基于 C++实现的泡泡堂游戏【面向对象程序设计课程设计】

# BNB #### C++大项目设计 ## 实现的功能 - #### 基础功能 - [x] 支持地图绘制、人物绘制、水泡效果绘制等 - [x] 支持鼠标和键盘操作交互 - [x] 支持障碍物 - [x] 支持泡泡的放置与爆炸 - [x] 支持三种基本增强型道具（鞋子，泡泡，药水） - [x] 实现服务端：支持局域网联机对战（自由对抗模式），且支持多人在同一个地图游戏 - [x] 支持动画效果 - #### 拓展功能 - [x] 支持房间列表 - [x] 支持 >= 2 张地图 - [x] 临终礼物 ## 用到的C++特性 - #### 基础特性 - [x] STL 容器，如 std::vector - [x] 迭代器 - [x] 类和多态 - #### C++11特性 - [x] 初始化列表 - [x] 类型推断 - [x] Lambda 表达式 ## 游戏系统介绍 ### 游戏架构 - #### 地图 - 图形化描述 ```flow graph TB A[地图]-->B[障碍物] A-->C[道路] B-->D[道具块] B-->E[固定块] ``` - 实现细节 ```c++ for (int i = 0; i < 15; ++i) { std::vector<Vec2> map; std::vector<int> prop; for (int j = 0; j < 15; ++j) { map.push_back(road->getPositionAt(Vec2(i, j)) + Vec2(deltaX + 16, deltaY - 480 + 16)); auto tileGidCol = collidable->getTileGIDAt(Point(i,j)); auto tileGidIte = _item->getTileGIDAt(Point(i, j)); if (tileGidCol > 0) prop.push_back(1);//1代表该块为碰撞块 else if (tileGidIte > 0) prop.push_back(4);//4代表该块为道具块 else prop.push_back(0);//0代表无障碍物 } _mapCoord.push_back(map); _mapProp.push_back(prop); } ``` - 说明 地图的块属性被储存在 > std::vector<std::vector<int>> _mapProp; 中 每个块的位置被储存在 > std::vector<std::vector<Vec2>> _mapCoord; 中 0|0|0|0|0|0|0|0|0|0|0|0|0|0|0| -|-|-|-|-|-|-|-|-|-|-|-|-|-|- 0|0|4|4|4|0|0|0|0|0|4|4|4|0|0| 0|0|0|0|0|0|0|0|0|0|0|0|0|0|0| 0|0|0|0|0|0|0|0|0|0|0|0|0|0|0| 0|0|0|0|0|1|1|1|1|1|0|0|0|0|0| 0|0|0|0|0|0|0|0|0|0|0|0|0|0|0| 0|0|0|0|0|0|1|0|1|0|0|0|0|0|0| 0|0|0|0|0|0|0|0|0|0|0|0|0|0|0| 0|0|0|0|0|0|0|0|0|0|0|0|0|0|0| 0|0|0|0|0|0|0|0|0|0|0|0|0|0|0| 0|0|0|1|1|1|0|0|0|1|1|1|0|0|0| 0|0|0|0|0|0|0|0|0|0|0|0|0|0|0| 0|0|0|0|0|4|4|4|4|4|0|0|0|0|0| 0|0|0|0|0|0|4|4|4|0|0|0|0|0|0| 0|0|0|0|0|0|0|4|0|0|0|0|0|0|0| - #### 玩家操作的人物：Player类 - 图形化描述 ```flow graph TB A[Player]-->B[移动] A-->C[动画] A-->D[人物属性] B-->E[描述移动方向的参数] D-->F[人物自身属性] D-->G[炸弹相关属性] ``` - 人物实体  使用精灵帧中的图片实现 - 人物移动 以“瞬移”的形式移动 移动的距离为速度的大小，单位是像素点 移动的同时播放动画 - 碰撞 将player图片的四个角设置为碰撞点，则 碰撞点检查 | 左上 | 左下 | 右上 | 右下 ---|---|---|---|---| 向左移动| O | O | X | X | 向右移动| X | X | O | O | 向上移动| O | X | O | X | 向下移动| X | O | X | O | 由碰撞点的坐标计算出碰撞点所处的块 再由块的属性决定是否发生了碰撞 - 动画 人物向A方向移动 - 若向A方向移动的动画未播放，则播放此动画 - 若向A方向移动的动画正在播放，则不做操作 - 向A方向移动结束后，停止向A方向移动的动画 - 人物属性 ``` graph TB A[人物自身属性]-->B[移动速度] A-->C[是否存活] ``` ``` graph TB A[炸弹相关属性]-->B[炸弹数量上限] A-->C[当前炸弹数量] A-->D[炸弹威力] ``` - #### 优势的积累：Item类 - 种类 - 增加移动速度 - 增加炸弹数量上限 - 增加炸弹威力 - 道具位置 藏在道具块下 数量一定，位置随机，由服务端产生的随机数种子确定 - #### 杀人（唯一）利器：Bomb类 - 性质 - 属于障碍物 - 安放两秒后爆炸 - 爆炸产生的波持续0.6秒 - Player碰到波后将会死亡 - 有些小技巧 - 碰撞 ```c++ bool MainScene::onContactBegin(const PhysicsContact& contact) { auto objA = static_cast<Sprite*>(contact.getShapeA()->getBody()->getNode()); auto objB = static_cast<Sprite*>(contact.getShapeB()->getBody()->getNode()); auto nameA = objA->getName(); auto nameB = objB->getName(); if (nameA == "player"&&nameB == "bomb") { log("player has been slayed"); auto player = static_cast<Player*>(objA); player->_isAlive = false; } else if (nameA == "bomb"&&nameB == "player") { log("player has been slayed"); auto player = static_cast<Player*>(objB); player->_isAlive = false; } return true; } ``` 借助物理碰撞的事件监听器，发生碰撞后，若是一方为波，一方为Player，则判定Player一方被消灭 - #### 舞台：MainScene类 - 加载项 - 地图 - Player - Item - 监听器 - 键盘监听器 - 碰撞监听器 - 交互 - 人物移动 - 安放炸弹 - 炸弹爆炸 - 胜负判定 - 网络通信 - 服务端 - 客户端（发射器） - 客户端（接收器） ### 网络通信 **使用了boost库进行多线程(thread)运行和网络通信(asio)** - #### 技术验证 https://github.com/zwz1551719/boost-asio-demo - #### 房间选择界面的通信 - 通信协议 **UDP** - 数据处理 同步 - 规则 - 创建房间的计算机作为服务器运行 - 每个计算机都作为客户端运行 - 服务器进行局域网广播 > room: 123, player: 0, map: 0, mapSeed: 32 - 客户端接收广播，读取信息 - 客户端请求连接 > connect - 服务器收到消息，回复客户端并分配Player > successfully connected! player1 - #### 游戏界面的通信 - 通信协议 **UDP** - 数据处理 同步 - 规则 - 当本机人物位置发生变化或者安放炸弹时，客户端发出消息 > p2 u l b [123.45,123.45] - 服务端接收消息，并向其他连接的客户端转发 - 客户端收到消息，解析消息，更新Player状态 - 游戏中的逻辑判断发生在客户端本地而非服务端 - #### 技术细节 ```c++ class Room : public cocos2d::Layer { public: //... void static initBroadcast(Room* ptr); void static initClient(Room* ptr); void static initReceiver(Room* ptr); //... } ``` 类中的成员函数无法直接作为线程函数的参数，是因为成员函数隐含this指针，不符合调用函数的参数要求 所以需要将这些用于多线程的成员函数声明为static 而为了使这些函数能够处理类中的数据，必须将类的指针作为参数传入 > _threadGroup.create_thread(std::bind(&initBroadcast, this)); ### 房间创建 - #### UI界面 - 图形化描述 ```flow graph TB A[Start]-->|选择地图|C[创建房间] A-->D[搜索房间] C-->E[房间命名] D-->F[房间列表] E-->G[进入房间] F-->|选择房间|G G-->H[进入游戏] ``` - 选择地图 - 提供两张比赛地图和一张测试地图 - 不