HTML5 Canvas小游戏

知识点
canvas
JavaScript

开发准备
代码获取

$ wget https://labfile.oss.aliyuncs.com/courses/361/simple_canvas_game.zip

在 IDE 的 Terminal 中:使用wget获取小游戏所需要的图片:

$ wget https://labfile.oss.aliyuncs.com/courses/361/games.zip

解压,在命令行执行:

unzip games.zip

得到games/文件夹之后, 就可以进行开发了。我们后续的代码都是写在game.js中。

你可以看到在game.html里面有以下几行简单的 HTML 代码:

Simple Canvas Game 接下来,从画布开始,逐步完成整个小游戏的代码编写。请跟随下面步骤一步一步的补充代码并思考每段代码的作用,完成学习。

创建画布
在 game.js 里面,我们首先需要为游戏的舞台创建一张画布 (canvas):

var canvas = document.createElement(‘canvas’);
var ctx = canvas.getContext(‘2d’);
canvas.width = 512;
canvas.height = 480;
document.body.appendChild(canvas);

这里通过 js 来创建了一个 元素并设置 canvas 的宽和高,最后将其添加到 标签后。var ctx = canvas.getContext(“2d”);中的 ctx 变量是我们后面会用到的,具体的 canvas 用法查看这里的链接:

https://developer.mozilla.org/en/canvas_tutorial

准备图片
游戏需要加载我们之前存放在 images 文件夹下面的三张图片:

// Background image
var bgReady = false;
var bgImage = new Image();
bgImage.onload = function () {
bgReady = true;
};
bgImage.src = ‘images/background.png’;

// Hero image
var heroReady = false;
var heroImage = new Image();
heroImage.onload = function () {
heroReady = true;
};
heroImage.src = ‘images/hero.png’;

// Monster image
var monsterReady = false;
var monsterImage = new Image();
monsterImage.onload = function () {
monsterReady = true;
};
monsterImage.src = ‘images/monster.png’;
copy
以上三张图片都是通过创建简单的图片对象来实现加载的,类似 bgReady 的三个变量用来标识图片是否已经加载完成,如果在图片加载未完成情况下进行绘制是会报错的。如果这段代码中的 new Image() 你无法理解,你可以在bgImage.src = “images/background.png”;之后使用console.log(bgImage); 来查看,你看到的将是类似:

copy

游戏对象
我们需要定义一些对象,以便我们在后面会用到:

var hero = {
speed: 256, // movement in pixels per second
};
var monster = {};
var monstersCaught = 0;
copy
既然是英雄抓获怪物,我们得要有一个英雄和怪物的对象。而英雄有一个speed属性用来控制他每秒移动多少像素。怪物游戏过程中不会移动,所以暂时不用设置属性。monstersCaught 则用来存储怪物被捉住的次数,初始值当然为 0 了。

处理用户的输入
游戏是提供给人们玩耍的,那么我们如何获取用户在游戏过程中的输入呢?按了键盘?点了鼠标?这些都是用户在玩游戏的时候的输入,我们一旦捕获到这些输入,就可以根据游戏的逻辑对用户的输入进行处理了:

// Handle keyboard controls
var keysDown = {};

addEventListener(
‘keydown’,
function (e) {
keysDown[e.keyCode] = true;
},
false
);

addEventListener(
‘keyup’,
function (e) {
delete keysDown[e.keyCode];
},
false
);
copy
这里我们只是监听两个用户的输入:

keydown
keyup
然后我们将用户的输入先保存起来,并没有立即响应。为此,我们用keysDown这个对象来保存用户按下的键值(keyCode),如果按下的键值在这个对象里,那么我们就做相应处理,稍后,我们会看到如何进行相应处理。

在前端开发中,一般是用户触发了点击事件然后才会去执行动画或发起异步请求等操作

开始一轮游戏
游戏在结束的时候,我们需要开始新的一轮游戏,所以在game.js添加reset函数

// Reset the game when the player catches a monster
var reset = function () {
hero.x = canvas.width / 2;
hero.y = canvas.height / 2;

// Throw the monster somewhere on the screen randomly
monster.x = 32 + Math.random() * (canvas.width - 64);
monster.y = 32 + Math.random() * (canvas.height - 64);
};
copy
reset()函数用于开始新一轮和游戏,在这个方法里我们将英雄放回画布中心同时将怪物放到一个随机的地方。

更新对象
在游戏的过程中,不管是用户在玩(有正确输入的状态)还是游戏结束,我们都是需要及时更新游戏的对象:

var update = function (modifier) {
if (38 in keysDown) {
// Player holding up
hero.y -= hero.speed * modifier;
}
if (40 in keysDown) {
// Player holding down
hero.y += hero.speed * modifier;
}
if (37 in keysDown) {
// Player holding left
hero.x -= hero.speed * modifier;
}
if (39 in keysDown) {
// Player holding right
hero.x += hero.speed * modifier;
}

// Are they touching?
if (
hero.x <= monster.x + 32 &&
monster.x <= hero.x + 32 &&
hero.y <= monster.y + 32 &&
monster.y <= hero.y + 32
) {
++monstersCaught;
reset();
}
};
copy
update函数负责更新游戏的各个对象,会被规律地重复调用。首先它负责检查用户当前按住的是哪一个方向键,然后将英雄往相应方向移动。

有点费脑力的或许是这个传入的modifier 变量。你可以在后面将要实现的main 方法里看到它的来源,但这里还是有必要详细解释一下。它是基于 1 开始并随时间变化的一个因子。例如 1 秒过去了,它的值就是 1,英雄的速度将会乘以 1,也就是每秒移动 256 像素;如果半秒钟则它的值为 0.5,英雄的速度就乘以 0.5 也就是说这半秒内英雄以正常速度一半的速度移动。理论上说因为这个update函数被调用的非常快且频繁,所以modifier的值会很小,但有了这一因子后,不管我们的代码跑得快慢,都能够保证英雄的移动速度是恒定的。

这里需要说明一下下面的判断怪物和英雄是什么根据:

if (
hero.x <= (monster.x + 32)
&& monster.x <= (hero.x + 32)
&& hero.y <= (monster.y + 32)
&& monster.y <= (hero.y + 32)
)
copy
上面的32是由hero和monster图片的大小决定的,我们的 hero 图片是32x32,monster 图片是30x32,所以根据坐标的位于图片中心的法制,就可以得到上面的判断条件。

执行函数 update(),首先是实现基于用户的输入(按下上,下,左,右键)的英雄的移动,接下来判断英雄与怪物是否相遇。如果相遇,就是本游戏的胜利点,monstersCaught +1然后重新开始新一轮。

渲染物体
之前写的代码都是在准备前期工作和处理一些游戏的状态等,下面将进入正题:我们需要将所有的东西画出来

// Draw everything
var render = function () {
if (bgReady) {
ctx.drawImage(bgImage, 0, 0);
}

if (heroReady) {
ctx.drawImage(heroImage, hero.x, hero.y);
}

if (monsterReady) {
ctx.drawImage(monsterImage, monster.x, monster.y);
}

// Score
ctx.fillStyle = ‘rgb(250, 250, 250)’;
ctx.font = ‘24px Helvetica’;
ctx.textAlign = ‘left’;
ctx.textBaseline = ‘top’;
ctx.fillText('Goblins caught: ’ + monstersCaught, 32, 32);
};
copy
这里的ctx就是最前面我们创建的变量。然后利用canvas的drawImage()先把背景图画出来。然后如法炮制将英雄和怪物也画出来。这个过程中的顺序是有讲究的,因为后画的物体会覆盖之前的物体。

这之后我们改变了一下Canvas的绘图上下文的样式并调用fillText来绘制文字,也就是记分板那一部分。本游戏没有其他复杂的动画效果和打斗场面,绘制部分大功告成。

主循环函数
我们将画面画出来以后,紧接着需要实现的就是游戏的循环结构,将它放在main函数里:

// The main game loop
var main = function () {
var now = Date.now();

var delta = now - then;
//console.log(delta);
update(delta / 1000);
render();

then = now;

// Request to do this again ASAP
requestAnimationFrame(main);
};
copy
上面的主函数控制了整个游戏的流程。先是拿到当前的时间用来计算时间差(距离上次主函数被调用时过了多少毫秒)。得到modifier后除以 1000(也就是 1 秒中的毫秒数)再传入update函数。最后调用render 函数并且将本次的时间保存下来。

设置 requestAnimationFrame()
在上面的main函数中,我们通过requestAnimationFrame()调用了main函数,所以我们需要声明:

var w = window;
requestAnimationFrame =
w.requestAnimationFrame ||
w.webkitRequestAnimationFrame ||
w.msRequestAnimationFrame ||
w.mozRequestAnimationFrame;
copy
上述代码是浏览器兼容性的解决。

最后启动游戏
万事具备,只欠东风。到此,所有的游戏代码基本就写完了,我们现在需要做的就是调用相应的函数来启动游戏:

// Let’s play this game!
var then = Date.now();
reset();
main();
copy
到这里代码就写完了。先是设置一个初始的时间变量then用于首先运行main函数使用。然后调用 reset 函数来开始新一轮游戏(如果你还记得的话,这个函数的作用是将英雄放到画面中间同时将怪物放到随机的地方以方便英雄去捉它)

用浏览器打开game.html,开始玩游戏吧!

实验总结
本实验基于 canvas 实现了一个简单的小游戏,或者说是一个小 DEMO。本课程的重点不是在于做一个游戏出来,而是让你了解开发一个 canvas 设计到的东西,如开发流程,图片处理,事件处理等。

参考链接
本实验课程文档基于以下博文进行改编,感谢原作者及译者贡献了优秀的文档:

【译】http://www.cnblogs.com/Wayou/p/how-to-make-a-simple-html5-canvas-game.html 【原】http://www.lostdecadegames.com/how-to-make-a-simple-html5-canvas-game/

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