基于Qt实现的“合成大西瓜”小游戏.zip

# 用 Qt 实现“合成大西瓜”小游戏 ## 主要流程 整体流程 实现思路:通过开设 Mainscene 界面，定义水果类 fruit，实现各种操作。  定义水果类 fruit， ```c++ class fruit { int type; //种类 double x1,y1; //球的初始坐标 double x2,y2; //球现在的坐标 double vx,vy; //定义球速 double ax,ay; //定义球的加速度 double size; //大小 double m; //质量 int color; //颜色 bool isdown; //是否开始下落 void initball(int type); 球的初始化 }; ``` 定义 Mainscene 类 ```c++ class Mainscene { Public: int status; //游戏进行状态 QPoint mouse; //记录鼠标的坐标 std::vector <Fruit> fruit;//用容器储存球 QPushButton *Start; //开始按钮 QPushButton *Exit; //退出按钮 QPushButton *Pause; //暂停按钮 QPushButton *Finish; //结束按钮 void Setbutton(QPushButton *,int width,int height,int x,int y,int a); //初始化按钮格式 void iniUI(); //初始化界面 void iniSignals(); //信号连接 void nextBall(); //下一个球初始化 void movecoordinate(); //根据球当前的速度与碰撞状态改变所有球的坐标 void collideWall(int i);//判断是否撞墙并改变速度方向 void collideball(); //判断球与球是否相撞并改变速度的大小和方向 void combine(int i,int j);//合成新球 private slots: void showbuttons(bool); //控制初始界面按钮的显示 void StartGame(); //开始游戏 void showscore(); //显示积分 void back(); //返回到主界面 void gamepause(); //游戏暂停 void gamefinish(); //游戏结束 public: MainWindow(QWidget *parent = 0); ~MainWindow(); protected: void paintEvent(QPaintEvent *event); //重载绘图事件 void mouseMoveEvent(QMouseEvent *event); //重载鼠标移动事件 void mousePressEvent(QMouseEvent *event); //重载点击事件 void timerEvent(QTimerEvent *event); //重载计时器事件 ``` 算法或公式 核心算法：二维碰撞 原理：由于两个小球碰撞,切线上的速度都是互相平行的,没有作用力而连心线上是相互碰撞的(如下图所示)，会有作用力,所以我们只需要求出球 1 和球 2 的连心线方向上的速度值。然后再根据动量守恒定律和机械能守恒定律求出碰撞后的球 1 和球 2 的连心线方向。最后再互相加上各自在切线上的速度即可得到各自碰撞后的 x 速度,y 速度。  和 v1t : 是球 1 在连心线方向和切线方向上的投影速度 和 v2t : 是球 2 在连心线方向和切线方向上的投影速度 : 球 1 的速度方向,等于 v1n + v1t : 球 2 的速度方向,等于 v2n + v2t ```c++ distance = Math.sqrt(Math.pow((ball1.pointX - ball2.pointX),2) + Math.pow((ball1.pointY - ball2.pointY),2)); radius = ball1.r + ball2.r; dx = ball1.pointX - ball2.pointX dy = ball1.pointY - ball2.pointY ex = dx / radius; ey = dy / radius; // 获取连心线的单位向量（ex,ey） = ex * ball1.vx + ey * ball1.vy = ex * ball2.vx + ey * ball2.vy ```  ' : 球1碰撞后的速度方向,等于v1n' + v1t ' : 球2碰撞后的的速度方向,等于v2n' + v2t '和v2n' : 两个小球碰撞后的投影速度 假如这两个小球是一样大, v1n'和 v2n'取值就是: ' = v2n ' = v1n 并且根据动量守恒定律和机械能守恒定律得出:  和 v2 : 两个小球碰前速度. 和 m2 : 两个小球的质量 ```c++ '和v2' : 两个小球碰后速度 double ux=-dy/distance,uy=dx/distance;//切向单位向量(ux,uy),方向为(ex,ey)逆时针旋转π/2 //球在两球连线方向上的速度投影为v=(vx,vy)·(ex,ey) double v1=ex*balls[i].vx+ey*balls[i].vy;//i的法向速度 double v2=ex*balls[j].vx+ey*balls[j].vy;//j的法向速度 if (v2<v1) continue;//两球擦肩而过，不相撞 //球在切线方向上的速度投影为v'=(vx,vy)·(ux,uy) double v11=ux*balls[i].vx+uy*balls[i].vy;//i的切向速度 double v22=ux*balls[j].vx+uy*balls[j].vy;//j的切向速度 //根据动量守恒和动能定理计算碰撞后两球连线方向上的速度u1和u2,其中K表示动能损失程度 double m1=balls[i].mass,m2=balls[j].mass; double u1=K*((m1-m2)*v1+2*m2*v2)/(m1+m2);//i碰撞后法向速度 double u2=K*((m2-m1)*v2+2*m1*v1)/(m1+m2);//j碰撞后法向速度 ``` 速度矢量(vx,vy)=(u1*ex+v11*ux,u1*ey+v11*uy)·(i,j) ```c++ balls[i].vx=1*(u1*ex+v11*ux); balls[i].vy=1*(u1*ey+v11*uy); balls[j].vx=1*(u2*ex+v22*ux); balls[j].vy=1*(u2*ey+v22*uy); ``` 合成算法 ```c++ combine(int i, int j) { Ball b; initball(balls[i].type+1); double vi=sqrt(balls[i].vx*balls[i].vx+balls[i].vy*balls[i].vy); double vj=sqrt(balls[j].vx*balls[j].vx+balls[j].vy*balls[j].vy); if (vi<vj)//合成的位置为速度较小的球 { =b._x=balls[i].x; =b._y=balls[i].y; } else { =b._x=balls[j].x; =b._y=balls[j].y; } vx=(balls[i].vx+balls[j].vx)/2.0; vy=(balls[i].vy+balls[j].vy)/2.0; ay=1; falling=1; balls[i]=b; //将合成的新球替换balls[i] collideWall(i); balls[j]=balls[balls.size()-1]; balls.pop_back(); //从balls数组中删除balls[j] gamescore+=2*balls[i].type; str.sprintf("score:%d",gamescore); q->setText(str); } ``` 收获 单元测试  （开始界面）  （游戏暂停）  （游戏进行中） ## 收获 掌握了 Qt 的基本操作，从零基础开始学习，基本能完成一个小项目 在查阅资料方面，能够根据需要到网上进行查阅，增强了自主学习的能力以及修改代码的能力。 对 C++ 的认识加深，认识到面向对象编程的优越性以及封装、继承等基本特点。将所学运用到实际应用中。 反复修改代码的过程既是折磨，更多的是探索的乐趣，在此过程中我收获了 coding 带来的愉悦以及成功后的成就感。 ## 致谢 特别感谢 C++ 课的助教徐学长和白学长一年来对我学习上的巨大帮助，也感谢 20 级孙学长传授我 Qt 制作小游戏的经验，我会更加努力，学以致用，创造出更有价值的项目。 以上。