奥门威尼斯网址H5游戏开垦:贪吃蛇

H5 游戏开发:推金币

2017/11/10 · HTML5 · 1
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游戏

原文出处: 凹凸实验室   

近期参与开发的一款「京东11.11推金币赢现金」(已下线)小游戏一经发布上线就在朋友圈引起大量传播。看到大家玩得不亦乐乎,同时也引发不少网友激烈讨论,有的说很带劲,有的大呼被套路被耍猴(无奈脸),这都与我的预期相去甚远。在相关业务数据呈呈上涨过程中,曾一度被微信「有关部门」盯上并要求做出调整,真是受宠若惊。接下来就跟大家分享下开发这款游戏的心路历程。

H5游戏开发:贪吃蛇

2017/09/28 · HTML5 · 1
评论 ·
游戏

原文出处:
凹凸实验室   

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贪吃蛇的经典玩法有两种:

  1. 积分闯关
  2. 一吃到底

第一种是笔者小时候在掌上游戏机最先体验到的(不小心暴露了年龄),具体玩法是蛇吃完一定数量的食物后就通关,通关后速度会加快;第二种是诺基亚在1997年在其自家手机上安装的游戏,它的玩法是吃到没食物为止。笔者要实现的就是第二种玩法。

贪吃蛇的经典玩法有两种:

贪吃蛇的经典玩法有两种:

H5游戏开发:套圈圈

2018/01/25 · HTML5 ·
游戏

原文出处: 凹凸实验室   

 

背景介绍

一年一度的双十一狂欢购物节即将拉开序幕,H5
互动类小游戏作为京东微信手Q营销特色玩法,在今年预热期的第一波造势中,势必要玩点新花样,主要肩负着社交传播和发券的目的。推金币以传统街机推币机为原型,结合手机强大的能力和生态衍生出可玩性很高的玩法。

MVC设计模式

基于贪吃蛇的经典,笔者在实现它时也使用一种经典的设计模型:MVC(即:Model
– View – Control)。游戏的各种状态与数据结构由 Model 来管理;View
用于显示 Model 的变化;用户与游戏的交互由 Control 完成(Control
提供各种游戏API接口)。

Model 是游戏的核心也是本文的主要内容;View 会涉及到部分性能问题;Control
负责业务逻辑。 这样设计的好处是: Model完全独立,View 是 Model
的状态机,Model 与 View 都由 Control 来驱动。

  1. 积分闯关
  2. 一吃到底
  1. 积分闯关
  2. 一吃到底

前言

虽然本文标题为介绍一个水压套圈h5游戏,但是窃以为仅仅如此对读者是没什么帮助的,毕竟读者们的工作生活很少会再写一个类似的游戏,更多的是面对需求的挑战。我更希望能举一反三,给大家在编写h5游戏上带来一些启发,无论是从整体流程的把控,对游戏框架、物理引擎的熟悉程度还是在某一个小难点上的思路突破等。因此本文将很少详细列举实现代码,取而代之的是以伪代码展现思路为主。

游戏 demo 地址:

前期预研

在体验过 AppStore 上好几款推金币游戏 App
后,发现游戏核心模型还是挺简单的,不过 H5
版本的实现在网上很少见。由于团队一直在做 2D 类互动小游戏,在 3D
方向暂时没有实际的项目输出,然后结合此次游戏的特点,一开始想挑战用 3D
来实现,并以此项目为突破口,跟设计师进行深度合作,抹平开发过程的各种障碍。

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由于时间紧迫,需要在短时间内敲定方案可行性,否则项目延期人头不保。在快速尝试了
Three.js + Ammo.js 方案后,发现不尽人意,最终因为各方面原因放弃了 3D
方案,主要是不可控因素太多:时间上、设计及技术经验上、移动端 WebGL
性能表现上,主要还是业务上需要对游戏有绝对的控制,加上是第一次接手复杂的小游戏,担心项目无法正常上线,有点保守,此方案遂卒。

如果读者有兴趣的话可以尝试下 3D 实现,在建模方面,首推
Three.js
,入手非常简单,文档和案例也非常详实。当然入门的话必推这篇
Three.js入门指南,另外同事分享的这篇
Three.js
现学现卖
也可以看看,这里奉上粗糙的 推金币 3D 版
Demo

Model

看一张贪吃蛇的经典图片。

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贪吃蛇有四个关键的参与对象:

  1. 蛇(snake)
  2. 食物(food)
  3. 墙(bounds)
  4. 舞台(zone)

舞台是一个 m * n
的矩阵(二维数组),矩阵的索引边界是舞台的墙,矩阵上的成员用于标记食物和蛇的位置。

空舞台如下:

[ [0,0,0,0,0,0,0,0,0,0], [0,0,0,0,0,0,0,0,0,0],
[0,0,0,0,0,0,0,0,0,0], [0,0,0,0,0,0,0,0,0,0],
[0,0,0,0,0,0,0,0,0,0], [0,0,0,0,0,0,0,0,0,0],
[0,0,0,0,0,0,0,0,0,0], [0,0,0,0,0,0,0,0,0,0],
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[0,0,0,0,0,0,0,0,0,0],
[0,0,0,0,0,0,0,0,0,0],
[0,0,0,0,0,0,0,0,0,0],
]

食物(F)和蛇(S)出现在舞台上:

[ [0,0,0,0,0,0,0,0,0,0], [0,0,0,0,0,0,0,0,0,0],
[0,0,F,0,0,0,0,0,0,0], [0,0,0,S,S,S,S,0,0,0],
[0,0,0,0,0,0,S,0,0,0], [0,0,0,0,S,S,S,0,0,0],
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[0,0,0,0,0,0,0,0,0,0],
[0,0,0,0,0,0,0,0,0,0],
]

由于操作二维数组不如一维数组方便,所以笔者使用的是一维数组, 如下:

JavaScript

[ 0,0,0,0,0,0,0,0,0,0, 0,0,0,0,0,0,0,0,0,0, 0,0,F,0,0,0,0,0,0,0,
0,0,0,S,S,S,S,0,0,0, 0,0,0,0,0,0,S,0,0,0, 0,0,0,0,S,S,S,0,0,0,
0,0,0,0,S,0,0,0,0,0, 0,0,0,0,S,0,0,0,0,0, 0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,
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0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,
]

舞台矩阵上蛇与食物只是舞台对二者的映射,它们彼此都有独立的数据结构:

  • 蛇是一串坐标索引链表;
  • 食物是一个指向舞台坐标的索引值。

第一种是笔者小时候在掌上游戏机最先体验到的(不小心暴露了年龄),具体玩法是蛇吃完一定数量的食物后就通关,通关后速度会加快;第二种是诺基亚在1997年在其自家手机上安装的游戏,它的玩法是吃到没食物为止。笔者要实现的就是第二种玩法。

第一种是笔者小时候在掌上游戏机最先体验到的(不小心暴露了年龄),具体玩法是蛇吃完一定数量的食物后就通关,通关后速度会加快;第二种是诺基亚在1997年在其自家手机上安装的游戏,它的玩法是吃到没食物为止。笔者要实现的就是第二种玩法。

希望能给诸位读者带来的启发

  1. 技术选型
  2. 整体代码布局
  3. 难点及解决思路
  4. 优化点

技术选型

放弃了 3D 方案,在 2D 技术选型上就很从容了,最终确定用
CreateJS + Matter.js 组合作为渲染引擎和物理引擎,理由如下:

  • CreateJS
    在团队内用得比较多,有一定的沉淀,加上有老司机带路,一个字「稳」;
  • Matter.js
    身材纤细、文档友好,也有同事试玩过,完成需求绰绰有余。

蛇的活动

蛇的活动有三种,如下:

  • 移动(move)
  • 吃食(eat)
  • 碰撞(collision)

MVC设计模式

基于贪吃蛇的经典,笔者在实现它时也使用一种经典的设计模型:MVC(即:Model

  • View – Control)。游戏的各种状态与数据结构由 Model 来管理;View
    用于显示 Model 的变化;用户与游戏的交互由 Control 完成(Control
    提供各种游戏API接口)。

Model 是游戏的核心也是本文的主要内容;View 会涉及到部分性能问题;Control
负责业务逻辑。 这样设计的好处是: Model完全独立,View 是 Model
的状态机,Model 与 View 都由 Control 来驱动。

MVC设计模式

基于贪吃蛇的经典,笔者在实现它时也使用一种经典的设计模型:MVC(即:Model

  • View – Control)。游戏的各种状态与数据结构由 Model 来管理;View
    用于显示 Model 的变化;用户与游戏的交互由 Control 完成(Control
    提供各种游戏API接口)。

Model 是游戏的核心也是本文的主要内容;View 会涉及到部分性能问题;Control
负责业务逻辑。 这样设计的好处是: Model完全独立,View 是 Model
的状态机,Model 与 View 都由 Control 来驱动。

技术选型

一个项目用什么技术来实现,权衡的因素有许多。其中时间是必须优先考虑的,毕竟效果可以减,但上线时间是死的。

本项目预研时间一周,真正排期时间只有两周。虽然由项目特点来看比较适合走
3D 方案,但时间明显是不够的。最后保守起见,决定采用 2D
方案尽量逼近真实立体的游戏效果。

从游戏复杂度来考虑,无须用到 Egret 或 Cocos
这些“牛刀”,而轻量、易上手、团队内部也有深厚沉淀的
CreateJS 则成为了渲染框架的首选。

另外需要考虑的是是否需要引入物理引擎,这点需要从游戏的特点去考虑。本游戏涉及重力、碰撞、施力等因素,引入物理引擎对开发效率的提高要大于学习使用物理引擎的成本。因此权衡再三,我引入了同事们已经玩得挺溜的
Matter.js。( Matter.js
文档清晰、案例丰富,是切入学习 web 游戏引擎的一个不错的框架)

技术实现

因为是 2D 版本,所以不需要建各种模型和贴图,整个游戏场景通过 canvas
绘制,覆盖在背景图上,然后再做下机型适配问题,游戏主场景就处理得差不多了,其他跟
3D
思路差不多,核心元素包含障碍物、推板、金币、奖品和技能,接下来就分别介绍它们的实现思路。

移动

蛇在移动时,内部发生了什么变化?

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蛇链表在一次移动过程中做了两件事:向表头插入一个新节点,同时剔除表尾一个旧节点。用一个数组来代表蛇链表,那么蛇的移动就是以下的伪代码:

JavaScript

function move(next) { snake.pop() & snake.unshift(next); }

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function move(next) {
snake.pop() & snake.unshift(next);
}

数组作为蛇链表合适吗?
这是笔者最开始思考的问题,毕竟数组的 unshift & pop
可以无缝表示蛇的移动。不过,方便不代表性能好,unshift
向数组插入元素的时间复杂度是 O(n), pop 剔除数组尾元素的时间复杂度是
O(1)。

蛇的移动是一个高频率的动作,如果一次动作的算法复杂度为 O(n)
并且蛇的长度比较大,那么游戏的性能会有问题。笔者想实现的贪吃蛇理论上讲是一条长蛇,所以笔者在本文章的回复是
—— 数组不适合作为蛇链表

蛇链表必须是真正的链表结构。
链表删除或插入一个节点的时间复杂度为O(1),用链表作为蛇链表的数据结构能提高游戏的性能。javascript
没有现成的链表结构,笔者写了一个叫
Chain 的链表类,Chain
提供了 unshfit & pop。以下伪代码是创建一条蛇链表:

JavaScript

let snake = new Chain();

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let snake = new Chain();

由于篇幅问题这里就不介绍 Chain 是如何实现的,有兴趣的同学可以移步到:

Model

看一张贪吃蛇的经典图片。

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贪吃蛇有四个关键的参与对象:

  1. 蛇(snake)
  2. 食物(food)
  3. 墙(bounds)
  4. 舞台(zone)

舞台是一个 m * n 的矩阵(二维数组),矩阵的索引边界是舞台的墙,矩阵上的成员用于标记食物和蛇的位置。

空舞台如下:

[
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食物(F)和蛇(S)出现在舞台上:

[
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]

由于操作二维数组不如一维数组方便,所以笔者使用的是一维数组, 如下:

[
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 0,0,0,S,S,S,S,0,0,0,
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]

舞台矩阵上蛇与食物只是舞台对二者的映射,它们彼此都有独立的数据结构:

  • 蛇是一串坐标索引链表;
  • 食物是一个指向舞台坐标的索引值。

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看一张贪吃蛇的经典图片。

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贪吃蛇有四个关键的参与对象:

  1. 蛇(snake)
  2. 食物(food)
  3. 墙(bounds)
  4. 舞台(zone)

舞台是一个 m * n 的矩阵(二维数组),矩阵的索引边界是舞台的墙,矩阵上的成员用于标记食物和蛇的位置。

空舞台如下:

[
    [0,0,0,0,0,0,0,0,0,0],
    [0,0,0,0,0,0,0,0,0,0],
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]

食物(F)和蛇(S)出现在舞台上:

[
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    [0,0,0,S,S,S,S,0,0,0],
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由于操作二维数组不如一维数组方便,所以笔者使用的是一维数组, 如下:

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舞台矩阵上蛇与食物只是舞台对二者的映射,它们彼此都有独立的数据结构:

  • 蛇是一串坐标索引链表;
  • 食物是一个指向舞台坐标的索引值。

整体代码布局

在代码组织上,我选择了面向对象的手法,对整个游戏做一个封装,抛出一些控制接口给其他逻辑层调用。

伪代码:

<!– index.html –> <!– 游戏入口 canvas –> <canvas
id=”waterfulGameCanvas” width=”660″ height=”570″></canvas>

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<!– index.html –>
<!– 游戏入口 canvas –>
<canvas id="waterfulGameCanvas" width="660" height="570"></canvas>

// game.js /** * 游戏对象 */ class Waterful { // 初始化函数 init ()
{} // CreateJS Tick,游戏操作等事件的绑定放到游戏对象内 eventBinding ()
{} // 暴露的一些方法 score () {} restart () {} pause () {} resume () {}
// 技能 skillX () {} } /** * 环对象 */ class Ring { // 于每一个
CreateJS Tick 都调用环自身的 update 函数 update () {} // 进针后的逻辑
afterCollision () {} }

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// game.js
/**
* 游戏对象
*/
class Waterful {
  // 初始化函数
  init () {}
  
  // CreateJS Tick,游戏操作等事件的绑定放到游戏对象内
  eventBinding () {}
  
  // 暴露的一些方法
  score () {}
  
  restart () {}
  
  pause () {}
  
  resume () {}
  
  // 技能
  skillX () {}
}
/**
* 环对象
*/
class Ring {
  // 于每一个 CreateJS Tick 都调用环自身的 update 函数
  update () {}
  
  // 进针后的逻辑
  afterCollision () {}
}

JavaScript

// main.js // 根据业务逻辑初始化游戏,调用游戏的各种接口 const waterful
= new Waterful() waterful.init({…})

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// main.js
// 根据业务逻辑初始化游戏,调用游戏的各种接口
const waterful = new Waterful()
waterful.init({…})

障碍物

通过审稿确定金币以及奖品的活动区域,然后把活动区域之外的区域都作为障碍物,用来限制金币的移动范围,防止金币碰撞时超出边界。这里可以用
Matter.js 的 Bodies.fromVertices
方法,通过传入边界各转角的顶点坐标一次性绘制出形状不规则的障碍物。 不过
Matter.js 在渲染不规则形状时存在问题,需要引入
poly-decomp 做兼容处理。

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JavaScript

World.add(this.world, [ Bodies.fromVertices(282, 332,[ // 顶点坐标 {
x: 0, y: 0 }, { x: 0, y: 890 }, { x: 140, y: 815 }, { x: 208, y: 614 },
{ x: 548, y: 614 }, { x: 612, y: 815 }, { x: 750, y: 890 }, { x: 750, y:
0 } ]) ]);

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World.add(this.world, [
  Bodies.fromVertices(282, 332,[
    // 顶点坐标
    { x: 0, y: 0 },
    { x: 0, y: 890 },
    { x: 140, y: 815 },
    { x: 208, y: 614 },
    { x: 548, y: 614 },
    { x: 612, y: 815 },
    { x: 750, y: 890 },
    { x: 750, y: 0 }
  ])
]);

吃食 & 碰撞

「吃食」与「碰撞」区别在于吃食撞上了「食物」,碰撞撞上了「墙」。笔者认为「吃食」与「碰撞」属于蛇一次「移动」的三个可能结果的两个分支。蛇移动的三个可能结果是:「前进」、「吃食」和「碰撞」。

回头看一下蛇移动的伪代码:

JavaScript

function move(next) { snake.pop() & snake.unshift(next); }

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function move(next) {
snake.pop() & snake.unshift(next);
}

代码中的 next
表示蛇头即将进入的格子的索引值,只有当这个格子是0时蛇才能「前进」,当这个格子是
S 表示「碰撞」自己,当这个格子是 F表示吃食。

好像少了撞墙?
笔者在设计过程中,并没有把墙设计在舞台的矩阵中,而是通过索引出界的方式来表示撞墙。简单地说就是
next === -1 时表示出界和撞墙。

以下伪代码表示蛇的整上活动过程:

JavaScript

// B 表示撞墙 let cell = -1 === next ? B : zone[next]; switch(cell) {
// 吃食 case F: eat(); break; // 撞到自己 case S: collision(S); break;
// 撞墙 case B: collision(B): break; // 前进 default: move; }

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// B 表示撞墙
let cell = -1 === next ? B : zone[next];
switch(cell) {
// 吃食
case F: eat(); break;
// 撞到自己
case S: collision(S); break;
// 撞墙
case B: collision(B): break;
// 前进
default: move;
}

蛇的活动

蛇的活动有三种,如下:

  • 移动(move)
  • 吃食(eat)
  • 碰撞(collision)

蛇的活动

蛇的活动有三种,如下:

  • 移动(move)
  • 吃食(eat)
  • 碰撞(collision)

初始化

游戏的初始化接口主要做了4件事情:

  1. 参数初始化
  2. CreateJS 显示元素(display object)的布局
  3. Matter.js 刚体(rigid body)的布局
  4. 事件的绑定

下面主要聊聊游戏场景里各种元素的创建与布局,即第二、第三点。

推板

  • 创建:CreateJS 根据推板图片创建 Bitmap
    对象比较简单,就不详细讲解了。这里着重讲下推板刚体的创建,主要是跟推板
    Bitmap
    信息进行同步。因为推板视觉上表现为梯形,所以这里用的梯形刚体,实际上方形也可以,只要能跟周围障碍物形成封闭区域,防止出现缝隙卡住金币即可,创建的刚体直接挂载到推板对象上,方便后续随时提取(金币的处理也是一样),代码大致如下:
JavaScript

var bounds = this.pusher.getBounds(); this.pusher.body =
Matter.Bodies.trapezoid( this.pusher.x, this.pusher.y, bounds.width,
bounds.height }); Matter.World.add(this.world,
\[this.pusher.body\]);

<table>
<colgroup>
<col style="width: 50%" />
<col style="width: 50%" />
</colgroup>
<tbody>
<tr class="odd">
<td><div class="crayon-nums-content" style="font-size: 13px !important; line-height: 15px !important;">
<div class="crayon-num" data-line="crayon-5b8f3a3238851771206130-1">
1
</div>
<div class="crayon-num crayon-striped-num" data-line="crayon-5b8f3a3238851771206130-2">
2
</div>
<div class="crayon-num" data-line="crayon-5b8f3a3238851771206130-3">
3
</div>
<div class="crayon-num crayon-striped-num" data-line="crayon-5b8f3a3238851771206130-4">
4
</div>
<div class="crayon-num" data-line="crayon-5b8f3a3238851771206130-5">
5
</div>
<div class="crayon-num crayon-striped-num" data-line="crayon-5b8f3a3238851771206130-6">
6
</div>
<div class="crayon-num" data-line="crayon-5b8f3a3238851771206130-7">
7
</div>
<div class="crayon-num crayon-striped-num" data-line="crayon-5b8f3a3238851771206130-8">
8
</div>
</div></td>
<td><div class="crayon-pre" style="font-size: 13px !important; line-height: 15px !important; -moz-tab-size:4; -o-tab-size:4; -webkit-tab-size:4; tab-size:4;">
<div id="crayon-5b8f3a3238851771206130-1" class="crayon-line">
var bounds = this.pusher.getBounds();
</div>
<div id="crayon-5b8f3a3238851771206130-2" class="crayon-line crayon-striped-line">
this.pusher.body = Matter.Bodies.trapezoid(
</div>
<div id="crayon-5b8f3a3238851771206130-3" class="crayon-line">
  this.pusher.x,
</div>
<div id="crayon-5b8f3a3238851771206130-4" class="crayon-line crayon-striped-line">
  this.pusher.y,
</div>
<div id="crayon-5b8f3a3238851771206130-5" class="crayon-line">
  bounds.width,
</div>
<div id="crayon-5b8f3a3238851771206130-6" class="crayon-line crayon-striped-line">
  bounds.height
</div>
<div id="crayon-5b8f3a3238851771206130-7" class="crayon-line">
});
</div>
<div id="crayon-5b8f3a3238851771206130-8" class="crayon-line crayon-striped-line">
Matter.World.add(this.world, [this.pusher.body]);
</div>
</div></td>
</tr>
</tbody>
</table>

  • 伸缩:由于推板会沿着视线方向前后移动,为了达到近大远小效果,所以需要在推板伸长和收缩过程中进行缩放处理,这样也可以跟两侧的障碍物边沿进行贴合,让场景看起来更具真实感(伪
    3D),当然金币和奖品也需要进行同样的处理。由于推板是自驱动做前后伸缩移动,所以需要对推板及其对应的刚体进行位置同步,这样才会与金币刚体产生碰撞达到推动金币的效果。同时在外部改变(伸长技能)推板最大长度时,也需要让推板保持均匀的缩放比而不至于突然放大/缩小,所以整个推板代码逻辑包含方向控制、长度控制、速度控制、缩放控制和同步控制,代码大致如下:
JavaScript

var direction, velocity, ratio, deltaY, minY = 550, maxY = 720,
minScale = .74; Matter.Events.on(this.engine, 'beforeUpdate',
function (event) { // 长度控制(点击伸长技能时) if
(this.isPusherLengthen) { velocity = 90; this.pusherMaxY = maxY; }
else { velocity = 85; this.pusherMaxY = 620; } // 方向控制 if
(this.pusher.y &gt;= this.pusherMaxY) { direction = -1; //
移动到最大长度时结束伸长技能 this.isPusherLengthen = false; } else
if (this.pusher.y &lt;= this.pusherMinY) { direction = 1; } //
速度控制 this.pusher.y += direction \* velocity; //
缩放控制,在最大长度变化时保持同样的缩放量,防止突然放大/缩小 ratio
= (1 - minScale) \* ((this.pusher.y - minY) / (maxY - minY))
this.pusher.scaleX = this.pusher.scaleY = minScale + ratio; //
同步控制,刚体跟推板位置同步 Body.setPosition(this.pusher.body, { x:
this.pusher.x, y: this.pusher.y }); })

<table>
<colgroup>
<col style="width: 50%" />
<col style="width: 50%" />
</colgroup>
<tbody>
<tr class="odd">
<td><div class="crayon-nums-content" style="font-size: 13px !important; line-height: 15px !important;">
<div class="crayon-num" data-line="crayon-5b8f3a3238855483243812-1">
1
</div>
<div class="crayon-num crayon-striped-num" data-line="crayon-5b8f3a3238855483243812-2">
2
</div>
<div class="crayon-num" data-line="crayon-5b8f3a3238855483243812-3">
3
</div>
<div class="crayon-num crayon-striped-num" data-line="crayon-5b8f3a3238855483243812-4">
4
</div>
<div class="crayon-num" data-line="crayon-5b8f3a3238855483243812-5">
5
</div>
<div class="crayon-num crayon-striped-num" data-line="crayon-5b8f3a3238855483243812-6">
6
</div>
<div class="crayon-num" data-line="crayon-5b8f3a3238855483243812-7">
7
</div>
<div class="crayon-num crayon-striped-num" data-line="crayon-5b8f3a3238855483243812-8">
8
</div>
<div class="crayon-num" data-line="crayon-5b8f3a3238855483243812-9">
9
</div>
<div class="crayon-num crayon-striped-num" data-line="crayon-5b8f3a3238855483243812-10">
10
</div>
<div class="crayon-num" data-line="crayon-5b8f3a3238855483243812-11">
11
</div>
<div class="crayon-num crayon-striped-num" data-line="crayon-5b8f3a3238855483243812-12">
12
</div>
<div class="crayon-num" data-line="crayon-5b8f3a3238855483243812-13">
13
</div>
<div class="crayon-num crayon-striped-num" data-line="crayon-5b8f3a3238855483243812-14">
14
</div>
<div class="crayon-num" data-line="crayon-5b8f3a3238855483243812-15">
15
</div>
<div class="crayon-num crayon-striped-num" data-line="crayon-5b8f3a3238855483243812-16">
16
</div>
<div class="crayon-num" data-line="crayon-5b8f3a3238855483243812-17">
17
</div>
<div class="crayon-num crayon-striped-num" data-line="crayon-5b8f3a3238855483243812-18">
18
</div>
<div class="crayon-num" data-line="crayon-5b8f3a3238855483243812-19">
19
</div>
<div class="crayon-num crayon-striped-num" data-line="crayon-5b8f3a3238855483243812-20">
20
</div>
<div class="crayon-num" data-line="crayon-5b8f3a3238855483243812-21">
21
</div>
<div class="crayon-num crayon-striped-num" data-line="crayon-5b8f3a3238855483243812-22">
22
</div>
<div class="crayon-num" data-line="crayon-5b8f3a3238855483243812-23">
23
</div>
<div class="crayon-num crayon-striped-num" data-line="crayon-5b8f3a3238855483243812-24">
24
</div>
<div class="crayon-num" data-line="crayon-5b8f3a3238855483243812-25">
25
</div>
<div class="crayon-num crayon-striped-num" data-line="crayon-5b8f3a3238855483243812-26">
26
</div>
</div></td>
<td><div class="crayon-pre" style="font-size: 13px !important; line-height: 15px !important; -moz-tab-size:4; -o-tab-size:4; -webkit-tab-size:4; tab-size:4;">
<div id="crayon-5b8f3a3238855483243812-1" class="crayon-line">
var direction, velocity, ratio, deltaY, minY = 550, maxY = 720, minScale = .74;
</div>
<div id="crayon-5b8f3a3238855483243812-2" class="crayon-line crayon-striped-line">
Matter.Events.on(this.engine, 'beforeUpdate', function (event) {
</div>
<div id="crayon-5b8f3a3238855483243812-3" class="crayon-line">
  // 长度控制(点击伸长技能时)
</div>
<div id="crayon-5b8f3a3238855483243812-4" class="crayon-line crayon-striped-line">
  if (this.isPusherLengthen) {
</div>
<div id="crayon-5b8f3a3238855483243812-5" class="crayon-line">
    velocity = 90;
</div>
<div id="crayon-5b8f3a3238855483243812-6" class="crayon-line crayon-striped-line">
    this.pusherMaxY = maxY;
</div>
<div id="crayon-5b8f3a3238855483243812-7" class="crayon-line">
  } else {
</div>
<div id="crayon-5b8f3a3238855483243812-8" class="crayon-line crayon-striped-line">
    velocity = 85;
</div>
<div id="crayon-5b8f3a3238855483243812-9" class="crayon-line">
    this.pusherMaxY = 620;
</div>
<div id="crayon-5b8f3a3238855483243812-10" class="crayon-line crayon-striped-line">
  }
</div>
<div id="crayon-5b8f3a3238855483243812-11" class="crayon-line">
  // 方向控制
</div>
<div id="crayon-5b8f3a3238855483243812-12" class="crayon-line crayon-striped-line">
  if (this.pusher.y &gt;= this.pusherMaxY) {
</div>
<div id="crayon-5b8f3a3238855483243812-13" class="crayon-line">
    direction = -1;
</div>
<div id="crayon-5b8f3a3238855483243812-14" class="crayon-line crayon-striped-line">
    // 移动到最大长度时结束伸长技能
</div>
<div id="crayon-5b8f3a3238855483243812-15" class="crayon-line">
    this.isPusherLengthen = false;
</div>
<div id="crayon-5b8f3a3238855483243812-16" class="crayon-line crayon-striped-line">
  } else if (this.pusher.y &lt;= this.pusherMinY) {
</div>
<div id="crayon-5b8f3a3238855483243812-17" class="crayon-line">
    direction = 1;
</div>
<div id="crayon-5b8f3a3238855483243812-18" class="crayon-line crayon-striped-line">
  }
</div>
<div id="crayon-5b8f3a3238855483243812-19" class="crayon-line">
  // 速度控制
</div>
<div id="crayon-5b8f3a3238855483243812-20" class="crayon-line crayon-striped-line">
  this.pusher.y += direction * velocity;
</div>
<div id="crayon-5b8f3a3238855483243812-21" class="crayon-line">
  // 缩放控制,在最大长度变化时保持同样的缩放量,防止突然放大/缩小
</div>
<div id="crayon-5b8f3a3238855483243812-22" class="crayon-line crayon-striped-line">
  ratio = (1 - minScale) * ((this.pusher.y - minY) / (maxY - minY))
</div>
<div id="crayon-5b8f3a3238855483243812-23" class="crayon-line">
  this.pusher.scaleX = this.pusher.scaleY = minScale + ratio;
</div>
<div id="crayon-5b8f3a3238855483243812-24" class="crayon-line crayon-striped-line">
  // 同步控制,刚体跟推板位置同步
</div>
<div id="crayon-5b8f3a3238855483243812-25" class="crayon-line">
  Body.setPosition(this.pusher.body, { x: this.pusher.x, y: this.pusher.y });
</div>
<div id="crayon-5b8f3a3238855483243812-26" class="crayon-line crayon-striped-line">
})
</div>
</div></td>
</tr>
</tbody>
</table>

  • 遮罩:推板伸缩实际上是通过改变坐标来达到位置上的变化,这样存在一个问题,就是在其伸缩时必然会导致缩进的部分「溢出」边界而不是被遮挡。

奥门威尼斯网址 8

所以需要做遮挡处理,这里用 CreateJS 的 mask
遮罩属性可以很好的做「溢出」裁剪:

JavaScript

var shape = new createjs.Shape();
shape.graphics.beginFill(‘#ffffff’).drawRect(0, 612, 750, 220);
this.pusher.mask = shape

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var shape = new createjs.Shape();
shape.graphics.beginFill(‘#ffffff’).drawRect(0, 612, 750, 220);
this.pusher.mask = shape

最终效果如下:

奥门威尼斯网址 9

随机投食

随机投食是指随机挑选舞台的一个索引值用于映射食物的位置。这似乎很简单,可以直接这样写:

JavaScript

// 伪代码 food = Math.random(zone.length) >> 0;

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// 伪代码
food = Math.random(zone.length) >> 0;

如果考虑到投食的前提 ——
不与蛇身重叠,你会发现上面的随机代码并不能保证投食位置不与蛇身重叠。由于这个算法的安全性带有赌博性质,且把它称作「赌博算法」。为了保证投食的安全性,笔者把算法扩展了一下:

JavaScript

// 伪代码 function feed() { let index = Math.random(zone.length)
>> 0; // 当前位置是否被占用 return zone[index] === S ? feed() :
index; } food = feed();

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// 伪代码
function feed() {
let index = Math.random(zone.length) >> 0;
// 当前位置是否被占用
return zone[index] === S ? feed() : index;
}
food = feed();

上面的代码虽然在理论上可以保证投食的绝对安全,不过笔者把这个算法称作「不要命的赌徒算法」,因为上面的算法有致命的BUG
—— 超长递归 or 死循环。

为了解决上面的致命问题,笔者设计了下面的算法来做随机投食:

JavaScript

// 伪代码 function feed() { // 未被占用的空格数 let len = zone.length –
snake.length; // 无法投食 if(len === 0) return ; // zone的索引 let index
= 0, // 空格计数器 count = 0, // 第 rnd 个空格子是最终要投食的位置 rnd =
Math.random() * count >> 0 + 1; // 累计空格数 while(count !==
rnd) { // 当前格子为空,count总数增一 zone[index++] === 0 && ++count;
} return index – 1; } food = feed();

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// 伪代码
function feed() {
// 未被占用的空格数
let len = zone.length – snake.length;
// 无法投食
if(len === 0) return ;
// zone的索引
let index = 0,
// 空格计数器
count = 0,
// 第 rnd 个空格子是最终要投食的位置
rnd = Math.random() * count >> 0 + 1;
// 累计空格数
while(count !== rnd) {
// 当前格子为空,count总数增一
zone[index++] === 0 && ++count;
}
return index – 1;
}
food = feed();

这个算法的平均复杂度为 O(n/2)。由于投食是一个低频操作,所以
O(n/2)的复杂度并不会带来任何性能问题。不过,笔者觉得这个算法的复杂度还是有点高了。回头看一下最开始的「赌博算法」,虽然「赌博算法」很不靠谱,但是它有一个优势
—— 时间复杂度为 O(1)。

「赌博算法」的靠谱概率 = (zone.length – snake.length) /
zone.length。snake.length
是一个动态值,它的变化范围是:0 ~ zone.length。推导出「赌博算法」的平均靠谱概率是:

「赌博算法」平均靠谱概率 = 50%

看来「赌博算法」还是可以利用一下的。于是笔者重新设计了一个算法:

新算法的平均复杂度可以有效地降低到 O(n/4),人生有时候需要点运气 : )。

移动

蛇在移动时,内部发生了什么变化?

奥门威尼斯网址 10

蛇链表在一次移动过程中做了两件事:向表头插入一个新节点,同时剔除表尾一个旧节点。用一个数组来代表蛇链表,那么蛇的移动就是以下的伪代码:

function move(next) {
 snake.pop() & snake.unshift(next); 
} 

数组作为蛇链表合适吗? 这是笔者最开始思考的问题,毕竟数组的 unshift & pop 可以无缝表示蛇的移动。不过,方便不代表性能好,unshift 向数组插入元素的时间复杂度是
O(n), pop 剔除数组尾元素的时间复杂度是 O(1)。

蛇的移动是一个高频率的动作,如果一次动作的算法复杂度为 O(n)
并且蛇的长度比较大,那么游戏的性能会有问题。笔者想实现的贪吃蛇理论上讲是一条长蛇,所以笔者在本文章的回复是
—— 数组不适合作为蛇链表。

蛇链表必须是真正的链表结构。 链表删除或插入一个节点的时间复杂度为O(1),用链表作为蛇链表的数据结构能提高游戏的性能。javascript
没有现成的链表结构,笔者写了一个叫 Chain 的链表类,Chain 提供了 unshfit & pop。以下伪代码是创建一条蛇链表:

let snake = new Chain(); 

吃食 & 碰撞

「吃食」与「碰撞」区别在于吃食撞上了「食物」,碰撞撞上了「墙」。笔者认为「吃食」与「碰撞」属于蛇一次「移动」的三个可能结果的两个分支。蛇移动的三个可能结果是:「前进」、「吃食」和「碰撞」。

回头看一下蛇移动的伪代码:

function move(next) {
 snake.pop() & snake.unshift(next); 
} 

代码中的 next 表示蛇头即将进入的格子的索引值,只有当这个格子是0时蛇才能「前进」,当这个格子是 S 表示「碰撞」自己,当这个格子是 F表示吃食。

好像少了撞墙? 笔者在设计过程中,并没有把墙设计在舞台的矩阵中,而是通过索引出界的方式来表示撞墙。简单地说就是 next === -1 时表示出界和撞墙。

以下伪代码表示蛇的整上活动过程:

// B 表示撞墙
let cell = -1 === next ? B : zone[next]; 
switch(cell) {
    // 吃食
    case F: eat(); break; 
    // 撞到自己
    case S: collision(S); break; 
    // 撞墙
    case B: collision(B): break; 
    // 前进
    default: move; 
}

 

移动

蛇在移动时,内部发生了什么变化?

奥门威尼斯网址 11

蛇链表在一次移动过程中做了两件事:向表头插入一个新节点,同时剔除表尾一个旧节点。用一个数组来代表蛇链表,那么蛇的移动就是以下的伪代码:

function move(next) {
    snake.pop() & snake.unshift(next); 
} 

数组作为蛇链表合适吗? 这是笔者最开始思考的问题,毕竟数组的 unshift & pop 可以无缝表示蛇的移动。不过,方便不代表性能好,unshift 向数组插入元素的时间复杂度是
O(n), pop 剔除数组尾元素的时间复杂度是 O(1)。

蛇的移动是一个高频率的动作,如果一次动作的算法复杂度为 O(n)
并且蛇的长度比较大,那么游戏的性能会有问题。笔者想实现的贪吃蛇理论上讲是一条长蛇,所以笔者在本文章的回复是
—— 数组不适合作为蛇链表。

蛇链表必须是真正的链表结构。 链表删除或插入一个节点的时间复杂度为O(1),用链表作为蛇链表的数据结构能提高游戏的性能。javascript
没有现成的链表结构,笔者写了一个叫 Chain 的链表类,Chain 提供了 unshfit & pop。以下伪代码是创建一条蛇链表:

let snake = new Chain(); 

吃食 & 碰撞

「吃食」与「碰撞」区别在于吃食撞上了「食物」,碰撞撞上了「墙」。笔者认为「吃食」与「碰撞」属于蛇一次「移动」的三个可能结果的两个分支。蛇移动的三个可能结果是:「前进」、「吃食」和「碰撞」。

回头看一下蛇移动的伪代码:

function move(next) {
    snake.pop() & snake.unshift(next); 
} 

代码中的 next 表示蛇头即将进入的格子的索引值,只有当这个格子是0时蛇才能「前进」,当这个格子是 S 表示「碰撞」自己,当这个格子是 F表示吃食。

好像少了撞墙? 笔者在设计过程中,并没有把墙设计在舞台的矩阵中,而是通过索引出界的方式来表示撞墙。简单地说就是 next === -1 时表示出界和撞墙。

以下伪代码表示蛇的整上活动过程:

// B 表示撞墙
let cell = -1 === next ? B : zone[next]; 
switch(cell) {
    // 吃食
    case F: eat(); break; 
    // 撞到自己
    case S: collision(S); break; 
    // 撞墙
    case B: collision(B): break; 
    // 前进
    default: move; 
}

 

一、CreateJS 结合 Matter.js

阅读 Matter.js 的 demo 案例,都是用其自带的渲染引擎
Matter.Render。但是由于某些原因(后面会说到),我们需要使用 CreateJS
去渲染每个环的贴图。

不像 Laya 配有和 Matter.js 自身用法一致的 Render,CreateJS
需要单独创建一个贴图层,然后在每个 Tick 里把贴图层的坐标同步为 Matter.js
刚体的当前坐标。

伪代码:

JavaScript

createjs.Ticker.addEventListener(‘tick’, e => { 环贴图的坐标 =
环刚体的坐标 })

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createjs.Ticker.addEventListener(‘tick’, e => {
  环贴图的坐标 = 环刚体的坐标
})

使用 CreateJS 去渲染后,要单独调试 Matter.js
的刚体是非常不便的。建议写一个调试模式专门使用 Matter.js 的 Render
去渲染,以便跟踪刚体的运动轨迹。

金币

按正常思路,应该在点击屏幕时就在出币口创建金币刚体,让其在重力作用下自然掉落和回弹。但是在调试过程中发现,金币掉落后跟台面上其他金币产生碰撞会导致乱飞现象,甚至会卡到障碍物里面去(原因暂未知),后面改成用
TweenJS 的 Ease.bounceOut
来实现金币掉落动画,让金币掉落变得更可控,同时尽量接近自然掉落效果。这样金币从创建到消失过程就被拆分成了三个阶段:

  • 第一阶段

点击屏幕从左右移动的出币口创建金币,然后掉落到台面。需要注意的是,由于创建金币时是通过
appendChild 方式加入到舞台的,这样金币会非常有规律的在 z
轴方向上叠加,看起来非常怪异,所以需要随机设置金币的
z-index,让金币叠加更自然,伪代码如下:

JavaScript

var index = Utils.getRandomInt(1, Game.coinContainer.getNumChildren());
Game.coinContainer.setChildIndex(this.coin, index);

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var index = Utils.getRandomInt(1, Game.coinContainer.getNumChildren());
Game.coinContainer.setChildIndex(this.coin, index);
  • 第二阶段

由于金币已经不需要重力场,所以需要设置物理世界的重力为
0,这样金币不会因为自身重量(需要设置重量来控制碰撞时移动的速度)做自由落体运动,安安静静的平躺在台面上,等待跟推板、其他金币和障碍物之间产生碰撞:

JavaScript

this.engine = Matter.Engine.create(); this.engine.world.gravity.y = 0;

1
2
this.engine = Matter.Engine.create();
this.engine.world.gravity.y = 0;

由于游戏主要逻辑都集中这个阶段,所以处理起来会稍微复杂些。真实情况下如果金币掉落并附着在推板上后,会跟随推板的伸缩而被带动,最终在推板缩进到最短时被背后的墙壁阻挡而挤下推板,此过程看起来简单但实现起来会非常耗时,最后因为时间上紧迫的这里也做了简化处理,就是不管推板是伸长还是缩进,都让推板上的金币向前「滑行」尽快脱离推板。一旦金币离开推板则立即为其创建同步的刚体,为后续的碰撞做准备,这样就完成了金币的碰撞处理。

JavaScript

Matter.Events.on(this.engine, ‘beforeUpdate’, function (event) { //
处理金币与推板碰撞 for (var i = 0; i < this.coins.length; i++) { var
coin = this.coins[i]; // 金币在推板上 if (coin.sprite.y <
this.pusher.y) { // 无论推板伸长/缩进金币都往前移动 if (deltaY > 0)
{ coin.sprite.y += deltaY; } else { coin.sprite.y -= deltaY; } //
金币缩放 if (coin.sprite.scaleX < 1) { coin.sprite.scaleX += 0.001;
coin.sprite.scaleY += 0.001; } } else { // 更新刚体坐标 if (coin.body) {
Matter.Body.set(coin.body, { position: { x: coin.sprite.x, y:
coin.sprite.y } }) } else { // 金币离开推板则创建对应刚体 coin.body =
Matter.Bodies.circle(coin.sprite.x, coin.sprite.y);
Matter.World.add(this.world, [coin.body]); } } } })

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Matter.Events.on(this.engine, ‘beforeUpdate’, function (event) {
  // 处理金币与推板碰撞
  for (var i = 0; i < this.coins.length; i++) {
    var coin = this.coins[i];
    // 金币在推板上
    if (coin.sprite.y < this.pusher.y) {
      // 无论推板伸长/缩进金币都往前移动
      if (deltaY > 0) {
        coin.sprite.y += deltaY;
      } else {
        coin.sprite.y -= deltaY;
      }
      // 金币缩放
      if (coin.sprite.scaleX < 1) {
        coin.sprite.scaleX += 0.001;
        coin.sprite.scaleY += 0.001;
      }
    } else {
      // 更新刚体坐标
      if (coin.body) {
        Matter.Body.set(coin.body, { position: { x: coin.sprite.x, y: coin.sprite.y } })
      } else {
        // 金币离开推板则创建对应刚体
        coin.body = Matter.Bodies.circle(coin.sprite.x, coin.sprite.y);
        Matter.World.add(this.world, [coin.body]);
      }
    }
  }
})
  • 第三阶段

随着金币不断的投放、碰撞和移动,最终金币会从台面的下边沿掉落并消失,此阶段的处理同第一阶段,这里就不重复了。

View

在 View 可以根据喜好选择一款游戏渲染引擎,笔者在 View 层选择了 PIXI
作为游戏游戏渲染引擎。

View 的任务主要有两个:

  1. 绘制游戏的界面;
  2. 渲染 Model 里的各种数据结构

也就是说 View
是使用渲染引擎还原设计稿的过程。本文的目的是介绍「贪吃蛇」的实现思路,如何使用一个渲染引擎不是本文讨论的范畴,笔者想介绍的是:「如何提高渲染的效率」。

在 View 中显示 Model 的蛇可以简单地如以下伪代码:

上面代码的时间复杂度是
O(n)。上面介绍过蛇的移动是一个高频的活动,我们要尽量避免高频率地运行
O(n) 的代码。来分析蛇的三种活动:「移动」,「吃食」,「碰撞」。
首先,Model 发生了「碰撞」,View 应该是直接暂停渲染 Model
里的状态,游戏处在死亡状态,接下来的事由 Control 处理。
Model
中的蛇(链表)在一次「移动」过程中做了两件事:向表头插入一个新节点,同时剔除表尾一个旧节点;蛇(链表)在一次「吃食」过程中只做一件事:向表头插入一个新节点

奥门威尼斯网址 12

如果在 View 中对 Model 的蛇链表做差异化检查,View
只增量更新差异部分的话,算法的时间复杂度即可降低至 O(1) ~ O(2)
。以下是优化后的伪代码:

随机投食

随机投食是指随机挑选舞台的一个索引值用于映射食物的位置。这似乎很简单,可以直接这样写:

// 伪代码
food = Math.random(zone.length) >> 0; 

如果考虑到投食的前提 ——
不与蛇身重叠,你会发现上面的随机代码并不能保证投食位置不与蛇身重叠。由于这个算法的安全性带有赌博性质,且把它称作「赌博算法」。为了保证投食的安全性,笔者把算法扩展了一下:

// 伪代码
function feed() {
    let index = Math.random(zone.length) >> 0; 
    // 当前位置是否被占用
    return zone[index] === S ? feed() : index; 
}
food = feed(); 

 

上面的代码虽然在理论上可以保证投食的绝对安全,不过笔者把这个算法称作「不要命的赌徒算法」,因为上面的算法有致命的BUG
—— 超长递归 or 死循环。

为了解决上面的致命问题,笔者设计了下面的算法来做随机投食:

// 伪代码
function feed() {
    // 未被占用的空格数
    let len = zone.length - snake.length; 
    // 无法投食
    if(len === 0) return ; 
    // zone的索引
    let index = 0, 
    // 空格计数器
    count = 0, 
    // 第 rnd 个空格子是最终要投食的位置
    rnd = Math.random() * count >> 0 + 1; 
    // 累计空格数
    while(count !== rnd) {
        // 当前格子为空,count总数增一
        zone[index++] === 0 && ++count; 
    }
    return index - 1; 
}
food = feed(); 

 

这个算法的平均复杂度为 O(n/2)。由于投食是一个低频操作,所以
O(n/2)的复杂度并不会带来任何性能问题。不过,笔者觉得这个算法的复杂度还是有点高了。回头看一下最开始的「赌博算法」,虽然「赌博算法」很不靠谱,但是它有一个优势
—— 时间复杂度为 O(1)。

「赌博算法」的靠谱概率 = (zone.length – snake.length) /
zone.length。snake.length 是一个动态值,它的变化范围是:0 ~ zone.length。推导出「赌博算法」的平均靠谱概率是:

「赌博算法」平均靠谱概率 = 50%

看来「赌博算法」还是可以利用一下的。于是笔者重新设计了一个算法:

// 伪代码
function bet() {
    let rnd = Math.random() * zone.length >> 0; 
    return zone[rnd] === 0 ? rnd : -1; 
}
function feed() {
    ...
}
food = bet(); 
if(food === -1) food = feed(); 

 

新算法的平均复杂度可以有效地降低到 O(n/4),人生有时候需要点运气 : )。

随机投食

随机投食是指随机挑选舞台的一个索引值用于映射食物的位置。这似乎很简单,可以直接这样写:

// 伪代码
food = Math.random(zone.length) >> 0; 

如果考虑到投食的前提 ——
不与蛇身重叠,你会发现上面的随机代码并不能保证投食位置不与蛇身重叠。由于这个算法的安全性带有赌博性质,且把它称作「赌博算法」。为了保证投食的安全性,笔者把算法扩展了一下:

// 伪代码
function feed() {
    let index = Math.random(zone.length) >> 0; 
    // 当前位置是否被占用
    return zone[index] === S ? feed() : index; 
}
food = feed(); 

 

上面的代码虽然在理论上可以保证投食的绝对安全,不过笔者把这个算法称作「不要命的赌徒算法」,因为上面的算法有致命的BUG
—— 超长递归 or 死循环。

为了解决上面的致命问题,笔者设计了下面的算法来做随机投食:

// 伪代码
function feed() {
    // 未被占用的空格数
    let len = zone.length - snake.length; 
    // 无法投食
    if(len === 0) return ; 
    // zone的索引
    let index = 0, 
    // 空格计数器
    count = 0, 
    // 第 rnd 个空格子是最终要投食的位置
    rnd = Math.random() * count >> 0 + 1; 
    // 累计空格数
    while(count !== rnd) {
        // 当前格子为空,count总数增一
        zone[index++] === 0 && ++count; 
    }
    return index - 1; 
}
food = feed(); 

 

这个算法的平均复杂度为 O(n/2)。由于投食是一个低频操作,所以
O(n/2)的复杂度并不会带来任何性能问题。不过,笔者觉得这个算法的复杂度还是有点高了。回头看一下最开始的「赌博算法」,虽然「赌博算法」很不靠谱,但是它有一个优势
—— 时间复杂度为 O(1)。

「赌博算法」的靠谱概率 = (zone.length – snake.length) /
zone.length。snake.length 是一个动态值,它的变化范围是:0 ~ zone.length。推导出「赌博算法」的平均靠谱概率是:

「赌博算法」平均靠谱概率 = 50%

看来「赌博算法」还是可以利用一下的。于是笔者重新设计了一个算法:

// 伪代码
function bet() {
    let rnd = Math.random() * zone.length >> 0; 
    return zone[rnd] === 0 ? rnd : -1; 
}
function feed() {
    ...
}
food = bet(); 
if(food === -1) food = feed(); 

 

新算法的平均复杂度可以有效地降低到 O(n/4),人生有时候需要点运气 : )。

二、环

本游戏的难点是要以 2D 去模拟 3D,环是一点,进针的效果是一点,先说环。

环由一个圆形的刚体,和半径稍大一些的贴图层所组成。如下图,蓝色部分为刚体:

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伪代码:

JavaScript

class Ring { constructor () { // 贴图 this.texture = new
createjs.Sprite(…) // 刚体 this.body = Matter.Bodies.circle(…) } }

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class Ring {
  constructor () {
    // 贴图
    this.texture = new createjs.Sprite(…)
    // 刚体
    this.body = Matter.Bodies.circle(…)
  }
}

奖品

由于奖品需要根据业务情况进行控制,所以把它跟金币进行了分离不做碰撞处理(内心是拒绝的),所以产生了「螃蟹步」现象,这里就不做过多介绍了。

Control

Control 主要做 3 件事:

  1. 游戏与用户的互动
  2. 驱动 Model
  3. 同步 View 与 Model

「游戏与用户的互动」是指向外提供游戏过程需要使用到的 APIs 与
各类事件。笔者规划的 APIs 如下:

name type deltail
init method 初始化游戏
start method 开始游戏
restart method 重新开始游戏
pause method 暂停
resume method 恢复
turn method 控制蛇的转向。如:turn(“left”)
destroy method 销毁游戏
speed property 蛇的移动速度

事件如下:

name detail
countdown 倒时计
eat 吃到食物
before-eat 吃到食物前触发
gameover 游戏结束

事件统一挂载在游戏实例下的 event 对象下。

「驱动 Model 」只做一件事 —— 将 Model
的蛇的方向更新为用户指定的方向

「同步 View 与 Model 」也比较简单,检查 Model 是否有更新,如果有更新通知
View 更新游戏界面。

View

在 View 可以根据喜好选择一款游戏渲染引擎,笔者在 View
层选择了 PIXI 作为游戏游戏渲染引擎。

View 的任务主要有两个:

  1. 绘制游戏的界面;
  2. 渲染 Model 里的各种数据结构

也就是说 View
是使用渲染引擎还原设计稿的过程。本文的目的是介绍「贪吃蛇」的实现思路,如何使用一个渲染引擎不是本文讨论的范畴,笔者想介绍的是:「如何提高渲染的效率」。

在 View 中显示 Model 的蛇可以简单地如以下伪代码:

// 清空 View 上的蛇
view.snake.clean(); 
model.snake.forEach(
    (node) => {
        // 创建 View 上的蛇节点
        let viewNode = createViewNode(node); 
        // 并合一条新蛇
        view.snake.push(viewNode); 
    }
); 

 

上面代码的时间复杂度是
O(n)。上面介绍过蛇的移动是一个高频的活动,我们要尽量避免高频率地运行
O(n) 的代码。来分析蛇的三种活动:「移动」,「吃食」,「碰撞」。

首先,Model 发生了「碰撞」,View 应该是直接暂停渲染 Model
里的状态,游戏处在死亡状态,接下来的事由 Control 处理。

Model
中的蛇(链表)在一次「移动」过程中做了两件事:向表头插入一个新节点,同时剔除表尾一个旧节点;蛇(链表)在一次「吃食」过程中只做一件事:向表头插入一个新节点。

奥门威尼斯网址 14

如果在 View 中对 Model 的蛇链表做差异化检查,View
只增量更新差异部分的话,算法的时间复杂度即可降低至 O(1) ~ O(2)
。以下是优化后的伪代码:

let snakeA = model.snake, snakeB = view.snake; 
// 增量更新尾部
while(snakeB.length <= snakeA.length) { 
    headA = snakeA.next(); 
    // 头节点匹配
    if(headA.data === headB.data) break; 
    // 不匹配
    else { 
        // 向snakeB插入头节点
        if(snakeA.HEAD === headA.index) {
            snakeB.unshift(headA.data); 
        }
        // 向snakeB插入第二个节点
        else snakeB.insertAfter(0, headA.data); 
    }
}
// 增量更新头部 
let tailA = snakeA.last(), tailB; 
while(snakeB.length !== 0) { 
    tailB = snakeB.last(); 
    // 尾节点匹配
    if(tailA.data === tailB.data) break; 
    // 不匹配
    else snakeB.pop(); 
}

 

View

在 View 可以根据喜好选择一款游戏渲染引擎,笔者在 View
层选择了 PIXI 作为游戏游戏渲染引擎。

View 的任务主要有两个:

  1. 绘制游戏的界面;
  2. 渲染 Model 里的各种数据结构

也就是说 View
是使用渲染引擎还原设计稿的过程。本文的目的是介绍「贪吃蛇」的实现思路,如何使用一个渲染引擎不是本文讨论的范畴,笔者想介绍的是:「如何提高渲染的效率」。

在 View 中显示 Model 的蛇可以简单地如以下伪代码:

// 清空 View 上的蛇
view.snake.clean(); 
model.snake.forEach(
    (node) => {
        // 创建 View 上的蛇节点
        let viewNode = createViewNode(node); 
        // 并合一条新蛇
        view.snake.push(viewNode); 
    }
); 

 

上面代码的时间复杂度是
O(n)。上面介绍过蛇的移动是一个高频的活动,我们要尽量避免高频率地运行
O(n) 的代码。来分析蛇的三种活动:「移动」,「吃食」,「碰撞」。

首先,Model 发生了「碰撞」,View 应该是直接暂停渲染 Model
里的状态,游戏处在死亡状态,接下来的事由 Control 处理。

Model
中的蛇(链表)在一次「移动」过程中做了两件事:向表头插入一个新节点,同时剔除表尾一个旧节点;蛇(链表)在一次「吃食」过程中只做一件事:向表头插入一个新节点。

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如果在 View 中对 Model 的蛇链表做差异化检查,View
只增量更新差异部分的话,算法的时间复杂度即可降低至 O(1) ~ O(2)
。以下是优化后的伪代码:

let snakeA = model.snake, snakeB = view.snake; 
// 增量更新尾部
while(snakeB.length <= snakeA.length) { 
    headA = snakeA.next(); 
    // 头节点匹配
    if(headA.data === headB.data) break; 
    // 不匹配
    else { 
        // 向snakeB插入头节点
        if(snakeA.HEAD === headA.index) {
            snakeB.unshift(headA.data); 
        }
        // 向snakeB插入第二个节点
        else snakeB.insertAfter(0, headA.data); 
    }
}
// 增量更新头部 
let tailA = snakeA.last(), tailB; 
while(snakeB.length !== 0) { 
    tailB = snakeB.last(); 
    // 尾节点匹配
    if(tailA.data === tailB.data) break; 
    // 不匹配
    else snakeB.pop(); 
}

 

三、刚体

为什么把刚体半径做得稍小呢,这也是受这篇文章
推金币
里金币的做法所启发。推金币游戏中,为了达到金币间的堆叠效果,作者很聪明地把刚体做得比贴图小,这样当刚体挤在一起时,贴图间就会层叠起来。所以这样做是为了使环之间稍微有点重叠效果,更重要的也是当两个紧贴的环不会因翻转角度太接近而显得留白太多。如图:

奥门威尼斯网址 16

为了模拟环在水中运动的效果,可以选择给环加一些空气摩擦力。另外在实物游戏里,环是塑料做成的,碰撞后动能消耗较大,因此可以把环的
restitution 值调得稍微小一些。

需要注意 Matter.js
中因为各种物理参数都是没有单位的,一些物理公式很可能用不上,只能基于其默认值慢慢进行微调。下面的
frictionAir 和 restitution 值就是我慢慢凭感觉调整出来的:

JavaScript

this.body = Matter.Bodies.circle(x, y, r, { frictionAir: 0.02,
restitution: 0.15 })

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this.body = Matter.Bodies.circle(x, y, r, {
  frictionAir: 0.02,
  restitution: 0.15
})

技能设计

写好游戏主逻辑之后,技能就属于锦上添花的事情了,不过让游戏更具可玩性,想想金币哗啦啦往下掉的感觉还是很棒的。

抖动:这里取了个巧,是给舞台容器添加了 CSS3
实现的抖动效果,然后在抖动时间内让所有的金币的 y
坐标累加固定值产生整体慢慢前移效果,由于安卓下支持系统震动
API,所以加了个彩蛋让游戏体验更真实。

CSS3 抖动实现主要是参考了
csshake
这个样式,非常有意思的一组抖动动画集合。

JS 抖动 API

JavaScript

// 安卓震动 if (isAndroid) { window.navigator.vibrate =
navigator.vibrate || navigator.webkitVibrate || navigator.mozVibrate ||
navigator.msVibrate; window.navigator.vibrate([100, 30, 100, 30, 100,
200, 200, 30, 200, 30, 200, 200, 100, 30, 100, 30, 100]);
window.navigator.vibrate(0); // 停止抖动 }

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// 安卓震动
if (isAndroid) {
  window.navigator.vibrate = navigator.vibrate || navigator.webkitVibrate || navigator.mozVibrate || navigator.msVibrate;
  window.navigator.vibrate([100, 30, 100, 30, 100, 200, 200, 30, 200, 30, 200, 200, 100, 30, 100, 30, 100]);
  window.navigator.vibrate(0); // 停止抖动
}

伸长:伸长处理也很简单,通过改变推板移动的最大 y
坐标值让金币产生更大的移动距离,不过细节上有几点需要注意的地方,在推板最大
y 坐标值改变之后需要保持移动速度不变,不然就会产生「瞬移」(不平滑)问题。

结语

下面是本文介绍的贪吃蛇的线上
DEMO 的二维码:

奥门威尼斯网址 17

游戏的源码托管在:

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评论

奥门威尼斯网址 18

Control

Control 主要做 3 件事:

  1. 游戏与用户的互动
  2. 驱动 Model
  3. 同步 View 与 Model

「游戏与用户的互动」是指向外提供游戏过程需要使用到的 APIs 与
各类事件。笔者规划的 APIs 如下:

name type deltail
init method 初始化游戏
start method 开始游戏
restart method 重新开始游戏
pause method 暂停
resume method 恢复
turn method 控制蛇的转向。如:turn("left")
destroy method 销毁游戏
speed property 蛇的移动速度

事件如下:

name detail
countdown 倒时计
eat 吃到食物
before-eat 吃到食物前触发
gameover 游戏结束

事件统一挂载在游戏实例下的 event 对象下。

snake.event.on("countdown", (time) => console.log("剩余时间:", time)); 

「驱动 Model 」只做一件事 —— 将 Model
的蛇的方向更新为用户指定的方向。 「同步 View 与 Model 」也比较简单,检查
Model 是否有更新,如果有更新通知 View 更新游戏界面。

Control

Control 主要做 3 件事:

  1. 游戏与用户的互动
  2. 驱动 Model
  3. 同步 View 与 Model

「游戏与用户的互动」是指向外提供游戏过程需要使用到的 APIs 与
各类事件。笔者规划的 APIs 如下:

name type deltail
init method 初始化游戏
start method 开始游戏
restart method 重新开始游戏
pause method 暂停
resume method 恢复
turn method 控制蛇的转向。如:turn("left")
destroy method 销毁游戏
speed property 蛇的移动速度

事件如下:

name detail
countdown 倒时计
eat 吃到食物
before-eat 吃到食物前触发
gameover 游戏结束

事件统一挂载在游戏实例下的 event 对象下。

snake.event.on("countdown", (time) => console.log("剩余时间:", time)); 

「驱动 Model 」只做一件事 —— 将 Model
的蛇的方向更新为用户指定的方向。 「同步 View 与 Model 」也比较简单,检查
Model 是否有更新,如果有更新通知 View 更新游戏界面。

四、贴图

环在现实世界中的旋转是三维的,而 CreateJS
只能控制元素在二维平面上的旋转。对于一个环来说,二维平面的旋转是没有任何意义的,无论如何旋转,都只会是同一个样子。

想要达到环绕 x 轴旋转的效果,一开始想到的是使用 rotation +
scaleY。虽然这样能在视觉上达到目的,但是 scaleY
会导致环有被压扁的感觉,图片会失真:

奥门威尼斯网址 19

显然这样的效果是不能接受的,最后我采取了逐帧图的方式,最接近地还原了环的旋转姿态:

奥门威尼斯网址 20

奥门威尼斯网址 21

注意在每个 Tick 里需要去判断环是否静止,若非静止则继续播放,并将贴图的
rotation 值赋值为刚体的旋转角度。如果是停止状态,则暂停逐帧图的播放:

JavaScript

// 贴图与刚体位置的小数点后几位有点不一样,需要降低精度 const x1 =
Math.round(texture.x) const x2 = Math.round(body.position.x) const y1 =
Math.round(texture.y) const y2 = Math.round(body.position.y) if (x1 !==
x2 || y1 !== y2) { texture.paused && texture.play() texture.rotation =
body.angle * 180 / Math.PI } else { !texture.paused && texture.stop() }
texture.x = body.position.x texture.y = body.position.y

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// 贴图与刚体位置的小数点后几位有点不一样,需要降低精度
const x1 = Math.round(texture.x)
const x2 = Math.round(body.position.x)
const y1 = Math.round(texture.y)
const y2 = Math.round(body.position.y)
if (x1 !== x2 || y1 !== y2) {
  texture.paused && texture.play()
  texture.rotation = body.angle * 180 / Math.PI
} else {
  !texture.paused && texture.stop()
}
  
texture.x = body.position.x
texture.y = body.position.y

调试方法

由于用了物理引擎,当在创建刚体时需要跟 CreateJS
图形保持一致,这里可以利用 Matter.js 自带的 Render
为物理场景独立创建一个透明的渲染层,然后覆盖在 CreateJS
场景之上,这里贴出大致代码:

JavaScript

Matter.Render.create({ element:
document.getElementById(‘debugger-canvas’), engine: this.engine,
options: { width: 750, height: 1206, showVelocity: true, wireframes:
false // 设置为非线框,刚体才可以渲染出颜色 } });

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Matter.Render.create({
  element: document.getElementById(‘debugger-canvas’),
  engine: this.engine,
  options: {
    width: 750,
    height: 1206,
    showVelocity: true,
    wireframes: false // 设置为非线框,刚体才可以渲染出颜色
  }
});

设置刚体的 render 属性为半透明色块,方便观察和调试,这里以推板为例:

JavaScript

this.pusher.body = Matter.Bodies.trapezoid( … // 略 { isStatic: true,
render: { opacity: .5, fillStyle: ‘red’ } });

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this.pusher.body = Matter.Bodies.trapezoid(
… // 略
{
  isStatic: true,
  render: {
    opacity: .5,
    fillStyle: ‘red’
  }
});

效果如下,调试起来还是很方便的:

奥门威尼斯网址 22

结语

想要贪吃蛇项目源码的加→

web前端/H5/javascript学习群:250777811

欢迎关注此公众号→【web前端EDU】跟大佬一起学前端!欢迎大家留言讨论一起转发

结语

想要贪吃蛇项目源码的加→

web前端/H5/javascript学习群:250777811

欢迎关注此公众号→【web前端EDU】跟大佬一起学前端!欢迎大家留言讨论一起转发

五、舞台

舞台需要主要由物理世界、背景图,墙壁,针所组成。

性能/体验优化

1. 物理世界

为了模拟真实世界环在水中的向下加速度,可以把 y 方向的 g 值调小:

JavaScript

engine.world.gravity.y = 0.2

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engine.world.gravity.y = 0.2

左右重力感应对环的加速度影响同样可以通过改变 x 方向的 g 值达到:

JavaScript

// 最大倾斜角度为 70 度,让用户不需要过分倾斜手机 // 0.4
为灵敏度值,根据具体情况调整
window.addEventListener(‘deviceorientation’, e => { let gamma =
e.gamma if (gamma < -70) gamma = -70 if (gamma > 70) gamma = 70
this.engine.world.gravity.x = (e.gamma / 70) * 0.4 })

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// 最大倾斜角度为 70 度,让用户不需要过分倾斜手机
// 0.4 为灵敏度值,根据具体情况调整
window.addEventListener(‘deviceorientation’, e => {
  let gamma = e.gamma
  if (gamma < -70) gamma = -70
  if (gamma > 70) gamma = 70
  this.engine.world.gravity.x = (e.gamma / 70) * 0.4
})

控制对象数量

随着游戏的持续台面上累积的金币数量会不断增加,金币之间的碰撞计算量也会陡增,必然会导致手机卡顿和发热。这时就需要控制金币的重叠度,而金币之间重叠的区域大小是由金币刚体的尺寸大小决定的,通过适当的调整刚体半径让金币分布得比较均匀,这样可以有效控制金币数量,提升游戏性能。

2. 背景图

本游戏布景为游戏机及海底世界,两者可以作为父容器的背景图,把 canvas
的位置定位到游戏机内即可。canvas 覆盖范围为下图的蓝色蒙层:

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安卓卡顿

一开始是给推板一个固定的速度进行伸缩处理,发现在 iOS
上表现流畅,但是在部分安卓机上却显得差强人意。由于部分安卓机型 FPS
比较低,导致推板在单位时间内位移比较小,表现出来就显得卡顿不流畅。后面让推板位移根据刷新时间差进行递增/减,保证不同帧频机型下都能保持一致的位移,代码大致如下:

JavaScript

var delta = 0, prevTime = 0; Matter.Events.on(this.engine,
‘beforeUpdate’, function (event) { delta = event.timestamp – prevTime;
prevTime = event.timestamp; // … 略 this.pusher.y += direction *
velocity * (delta / 1000) })

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var delta = 0, prevTime = 0;
Matter.Events.on(this.engine, ‘beforeUpdate’, function (event) {
  delta = event.timestamp – prevTime;
  prevTime = event.timestamp;
  // … 略
  this.pusher.y += direction * velocity * (delta / 1000)
})

3. 墙壁

因为环的刚体半径比贴图半径小,因此墙壁刚体需要有一些提前位移,环贴图才不会溢出,位移量为
R – r(下图红线为墙壁刚体的一部分):

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对象回收

这也是游戏开发中常用的优化手段,通过回收从边界消失的对象,让对象得以复用,防止因频繁创建对象而产生大量的内存消耗。

4. 针

为了模拟针的边缘轮廓,针的刚体由一个矩形与一个圆形所组成。下图红线描绘了针的刚体:

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为什么针边缘没有像墙壁一样有一些提前量呢?这是因为进针效果要求针顶的平台区域尽量地窄。作为补偿,可以把环刚体的半径尽可能地调得更大,这样在视觉上环与针的重叠也就不那么明显了。

事件销毁

由于金币和奖品生命周期内使用了 Tween,当他们从屏幕上消失后记得移除掉:

JavaScript

createjs.Tween.removeTweens(this.coin);

1
createjs.Tween.removeTweens(this.coin);

至此,推金币各个关键环节都有讲到了,最后附上一张实际游戏效果:
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进针

进针是整个游戏的核心部分,也是最难模拟的地方。

结语

感谢各位耐心读完,希望能有所收获,有考虑不足的地方欢迎留言指出。

进针后

两个二维平面的物体交错是不能产生“穿过”效果的:

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除非把环分成前后两部分,这样层级关系才能得到解决。但是由于环贴图是逐帧图,分两部分的做法并不合适。

最后找到的解决办法是利用视觉错位来达到“穿过”效果:

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具体做法是,当环被判定成功进针时,把环刚体去掉,环的逐帧图逐渐播放到平放的那一帧,rotation
值也逐渐变为 0。同时利用 CreateJS 的 Tween 动画把环平移到针底。

进针后需要去掉环刚体,平移环贴图,这就是上文为什么环的贴图必须由
CreateJS 负责渲染的答案。

伪代码:

JavaScript

/ Object Ring afterCollision (waterful) { // 平移到针底部
createjs.Tween.get(this.texture) .to({y: y}, duration) // 消去刚体
Matter.World.remove(waterful.engine.world, this.body) this.body = null
// 接下来每一 Tick 的更新逻辑改变如下 this.update = function () { const
texture = this.texture if 当前环贴图就是第 0 帧(环平放的那一帧){
texture.gotoAndStop(0) } else { 每 5 个 Tick 往前播放一帧(相隔多少 Tick
切换一帧可以凭感觉调整,主要是为了使切换到平放状态的过程不显得太突兀) }
// 使针大概在环中央位置穿过 if (texture.x < 200) ++texture.x if
(texture.x > 213 && texture.x < 300) –texture.x if (texture.x
> 462) –texture.x if (texture.x > 400 && texture.x < 448)
++texture.x // 把环贴图尽快旋转到水平状态 let rotation =
Math.round(texture.rotation) % 180 if (rotation < 0) rotation += 180
if (rotation > 0 && rotation <= 90) { texture.rotation = rotation

  • 1 } else if (rotation > 90 && rotation < 180) { texture.rotation
    = rotation + 1 } else if (frame === 0) { this.update = function () {} }
    } // 调用得分回调函数 waterful.score() }
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/ Object Ring
afterCollision (waterful) {
  // 平移到针底部
  createjs.Tween.get(this.texture)
    .to({y: y}, duration)
  // 消去刚体
  Matter.World.remove(waterful.engine.world, this.body)
  this.body = null
  // 接下来每一 Tick 的更新逻辑改变如下
  this.update = function () {
    const texture = this.texture
    if 当前环贴图就是第 0 帧(环平放的那一帧){
      texture.gotoAndStop(0)
    } else {
      每 5 个 Tick 往前播放一帧(相隔多少 Tick 切换一帧可以凭感觉调整,主要是为了使切换到平放状态的过程不显得太突兀)
    }
    // 使针大概在环中央位置穿过
    if (texture.x < 200) ++texture.x
    if (texture.x > 213 && texture.x < 300) –texture.x
    if (texture.x > 462) –texture.x
    if (texture.x > 400 && texture.x < 448) ++texture.x
    // 把环贴图尽快旋转到水平状态
    let rotation = Math.round(texture.rotation) % 180
    if (rotation < 0) rotation += 180
    if (rotation > 0 && rotation <= 90) {
      texture.rotation = rotation – 1
    } else if (rotation > 90 && rotation < 180) {
      texture.rotation = rotation + 1
    } else if (frame === 0) {
      this.update = function () {}
    }
  }
  // 调用得分回调函数
  waterful.score()
}

相关资源

Three.js 官网

Three.js入门指南

Three.js
现学现卖

Matter.js 官网

Matter.js 2D
物理引擎试玩报告

游戏
createjs
h5
canvas
game
推金币
matter.js

Web开发

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上次更新:2017-11-08 19:29:54

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奥门威尼斯网址 18

进针判断

进针条件

1. 到达针顶

到达针顶是环进针成功的必要条件。

2. 动画帧

环必须垂直于针才能被顺利穿过,水平于针时应该是与针相碰后弹开。

当然条件可以相对放宽一些,不需要完全垂直,下图红框内的6帧都被规定为符合条件:

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为了降低游戏难度,我规定超过针一半高度时,只循环播放前6帧:

JavaScript

this.texture.on(‘animationend’, e => { if (e.target.y < 400) {
e.target.gotoAndPlay(‘short’) } else { e.target.gotoAndPlay(‘normal’) }
})

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this.texture.on(‘animationend’, e => {
  if (e.target.y < 400) {
    e.target.gotoAndPlay(‘short’)
  } else {
    e.target.gotoAndPlay(‘normal’)
  }
})
3. rotation 值

同理,为了使得环与针相垂直,rotation 值不能太接近 90 度。经试验后规定 0

下图这种过大的倾角逻辑上是不能进针成功的:

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初探

一开始我想的是把三维的进针做成二维的“圆球进桶”,进针的判断也就归到物理事件上面去,不需要再去考虑。

具体做法如下图,红线为针壁,当环刚体(蓝球)掉入桶内且与 Sensor
(绿线)相碰,则判断进针成功。为了使游戏难度不至于太大,环刚体必须设置得较小,而且针壁间距离要比环刚体直径稍大。

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这种模拟其实已经能达到不错的效果了,但是一个技能打破了这种思路的可能性。

产品那边想做一个放大技能,当用户使用此技能时环会放大,更容易套中。但是在桶口直径不变的情况下,只是环贴图变大并不能降低游戏难度。如果把环刚体变小,的确容易进了,但相近的环之间的贴图重叠范围会很大,这就显得很不合理了。

改进

“进桶”的思路走不通是因为不兼容放大技能,而放大技能改变的是环的直径。因此需要找到一种进针判断方法在环直径小时,进针难度大,直径大时,进针难度小。

下面两图分别为普通环和放大环,其中红色虚线表示水平方向的内环直径:

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在针顶设置一小段探测线(下图红色虚线),当内环的水平直径与探测线相交时,证明进针成功,然后走进针后的逻辑。在环放大时,内环的水平直径变长,也就更容易与探测线相交。

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伪代码:

JavaScript

// Object Ring // 每一 Tick 都去判断每个运动中的环是否与探测线相交
update (waterful) { const texture = this.texture // 环当前中心点坐标
const x0 = texture.x const y0 = texture.y // 环的旋转弧度 const angle =
texture.rotation // 内环半径 const r = waterful.enlarging ? 16 * 1.5 :
16 // 根据旋转角度算出内环水平直径的开始和结束坐标 // 注意 Matter.js
拿到的是 rotation 值是弧度,需要转成角度 const startPoint = { x: x0 – r
* Math.cos(angle * (Math.PI / 180)), y: y0 – r * Math.sin(angle *
(Math.PI / 180)) } const endPoint = { x: x0 + r * Math.cos(-angle *
(Math.PI / 180)), y: y0 + r * Math.sin(angle * (Math.PI / 180)) } //
mn 为左侧探测线段的两点,uv 为右侧探测线段的两点 const m = {x: 206, y:
216}, n = {x: 206, y: 400}, u = {x: 455, y: 216}, v = {x: 455, y: 400}
if (segmentsIntr(startPoint, endPoint, m, n) || segmentsIntr(startPoint,
endPoint, u, v)) { // 内环直径与 mn 或 uv 相交,证明进针成功
this.afterCollision(waterful) } … }

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// Object Ring
// 每一 Tick 都去判断每个运动中的环是否与探测线相交
update (waterful) {
  const texture = this.texture
  // 环当前中心点坐标
  const x0 = texture.x
  const y0 = texture.y
  // 环的旋转弧度
  const angle = texture.rotation
  // 内环半径
  const r = waterful.enlarging ? 16 * 1.5 : 16
  // 根据旋转角度算出内环水平直径的开始和结束坐标
  // 注意 Matter.js 拿到的是 rotation 值是弧度,需要转成角度
  const startPoint = {
    x: x0 – r * Math.cos(angle * (Math.PI / 180)),
    y: y0 – r * Math.sin(angle * (Math.PI / 180))
  }
  const endPoint = {
    x: x0 + r * Math.cos(-angle * (Math.PI / 180)),
    y: y0 + r * Math.sin(angle * (Math.PI / 180))
  }
  // mn 为左侧探测线段的两点,uv 为右侧探测线段的两点
  const m = {x: 206, y: 216}, n = {x: 206, y: 400},
        u = {x: 455, y: 216}, v = {x: 455, y: 400}
        
  if (segmentsIntr(startPoint, endPoint, m, n) || segmentsIntr(startPoint, endPoint, u, v)) {
    // 内环直径与 mn 或 uv 相交,证明进针成功
    this.afterCollision(waterful)
  }
  
  …
}

判断线段是否相交的算法可以参考这篇文章:谈谈”求线段交点”的几种算法

这种思路有两个不合常理的点:

1.当环在针顶平台直到静止时,内环水平直径都没有和探测线相交,或者相交了但是
rotation 值不符合进针要求,视觉上给人的感受就是环在针顶上静止了:

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解决思路一是通过重力感应,因为设置了重力感应,只要用户稍微动一下手机环就会动起来。二是判断环刚体在针顶平台完全静止了,则给它施加一个力,让它往下掉。

2.有可能环的运动轨迹是在针顶划过,但与探测线相交了,此时会给玩家一种环被吸下来的感觉。可以通过适当设置探测线的长度来减少这种情况发生的几率。

优化

资源池

资源回收复用,是游戏常用的优化手法,接下来通过讲解气泡动画的实现来简单介绍一下。

气泡动画是逐帧图,用户点击按钮时,即创建一个 createjs.Sprite。在
animationend 时,把该 sprite 对象从 createjs.Stage 中 remove 掉。

可想而知,当用户不停点击时,会不断的创建 createjs.Sprite
对象,非常耗费资源。如果能复用之前播放完被 remove 掉的 sprite
对象,就能解决此问题。

具体做法是每当用户按下按钮时,先去资源池数组找有没有 sprite
对象。如果没有则创建,animationend 时把 sprite 对象从 stage 里 remove
掉,然后 push 进资源池。如果有,则从资源池取出并直接使用该对象。

当然用户的点击操作事件需要节流处理,例如至少 300ms
后才能播放下一个气泡动画。

伪代码:

JavaScript

// Object Waterful getBubble = throttle(function () { //
存在空闲泡泡即返回 if (this._idleBubbles.length) return
this._idleBubbles.shift() // 不存在则创建 const bubble = new
createjs.Sprite(…) bubble.on(‘animationend’, () => {
this._stage.removeChild(bubble) this._idleBubbles.push(bubble) })
return bubble }, 300)

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// Object Waterful
getBubble = throttle(function () {
  // 存在空闲泡泡即返回
  if (this._idleBubbles.length) return this._idleBubbles.shift()
  // 不存在则创建
  const bubble = new createjs.Sprite(…)
  bubble.on(‘animationend’, () => {
    this._stage.removeChild(bubble)
    this._idleBubbles.push(bubble)
  })
  return bubble
}, 300)

环速度过快导致飞出边界

Matter.js
里由于没有实现持续碰撞检测算法(CCD),所以在物体速度过快的情况下,和其他物体的碰撞不会被检测出来。当环速度很快时,也就会出现飞出墙壁的
bug。

正常情况下,每次按键给环施加的力都是很小的。当用户快速连续点击时,y
方向累积的力也不至于过大。但还是有玩家反应游戏过程中环不见了的问题。最后发现当手机卡顿时,Matter.js
的 Tick
没有及时触发,导致卡顿完后把卡顿时累积起来的力一次性应用到环刚体上,环瞬间获得很大的速度,也就飞出了游戏场景。

解决方法有两个:

  1. 给按钮节流,300ms才能施加一次力。
  2. 每次按下按钮,只是把一个标志位设为 true。在每个 Matter.js 的 Tick
    里判断该标志位是否为 true,是则施力。保证每个 Matter.js 的 Tick
    里只对环施加一次力。

伪代码:

JavaScript

btn.addEventListener(‘touchstart’, e => { this.addForce = true })
Events.on(this._engine, ‘beforeUpdate’, e => { if (!this.addForce)
return this.addForceLeft = false // 施力 this._rings.forEach(ring =>
{ Matter.Body.applyForce(ring.body, {x: x, y: y}, {x: 0.02, y: -0.03})
Matter.Body.setAngularVelocity(ring.body, Math.PI/24) }) })

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btn.addEventListener(‘touchstart’, e => {
  this.addForce = true
})
Events.on(this._engine, ‘beforeUpdate’, e => {
  if (!this.addForce) return
  this.addForceLeft = false
  // 施力
  this._rings.forEach(ring => {
    Matter.Body.applyForce(ring.body, {x: x, y: y}, {x: 0.02, y: -0.03})
    Matter.Body.setAngularVelocity(ring.body, Math.PI/24)
  })
})

结语

如果对「H5游戏开发」感兴趣,欢迎关注我们的专栏

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