基于C++(GUI)实现植物大战僵尸游戏【100012251】

# 植物大战僵尸 ## 1.系统需求分析 ### 游戏简介： 当可怕的僵尸入侵的时候，谁能想到，弱小的植物能承担起保卫家园的责任？也许你早听说过那些没有脑子的僵尸席卷整个街区、吃掉一户一户屋主人的脑子的故事。但这次，你终于要真正面对入侵自己家园的僵尸了。有僵尸在你的草坪上！ 草坪是植物们的领地。面对疯狂践踏的入侵者，植物们不惜以自己的身躯阻挡僵尸前进的道路。可是僵尸的利齿不仅可以用来吃掉脑子，还可以用来吃掉植物。面对挡路的一切东西，僵尸们选择：吃掉它们！ 用什么来保卫你自己的家园和脑子呢？我们只有勇气，和自己手中的那把小铲子。试设计游戏，并实现以下功能： 1.拥有图形界面，如游戏主界面和准备界面 2.能完成游戏操作，如放置植物，删除植物，生成僵尸，攻击等操作 3.正确且合理的胜负判断 4.实现卡牌冷却效果 5.两个场景的选择，晴天和黑夜。 6.背景音效的实现，如碰撞，放置植物以及收集阳光等。 7.正确显示阳光槽，植物卡牌槽等部件 8.实现九种植物和七种僵尸 9.实现调试功能，按下一些按键可以执行一些特殊操作，比如快速产生僵尸和增加阳光。 10.实现代码层级的一些基本要求，如面向对象的继承派生多态等机制，文件操作（读取媒体资源文件，读取记录用户名和游戏最长时间的文本文件），一些基本数据结构的使用（如list,map,set）等 ## 2.总体设计 植物大战僵尸是一款游戏非常经典的益智类游戏，画风友好，玩法多样，整体逻辑比较清晰。本次我选择使用c++的GUI库Qt来写复现游戏。总体上来说完成了游戏加载界面，菜单选择界面，主游戏逻辑和交互界面和游戏的基本功能。由于手头的资源有限（比如植物和僵尸的贴图）以及时间等方面的限制，本游戏实现了了七种僵尸和九种植物，以及白天和黑夜两个场景模式，具有了一定的可玩性。 首先谈一下我在初期设计的主要想法。我认为，同为程序，不同种类的程序的开发思路是截然不同的。比如设计一个数据管理系统和游戏的思路是截然不同的。我认为游戏的最大特点在于它是一种交互性极强的产品形式，而且一般工程量较大，需要兼顾内在逻辑和外在用户交互界面，并且由于和用户的交互性极强，操作多样化，非常适合面向对象的开发思想。因此本次自选题我选择了实现植物大战僵尸这一经典的游戏。 基于自己的水平考虑，我选择了非常常规的经典面向对象的思路，定义良好的复用性强的基类，如果想要添加新的对象和功能，只需要从基类派生并将新类加入生成器。在逻辑和UI界面的关系选择上，让每个游戏对象负责处理自己的逻辑和动画，而不是将逻辑和画面完全分开，每回合逻辑执行完成后渲染画面。因为前者虽然效率低了一些，但是总体上说更符合人的思路，对前期的架构设计要求也没有那么高，可以后期逐步完善，拓展性更强一些。 而在要求上，我完成了必须要求和1）函数重载2）类的继承和抽象基类3）动态分配内存和文件操作4）使用了list和set等数据结构 总体上来说，需要实现的模块和功能有： 1.渲染场景：包括加载欢迎界面和游戏主界面。 2.多种植物：游戏的主要实体对象之一。 3.多种僵尸：游戏的主要实体对象之一 4.多种飞行物：如豌豆、孢子等，也是游戏的重要对象 5.多种动画：在游戏中需要根据实物的状态来更新各种动画 6.奖励物：阳光等 7.多种卡片：主要指的是种植植物是选择的卡片，需要完成冷却功能 考虑到他们都具有相同的一些特性（例如都是实体对象，都有贴图，位置，自己的主逻辑函数函数），而且为了方便主逻辑中队每个对象的遍历（如更新状态，删除对象），因此我定义了zObjcet类作为共同的基类，由zObject类派生出其余的类别。而zObject类本身由Qt的基本类别QLabel派生，因为QLabel本身属于最简单的基本对象，而且具有贴图，播放动图，设置大小等基本功能，非常适合派生出其他对象并在此基础上增加功能。 游戏的类大致结构如下图（具体结构见下方UML图），接下来将详细介绍程序的内容。  ## 3.详细设计 PARTA:基本对象——架构、类的派生关系 本游戏的UML（缩略图）如下： （由于本图过大无法很好地插入本实验报告，建议单独到文件夹下打开观看PVZ_UML.png。）  本程序一共定义了52个类，除了一个继承自Qt最基本空间QDialog的mianDialog类用于生成游戏基本图形界面框，其余所有类都继承自zObject类，而zObjcet类自身继承自Qt自带基本类型QLabel. 按照功能，zObject类直接派生出七个类，分别对应上文所说的七种实体类别和功能，七个大类分别再派生出具体的小类别，如zPlant类下派生出9种具体的植物类，而七种基类不参与具体的对象实例化，这样的优点是逻辑清楚，方便管理。下面我将主要介绍基类和其派生出的七个基本大类。 1.基类：zObject其代码实现如下：  基类zObject自派生QLabel，因为QLabel非常合适定义基本实体：QLabel的SetMovie配合QMovie是显示游戏动画（素材为gif格式）的便捷利器；而且QLabel也没有什么多余的属性与方法，基本来自QWidget，只是一个普通的窗口组件。 boolalive，表示它是否活着。本属性不一定表示通俗意义的“活着”，比如一个动画播放完了，我们就可以把alive置成false，等着逻辑来把它删掉，可以用将本属性当作标记，交给逻辑中专门的死亡处理机制，从外部释放掉内存空间，并把对象删除。 virtualvoidact()=0。这个虚函数就是游戏内所有对象的核心逻辑函数。主逻辑的重要功能就是调用场上一切“活着”的对象的act()来构成整体逻辑。 intstrength表示生命值。只有植物和僵尸有这样的属性，但是还是写进了接口。其余对象默认置1即可。 zScene*scene提供了一个指向自己所处的zScene的指针，便于act()逻辑来访问一些全局的对象。zScene是游戏场景类，也由zObject派生。由于parent指针指向的是QWidget而不是zScene，此处parent指针没法优雅的访问zScene的一些特殊属性。parent强制转化为scene以后就没有了这个问题 2.场景管理类：zScene: ZScene是负责管理其他类的类，在它的属性里面有包含其余类对象的容器QList，而其余类也有指向所在场景的指针。ZScene派生出四个具体类：zStartScene,zStartScreen,zLawnScene,zDarkScene，分别对应开始界面，开始选关界面，白天关卡界面，和夜晚关卡界面。 3.主要实体类：zPlant类和zZombie类 这两个类具有很多相似的之处，因此放在一起介绍。zPlant和zZombie是两种基本的对象，负责派生出各种丰富多彩的植物和僵尸。其共同点是都有virtualvoidhit(intdamage,boolsilence=true)方法，供其余对象调用，对它产生伤害。植物有表示它所处网格位置的intraw,column，僵尸有表示它在某行上的一维位置的doublexpos，另外僵尸还有诸多特殊状态都写在了僵尸基类里面，比�