手把手教你用HTML5 Canvas开发贪吃蛇(Snake)游戏

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手把手教你用HTML5 Canvas开发贪吃蛇(Snake)游戏

贪吃蛇是经典的小游戏,通过方向键控制蛇移动吃食物,蛇身会随食物增加而变长,撞到边界或自身则游戏结束。本文将使用HTML5 Canvas和原生JavaScript,从零开始实现这个游戏,适合编程初学者学习。
在这里插入图片描述

一、开发前的准备知识

在开始前,我们需要了解几个核心技术点:

  • HTML5 Canvas:用于绘制游戏画面的画布元素
  • JavaScript 基础:数组操作、事件处理、定时器
  • 游戏循环:通过定时器不断更新游戏状态和画面

准备工作:创建一个HTML文件(例如snake-game.html),我们将所有代码写在这个文件中。

二、步骤1:搭建基础HTML结构

首先,我们需要创建基本的HTML页面结构,包含Canvas元素作为游戏画布。

<!DOCTYPE html>
<html lang="zh-CN">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
    <title>贪吃蛇游戏</title>
    <style>
        /* 简单样式美化 */
        body {
            display: flex;
            flex-direction: column;
            align-items: center;
            background-color: #f0f0f0;
            font-family: Arial, sans-serif;
        }
        #gameCanvas {
            border: 3px solid #333;
            background-color: #fff;
        }
        .info {
            margin: 10px 0;
            font-size: 1.2em;
        }
    </style>
</head>
<body>
    <h1>贪吃蛇游戏</h1>
    <div class="info">使用方向键控制蛇移动</div>
    <!-- 游戏画布 -->
    <canvas id="gameCanvas" width="400" height="400"></canvas>

    <script>
        // 游戏代码将写在这里
    </script>
</body>
</html>

代码说明

  • 创建了一个400x400像素的Canvas元素,这是我们的游戏舞台
  • 添加了简单的CSS样式,使页面居中显示并美化
  • 预留了<script>标签,用于编写游戏逻辑

三、步骤2:初始化游戏环境

接下来,我们需要获取Canvas上下文并定义游戏的核心变量。在<script>标签中添加以下代码:

// 获取Canvas元素和绘图上下文
const canvas = document.getElementById('gameCanvas');
const ctx = canvas.getContext('2d');

// 游戏核心参数
const gridSize = 20; // 网格大小(每个格子的像素数)
const gridWidth = canvas.width / gridSize; // 横向格子数
const gridHeight = canvas.height / gridSize; // 纵向格子数

// 蛇的初始状态(用数组存储蛇身的每个 segment)
let snake = [
    { x: 10, y: 10 } // 初始位置(网格坐标)
];

// 食物位置
let food = { x: 15, y: 15 };

// 蛇的移动方向(dx: 水平方向,dy: 垂直方向)
let dx = 1;  // 初始向右移动
let dy = 0;

// 游戏状态
let gameOver = false;
let score = 0;

代码说明

  • gridSize:将画布划分为20x20的网格,方便我们用格子坐标而非像素坐标来定位
  • snake:数组存储蛇的每个身体段,初始只有一个头部
  • dxdy:控制移动方向(1表示正向,-1表示反向,0表示不移动)
  • 为什么用网格坐标?简化计算,避免直接操作像素,让蛇的移动更规整

四、步骤3:绘制游戏元素

我们需要编写函数来绘制蛇、食物和游戏状态。在已有代码后添加:

// 绘制蛇
function drawSnake() {
    snake.forEach(segment => {
        // 设置蛇的颜色
        ctx.fillStyle = 'green';
        // 绘制蛇的身体段(-1是为了显示网格线)
        ctx.fillRect(
            segment.x * gridSize,  // 转换为像素坐标
            segment.y * gridSize,
            gridSize - 1,
            gridSize - 1
        );
    });
}

// 绘制食物
function drawFood() {
    ctx.fillStyle = 'red';
    ctx.fillRect(
        food.x * gridSize,
        food.y * gridSize,
        gridSize - 1,
        gridSize - 1
    );
}

// 绘制分数
function drawScore() {
    ctx.fillStyle = '#333';
    ctx.font = '16px Arial';
    ctx.fillText(`分数: ${score}`, 10, 20);
}

// 绘制游戏结束画面
function drawGameOver() {
    ctx.fillStyle = 'red';
    ctx.font = '30px Arial';
    ctx.textAlign = 'center';
    ctx.fillText('游戏结束!', canvas.width / 2, canvas.height / 2);
    ctx.font = '20px Arial';
    ctx.fillText(`最终分数: ${score}`, canvas.width / 2, canvas.height / 2 + 30);
    ctx.fillText('按F5重新开始', canvas.width / 2, canvas.height / 2 + 60);
}

代码说明

  • fillRect(x, y, width, height):Canvas的矩形绘制方法
  • 蛇和食物的坐标都通过gridSize转换为像素坐标
  • 蛇的身体段使用gridSize - 1绘制,留出1px间隙形成网格效果
  • 游戏结束画面居中显示,提示玩家重新开始

五、步骤4:处理用户输入(方向控制)

贪吃蛇需要通过方向键控制移动方向,添加键盘事件监听:

// 处理键盘输入
document.addEventListener('keydown', changeDirection);

function changeDirection(event) {
    // 阻止按键导致的页面滚动
    event.preventDefault();

    // 定义按键对应的方向(键码)
    const LEFT_KEY = 37;
    const RIGHT_KEY = 39;
    const UP_KEY = 38;
    const DOWN_KEY = 40;

    // 获取当前按键
    const keyPressed = event.keyCode;

    // 防止反向移动(例如正在向右移动时不能直接向左)
    const goingUp = dy === -1;
    const goingDown = dy === 1;
    const goingRight = dx === 1;
    const goingLeft = dx === -1;

    // 根据按键改变方向
    if (keyPressed === LEFT_KEY && !goingRight) {
        dx = -1;
        dy = 0;
    }
    if (keyPressed === UP_KEY && !goingDown) {
        dx = 0;
        dy = -1;
    }
    if (keyPressed === RIGHT_KEY && !goingLeft) {
        dx = 1;
        dy = 0;
    }
    if (keyPressed === DOWN_KEY && !goingUp) {
        dx = 0;
        dy = 1;
    }
}

代码说明

  • 使用keydown事件监听键盘输入
  • 通过键码判断用户按下的是哪个方向键
  • 核心逻辑:防止蛇直接反向移动(例如向右移动时不能直接向左转),这是贪吃蛇游戏的基本规则
  • event.preventDefault():阻止方向键默认的页面滚动行为

六、步骤5:实现食物随机生成

当蛇吃到食物后,需要生成新的食物,且不能生成在蛇身上:

// 随机生成食物
function generateFood() {
    // 在网格范围内随机生成坐标
    food.x = Math.floor(Math.random() * gridWidth);
    food.y = Math.floor(Math.random() * gridHeight);

    // 检查食物是否生成在蛇身上,如果是则重新生成
    const foodOnSnake = snake.some(segment => {
        return segment.x === food.x && segment.y === food.y;
    });

    if (foodOnSnake) {
        generateFood();
    }
}

代码说明

  • Math.random():生成0-1的随机数,配合Math.floor()得到整数坐标
  • some()方法检查食物坐标是否与蛇身任何一段重合
  • 如果食物生成在蛇身上,递归调用自身重新生成,确保食物位置有效

七、步骤6:实现游戏核心逻辑

这是游戏最关键的部分,包括蛇的移动、碰撞检测和游戏状态更新:

// 更新游戏状态
function update() {
    // 如果游戏结束则不更新
    if (gameOver) return;

    // 移动蛇:添加新头部,删除尾部
    const head = { x: snake[0].x + dx, y: snake[0].y + dy };
    snake.unshift(head); // 将新头部添加到数组开头

    // 检查是否吃到食物
    if (head.x === food.x && head.y === food.y) {
        score += 10; // 加分
        generateFood(); // 生成新食物(蛇身会变长,因为不删除尾部)
    } else {
        snake.pop(); // 没吃到食物,删除尾部(保持长度不变)
    }

    // 检查碰撞(边界和自身)
    checkCollisions();
}

// 碰撞检测
function checkCollisions() {
    const head = snake[0];

    // 边界碰撞:检查头部是否超出画布范围
    if (
        head.x < 0 || 
        head.x >= gridWidth || 
        head.y < 0 || 
        head.y >= gridHeight
    ) {
        gameOver = true;
    }

    // 自身碰撞:检查头部是否与身体其他部分重合
    for (let i = 1; i < snake.length; i++) {
        if (head.x === snake[i].x && head.y === snake[i].y) {
            gameOver = true;
        }
    }
}

代码说明

  • 蛇的移动原理:在头部前方添加一个新的头部,同时删除尾部(如果没吃到食物)
  • unshift():在数组开头添加新元素(新头部)
  • pop():删除数组最后一个元素(尾部)
  • 碰撞检测分两种:撞到画布边界,或撞到自己的身体

八、步骤7:实现游戏主循环

游戏需要不断更新状态和重绘画面,这就是游戏循环:

// 游戏主循环
function gameLoop() {
    // 清空画布
    ctx.fillStyle = '#fff';
    ctx.fillRect(0, 0, canvas.width, canvas.height);

    // 绘制游戏元素
    drawFood();
    update(); // 先更新状态再绘制
    drawSnake();
    drawScore();

    // 如果游戏结束,绘制结束画面
    if (gameOver) {
        drawGameOver();
        return; // 游戏结束后不再循环
    }

    // 控制游戏速度(100毫秒刷新一次)
    setTimeout(gameLoop, 100);
}

// 启动游戏
gameLoop();

代码说明

  • 游戏循环的执行流程:清空画布 → 更新游戏状态 → 绘制所有元素
  • setTimeout(gameLoop, 100):每100毫秒执行一次循环,控制游戏速度(数值越小速度越快)
  • 每次循环先清空画布,再重新绘制所有元素,形成动画效果

九、完整代码与运行效果

将以上所有代码整合到一起,保存后用浏览器打开,就能看到一个完整的贪吃蛇游戏:

  • 使用方向键控制蛇的移动
  • 吃到红色食物后蛇会变长,分数增加
  • 撞到边界或自身时游戏结束
  • 可按F5重新开始游戏

十、扩展功能建议(进阶练习)

如果你想进一步完善这个游戏,可以尝试添加这些功能:

  1. 难度递增:随着分数增加,减小setTimeout的时间间隔,加快游戏速度
  2. 开始界面:添加游戏开始按钮,而不是直接启动
  3. 最高分记录:使用localStorage保存玩家的最高分数
  4. 不同颜色的食物:特殊食物可获得更高分数或特殊效果(如短暂无敌)
  5. 移动音效:添加吃食物和碰撞的音效
  6. 触摸控制:为移动设备添加触摸滑动控制

通过这个项目,你已经掌握了HTML5 Canvas游戏开发的基本流程:创建画布、绘制元素、处理用户输入、实现游戏逻辑和循环。这些知识可以应用到其他Canvas游戏开发中,祝你编程愉快!

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