublｉccｌａssHighscoreＳｃｒeenexteｎｄsScｒｅen｛Ｓtｒingｌineｓ[］＝newStｒｉng[５］；pubｌiｃHigｈscoreScreen(Gamegaｍe）{super(gamｅ);ｐｕblｉcＨighsｃoreScreen(Gamegame){supｅｒ(ｇamｅ);ｆor(ｉnti＝0；i<5;i++){ｌinｅs[i]=""+(i+1)+"."+Ｓettiｎgs.hｉｇhscores[ｉ］;．4.7游戲總控制重力加速度向量是(0,-１3）米/秒2，它比現(xiàn)實中和炮示例中使用的重力加速度要稍大。Bｏb的初始跳躍速度向量是(0，１1)米／秒。注意,跳躍速度只影響在y軸上的移動。水平移動則由加速度的當前讀數(shù)定義。當碰到彈簧時,Ｂｏｂ的跳躍速度是他正常跳躍速度的１.5倍，即（0,１６.５)米/秒。同樣，這個值也是純粹通過實驗得到。Bob的水平移動速度是20米/秒。注意，這是一個無方向的速率,不是向量。稍后將講解它是如何與加速計共同工作的。松鼠不斷地左右來回巡邏，它們的移動速度恒定為３米/秒。表達成向量則是，當松鼠向左移動時是（-3,0)米／秒，當它向右移動時是(３,0)米/秒。由于游戲是運營在縱向模式的,因此將使用加速計在x軸方向的值。當手機沒有發(fā)生傾斜時,x軸的加速度讀數(shù)是0米/秒2。當完全向左傾斜至手機處在橫向時，x軸的加速計讀數(shù)是－１0米/秒2。當完全向右傾斜時，x軸的加速計讀數(shù)為１0米／秒２。把加速計讀數(shù)除以最大絕對速度（1０)使其規(guī)范化，然后乘以Bob最大的水平速率，就得到了Bob的速度。這樣當手機完全傾斜到一邊時,Ｂoｂ將以２０米/秒從左向右運動,并且速度隨手機傾斜變小而變小。當手機完全傾斜時,Bｏb的速度能達成兩倍于平時的速度。4．8游戲設(shè)立這里的游戲游戲設(shè)立重要是指游戲運營的音效音樂的播放控制，同時還設(shè)立了分數(shù)榜數(shù)據(jù)的儲存位置。...．／/定義了音效的開關(guān)pｕblicclassSｅｔtinｇs{ｐubｌiｃstaticboｏｌeａｎｓounｄEｎabled=ｔrｕe;..．..．...try{//設(shè)立了音效高分榜等數(shù)據(jù)存儲的位置ｉn＝neｗBuffereｄReadｅr（nｅwInputSｔreamRｅadｅr(ｆilｅs.readFile（".mrnｏm＂）));．.．...．..至此,ＳuppｅrJumper游戲各個類與功能設(shè)計完畢。第五章軟件運營與測試５.1系統(tǒng)測試5.1.１游戲頁面顯示（１）運營程序,出現(xiàn)游戲界面。(2）游戲界面顯示是否正常,游戲邊框，主角以及金幣是否所有顯示。5．1.２移動主角測試分別按方向鍵左、右,主角按所指示方向移動。5．1.3主角碰到金幣測試(1）主角碰到金幣后，金幣會消失，無異常。(2)主角碰到金幣后，分數(shù)增長10分,無異常。5.1．4鑒定結(jié)束測試（1）移動主角，分別左、右兩個方向移動，直至到達城堡。此時,游