基于Cocos2D—x引擎的Lua消除游戲設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

胡祝華 左江洋 趙瑤池

【摘要】為了實(shí)現(xiàn)一個(gè)消除類手機(jī)游戲，以Cocos2D-x作為游戲引擎，通過Lua腳本語(yǔ)言調(diào)用Cocos2D-x引擎接口，利用table結(jié)構(gòu)及重寫的touch函數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)游戲的核心模塊。測(cè)試結(jié)果表明：游戲運(yùn)行流暢，響應(yīng)用戶觸碰及時(shí)準(zhǔn)確，達(dá)到了設(shè)計(jì)目標(biāo)。

【關(guān)鍵詞】Cocos2D-x;Lua;消除游戲

1.引言

近年來(lái)基于Android的游戲軟件層出不窮，例如耳熟能詳?shù)牟遏~達(dá)人2，龍之力量以及三國(guó)群毆傳等。發(fā)布在全球各大應(yīng)用商城，累計(jì)下載量超過5億次。這些游戲的普遍共性是：操作簡(jiǎn)單，娛樂性強(qiáng)[1]。

在基于Android的2D游戲開發(fā)中，Cocos2D-x是移動(dòng)平臺(tái)中使用最普遍、功能非常強(qiáng)大的游戲引擎[2]。在國(guó)內(nèi)基于Cocos2D-x引擎開發(fā)的游戲有很多[3，4]，也有基于Cocos2D-x的二次開發(fā)工作[5]。本文基于Cocos2D-x引擎利用Lua腳本語(yǔ)言[6]設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了一個(gè)消除類游戲，游戲中將800*480的屏幕分為了60個(gè)80*80的小方格子。每個(gè)格子都有一只會(huì)跳動(dòng)的地鼠并且身上會(huì)標(biāo)有1-8中的任意數(shù)字，玩家可以通過記憶地鼠身上的數(shù)字來(lái)依次的將地鼠消除。通過測(cè)試，該游戲具有簡(jiǎn)易、好玩、消除動(dòng)作執(zhí)行準(zhǔn)確及時(shí)等特點(diǎn)。

2.Cocos2D-x框架及Lua語(yǔ)言

Cocos2D-x引擎十分強(qiáng)大，里面集成了很多2D手機(jī)游戲需要的接口。例如渲染框架，動(dòng)作功能，用戶交互，內(nèi)存管理機(jī)制等等，通過這些接口可以實(shí)現(xiàn)場(chǎng)景的跳轉(zhuǎn)，精靈的控制和特效的添加等，這為游戲開發(fā)提供了十分便利的條件，Cocos2D-x引擎封裝模塊及調(diào)用關(guān)系[7]如圖1所示。Cocos2D-x引擎中有四個(gè)重要的角色：導(dǎo)演，場(chǎng)景，層和精靈。這些角色完成自己的工作從而展現(xiàn)給玩家完美的游戲體驗(yàn)。Cocos2D-x引擎里面的運(yùn)行機(jī)制和拍電影有很大的類似之處。導(dǎo)演統(tǒng)領(lǐng)全局，控制了多個(gè)場(chǎng)景的切換，每個(gè)場(chǎng)景上面可能又會(huì)有多個(gè)層，而演員（也就是精靈）工作在層上面，展現(xiàn)出自己的動(dòng)作。這樣的流程會(huì)使得設(shè)計(jì)井然有序、分工明確。

圖1 引擎封裝模塊及調(diào)用關(guān)系

隨著Lua腳本語(yǔ)言的發(fā)展，Lua在游戲開發(fā)中展現(xiàn)出了自己鮮明的特點(diǎn)，比如語(yǔ)法簡(jiǎn)單、易于移植和易于使用等。在Cocos2D-x游戲開發(fā)中通過Lua調(diào)用引擎中的c++接口函數(shù)，二者結(jié)合來(lái)開發(fā)手機(jī)游戲即可以大大縮短開發(fā)周期，也可以達(dá)到預(yù)期的游戲開發(fā)效果。

3.消除小游戲設(shè)計(jì)

3.1 流程設(shè)計(jì)

利用Cocos2D-x的框架，在一個(gè)場(chǎng)景中利用Lua寫的邏輯實(shí)現(xiàn)地鼠的消除。當(dāng)用戶進(jìn)入游戲中時(shí)，系統(tǒng)會(huì)創(chuàng)建場(chǎng)景和層，加載地鼠精靈，然后便是等待用戶實(shí)施touch事件，游戲操作流程圖2所示。

當(dāng)用戶進(jìn)入游戲，呈現(xiàn)在用戶眼前的就是標(biāo)有數(shù)字的能夠跳動(dòng)的八只地鼠，當(dāng)用戶點(diǎn)擊標(biāo)有數(shù)字1的地鼠后，表明用戶已經(jīng)將8只地鼠的位置記住，此時(shí)，將地鼠精靈身上的數(shù)字去掉。然后，當(dāng)用戶每次觸摸屏幕時(shí)候，touch函數(shù)就要獲取手指的坐標(biāo)，通過這個(gè)坐標(biāo)來(lái)做出判斷用戶是否點(diǎn)擊到了地鼠精靈上，并且點(diǎn)擊的順序是否正確。最終給出地鼠精靈是否被消除的響應(yīng)。

圖2 游戲流程圖

3.2 關(guān)鍵技術(shù)細(xì)節(jié)

（1）地鼠消除流程

在這個(gè)游戲中，用Lua語(yǔ)言基于Cocos2D-x引擎實(shí)現(xiàn)了游戲的整個(gè)邏輯，其中導(dǎo)演、場(chǎng)景、層和精靈依次被創(chuàng)建出來(lái)。這里所用的touch并沒有調(diào)用引擎自身提供的Touch事件，而是重新開發(fā)了一個(gè)函數(shù)。其中除了業(yè)務(wù)邏輯外，也運(yùn)用了Lua里面的table來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。

（2）地鼠消除算法

游戲中精靈的消除步驟如下：

1）當(dāng)用戶進(jìn)行消除操作時(shí)，獲得用戶此時(shí)點(diǎn)擊的坐標(biāo)，用這個(gè)坐標(biāo)和精靈的坐標(biāo)進(jìn)行比較，精靈的坐標(biāo)存儲(chǔ)在table表中。

2）將屏幕分為60塊，用來(lái)隨機(jī)的放置8個(gè)地鼠精靈，當(dāng)精靈全部顯示出來(lái)后，用table紀(jì)錄下精靈的x，y坐標(biāo)。當(dāng)用戶點(diǎn)擊了第一只地鼠后，其余地鼠身上的數(shù)字被覆蓋掉。

3）用戶憑記憶消除其他地鼠。當(dāng)用坐標(biāo)確認(rèn)了用戶點(diǎn)中地鼠精靈后，還需要做出一個(gè)點(diǎn)擊順序的判斷，即是否是按著1至8的順序依次點(diǎn)擊的地鼠，如若不滿足這個(gè)條件，地鼠當(dāng)然也不能夠被消除。也就是說(shuō)在touch里面設(shè)定了兩個(gè)條件，首先，用戶需要點(diǎn)擊到地鼠精靈。其次，用戶要按照正確的順序點(diǎn)擊才能夠消除地鼠，二者缺一不可。當(dāng)這兩個(gè)條件均已達(dá)到時(shí)，我們先將地鼠從table表中刪除掉，再將這個(gè)精靈從當(dāng)前層中去掉，如此，則達(dá)到了消除的效果。

（3）游戲界面設(shè)計(jì)

Cocos2D-x以O(shè)penglES為圖形庫(kù)，因此使用OpenglES坐標(biāo)系。GL坐標(biāo)系原點(diǎn)在屏幕左下角，x軸向右，y軸向上。本游戲?qū)⑵聊辉O(shè)置為800*480大小。（0，0）坐標(biāo)為左下角，設(shè)置每個(gè)單元格大小為（80*80），用Lua中的table結(jié)構(gòu)來(lái)保存位置信息。屏幕分格如圖3所示。

圖3 游戲屏幕分格及坐標(biāo)示意圖

4.開發(fā)環(huán)境與配置

軟，硬件環(huán)境及必要的設(shè)置包括以下幾點(diǎn)：

（1）硬件環(huán)境：PC（Inter（R），Core（TM）i5

-3230M CPU @2.60GHZ，2.56GB內(nèi)存），Andorid手機(jī)。

（2）軟件環(huán)境：操作系統(tǒng)選用Win7 64位，開發(fā)平臺(tái)為Visio studio 2013，android ? ? 4.2 SDK，Cocos2D-x 3.2，python 2.7。

（3）開發(fā)環(huán)境配置：在Cocos2D-x 3.2的版本中取消了Visio studio 2013模板創(chuàng)建項(xiàng)目的方法，而是使用python腳本創(chuàng)建項(xiàng)目，因此需要在計(jì)算機(jī)中配置python環(huán)境。

5.游戲測(cè)試效果

游戲開發(fā)項(xiàng)目打包成apk文件，安裝到真機(jī)上測(cè)試效果如圖4、圖5、圖6、圖7所示。

圖4 游戲開始狀態(tài) ? ? ? ?圖5 游戲進(jìn)行中狀態(tài)a

圖6 游戲進(jìn)行中狀態(tài)b ? ? ? ?圖7 游戲結(jié)束狀態(tài)

6.結(jié)語(yǔ)

本文通過Cocos2D-x與Lua結(jié)合設(shè)計(jì)并開發(fā)的消除小游戲，展現(xiàn)了Android 2D游戲開發(fā)的基本流程，詳細(xì)介紹了其中的關(guān)鍵技術(shù)。這類記憶消除游戲?qū)τ陂_發(fā)青少年智力，增添生活樂趣都很有意義，本游戲?qū)崿F(xiàn)了主要的消除功能。

參考文獻(xiàn)

[1]夏志海.基于Cocos2d-x的手機(jī)游戲坦克大戰(zhàn)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].哈爾濱工業(yè)大學(xué)，2013.

[2]劉劍卓.cocos2d-x游戲開發(fā)技術(shù)精解[M].2013.

基金項(xiàng)目：海南省教育廳基金資助項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：Hjkj2013-14、HNKY2014-18）。

作者簡(jiǎn)介：胡祝華（1979—），男，湖南桃江人，講師，研究方向：智能嵌入式技術(shù)、人機(jī)交互技術(shù)。

通訊作者：趙瑤池，女，講師。