Java游戏编程初步（2）

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四、多媒体

　　 使用多媒体声音

　　
多媒体功能在游戏中是必不少的一部分，优美的音乐，漂亮的界面往往是一个成功游戏必需具备的条件。

　　 在开始之前我们先了解一下主要的小型声音文件类型：

　　 AU -
(扩展名为AU或SND)适用于短的声音文件，为Solaris和下一代机器的通用文件格式，也是JAVA平台的标准的音频格式。AU
类型文件使用的三种典型音频格式为:
8位μ-law类型（通常采样频率为8kHz）,
8位线性类型，以及16位线性类型。

　　 WAV - (扩展名为WAV)由 Microsoft和
IBM共同开发,对WAV的支持已经被加进Windows 95并且被延伸到Windows 98.
WAV文件能
存储各种格式包括μ-law,a-law和 PCM
(线性)数据。他们几乎能被所有支持声音的Windows应用程序播放。

　　 AIFF -
(扩展名为AIF或IEF)音频互换文件格式是为Macintosh计算机和Silicon
Graphics (SGI)计算机所共用的标准音频文件
格式。AIFF和 AIFF-C几乎是相同的,除了后者支持例如μ-law和 IMA
ADPCM类型的压缩。

　　 MIDI -
(扩展名为MID)乐器数字接口MIDI是为音乐制造业所认可的标准，主要用于控制诸如合成器和声卡之类的设备。

　　
在JDK1.0上，java只支持*.au格式的声音文件，但是java2的API以及声音包提供了很强大的对声音技术的支持。而此部分为了

让大家快速掌握游戏编程的基本知识，我们仅使用了AudioClip接口类来实现播放"*.wav"。如果大家有兴趣可参考sun
java网站的声
音sapmle，上面提供了完备的实例和教程说明。

　　
使用AudioClip接口比较简单，我们只要实例对象,加载声音文件后，再在任何地方播放即可。恢复和播放声音最简单的方法是
通过Applet类的play()方法。

　　 AudioClip接口

　　　 1.播放 play

　　　 2.循环 loop

　　　 3.停止 stop

　　 启动和停止声音文件,或循环播放,你必须用 applet的
getAudioClip方法把它装载进入
AudioClip对象，getAudioClip方法要
用一个或两个参数,当作播放的指示。第一个或唯一的一个参数是
URL参数，用来指示声音文件的位置，第二参数是文件夹路径指针
。

　　 下列代码行举例说明加载声音文件进入剪贴对象:
下面的"gun.wav"是指当前目录下的声音文件。我们也可用*.au格式的文件代
替。

AudioClip co = getAudioClip(getCodeBase(), "gun.wav");

　　
getAudioClip()方法仅仅能被applet内调用。随着JAVA2的引入，应用程序也能用Applet类的newAudioClip方法装入声音文件。
前一例子可以改写如下以用于Java应用程序:

AudioClip co = newAudioClip(“gun.wav”)

　　
我们现在可在任何地方使用方法play()播放我们的声音了。play()一旦被调用立刻开始恢复和播放声音。但这有一点要注意：
如果声音文件不能被查找,将不会有出错信息,仅仅是沉默。

　　 图片处理技术

　　
图片的处理和声音的处理在一样简单。设置图片变量，得到图形，最后绘制图形。我们就直接从代码来分析。在此我们绘制一

幅applet的背景图。开始绘制前，我们先要声明图形变量，用来存放图形文件。

Image backImage;

// 加载图片文件

backImgage = getImage (getCodeBase (), "black.gif");
　　
下面在我们的paint()方法中利用函数drawImage绘制我们图形。

g.drawImage (backImage, 0, 0, this);

　　
DrawImage参数中的blackImage即我们得到的图形，而后面的0,0分别代表图形的x坐标和y坐标.this:为图形代表的类，这里指

的即picture类。在这里建议大家使用*.gif格式的图片文件。因为如果是internet网上，文件的大小也决定了你的applet加载时的快

慢，没有人很愿意等很长时间来玩你的游戏，即使你的游戏比较出色。源代码及演示程序下载.

　　
大家在玩游戏时是不是见过人物图像行走?动物来回跑动的动画?这些都是基于图形技术来实现的。我们只要把上面的代码稍微

修改，用数组变量来存储我们得到的图形文件组，再利用drawImage()方法播放出来就可实现动画图片的播放.

Image[] backImage;

// 加载图片文件

for (int i=4,i＜backImage.length,i++)

{

backImgage[i] = getImage (getCodeBase (), "t1"+i+".gif");

}

　　
大家可参考JDK包中的Animation例子，它就是一个很好的播放一组图片文件的例子。

五、事件处理

　　 鼠标监听技术

　　
玩游戏时，不管是小型的扑克牌和大型的RPG游戏，都要参与者溶入到游戏的角色当中。不错，交互，游戏有了交互的功能才可

以说是一个完整的游戏。即使是编程游戏如机器人足球，Robocode都要程序员参与编写代码，观察比赛。有两种主流方法可实现游戏

的交互:鼠标和键盘。当然还包括手操杆等，但现在大部分Pc机上使用的还是鼠标和键盘。我们就以这两项为基础来说明游戏中事件
的响应过程。

　　
要判断相应的鼠标所进行的动作：是点击，还是移动。我们必须对我们鼠标进行监听。要监听鼠标事件就必须调用这些接口之
一,或扩展一个鼠标适配器(mouse adapters) 类. AWT
提供了两种监听接口(listener interface):
java.awt.event.MouseListener
和 java.awt.event.MouseMotionListener.

　　
现在我设计一个鼠标事件，当点击applet屏幕时，下降的球向反方向运动。以实现了对游戏的简单控制。

　　
MouseListener一共有5个方法,主要用来实现鼠标的点击事件。这里要注意一点：由于MouseListener是接口我们要在实现的类
中重载它的所有方法.

　　 Mouse点击事件

　　　 ? mousePressed() 当用户按下鼠标按钮时发生.

　　　 ? mouseReleased() 当用户松开鼠标按钮时发生.

　　　 ? mouseClicked() 当用户按下并松开鼠标按钮时发生.
用户在选择或双击图标的时候通常会点击鼠标按钮. 用户如果在松开
鼠标之前移动鼠标,点击不会导致鼠标相应事件出现.

　　　 ? 因为点击鼠标是按下鼠标和松开鼠标的结合, 在事件分配给
mouseClicked() 方法之前, mousePressed() 和
mouseReleased() 方法已同时被调用.

　　 鼠标状态处理：

　　　 mouseEntered()
当鼠标离开当前组件并进入你所监听的组件时激活事件.

　　　 mouseExited() 当鼠标离开你所监听的组件时发生.

　　 Mouse 移动事件

　　 鼠标移动主要通过接口MouseMotionListener来实现:

　　　 mouseDragged()
当用户按下鼠标按钮并在松开之前进行移动时发生.在mouseDragged()
后松开鼠标不会导致mouseClicked
().

　　　 mouseMoved() 当鼠标在组件上移动而 不时拖动时发生.

　　
依据我们的游戏设计，我们在这要使用到MouseListener接口。实现接口后。我们要在init()函数加入监听器addMouseLisener
()，来监听对applet的响应事件。

　　
知道了鼠标事件的处理，我们再来回顾一下上面提到的球反弹设计，现在我们要如何处理了球的控制呢？让我们想一想，不错

，可能你已经发现了，我们照样可通过改变speed方向来实现回弹控制操作。在mousePressed(){}事件中加入下面的代码,我们的回弹
控制就设计完成。

speed = -4

　　
记得在释放applet资源时，我们要释放mouseListener资源。在destory()中加入

removeMouseListener(this);

　　
可能有些朋友会使用mouseDown()方法，mouseDown()在此我建议大家不要再使用这个方法了，它已经是被淘汰的产品。是为了
兼容JDK1.0而带到JDK1.4中来的。

六、键盘监听技术

　　
知道了鼠标的操作处理，键盘的操作处理就很简单了。我们只要实现keyListener接口，并在相应的事件中加入我们要实现的代
码。

　　　 KeyPressed: 当按键时发生

　　　 KeyReleased:当翻译键时发生

　　　 KeyTyped:当打击键时发生

　　
由于在后面我们设计的游戏中我们不会使用到键盘操作，键盘事件处理我们就交给大家自己去实现。

　　
现在我们来回顾一下我们能做什么了？移动一个物体，加载声音和图片，用鼠标对游戏进行一定的控制。哦，我的天，我们已

经可以做自己的很简单的游戏了。是的，你可以了，我认为在此，大家可以放下教程，把自己小时候一直想玩的游戏，把自己学程序

时一直想做的游戏自己进行设计实现，这对你的帮助将是非常大的。对你的编程水平也是一个很大的提高。

　　
当然如果你仍然认为自己认识还不是很深，下面让我们来设计一个完整的游戏。这将是一个很有意思的过程。

　　 第一个游戏-"保卫者"

　　 主线思路：

　　
真正做自己的游戏是总是很兴奋。在开始任何事情之前，我们都要有个好的设计，游戏更不例外。下面我们就以上面的例子为

本。设计一个”保卫者”的游戏。游戏思路本身很简单，从屏幕的顶端不断的有炸弹落下来，而我们这些”保卫者”
要在它们着地

之前，用鼠标点击让它反弹回去，不让它落到地面上来，但是球在上升过程中我们也要注意不让它撞到顶上。如果撞到顶上或地画，

你的生命点数都会减少。每点中一个炸弹你的分数就会增加。当你的生命点数为零。”Game
Over”。

　　 设计结构：

　　 1.模块设计:

　　 游戏的结构很简单，由三个模块组成。

　　
Denfen类：Denfen类控制整个游戏主线程，初始化炸弹类，并绘制屏幕上的炸弹数量及处理炸弹的移动,并监听鼠标事件

　　
Bomb类：主要是判断炸弹的速度，方向，是否撞到地面和点击事件

　　 Denfense类：主要用来处理游戏者的记分和生命点数

　　 2.方法实现：

　　 Denfen:

　　 init(): 初始化所有对象，包括声音文件的加载，Bomb类的生成

　　 run(): 处理炸弹的下降运动

　　 paint(...):绘制炸弹及相关的数据记录显示

　　 update(...): 实现屏幕图像的双缓冲,消除闪烁

　　 mouseProcess (...):
利用mouseEvent事件监听来处理鼠标按下事件，并根据鼠标当时的x坐标和y坐标判断是否点中炸弹。

　　
addBomb():利用默认值来动态实现bomb的生成，这里我们利用了数组来记录的。默认值是3，大家可依据自己的爱好增加或减少
记录。

　　 Denfenser:

　　 Score:积分

　　 Life:生命点

　　 AddScore():增加游戏者的积分

　　 Death()：减少游戏者的生命点数

　　 getScore():获得当前的积分数

　　 getLife():获得当前的生命点数

　　 Bomb:

　　 Bomb(...):
构造函数，初始化炸弹的位置，声音，颜色等相关变量的值.

　　 down():处理bomb的下降

　　 isRebound
():反向回弹炸弹的方向，并根据积分来加快炸弹的下降速度

　　 userHit (int x, int y):游戏者是否点中炸弹。

　　 wasHitEarth():
判断炸弹是否撞击到地面或顶面，如果是生命点将减少。

　　 DrawBomb(Graphics g): 绘制Bomb图象。

　　 3.工作原理：

　　
首先我们在init()方法中加载所有游戏必要的资源，包括声音，鼠标事件的监听、背景等相关设置。利用addBomb()方法增加

bomb的数量、初始位置及初始化颜色。再利用start()启动线程。线程调用run()方法，处理炸弹下降运动down()。Repaint()会在每

一个单位时间调用paint()方法不断的刷新屏幕，paint()调用Bomb.addBomb()绘制炸弹。当游戏者按下鼠标，mousePress()事件激活

，判断是否点中了炸弹。如果点中addScore()自动加1分。如果没有点中炸弹，炸弹继续下降，当撞到屏幕wasHitEarth()方法激活，

其内调用death()方法，减少Denfenser.life生命点,同时audio.play()处理声音的播放，用以提示游戏者。当你的生命点数小于0时
”Game Over”。

　　
这个游戏并不是很完善。下面提到一些改进方法，大家可以动手试试。做出适合自己的游戏风格来。具体的源代码及实现过程
请大家从这里下载.

　　 4.游戏的改进：

　　
背景的替换，本例的背景用的是函数setBackground()，大家可用相应的图形来代替。

　　
炸弹数量的增加，为了减少复杂度，例子用到的炸弹数量是固定值3,我们可根据积分的多少，在游戏中动态的增加炸弹的数量
。

　　
等级的设置，本游戏中没有等级的功能。如果大家在游戏中加入等级，依据不同的等级不断的变换游戏的模式，这将是很有意
思的过程。

　　
模式改变。我们可以在游戏中实现自己的模式。如消灭炸弹。点一个炸弹，就让炸弹从屏幕上消灭。

　　
我们还可以增加一个游戏者，加大游戏的可玩性。增加键盘的处理功能。加大游戏的灵活性。

　　 还有很多很多的处理和玩法，这都等着你去发掘。相信java
游戏编程将会是一个很有意思的学习过程。

七、附录：缓冲机制

　　 . 缓冲区
缓冲区用来储存着色的像素（影像）在视频内存中的区域。缓冲区的大小由解析度和色深决定，例如800x600，16bit
色的缓冲区就占用800x600x2（16bit=2bytes）的内存区域。

　　 (1)
前置Buffer是当前显示在萤幕上的缓冲区，后置Buffer是尚未显示在萤幕上的缓冲区。

　　 (2) Single
Buffering使用一个前置缓冲区，在着色的同时影像立即显示在萤幕上。因此当萤幕更新影像时会出现闪烁的现象
。Single Buffering在目前的程序中已很少使用。

　　 (3) Double
Buffering则使用两个缓冲区，一个前置Buffer，一个后置Buffer。所谓前置和后置是相对而言的。前置缓存的像

素在屏幕上显示的同时，显卡正在紧张地着色后置缓存中的像素。

　　
后置缓存的像素上色完毕后是以Vsync信号的形式等待。在前置缓存和后置缓存交换后，新一轮的着色工作又重新开始。这正如

舞台话剧中前台和后台的演员一般。在前台演员表演时，后台的演员仍在进行最后的排练。前台的演员下场时正是后台演员登场的时

间。唯一不同的是前置和后置缓存是循环轮番上阵，而演员表演完毕一般都不再出场。目前大多数游戏内定都使用Double
Buffering
。

　　 (4) Triple
Buffering使用一个前置缓存和两个后置缓存。在着色完第一个后置缓冲区的数据后，立即开始处理第二个后置缓
冲区。今天，不少新游戏都采用的是Triple Buffering，Trible
Buffering正逐渐成为发展的趋势，因为它没有Vsync(萤幕的垂直刷
新频率)等待的时间，游戏也将更加流畅。Triple
Buffering也是3Dmark2000测试的内定值设定。