16、小丑大炮游戏开发全解析

小丑大炮游戏开发全解析

1. 游戏界面交互与启动

在游戏中，鼠标滑过按钮节点时，节点会改变颜色，以此告知用户该节点具有交互性。开始界面（ startScreen ）有两个按钮，分别对应不同操作：
- 点击“开始游戏”按钮（ aboutScreen.startButton ），调用 startGame 函数开启新游戏。
- 点击“关于”按钮（ startScreen.aboutButton ），使用 WipeReplace 效果将开始界面替换为关于界面（ aboutScreen ）。
- 点击关于界面的“返回”按钮（ aboutScreen.backButton ），同样使用 WipeReplace 效果将关于界面替换回开始界面。
- 点击开始界面的“开始游戏”按钮，开始界面会被游戏模型界面（ gameModel.screen ）替换，正式开始游戏。

2. 游戏模型初始化

当用户准备开始游戏时， GameModel 类会进行初始化并开始接收用户输入。以下是 GameModel 类的部分代码：

public class GameModel {
    //local variables omitted for brevity, please see the source code.

    init{
        initScreen();
    }

    function initScreen():Void{
        Main.simplifyGradients(screen);
        Main.removeFromParent(screen.aboutPanel);
        Main.removeFromParent(screen.aboutButton);
        Main.removeFromParent(screen.startButton);
        Main.removeFromParent(screen.title);

        screen.powerLevel.visible = true;
        screen.backFromPlayButton.visible = false;
        screen.playAgainButton.visible = false;
        screen.gameOverText.visible = false;
        Main.makeButton(screen.backFromPlayButton, goBack);
        Main.makeButton(screen.playAgainButton, playAgain);

        screen.onMouseWheelMoved = mouseWheelMoved;
        screen.onMouseClicked = mouseButtonClicked;

        clownNode = Main.offsetFromZero(screen.flyingClown);
        cannonNode = Main.offsetFromZero(screen.cannon);
        bucketNode = Main.offsetFromZero(screen.waterBucket);
        balloonNode = Main.offsetFromZero(screen.bonusBalloon);
        net = Main.offsetFromZero(screen.net);

        insert Main.offsetFromZero(screen.peg0) into pegs;
        insert Main.offsetFromZero(screen.peg1) into pegs;
        insert Main.offsetFromZero(screen.peg2) into pegs;
        insert Main.offsetFromZero(screen.peg3) into pegs;
        insert Main.offsetFromZero(screen.peg4) into pegs;

        for (firework in (screen.fireworkGroup as Group).content){
            insert Main.offsetFromZero(firework) into fireworks;
        }

        lightsAnim = Main.addLights(screen);
        lightsAnim.play();
    }
}

initScreen 函数的主要操作如下：
- 简化屏幕的渐变效果。
- 移除一些不需要的节点，如关于面板、关于按钮、开始按钮和标题。
- 设置一些元素的可见性，如显示能量条，隐藏返回按钮、重新开始按钮和游戏结束文本。
- 创建用于管理游戏状态的按钮。
- 处理鼠标滚轮移动和鼠标点击事件。
- 对一些节点进行坐标归一化处理，如小丑节点、大炮节点、水桶节点等。
- 将一些节点插入到相应的集合中，如将钉子节点插入到 pegs 集合，将烟花节点插入到 fireworks 集合。
- 添加灯光动画并播放。

3. 游戏回合生命周期

游戏的一个回合是向水桶发射五次小丑。每次发射小丑，应用程序会经历等待用户操作、场景动画、再次等待用户操作的过程。以下是相关函数的介绍：
- startingAnimationOver 函数 ：

public function startingAnimationOver():Void{
    Main.allowInput();
    var startingAnimation = Timeline{
        keyFrames: [
                KeyFrame{
                    time: 10s
                    values: screen.startGameInstructions.opacity => 0.0 tween
Interpolator.SPLINE(1.00,0.00,1.00,0.00)
                    action: startRound;
                }
                ]
    }
    startingAnimation.play();
}

该函数在开始动画结束后，允许用户输入，并创建一个时长为 10 秒的时间轴动画，使游戏开始说明文字的透明度渐变为 0，动画结束后调用 startRound 函数。
- startRound 函数 ：

function startRound():Void{
     cannonAngle = -45;
     world.clear();
     clownsAvailable = 5;
     for (peg in pegs){
        peg.translateX = 100 + Main.random.nextInt(400);
        peg.translateY = 100 + Main.random.nextInt(200);
        var circleBody = StaticCircleBody{
            node: peg;
        }
        world.add(circleBody.body);
    }
    //adding wall on right edge of screen
    for (i in [0..40]){
        var wall = new StaticBody(new net.phys2d.raw.shapes.Circle(12));
        wall.setPosition(640+6, i*12);
        world.add(wall);
    }

    readyLaunch();
}

该函数用于准备一个新的回合：
- 将大炮角度设置为 -45 度。
- 清空物理世界。
- 设置可用的小丑数量为 5。
- 随机分布钉子的位置，并将钉子对应的物理体添加到物理世界。
- 在屏幕右侧边缘添加墙壁。
- 调用 readyLaunch 函数准备发射。

4. 用户交互处理

以下是处理用户输入的相关函数：

function mouseButtonClicked(event:MouseEvent):Void{
    fireClown();
}
function mouseWheelMoved(event:MouseEvent):Void{
    adjustCannon(event.wheelRotation);
}
public function keyReleased(event:KeyEvent):Void{
    if (event.code == KeyCode.VK_SPACE){
        fireClown();
    } else if (event.code == KeyCode.VK_UP){
        adjustCannon(-2);
    } else if (event.code == KeyCode.VK_DOWN){
        adjustCannon(2);
    }
}

function adjustCannon(amount:Number):Void{
    cannonAngle += amount;
    if (cannonAngle < -85){
        cannonAngle = -85
    }
    if (cannonAngle > -15){
        cannonAngle = -15;
    }
}

• mouseButtonClicked 函数：鼠标点击时调用 fireClown 函数发射小丑。
• mouseWheelMoved 函数：鼠标滚轮移动时调用 adjustCannon 函数调整大炮角度。
• keyReleased 函数：键盘按键释放时，根据按键代码执行不同操作，按空格键发射小丑，按上箭头键减小大炮角度，按下箭头键增大大炮角度。
• adjustCannon 函数：调整大炮角度，并将角度限制在 -85 度到 -15 度之间。

5. 发射准备与发射

• readyLaunch 函数 ：

function readyLaunch():Void{
    (screen.status as Text).content = "Fire When Ready";
    if (clownBody != null){
        world.remove(clownBody.body);
    }

    balloonAnim.stop();
    balloonAnim = Timeline{
    repeatCount: Timeline.INDEFINITE;
        autoReverse: true;
        keyFrames: [
                KeyFrame{
                    time: 0s
                    values: balloonNode.translateY => 100.0 tween Interpolator.EASEOUT;
                },
               KeyFrame{
                    time: 4s
                    values: balloonNode.translateY => 400.0 tween Interpolator.EASEIN;
               }
        ]
    }

    clownNode.translateX = cannonNode.translateX;
    clownNode.translateY = cannonNode.translateY;
    clownNode.rotate = cannonAngle;

    balloonNode.translateX = 100 + Main.random.nextInt(400);
    balloonNode.visible = true;
    balloonAnim.playFromStart();
    balloonMulti = 1;

    canFire = true;
    powerAnim.playFromStart();
}

该函数用于准备发射：
- 设置屏幕状态文本为“准备发射”。
- 如果之前有小丑物理体，将其从物理世界移除。
- 停止气球动画并重新创建一个无限循环的动画，使气球在垂直方向上移动。
- 将小丑节点的位置和旋转角度设置为与大炮节点相同。
- 随机设置气球节点的水平位置并使其可见，播放气球动画。
- 设置气球倍数为 1。
- 允许发射，并重新开始能量动画。
- fireClown 函数 ：

function fireClown():Void{
    if (canFire){
        powerAnim.stop();

        canFire = false;
        clownsAvailable--;

        clownNode.translateX = cannonNode.translateX;
        clownNode.translateY = cannonNode.translateY;
        clownNode.rotate = cannonAngle;

        clownBody = ClownBody{
            startingPower: cannonPower;
            clown: clownNode
        }
        world.add(clownBody.body);
        worldUpdater.play();
    }
}

该函数用于发射小丑：
- 停止能量动画。
- 禁止再次发射，减少可用小丑数量。
- 将小丑节点的位置和旋转角度设置为与大炮节点相同。
- 创建一个新的 ClownBody 对象，并将其物理体添加到物理世界。
- 启动世界更新时间轴。

6. 游戏状态更新

function update():Void{
    world.<<step>>();
    clownBody.update();

    checkBalloon();

    if (collision(clownNode, bucketNode)){
        worldUpdater.stop();
        score+=100*balloonMulti;
        celebrate();
    } else if (clownNode.translateY > net.boundsInParent.minY){
        worldUpdater.stop();
        nextClown();
    }
}

function checkBalloon():Void{
    if (collision(clownNode, balloonNode)){
        balloonNode.visible = false;
        balloonMulti = 2;
    }
}

• update 函数：每 1/30 秒调用一次，更新物理世界状态，更新小丑节点的位置和旋转角度，检查气球碰撞情况。如果小丑节点与水桶节点碰撞，停止世界更新时间轴，增加分数并调用 celebrate 函数；如果小丑节点越过网的上边界，停止世界更新时间轴并调用 nextClown 函数。
• checkBalloon 函数：检查小丑节点与气球节点是否碰撞，如果碰撞，隐藏气球节点并将气球倍数设置为 2。

7. 庆祝与下一回合处理

• celebrate 函数 ：

function celebrate():Void{
    (screen.status as Text).content = "Well Done!";
    var timeline = Timeline{}

    var count = (Main.random.nextInt(sizeof(fireworks))+1)*balloonMulti;

    for (i in [0..count]){
        var firework = fireworks[Main.random.nextInt(sizeof(fireworks)-1)];
        insert KeyFrame{
            time: i*.5s;
            action: function(){
                    doFirework(firework);
                    };
        } into timeline.keyFrames;
    }

    insert KeyFrame{
            time: count*.5s + 1s;
            action: function(){
                    nextClown();
                    }
        } into timeline.keyFrames;

    timeline.play();
}

该函数用于庆祝小丑命中水桶：
- 设置屏幕状态文本为“干得好！”。
- 创建一个时间轴动画，随机选择烟花节点，每隔 0.5 秒触发一次烟花效果。
- 烟花效果结束后，调用 nextClown 函数。
- nextClown 函数 ：

function nextClown():Void{
    if (clownsAvailable > 0){
        readyLaunch();
    } else {
        endRound();
    }
}

该函数检查是否还有可用的小丑，如果有则调用 readyLaunch 函数准备下一次发射，否则调用 endRound 函数结束回合。

8. 烟花效果实现

以下是与烟花效果相关的函数：

function doFirework(firework:Group):Void{
    var shell = Circle{
        radius: 4
        fill: Color.DARKBLUE
    }

    insert shell into firework.content;

    var timeline = Timeline{
        keyFrames: [
                KeyFrame{
                    time: .5s
                    values: shell.translateY => -250 tween Interpolator.SPLINE(.43, .79,
.84, 1.0)
                    action: function(){
                        doExplosion(firework, shell.translateX, shell.translateY);
                        delete shell from firework.content;
                    }
                }
                ]
        }
    timeline.play();
}

function doExplosion(firework:Group, x:Number, y:Number):Void{
    var explosion = Explosion{
            translateX: x;
            translateY: y;
        }
    insert explosion into firework.content;

    var timeline = Timeline{
        keyFrames: KeyFrame{
            time: 4s
            action:function(){
                explosion.stop();
                delete explosion from firework.content;
            }
        }
    }

    timeline.play();
}

• doFirework 函数：创建一个蓝色圆形（ shell ）并添加到烟花节点中，创建一个时间轴动画，使圆形在 0.5 秒内向上移动 250 个单位，到达顶点后调用 doExplosion 函数并移除圆形。
• doExplosion 函数：创建一个爆炸效果（ Explosion ）并添加到烟花节点中，创建一个时间轴动画，4 秒后停止爆炸效果并移除爆炸节点。

9. 爆炸类实现

public class Explosion extends Group{
    var moveSparks = Timeline{
        repeatCount: Timeline.INDEFINITE
        keyFrames: KeyFrame{
            time: 1/30*1s
            action: function(){
                for (node in content){
                    (node as Particle).doStep();
                }
            }
        }
    }
    init{
        var hue1 = ColorAdjust{
            hue: -1 + Main.random.nextDouble()*2.0;
        }
        for (i in [0..10]){
            insert Particle{
                fadeout: true
                speed: .7
                initialSteps: 200;
                direction: 0
                directionVariation: 360;
                gravity: .002
                effect: hue1;
                scaleX: .4
                scaleY: .4
            } into content;
        }
        var hue2 = ColorAdjust{
            hue: -1 + Main.random.nextDouble()*2.0;
        }
        for (i in [0..10]){
            insert Particle{
                fadeout: true
                speed: .4
                initialSteps: 200;
                direction: 0
                directionVariation: 360;
                gravity: .002
                effect: hue2;
                scaleX: .4
                scaleY: .4
            } into content;
        }
        moveSparks.play();
    }

    public function stop():Void{
        moveSparks.stop();
    }
}

Explosion 类继承自 Group ，用于实现爆炸效果：
- moveSparks 时间轴动画，每 1/30 秒调用一次 Particle 对象的 doStep 函数，使粒子动画。
- init 函数：添加两组粒子，每组 10 个，设置不同的颜色调整效果，启动粒子动画。
- stop 函数：停止粒子动画。

通过以上步骤，整个“小丑大炮”游戏实现了从界面交互、游戏初始化、回合管理到烟花效果等一系列功能，为玩家带来了完整的游戏体验。

小丑大炮游戏开发全解析

10. 游戏总结与流程梳理

在“小丑大炮”游戏中，实现了一个完整的游戏体验，涵盖了界面交互、游戏初始化、回合管理以及烟花效果等多个方面。下面通过一个流程图来梳理整个游戏的流程：

graph TD
    A[开始界面] -->|点击开始游戏| B[游戏模型初始化]
    B --> C[开始动画]
    C -->|动画结束| D[开始回合]
    D --> E[准备发射]
    E -->|点击或按空格| F[发射小丑]
    F --> G[更新游戏状态]
    G -->|命中水桶| H[庆祝]
    G -->|越过网| I[下一个小丑]
    H --> I
    I -->|还有小丑| E
    I -->|无小丑| J[结束回合]
    J -->|选择操作| A
    J -->|选择操作| K[重新开始]
    K --> D

从流程图可以清晰地看到游戏的主要流程：从开始界面进入游戏，经过初始化和开始动画后，开始一个回合的游戏。在回合中，玩家准备并发射小丑，游戏不断更新状态，根据小丑的命中情况进行庆祝或进入下一个小丑的流程。当所有小丑发射完毕，回合结束，玩家可以选择重新开始或返回开始界面。

11. 关键类与函数总结

为了更好地理解游戏的实现，下面对一些关键的类和函数进行总结：

类/函数	功能描述
GameModel	负责协调游戏状态，包括初始化屏幕、管理回合、处理用户输入等
initScreen	简化屏幕渐变、移除不需要的节点、设置元素可见性、处理鼠标事件、归一化节点坐标等
startingAnimationOver	开始动画结束后，允许用户输入并调用 startRound 函数
startRound	准备一个新的回合，设置大炮角度、清空物理世界、随机分布钉子等
fireClown	发射小丑，停止能量动画，创建 ClownBody 对象并添加到物理世界
update	每 1/30 秒调用一次，更新物理世界状态，检查碰撞情况
celebrate	小丑命中水桶时，显示庆祝信息，触发烟花效果
nextClown	检查是否还有可用的小丑，决定是否准备下一次发射或结束回合
doFirework	创建烟花效果，使圆形向上移动并调用 doExplosion 函数
doExplosion	创建爆炸效果，4 秒后停止并移除爆炸节点
Explosion	实现爆炸效果，包含粒子动画

12. 代码优化建议

虽然游戏已经实现了基本功能，但还有一些可以优化的地方：
- 性能优化 ：在处理大量物理体和动画时，可能会影响游戏的性能。可以考虑使用更高效的算法或数据结构来管理物理世界和动画。
- 用户体验优化 ：可以增加一些提示信息，如发射倒计时、分数提示等，提高用户体验。
- 代码结构优化 ：将一些重复的代码提取成函数或类，提高代码的可维护性和可读性。

13. 拓展功能建议

为了让游戏更加丰富和有趣，可以考虑添加以下拓展功能：
- 关卡系统 ：增加不同难度的关卡，每个关卡有不同的钉子分布和目标。
- 道具系统 ：引入各种道具，如加速道具、减速道具等，增加游戏的策略性。
- 排行榜系统 ：记录玩家的分数，显示排行榜，增加游戏的竞争性。

14. 总结

“小丑大炮”游戏的开发展示了如何将多种效果和功能结合在一起，创建一个完整的游戏。通过对游戏界面交互、模型初始化、回合管理、用户输入处理、游戏状态更新以及特效实现等方面的详细介绍，我们可以看到一个游戏开发的完整流程。同时，通过代码优化和拓展功能的建议，我们可以进一步提升游戏的性能和趣味性。希望这些内容对游戏开发爱好者有所帮助。

通过以上的分析和总结，我们对“小丑大炮”游戏的开发有了更深入的了解。在实际开发中，可以根据自己的需求和创意对游戏进行进一步的改进和拓展，开发出更加精彩的游戏。