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文檔簡介
1、<p> 學生課程設計(論文)</p><p> 題 目: 基于JAVA的坦克大戰(zhàn) </p><p> 學 生 姓 名: </p><p> 學 號: </p><p> 所在院 (系):
2、 計算機學院 </p><p> 專 業(yè): 計算機科學與技術 </p><p> 2011年 5 月 26 日</p><p><b> 課程設計任務書</b></p><p> 注:任務書由指導教師填</p><p><
3、b> 摘 要</b></p><p> 系統(tǒng)擁有可視化的登錄界面,配有游戲幫助文檔,程序的編寫涵蓋J2SE基礎知識,包括典型的封裝、繼承、多態(tài)的實現(xiàn),同時結合了socket網(wǎng)絡編程、GUI圖形用戶界面的相關知識。</p><p> 項目集成了單機個人、網(wǎng)絡對戰(zhàn)兩個版本。單機版實現(xiàn)精彩的人機對戰(zhàn),電腦間隔性產(chǎn)生敵方坦克,玩家通過血塊持續(xù)攻擊。游戲進行了后門設計,玩家
4、可以輕松穿越墻體攻擊敵方坦克。</p><p> 網(wǎng)絡版游戲中作為服務器的主機需提前啟動坦克服務器,服務器主線程將接收的客戶端的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到其他客戶端,實現(xiàn)客戶端游戲界面的實時更新。</p><p> 開始游戲后,主線程調(diào)用窗體對象的Paint方法進行繪圖,畫面采用雙緩沖技術進行刷新。坦克將在游戲開始時進行初始化,并隨屏幕刷新的頻率而移動。</p><p>
5、關鍵字 坦克大戰(zhàn),C/S網(wǎng)絡體系,JAVA,Socket編程,GUI</p><p><b> 目 錄</b></p><p><b> 摘 要Ⅰ</b></p><p> 1 可行性研究1</p><p> 1.1 可行性分析1</p><p> 1
6、.1.1 系統(tǒng)可行性1</p><p> 1.1.2 技術可行性1</p><p> 1.1.3 經(jīng)濟可行性1</p><p> 1.1.4 操作可行性1</p><p> 1.2 網(wǎng)絡游戲的發(fā)展1</p><p> 1.3 系統(tǒng)的現(xiàn)實意義1</p><p> 1.4 系
7、統(tǒng)特點1</p><p> 1.5 Java、C語言、C++主流技術比較1</p><p> 1.6 本章小結1</p><p> 2 系統(tǒng)需求分析1</p><p> 2.1 系統(tǒng)運行環(huán)境1</p><p> 2.1.1 系統(tǒng)運行的軟件環(huán)境1</p><p> 2.1
8、.2 系統(tǒng)運行的硬件環(huán)境1</p><p> 2.2 相關理論1</p><p> 2.2.1 關于Eclipse的介紹1</p><p> 2.2.2 J2SE框架1</p><p> 2.3 系統(tǒng)功能需求1</p><p> 2.3.1 主界面人性化功能1</p><p&g
9、t; 2.3.2 人機對戰(zhàn)模式功能1</p><p> 2.3.3 網(wǎng)絡對戰(zhàn)模式功能1</p><p> 2.3.4 聯(lián)機通信機制1</p><p> 2.3.5 Java圖形編程1</p><p> 2.4 本章小結1</p><p> 3 系統(tǒng)概要設計1</p><p&
10、gt; 3.1系統(tǒng)功能設計1</p><p> 3.1.1 坦克大戰(zhàn)總體功能設計1</p><p> 3.1.2 TankClient類基本功能分析1</p><p> 3.1.3 Tank類基本功能分析1</p><p> 3.1.4 Missile類基本功能分析1</p><p> 3.1.5
11、 Explode類基本功能分析1</p><p> 3.1.6 服務器類基本功能分析1</p><p> 3.1.7 信息傳送類基本功能分析1</p><p> 3.2 本章小結1</p><p> 4 系統(tǒng)詳細設計1</p><p> 4.1 游戲主窗體實現(xiàn)1</p><p&
12、gt; 4.2 單機游戲的實現(xiàn)1</p><p> 4.3 聯(lián)機功能實現(xiàn)1</p><p> 4.4 網(wǎng)絡模式主要代碼1</p><p> 4.5 本章小結1</p><p><b> 5 結論1</b></p><p> 5.1 課程設計總結1</p>
13、<p> 5.2 本程序需解決的有關技術問題1</p><p><b> 5.3 展望1</b></p><p><b> 參 考 文 獻1</b></p><p><b> 1 可行性研究</b></p><p><b> 1.1 可行性
14、分析</b></p><p> 1.1.1 系統(tǒng)可行性</p><p> 人類進入21世紀,全球一體化,互聯(lián)網(wǎng)就起到重要的作用,而且隨著互聯(lián)網(wǎng)的不斷發(fā)展,信息技術逐漸發(fā)展壯大,將成為網(wǎng)絡經(jīng)濟的核心。其中計算機、網(wǎng)絡通信的發(fā)展最為迅速。在現(xiàn)今電子信息高速發(fā)展的時代,網(wǎng)絡游戲已經(jīng)深入到人們的日常生活中,成為老少皆宜的娛樂方式。</p><p> 1.1
15、.2 技術可行性</p><p> Java語言自Sun公司于1995年5月正式發(fā)布以來,經(jīng)歷了出生、成長、成熟壯大的幾個階段,逐漸發(fā)展成為IT領域里的主流計算模式,使用Java開發(fā)工具方便,容易實現(xiàn)。Java對開發(fā)網(wǎng)絡產(chǎn)品有它自己獨特的優(yōu)勢,網(wǎng)絡游戲也是其開發(fā)產(chǎn)物之一。本系統(tǒng)開發(fā)過程是利用Java編程語言和eclipse集成開發(fā)環(huán)境配合使用來實現(xiàn)的,它是基于TCP/UDP協(xié)議和Socket編程技術,建立以C/
16、S為結構模式的娛樂性游戲平臺。</p><p> 1.1.3 經(jīng)濟可行性</p><p> 本設計的開發(fā)是基于JDK5.0和eclipse3.2的,因為它們都是免費而且開源的軟件,所以實現(xiàn)本設計的成本就有所降低。隨著計算機、網(wǎng)絡通訊和信息技術的迅猛發(fā)展以及人類精神生活品質(zhì)的提高,國際、國內(nèi)的各種各樣的大型綜合游戲網(wǎng)站如雨后春筍般的發(fā)展起來。一款好的游戲帶來的經(jīng)濟效益可以說是不可估量的,
17、比如現(xiàn)在網(wǎng)上最流行的魔獸世界、征途等大型網(wǎng)絡版游戲。本游戲既可單機運行,也可以是聯(lián)機版多人同時在線對戰(zhàn)。</p><p> 1.1.4 操作可行性</p><p> 本設計是一個網(wǎng)絡版的游戲平臺,只是模擬了現(xiàn)在社會上的一些網(wǎng)絡游戲的部分功能,所以操作簡易,玩家不需要了解內(nèi)部流程,只是和一般其他的網(wǎng)絡游戲一樣的操作即可開始游戲。相對于開發(fā)者而言,整個系統(tǒng)形成主要由JDK5.0虛擬環(huán)境和e
18、clipse3.2共同完成,無需更多復雜的工具和服務器支持。</p><p> 1.2 網(wǎng)絡游戲的發(fā)展</p><p> 在今天,借助于數(shù)字、電子、網(wǎng)絡、創(chuàng)意、編劇、美工、音樂……等等“先進”的道具,網(wǎng)絡游戲?qū)τ谌藗儸F(xiàn)實生活的虛擬達到了一個全新的境界,并且則在這新的境界上還原了游戲的本源--人與人的互動。網(wǎng)絡游戲滿足了現(xiàn)代社會必須的溝通需求,無疑它應該是適合所有人的。在軍事模擬對抗演習
19、中,大型游戲機既可以模擬作戰(zhàn)現(xiàn)場的地形、軍力部署、天氣等情況,還可以進行多兵種戰(zhàn)術技能對抗訓練;在國防訓練方面,大型游戲機可以模擬坦克操縱、導彈發(fā)射、飛機駕駛、艦艇巡航等多種訓練任務;在醫(yī)療培訓方面,大型游戲機擁有的全息三維立體投影技術,可以逼真地展示人體的各部分構造和器官等。</p><p> 1.3 系統(tǒng)的現(xiàn)實意義</p><p> 游戲本身是一種娛樂方式,能帶給人們無盡的樂趣,而
20、且游戲行業(yè)的發(fā)展還將會帶動眾多周邊產(chǎn)業(yè),如五金、塑料、機械、電子、 顯像管,高端機型甚至使用了40英寸以上的大屏幕背投、液晶顯示器等,這些顯像設備不但要依賴國內(nèi)眾多顯像管生產(chǎn)企業(yè)提供支持,更要針對游戲的內(nèi)容進行深入開發(fā)和優(yōu)化,以適應游戲內(nèi)容的飛速發(fā)展和變化,大大突破了傳統(tǒng)家電類顯像設備的限制,對國內(nèi)顯像管制造企業(yè)的發(fā)展、創(chuàng)新具有極大的推動作用,大型游戲機的外部框體制造涉及工業(yè)設計、模具加工、五金加工、塑料成形、特殊印刷等工藝流程,由此帶
21、動了一大批相關的零部件生產(chǎn)制造企業(yè),而這些企業(yè)均為生產(chǎn)密集型企業(yè),大幅度增加了勞動就業(yè)的需求。</p><p><b> 1.4 系統(tǒng)特點</b></p><p> 本系統(tǒng)的坦克大戰(zhàn)是基于Java語言設計開發(fā)的,具有高超的人工智能,精美的圖形處理,支持單機運行和網(wǎng)絡對戰(zhàn)的坦克射擊游戲。比之前網(wǎng)絡上實現(xiàn)的游戲更加方便,快捷,智能。游戲基本玩法較簡單,游戲可一人電腦作
22、戰(zhàn),每次電腦方有坦克10輛,游戲以消滅全部敵方坦克過關為目的。在這過程中,坦克有機會得到血塊來添加生命值,從而變得更加強大,也能利用各種有利地形來阻擊敵人。游戲進行了后門程序設計可以輕松穿越墻體攻擊敵方坦克。還有給玩家坦克設置超級炮彈,當電腦方坦克數(shù)量過多時,玩家坦克可以發(fā)射超級炮彈打擊敵方。主要新增的功能簡單羅列如下:</p><p> ?。?)屏幕左上方顯示游戲狀態(tài),當玩家方坦克數(shù)全為零時則游戲結束;<
23、/p><p> (2)一般坦克只可在空地中或草叢中行走,不可通過墻面等障礙物;</p><p> ?。?)游戲中打壞敵方坦克后,可能會在隨機位置隨機出現(xiàn)血塊獎勵,坦克經(jīng)過該位置可獲得相應加生命值獎勵;</p><p> (4)玩家坦克的游戲資格和電腦坦克不同。</p><p> 1.5 Java、C語言、C++主流技術比較</p>
24、;<p> Java 語言是一種跨平臺,適合于分布式計算環(huán)境的面向?qū)ο缶幊陶Z言。JAVA現(xiàn)在主要用在WEB開發(fā),手機游戲及一些平臺游戲的開發(fā),因為它具有很好的跨平臺性,在手機等各種電子產(chǎn)品上應用非常廣泛。</p><p> C語言是一種面向過程編程,這就使得Java具有重用的特性,在開發(fā)速度上比C語言更快,但是在運行速度上卻是C更快,因為C屬于底層語言,它比JAVA更加親近機器,所以在許多系統(tǒng)開
25、發(fā)上一般是用C語言。 </p><p> C++多用于游戲引擎、反病毒、硬件驅(qū)動以及一些對運行效率要求比較高的應用程序,比如數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。 C++語言在提供強大的功能的同時也提高了程序含BUG的可能性。 C++為了照顧大量的C語言使用者,而兼容了C,使得自身僅僅成為了帶類的C語言,多多少少影響了其面向?qū)ο蟮膹氐仔浴?lt;/p><p><b> 1.6 本章小結</b&g
26、t;</p><p> 本章主要介紹了網(wǎng)絡游戲在國內(nèi)外發(fā)展的現(xiàn)狀,現(xiàn)如今,網(wǎng)絡游戲市場的重新定位是最迫切需要解決的問題。本系統(tǒng)主要的現(xiàn)實意義,與其他游戲的區(qū)別和完善的一些功能。本文用Java語言、C語言、C++三種主流編程技術比較,闡述了使用Java語言編程的原因。</p><p><b> 2 系統(tǒng)需求分析</b></p><p>
27、2.1 系統(tǒng)運行環(huán)境</p><p> 2.1.1 系統(tǒng)運行的軟件環(huán)境</p><p> ?。?)網(wǎng)絡服務器操作系統(tǒng):Windows XP或以上系統(tǒng);</p><p> ?。?)開發(fā)工具:eclipse3.2或以上;</p><p> ?。?)運行環(huán)境:J2SDK 1.6以上;</p><p> (4)編程語言:J
28、ava語言;</p><p> 2.1.2 系統(tǒng)運行的硬件環(huán)境</p><p> (1)CPU:Intel或者兼容微處理器,奔騰166MHz及其以上;</p><p> (2)內(nèi)存:最低32MB,可以運行圖形界面的Java Application;最低48MB,可以運行Java Applet;內(nèi)存不足,將會導致系統(tǒng)(尤其是服務器)的性能大幅下降;</p&
29、gt;<p> ?。?)硬盤:242 MB到80 GB及其以上;</p><p> ?。?)圖形顯示卡:無要求;</p><p> ?。?)網(wǎng)卡:普通網(wǎng)卡,3Com OfficeConnect 10/100兆位網(wǎng)卡;</p><p><b> 2.2 相關理論</b></p><p> 2.2.1 關于
30、Eclipse的介紹</p><p> Eclipse是一個主要針對Java項目開發(fā)所設計的(綜合性集成開發(fā)環(huán)境-Integrated Development Emironment,IDE),最早是由Object Technologics International這家公司開發(fā),該公司于1996年被IBM并購后,將Eclipse改為Open Source software。它最大的特點是:采用了插件的結構,通過
31、下載安裝不同的插件,就可以實現(xiàn)不同類型的程序開發(fā)。利用eclipse開發(fā)項目,是可以提高項目的開發(fā)效率,因為它不但可以像傳統(tǒng)的一些編輯器一樣編寫代碼,而且還有自動找錯/糾錯功能、Debug調(diào)試和代碼自動生成等一些重要的功能,這使項目開發(fā)的效率得到了提升。Eclipse可以作為其他開發(fā)工具的平臺。工作區(qū)被存儲在磁盤上,并且對其他人是可見的。Eclipse3.2的大多數(shù)新特性都是Eclipse用戶需求的直接結果。</p>&l
32、t;p> 2.2.2 J2SE框架</p><p> Java主要分三大類:第一是服務器端,這里就有了J2EE企業(yè)版;第二是桌面PC,這一類用的是J2SE標準版;第三就是掌上電腦、移動設備,用的都是J2ME。但是,大部分非企業(yè)級軟件還是在J2SE上開發(fā)的比較多。首先,這是因為很多的應用軟件都是在J2SE上開發(fā)的;其次,J2SE是和J2EE兼容的,企業(yè)版是在標準版上的擴充,在J2SE的版本上開發(fā)的軟件,拿
33、到企業(yè)的平臺上是一樣可以運行的;再次,一般開發(fā)還是在J2SE的環(huán)境上,只是說J2ME提供微型版的一個環(huán)境。在J2SE上虛擬出一個環(huán)境,開發(fā)出來的應用軟件是可以拿到微型版上運行的??缙脚_:J2SE是一個具有綜合性能的平臺,能使一個完整的、可縮放的高性能應用配置在任何種類的平臺上。</p><p><b> J2SE特點:</b></p><p> 支持Web服務:
34、J2SE對SSL、LDAP等業(yè)界標準技術也給予支持,因此保證了在不同平臺、系統(tǒng)和環(huán)境間的互操作能力。J2SE支持XML技術和一整套安全服務,因此為基于各類標準的可互操作應用與服務的創(chuàng)建奠定了重要基礎。有了J2SE與Java Web Services Developer Pack的結合,開發(fā)商就能創(chuàng)建、測試和配置Web服務了。</p><p> 完整性:J2SE還是一個完整的開發(fā)環(huán)境。開發(fā)商可基于這一環(huán)境創(chuàng)建功能
35、豐富的交互式應用。這些應用可以配置在任何平臺上。J2SE具有新的GUI控制功能、快速的Java 2DT圖形功能、支持國際化與本地化擴展和新的配置選項,并對Windows XP提供擴展支持??傊?,J2SE是多種不同風格軟件的開發(fā)基礎,包括客戶端Java小程序和應用程序,以及獨立的服務器應用程序等。J2SE版還是J2ME的基礎,是J2EE執(zhí)行程序的推動力。</p><p> 2.3 系統(tǒng)功能需求</p>
36、<p> 2.3.1 主界面人性化功能</p><p> (1)具有游戲歡迎界面</p><p><b> ?。?)游戲幫助文檔</b></p><p> ?。?)實現(xiàn)游戲單機/網(wǎng)絡的便捷選擇</p><p> ?。?)具有服務器設置選項</p><p> 2.3.2 人機對戰(zhàn)
37、模式功能</p><p> ?。?)能夠發(fā)射子彈打擊敵人</p><p><b> ?。?)敵人能夠移動</b></p><p><b> (3)能夠模擬爆炸</b></p><p><b> ?。?)能夠產(chǎn)生障礙</b></p><p><b&
38、gt; ?。?)能夠增長生命</b></p><p> ?。?)能夠使用超級子彈</p><p> 2.3.3 網(wǎng)絡對戰(zhàn)模式功能</p><p><b> ?。?)添加網(wǎng)絡功能</b></p><p> (2)能夠自主分組并選擇角色</p><p> ?。?)能夠?qū)崿F(xiàn)本機服務器設置
39、</p><p> 2.3.4 聯(lián)機通信機制</p><p> 網(wǎng)絡編程,簡單地理解就是兩臺計算機相互通信。其基本模型就是C/S模型,也就是通信雙方中的一方必須提供一個固定的位置,而另一方只需要知道這個固定的位置,并且建立兩者之間的聯(lián)系,然后完成數(shù)據(jù)交換。這里提供固定位置的一方通常稱為服務器,而建立聯(lián)系的一方稱為客戶端。Socket(中文意思為插座),基于客戶機/服務器的Soctet通
40、信模式如圖2.1所示:</p><p> 圖2.1 基于客戶機/服務器的Soctet通信模式圖</p><p> 當客戶程序需要與服務器程序通訊的時候,客戶程序在客戶機創(chuàng)建一個Socket對象,Socket類有幾個構造函數(shù)。兩個常用的構造函數(shù)是 Socket(InetAddress addr, int port) 和 Socket(String host, int port),兩個構造
41、函數(shù)都創(chuàng)建了一個基于Socket的連接服務器端流套接字的流套接字。兩個函數(shù)都通過參數(shù)port獲得服務器的端口號。假設已經(jīng)建立連接了,網(wǎng)絡API將在客戶端基于Socket的流套接字中捆綁客戶程序的IP地址和任意一個端口號,否則兩個函數(shù)都會拋出一個IOException對象。如果創(chuàng)建了一個Socket對象,那么它可能通過調(diào)用Socket的 getInputStream()方法從服務程序獲得輸入流讀傳送來的信息,也可能通過調(diào)用Socket的
42、getOutputStream()方法獲得輸出流來發(fā)送消息。在讀寫活動完成之后,客戶程序調(diào)用close()方法關閉流和流套接字。</p><p> 2.3.5 Java圖形編程</p><p> Java中的Graphics類是用于繪圖和顯示格式化文本的工具類。在Java程序中繪圖必須在一個窗口(容器)中進行,繪圖窗體經(jīng)常被設計為一個組件容器。一般首先在一個面板中進行繪制,然后再將這個
43、面板添加到顯示窗口中去。</p><p> Graphics類是在Java.awt包中申明,顯示格式化文本和繪圖時通過調(diào)用Graphics類的draw()方法實現(xiàn)的,例如drawString(String),drawLine()等。繪圖采用的坐標系是原點在左上角,縱軸向下以像素為單位的坐標系。</p><p><b> 2.4 本章小結</b></p>
44、<p> 在本章節(jié)中首先介紹了該系統(tǒng)的運行環(huán)境,值的注意的是軟件環(huán)境的配置,因為整個系統(tǒng)都是在虛擬環(huán)境下運行的,所以虛擬環(huán)境對于整個設計的調(diào)試和運行至關重要;其次對開發(fā)工具Eclipse3.2的簡單介紹,利用eclipse開發(fā)項目,是可以提高項目的開發(fā)效率。還有是對一些技術理論,J2SE框架,Java語言,系統(tǒng)運行所支持的操作系統(tǒng),聯(lián)機通信機制及Java圖形編程等理論做了簡單的介紹,為本系統(tǒng)后期實現(xiàn)圖形化界面和網(wǎng)絡通信做
45、了理論支持。</p><p><b> 3 系統(tǒng)概要設計</b></p><p><b> 3.1系統(tǒng)功能設計</b></p><p> 3.1.1 坦克大戰(zhàn)總體功能設計</p><p> 坦克大戰(zhàn)游戲主要實現(xiàn)玩家參加游戲的整個流程,用戶登陸游戲客戶端選擇游戲模式,可分為單機模式和網(wǎng)絡對戰(zhàn)
46、模式,選擇單機模式可以直接進入游戲狀態(tài);選擇網(wǎng)絡對戰(zhàn)模式,在啟動服務器后,玩家需要選擇自己的角色,用戶名和ID等玩家相關資料,成功后使用其賬號進行登錄游戲(只有成功登錄的玩家才能參與網(wǎng)絡對戰(zhàn)游戲功能);登陸玩家就可以通過控制鍵盤操作,加入對戰(zhàn)游戲。整個網(wǎng)絡版坦克大戰(zhàn)游戲流程圖如圖3.1所示:</p><p> 圖3.1 網(wǎng)絡坦克大戰(zhàn)游戲流程</p><p> 3.1.2 TankCl
47、ient類基本功能分析</p><p> TankClient類是整個系統(tǒng)的核心部分,它承擔整個系統(tǒng)的所有可實現(xiàn)功能的調(diào)度工作。 是整個游戲運行的場所。TankClient類設計流程圖如圖3.2所示:</p><p> 圖3.2 TankClient類設計流程</p><p> TankClient類是主類,通過調(diào)用其他類中封裝的方法來使整個系統(tǒng)運行起來,下
48、面顯示TankClient與各個類之間的關系如圖3.3所示:</p><p> 圖3.3 游戲系統(tǒng)類關聯(lián)圖</p><p> 3.1.3 Tank類基本功能分析</p><p> Tank(坦克)類中,封裝了一些變量屬性,包括坦克自己的大?。╓IDTH,HRIGHT),運動速度(SPRRD_X:在x軸方向的速度;SPEED_Y:在Y軸方向的速度)、生命值控制
49、(life)、坦克編號(id)、坦克名(name)、方向控制(dir)、生死控制(live)、好壞控制(good)的變量等。Tank類中沒有main函數(shù),不是主類,它當中只封裝一些變量屬性和靜態(tài)方法,被TankClient類調(diào)用來實現(xiàn)坦克的一系列動作。Tank類中的主要方法羅列如下:</p><p> ?。?)getRect()方法</p><p> public Rectangle g
50、etRect() {</p><p> return new Rectangle(x, y, this.WIDTH, this.HEIGHT);</p><p><b> }</b></p><p> Rectangle類是碰撞檢測的輔助類,通過得到子彈的x,y坐標和寬高度,檢測兩個矩形是否碰撞(相交);</p><p
51、> (2)draw()方法:負責將所有的活動在屏幕上畫出來;</p><p> ?。?)move()方法:主要負責控制坦克的移動,包括8個方向(左,左上,上,右上,右,右下,下,左下)的控制以及給坦克一個移動的速度;</p><p> ?。?)keyPressed()方法:設定使用鍵盤的“↑”“↓”“←”“→”鍵控制坦克移動;</p><p> (5)ke
52、yReleased()方法:處理按鍵抬起事件,抬起“CTRL”鍵時,發(fā)射炮彈并加入新炮彈,能夠逐一發(fā)射每一發(fā)炮彈、抬起“A”鍵可以發(fā)射超級炮彈等功能;</p><p> ?。?)locationDirection()方法:定義了炮筒方向,可以向八個方向發(fā)射炮彈;</p><p> (7)fire()方法:處理發(fā)送子彈的方法;</p><p> ?。?)bumpWi
53、thWall()方法:主要負責處理坦克撞墻事件;</p><p> (9)bumpWithTank()方法:主要到負責處理坦克和坦克相撞事件;</p><p> 3.1.4 Missile類基本功能分析</p><p> Misslile(子彈)類和Tank類一樣,只封裝一些變量屬性和靜態(tài)方法,主要變量包括:子彈自己的大?。╓IDTH,HRIGHT),運動速度
54、(SPRRD_X:在x軸方向的速度;SPEED_Y:在Y軸方向的速度)、子彈標示(ID)、所屬坦克的id號(TankId用于網(wǎng)絡版)等。Misslie類持有一個TankClient類(大管家)的引用tc,TankClient類要執(zhí)行發(fā)射炮彈操作時調(diào)用Missile類中的方法。Misslie類中的主要方法如下:</p><p> draw()方法:負責畫出子彈的所有活動;</p><p>
55、 move()方法:先判斷方向再移動,并給它一定的移動速度;</p><p> getRect()方法:負責取得子彈的外切方形,為碰撞檢測做準備;</p><p> hitTan()方法:檢測子彈是否撞到坦克,若撞到返回true,否則返回false;</p><p> hitTanks()方法:檢測是否撞到一系列坦克中的一個;</p><
56、p> hitWall()方法:檢測子彈和墻是否相撞。</p><p> 3.1.5 Explode類基本功能分析</p><p> Explode(爆炸)類也是一個只封裝自己的變量和方法的外部包裝類,沒有main方法,供TankClient主類需要時調(diào)用它的draw()方法,當子彈擊中坦克時需要產(chǎn)生爆炸。使用11張圖片重疊現(xiàn)實爆炸效果如3.4圖所示:</p>&l
57、t;p><b> 圖3.4 爆炸圖</b></p><p> 3.1.6 服務器類基本功能分析</p><p> TankServer(服務器)類主要負責在網(wǎng)絡對戰(zhàn)游戲時維護各個在線玩家的基本信息,并動態(tài)的維護玩家列表。聯(lián)機模式下類關系圖如圖3.5所示:</p><p> 3.5 聯(lián)機模式類關聯(lián)圖</p><
58、;p> 3.1.7 信息傳送類基本功能分析</p><p> 信息傳送類就是用來封裝客戶端和服務器端的交互信息。將網(wǎng)絡中傳遞的眾多信息封裝成可序列化的類,將會使程序有很好的可擴展性。</p><p><b> 3.2 本章小結</b></p><p> 本章首先對整個游戲設計進行了可行性分析,其次對游戲要達到怎么樣的需求,要實現(xiàn)哪
59、些功能做以及實現(xiàn)這些功能設計到的類,最后再詳細的介紹了系統(tǒng)要實現(xiàn)這些功能所涉及到的各個類之間的關系</p><p><b> 4 系統(tǒng)詳細設計</b></p><p> 4.1 游戲主窗體實現(xiàn)</p><p> TankClient類負責畫出游戲主窗體,它是整個游戲運行和所有活動的場所。登陸主窗口后,主界面上包括單機個人、網(wǎng)絡對戰(zhàn)、小小幫
60、助、啟動服務器選項 ,根據(jù)用戶意愿選擇游戲類型,“幫助”下拉菜單條中有游戲說明和游戲操作,方便用戶了解游戲規(guī)則。</p><p> 除此之外,本設計優(yōu)點是TankClient類還封裝了一個update()方法,使用雙緩沖消除閃爍現(xiàn)象。因為刷新重畫頻率太快,paint()方法還沒有完成,會造成逐條顯示,影響系統(tǒng)的運行,所以解決辦法是創(chuàng)建一個虛擬屏幕,在屏幕的后面,在要畫的將所有的東西畫在虛擬屏幕上,也就是內(nèi)存上,
61、畫完之后一次性將虛擬屏幕上的內(nèi)容貼到屏幕上,這樣就消除了閃爍現(xiàn)象,用戶的眼睛便感覺不到閃爍了。 </p><p> TankClient類是整個系統(tǒng)的“大管家”,當要執(zhí)行某動作時,“大管家”只需要調(diào)用各個類中封裝好的方法,讓被調(diào)用的類自己去執(zhí)行它自己的方法,這更體現(xiàn)了面向?qū)ο蟮乃枷?。游戲主窗體界面如圖4.1所示:</p><p> 圖4.1 游戲主窗口預覽效果圖</p&g
62、t;<p><b> 游戲幫助文檔設計:</b></p><p> 圖4.2 游戲幫助文檔</p><p> 4.2 單機游戲的實現(xiàn)</p><p> 游戲運行主界面,在下拉菜單中選擇單機游戲進入單人模式,通過鍵盤控制坦克運動,相互對戰(zhàn),當被打中時產(chǎn)生一個爆炸,屏幕左上方顯示游戲信息:子彈數(shù)目(出界就死亡)、爆炸數(shù)目、敵方
63、坦克數(shù)目、玩家坦克生命值。其效果圖如圖4.2所示:</p><p> 圖4.3 單機游戲模式主界面圖</p><p> 實現(xiàn)虛擬屏幕消除閃爍的關鍵代碼如下:</p><p> public void update(Graphics g) {//利用雙緩沖消除閃爍的效果</p><p> if(offScreenImage == nu
64、ll) {</p><p> offScreenImage = this.createImage(GAME_WIDTH, GAME_HEIGHT);</p><p><b> }</b></p><p> Graphics gOffScreen = offScreenImage.getGraphics();</p><
65、p> Color c = gOffScreen.getColor();</p><p> gOffScreen.setColor(Color.BLACK);</p><p> gOffScreen.fillRect(0, 0, GAME_WIDTH, GAME_HEIGHT);</p><p> gOffScreen.setColor(c);</
66、p><p> paint(gOffScreen);</p><p> g.drawImage(offScreenImage,0,0,null);</p><p><b> }</b></p><p><b> 坦克圖片技術:</b></p><p> private s
67、tatic Toolkit tk = Toolkit.getDefaultToolkit();</p><p> private static Image[] tankImages = null;</p><p> private static Map<String, Image> imgs = new HashMap<String, Image>();//定義
68、HashMap,又來盛裝坦克的游戲用圖,8個方向</p><p><b> static {</b></p><p> tankImages = new Image[] {</p><p> tk.getImage(Tank.class.getClassLoader().getResource("images/tankL.gif
69、")),//指定坦克游戲用圖的文件目錄</p><p> tk.getImage(Tank.class.getClassLoader().getResource("images/tankLU.gif")),//本項目中坦克圖片存放于項目文件之下的images包中</p><p> tk.getImage(Tank.class.getClassLoader(
70、).getResource("images/tankU.gif")),</p><p> tk.getImage(Tank.class.getClassLoader().getResource("images/tankRU.gif")),</p><p> tk.getImage(Tank.class.getClassLoader().getRe
71、source("images/tankR.gif")),</p><p> tk.getImage(Tank.class.getClassLoader().getResource("images/tankRD.gif")),</p><p> tk.getImage(Tank.class.getClassLoader().getResource(
72、"images/tankD.gif")),</p><p> tk.getImage(Tank.class.getClassLoader().getResource("images/tankLD.gif"))</p><p><b> };</b></p><p> imgs.put("L
73、", tankImages[0]);</p><p> imgs.put("LU", tankImages[1]);</p><p> imgs.put("U", tankImages[2]);</p><p> imgs.put("RU", tankImages[3]);</p>
74、;<p> imgs.put("R", tankImages[4]);</p><p> imgs.put("RD", tankImages[5]);</p><p> imgs.put("D", tankImages[6]);</p><p> imgs.put("LD&q
75、uot;, tankImages[7]);</p><p><b> }</b></p><p> 玩家可以使用超級炮彈,可同時向八個方向發(fā)射炮彈,效果如圖4.3所示:</p><p> 圖4.4 發(fā)射超級炮彈</p><p><b> 坦克圖片調(diào)用:</b></p><
76、p> switch(ptDir) {//游戲進行時,根據(jù)方向調(diào)用相應的坦克圖片</p><p><b> case L:</b></p><p> g.drawImage(imgs.get("L"), x, y, null);</p><p><b> break;</b></p&g
77、t;<p><b> case LU:</b></p><p> g.drawImage(imgs.get("LU"), x, y, null);</p><p><b> break;</b></p><p><b> case U:</b></p&g
78、t;<p> g.drawImage(imgs.get("U"), x, y, null);</p><p><b> break;</b></p><p><b> case RU:</b></p><p> g.drawImage(imgs.get("RU"
79、), x, y, null);</p><p><b> break;</b></p><p><b> case R:</b></p><p> g.drawImage(imgs.get("R"), x, y, null);</p><p><b> brea
80、k;</b></p><p><b> case RD:</b></p><p> g.drawImage(imgs.get("RD"), x, y, null);</p><p><b> break;</b></p><p><b> case
81、D:</b></p><p> g.drawImage(imgs.get("D"), x, y, null);</p><p><b> break;</b></p><p><b> case LD:</b></p><p> g.drawImage(img
82、s.get("LD"), x, y, null);</p><p><b> break;</b></p><p><b> }</b></p><p><b> move();</b></p><p><b> }</b>&l
83、t;/p><p> 4.3 聯(lián)機功能實現(xiàn)</p><p> 在本系統(tǒng)的實現(xiàn)過程中,在支持網(wǎng)絡對戰(zhàn)的服務器類的定義中需要使用ServerSocket類來響應多個客戶端連接請求,server服務器上需要兩大協(xié)議,一個是TCP,用來接收客戶端;另一個是UDP,用來轉(zhuǎn)發(fā)游戲的數(shù)據(jù)。Server類</p><p> 系統(tǒng)模型圖如圖4.5所示:</p><
84、p> 圖4.5 Server類系統(tǒng)簡單模型圖</p><p> 網(wǎng)絡游戲模式下,游戲主要在客戶端運行,啟動客戶端時玩家首先要填寫信息之后才能加入到游戲中去,先啟動服務器,紅色小方塊表示確定服務器已連接。如圖4.6所示:</p><p> 圖4.6 服務器主機想啟動服務</p><p> 圖4.7 服務器啟動成功</p><p>
85、; 進入網(wǎng)絡模式,輸入信息:IP、Port,若是客戶端玩家,需要填入主機IP,和Port;主機服務器只需填寫UDP Port。游戲主界面圖如圖4.7所示:</p><p> 圖4.8 網(wǎng)絡版游戲玩家信息欄</p><p> 圖4.9 多個玩家連入</p><p> 填寫好玩家信息,登陸后游戲主界面,進入游戲后,通過玩家坦克上方的ID號(單雙數(shù))和顏色(藍
86、\紅)來區(qū)分敵友。游戲界面左上角顯示游戲的基本信息,戰(zhàn)坦克數(shù)等,如圖4.8所示:</p><p> 圖4.10 登陸網(wǎng)絡模式主界面</p><p> 圖中模擬多個客戶端進行游戲時各客戶端的實時運行情況,如圖4.9所示:</p><p> 圖4.11 網(wǎng)絡版游戲?qū)?zhàn)實時顯示圖</p><p> 由于由一臺電腦模擬多個客戶端,所以只能操作
87、當前窗口新建的坦克!</p><p> 網(wǎng)絡版運行時,若是實驗室電腦,會出現(xiàn)下面情況:</p><p> 由于部分電腦的端口已經(jīng)被使用,所用可用地址會很少,造成程序不能編譯運行,如圖:</p><p> 圖4.12 端口地址資源過少</p><p> 4.4 網(wǎng)絡模式主要代碼</p><p> 網(wǎng)絡模式設計主
88、要代碼如下:</p><p> TankServer(服務器)類代碼片段如下:</p><p> import java.io.DataInputStream;</p><p> import java.io.DataOutputStream;</p><p> import java.io.IOException;</p>
89、;<p> import java.net.DatagramPacket;</p><p> import java.net.DatagramSocket;</p><p> import java.net.InetSocketAddress;</p><p> import java.net.ServerSocket;</p>
90、<p> import java.net.Socket;</p><p> import java.net.SocketException;</p><p> import java.util.ArrayList;</p><p> import java.util.List;</p><p><b> /**&
91、lt;/b></p><p> * 坦克游戲的服務器</p><p> * @author mashibing</p><p><b> *</b></p><p><b> */</b></p><p> public class TankServer {&
92、lt;/p><p> private static int ID = 100;</p><p><b> /**</b></p><p> * TCP的監(jiān)聽端口</p><p><b> */</b></p><p> public static final int T
93、CP_PORT = 8888; //TCP的監(jiān)聽端口</p><p><b> /**</b></p><p> * UDP的監(jiān)聽端口</p><p><b> */</b></p><p> public static final int UDP_PORT = 6666; //UDP的監(jiān)
94、聽端口</p><p> List<Client> clients = new ArrayList<Client>();</p><p><b> /**</b></p><p><b> * 啟動服務器</b></p><p><b> *</b&g
95、t;</p><p><b> */</b></p><p> public void start() {</p><p> new Thread(new UDPThread()).start();</p><p> ServerSocket ss = null;</p><p><
96、b> try {</b></p><p> ss = new ServerSocket(TCP_PORT);</p><p> } catch (IOException e) {</p><p> e.printStackTrace();</p><p><b> }</b></p>
97、;<p> while (true) { //鏈接TCP</p><p> Socket s = null;</p><p><b> try {</b></p><p> s = ss.accept();</p><p> DataInputStream dis= new DataInputSt
98、ream(s.getInputStream());</p><p> String IP = s.getInetAddress().getHostAddress();</p><p> int udpPort = dis.readInt();</p><p> Client c = new Client(IP, udpPort);</p><
99、;p> clients.add(c);</p><p> DataOutputStream dos=new DataOutputStream(s.getOutputStream());</p><p> dos.writeInt(ID++);</p><p> // s.close();</p><p> System.out
100、.println("A Client Connect! Addr- "</p><p> + s.getInetAddress() + ":" + s.getPort()</p><p> + "----UDP Port:" + udpPort);</p><p> } catch (IOExcept
101、ion e) {</p><p> e.printStackTrace();</p><p> } finally {</p><p> if (s != null) {</p><p><b> try {</b></p><p> s.close();</p><
102、p><b> s = null;</b></p><p> } catch (IOException e) {</p><p> e.printStackTrace();</p><p><b> }</b></p><p><b> }</b></p&g
103、t;<p><b> }</b></p><p><b> }</b></p><p><b> }</b></p><p> public static void main(String[] args) {</p><p> new TankServe
104、r().start();</p><p><b> }</b></p><p> private class Client {</p><p> String IP;</p><p> int udpPort;</p><p> public Client(String IP, int
105、udpPort) {</p><p> this.IP = IP;</p><p> this.udpPort = udpPort;</p><p><b> }</b></p><p><b> }</b></p><p> private class UDPTh
106、read implements Runnable {//建立一個UDP的接受和轉(zhuǎn)發(fā)線程</p><p> byte[] buf = new byte[1024];</p><p> public void run() {</p><p> DatagramSocket ds = null;</p><p><b> try
107、{</b></p><p> ds = new DatagramSocket(UDP_PORT);</p><p> } catch (SocketException e) {</p><p> e.printStackTrace();</p><p><b> }</b></p>&l
108、t;p> System.out.println("UDP thread started at port :" + UDP_PORT);</p><p> while (ds != null) {</p><p> DatagramPacket dp = new DatagramPacket(buf, buf.length);</p><p
109、><b> try {</b></p><p> ds.receive(dp); //接受數(shù)據(jù)包</p><p> for (int i = 0; i < clients.size(); i++) {//分別轉(zhuǎn)發(fā)給其他客戶端</p><p> Client c = clients.get(i);</p><
110、;p> dp.setSocketAddress(new InetSocketAddress(c.IP,</p><p> c.udpPort)); //得到將要轉(zhuǎn)發(fā)的客戶端的IP地址和端口</p><p> ds.send(dp);</p><p><b> }</b></p><p> System.o
111、ut.println("a packet received!");</p><p> } catch (IOException e) {</p><p> e.printStackTrace();</p><p><b> }</b></p><p><b> }</b>
112、</p><p><b> }</b></p><p><b> }</b></p><p><b> }</b></p><p><b> 4.5 本章小結</b></p><p> 本章主要介紹了該系統(tǒng)的實現(xiàn)和運行,分
113、別敘述了在單機模式和網(wǎng)絡對戰(zhàn)模式下游戲的運行和調(diào)試過程。在單機模式下,玩家的游戲發(fā)射火力要比電腦隨機產(chǎn)生的坦克能力稍強一些,當分數(shù)值達到一定時,玩家可以發(fā)射超級炮彈。網(wǎng)絡模式下,注意一定要先啟動服務器,只有啟動服務器后,各個玩家才能加入游戲。到此為止,本設計基本完成預期效果。</p><p><b> 5 結論</b></p><p> 5.1 課程設計總結&
114、lt;/p><p> 本次課程設計選擇了Eclipse,它自動找錯/糾錯功能、Debug調(diào)試和代碼自動生成等一些重要的功能大大提高了設計效率。同時將自學額網(wǎng)絡編程運用到實際項目變成當中,并對圖形用戶界面的程序設計有了更為深刻的認識。</p><p> 5.2 本程序需解決的有關技術問題</p><p> 游戲程序是一項精度要求很高的程序系統(tǒng),因為其代碼利用率很高。
115、一個實時運行的最終作品,每秒都會運行成千上萬行程序,繪圖事件、鍵盤事件都會以極高的頻率在后臺等待響應,若有絲毫的差別都將很容易導致程序在運行不久后可能出現(xiàn)嚴重錯誤,甚至死循環(huán)。因此,其邏輯設計應當相當嚴謹,需將所有可能發(fā)生的事件及意外情況考慮在設計中。</p><p> 己方坦克的運行可以通過鍵盤響應事件控制,但敵方則因為是自動運行,就需要有一定其一定的智能性;同時,出現(xiàn)在屏幕上的敵方可能會有較多的數(shù)量,這需要
116、為每個敵方開辟一個線程以便能讓其獨立運行。Java的多線程能力為實現(xiàn)這樣的游戲提供了可能。敵人坦克的運行算法也需要進行適當?shù)脑O置,以免游戲過于簡單,單調(diào)。</p><p> 對于雙方坦克發(fā)出的子彈的控制也需要對其跟蹤控制,子彈也需要處在獨立的線程中。敵方子彈僅需要掃描用戶坦克,而用戶坦克需要在每一步掃描所有的敵方坦克。這需要對所有的對象有較好的控制。另外,子彈在運行過程中也需要實時掃描是否碰撞到了相關障礙物或屏
117、幕邊界。如此過多的線程同時在本來效率就不高的KVM虛擬機上運行,也許會導致程序的緩慢。</p><p> 雙方的坦克在前進時也需要考慮到是否碰撞到相關物體或?qū)Ψ教箍?,以免重疊運行,造成許多物理上不可能的情況,缺乏真實感。每一次刷新頁面、每前進一步都需要將所有的周圍環(huán)境都進行掃描。</p><p> 游戲的結束、開始、動態(tài)信息畫面作為構成一個完美程序都是必不可少的重要部分。良好的用戶界面
118、更是吸引用戶的硬指標,相關的美術構圖也需要有一定的考慮。</p><p> 游戲的地圖不可能通過繪圖來解決。否則,不僅難于控制和處理過多的元素,也會因過多的大型圖片而不能限制程序的大小,失去手機上程序的原則和Java的優(yōu)勢。同時,地圖關卡不宜保存在手機有限的內(nèi)存中,而最好采取外部文件的讀入讀出方法。</p><p> 用戶運行游戲時需要有分數(shù)記錄的可能。如何采用合理的記分標準,需要進行
119、適當?shù)脑O計。記錄分數(shù)的存儲方式也需要有較好的解決方案。手機中由于處理器和內(nèi)存空間、存儲空間都十分有限,其數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與普通PC大相徑庭。其數(shù)據(jù)庫結構較為簡單,被稱之為RMS系統(tǒng)。</p><p> Java是基于虛擬機的半解釋型編譯系統(tǒng),其執(zhí)行效率較C++等完全編譯后的程序會低很多,程序如果不進行精簡和優(yōu)化,將可能導致運行的不流暢。除開發(fā)過程中對結構上的控制、變量的使用、算法的優(yōu)化等優(yōu)化外,還可以使用混淆器(Ob
120、fuscator)進行程序打包后的優(yōu)化。</p><p><b> 5.3 展望</b></p><p> 本系統(tǒng)基本實現(xiàn)了坦克游戲所應有的基本功能,在大學中最后一次專攻式的學習了Java語言,使我對Java語言有了更深層次的理解,通過該游戲設計,提高了我的編程能力,也讓我養(yǎng)成了良好的編程習慣。希望在今后自己能繼續(xù)對J2SE等技術進行深入的學習和研究。</p
121、><p><b> 參 考 文 獻</b></p><p> [1]蔡昭權. 利用Socket實現(xiàn)多線程通信程序[J].2004,(06)</p><p> [2]仲宇, 顧國昌 , 張汝波. 應用TCP/IP網(wǎng)關實現(xiàn)數(shù)據(jù)遠程傳輸[J]. 2001,(12)</p><p> [3] 姜志強編著. Java語言程序設
122、計 [M].北京:電子工業(yè)出版社,2007</p><p> [4] 侯俊杰編著. Java語言應用開發(fā)基礎 [M].</p><p> [5] 孫更新編著. Java畢業(yè)設計指南與項目實踐 [M]. 北京:科技出版社,2007.</p><p> [6] 杜江, 管佩森編著. Java使用編程100例 [M]. 北京:中國鐵道出版社,2004.</p&
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