南强小屋 Design By 杰米
接触 canvas 也只有一个多月，第一次完整实现一个游戏流程，收获还是挺大的。
射击游戏截图
先上 demo：https://littleyljy.github.io/demo/shootgame/
游戏规则
要求玩家控制飞机发射子弹，消灭会移动的怪兽，如果全部消灭了则游戏成功，如果怪兽移动到底部则游戏失败。
- 使用 ← 和 → 操作飞机
- 使用空格（space）进行射击
- 需有暂停功能
- 多关卡
场景切换
游戏分为几个场景：
- 开始游戏（.game-intro）
- 游戏中（#canvas）
- 游戏失败（.game-failed）
- 游戏成功（.game-success）
- 游戏通关（.game-all-success）
- 暂停（.game-stop）
实现场景切换，其实是先把所有场景 display: none , 然后通过 js 控制 data-status 分别为 start 、playing 、failed 、success 、all-success 、stop 来实现对应场景 display: block 。
HTML 和 CSS 如下：
<div id="game" data-status="start">
<div class="game-panel">
<section class="game-intro game-ui">
<h1 class="section-title">射击游戏</h1>
<p class="game-desc">这是一个令人欲罢不能的射击游戏，使用 ← 和 → 操作你的飞机，使用空格（space）进行射击，使用回车（enter）暂停游戏。一起来消灭宇宙怪兽吧！</p>
<p class="game-level">当前Level: 1</p>
<button class="js-play button">开始游戏</button>
</section>
<section class="game-failed game-ui">
<h1 class="section-title">游戏结束</h1>
<p class="game-info-text">最终得分: <span class="score"></span></p>
<button class="js-replay button">重新开始</button>
</section>
<section class="game-success game-ui">
<h1 class="section-title">游戏成功</h1>
<p class="game-next-level game-info-text"></p>
<button class="js-next button">继续游戏</button>
</section>
<section class="game-all-success game-ui">
<h1 class="section-title">通关成功</h1>
<p class="game-next-level game-info-text">你已经成功地防御了怪兽的所有攻击。</p>
<button class="js-replay button">再玩一次</button>
</section>
<section class="game-stop game-ui">
<h1 class="section-title">游戏暂停</h1>
<button class="js-stop button">游戏继续</button>
</section>
</div>
<div class="game-info game-ui">
<span class="title">分数:</span>
<span class="score"></span>
</div>
<canvas id="canvas" width="700" height="600">
<!-- 动画画板 -->
</canvas>
</div>
#game{
width: 700px;
height: 600px;
position: relative;
left: 50%;
top: 40px;
margin: 0 0 0 -350px;
background: linear-gradient(-180deg, #040024 0%, #07165C 97%);
}
.game-ui{
display: none;
padding: 55px;
box-sizing: border-box;
height: 100%;
}
[data-status="start"] .game-intro {
display: block;
padding-top: 180px;
background: url(./img/bg.png) no-repeat 430px 180px;
background-size: 200px;
}
[data-status="playing"] .game-info {
display: block;
position: absolute;
top:0;
left:0;
padding:20px;
}
[data-status="failed"] .game-failed,
[data-status="success"] .game-success,
[data-status="all-success"] .game-all-success,
[data-status="stop"] .game-stop{
display: block;
padding-top: 180px;
background: url(./img/bg-end.png) no-repeat 380px 190px;
background-size: 250px;
}
面向对象
整个游戏可以把怪兽（Enemy）、飞机（Plane）、子弹（Bullet）都当作对象，另外还有配置对象（CONFIG）和控制游戏逻辑的游戏对象（GAME）。
游戏相关配置
/**
* 游戏相关配置
* @type {Object}
*/
var CONFIG = {
status: 'start', // 游戏开始默认为开始中
level: 1, // 游戏默认等级
totalLevel: 6, // 总共6关
numPerLine: 7, // 游戏默认每行多少个怪兽
canvasPadding: 30, // 默认画布的间隔
bulletSize: 10, // 默认子弹长度
bulletSpeed: 10, // 默认子弹的移动速度
enemySpeed: 2, // 默认敌人移动距离
enemySize: 50, // 默认敌人的尺寸
enemyGap: 10, // 默认敌人之间的间距
enemyIcon: './img/enemy.png', // 怪兽的图像
enemyBoomIcon: './img/boom.png', // 怪兽死亡的图像
enemyDirection: 'right', // 默认敌人一开始往右移动
planeSpeed: 5, // 默认飞机每一步移动的距离
planeSize: {
width: 60,
height: 100
}, // 默认飞机的尺寸,
planeIcon: './img/plane.png'
};
定义父类
因为怪兽（Enemy）、飞机（Plane）、子弹（Bullet）都有相同的 x, y, size, speed 属性和 move() 方法，所以可以定义一个父类 Element，通过子类继承父类的方式实现。
/*父类：包含x y speed move() draw()*/
var Element = function (opts) {
this.opts = opts || {};
//设置坐标、尺寸、速度
this.x = opts.x;
this.y = opts.y;
this.size = opts.size;
this.speed = opts.speed;
};
Element.prototype.move = function (x, y) {
var addX = x || 0;
var addY = y || 0;
this.x += addX;
this.y += addY;
};
//继承原型的函数
function inheritPrototype(subType, superType) {
var proto = Object.create(superType.prototype);
proto.constructor = subType;
subType.prototype = proto;
}
move(x, y) 方法根据传入的 (x, y) 值自叠加。
定义怪兽
怪兽包含特有属性：怪兽状态、图像、控制爆炸状态持续的 boomCount ，和 draw()、down()、direction()、booming() 方法。
/*敌人*/
var Enemy = function (opts) {
this.opts = opts || {};
//调用父类属性
Element.call(this, opts);
//特有属性状态和图像
this.status = 'normal';//normal、booming、noomed
this.enemyIcon = opts.enemyIcon;
this.enemyBoomIcon = opts.enemyBoomIcon;
this.boomCount = 0;
};
//继承Element方法
inheritPrototype(Enemy, Element);
//方法：绘制敌人
Enemy.prototype.draw = function () {
if (this.enemyIcon && this.enemyBoomIcon) {
switch (this.status) {
case 'normal':
var enemyIcon = new Image();
enemyIcon.src = this.enemyIcon;
ctx.drawImage(enemyIcon, this.x, this.y, this.size, this.size);
break;
case 'booming':
var enemyBoomIcon = new Image();
enemyBoomIcon.src = this.enemyBoomIcon;
ctx.drawImage(enemyBoomIcon, this.x, this.y, this.size, this.size);
break;
case 'boomed':
ctx.clearRect(this.x, this.y, this.size, this.size);
break;
default:
break;
}
}
return this;
};
//方法：down 向下移动
Enemy.prototype.down = function () {
this.move(0, this.size);
return this;
};
//方法：左右移动
Enemy.prototype.direction = function (direction) {
if (direction === 'right') {
this.move(this.speed, 0);
} else {
this.move(-this.speed, 0);
}
return this;
};
//方法：敌人爆炸
Enemy.prototype.booming = function () {
this.status = 'booming';
this.boomCount += 1;
if (this.boomCount > 4) {
this.status = 'boomed';
}
return this;
}
- draw() 主要是根据怪兽的状态绘制不同的图像。
- down() 调用父类 move() 方法，传入 y 值控制怪兽向下移动。
- direction() 根据传入的方向值控制左/右移动。
- booming() 让爆炸状态持续4帧，4帧后再消失。
定义子弹
子弹有 fly() 、draw() 方法。
/*子弹*/
var Bullet = function (opts) {
this.opts = opts || {};
Element.call(this, opts);
};
inheritPrototype(Bullet, Element);
//方法：让子弹飞
Bullet.prototype.fly = function () {
this.move(0, -this.speed);
return this;
};
//方法：绘制子弹
Bullet.prototype.draw = function () {
ctx.beginPath();
ctx.strokeStyle = '#fff';
ctx.moveTo(this.x, this.y);
ctx.lineTo(this.x, this.y - CONFIG.bulletSize);
ctx.closePath();
ctx.stroke();
return this;
};
- fly() 调用父类 move() 方法，传入 y 值控制子弹向上移动。
- draw() 因为子弹其实就是一条长度为 10 的直线，通过绘制路径的方式画出子弹。
定义飞机
飞机对象包含特有属性：状态、宽高、图像、横坐标最大最小值，有 hasHit()、draw()、direction()、shoot()、drawBullets() 方法。
/*飞机*/
var Plane = function (opts) {
this.opts = opts || {};
Element.call(this, opts);
//特有属性状态和图像
this.status = 'normal';
this.width = opts.width;
this.height = opts.height;
this.planeIcon = opts.planeIcon;
this.minX = opts.minX;
this.maxX = opts.maxX;
//子弹相关
this.bullets = [];
this.bulletSpeed = opts.bulletSpeed || CONFIG.bulletSpeed;
this.bulletSize = opts.bulletSize || CONFIG.bulletSize;
};
//继承Element方法
inheritPrototype(Plane, Element);
//方法：子弹击中目标
Plane.prototype.hasHit = function (enemy) {
var bullets = this.bullets;
for (var i = bullets.length - 1; i >= 0; i--) {
var bullet = bullets[i];
var isHitPosX = (enemy.x < bullet.x) && (bullet.x < (enemy.x + enemy.size));
var isHitPosY = (enemy.y < bullet.y) && (bullet.y < (enemy.y + enemy.size));
if (isHitPosX && isHitPosY) {
this.bullets.splice(i, 1);
return true;
}
}
return false;
};
//方法：绘制飞机
Plane.prototype.draw = function () {
this.drawBullets();
var planeIcon = new Image();
planeIcon.src = this.planeIcon;
ctx.drawImage(planeIcon, this.x, this.y, this.width, this.height);
return this;
};
//方法：飞机方向
Plane.prototype.direction = function (direction) {
var speed = this.speed;
var planeSpeed;
if (direction === 'left') {
planeSpeed = this.x < this.minX ? 0 : -speed;
} else {
planeSpeed = this.x > this.maxX ? 0 : speed;
}
console.log('planeSpeed:', planeSpeed);
console.log('this.x:', this.x);
console.log('this.minX:', this.minX);
console.log('this.maxX:', this.maxX);
this.move(planeSpeed, 0);
return this;//方便链式调用
};
//方法：发射子弹
Plane.prototype.shoot = function () {
var bulletPosX = this.x + this.width / 2;
this.bullets.push(new Bullet({
x: bulletPosX,
y: this.y,
size: this.bulletSize,
speed: this.bulletSpeed
}));
return this;
};
//方法：绘制子弹
Plane.prototype.drawBullets = function () {
var bullets = this.bullets;
var i = bullets.length;
while (i--) {
var bullet = bullets[i];
bullet.fly();
if (bullet.y <= 0) {
bullets.splice(i, 1);
}
bullet.draw();
}
};
- hasHit() 判断飞机发射的子弹是否击中怪兽，主要是判断子弹的横坐标是否在[怪兽横坐标,怪兽横坐标+怪兽高度]范围内，同时子弹的纵坐标在[怪兽纵坐标,怪兽纵坐标+怪兽宽度]范围内，击中返回 true，并移除该子弹。
- draw() 绘制子弹和飞机。
- direction() 因为飞机移动范围有左右边界，需要判断飞机横坐标是否到达边界，如果到达边界 planeSpeed 为 0，不再移动。
- shoot() 创建子弹对象，保存到 bullets 数组，子弹横坐标为飞机横坐标加上飞机宽度的一半。
- drawBullets() 绘制子弹，从数组最后往回遍历子弹对象数组，调用子弹 fly() 方法，如果子弹向上飞出屏幕，则移除这颗子弹。
定义键盘事件
键盘事件有以下几种状态：
- keydown：用户在键盘上按下某按键时发生。一直按着某按键则会不断触发（opera 浏览器除外）。
- keypress：用户按下一个按键，并产生一个字符时发生（也就是不管类似 shift、alt、ctrl 之类的键，就是说用户按了一个能在屏幕上输出字符的按键 keypress 事件才会触发）。一直按着某按键则会不断触发。
- keyup：用户释放某一个按键是触发。
因为飞机需要按下左键（keyCode=37）右键（keyCode=39）时（keydown）一直移动，释放时 keyup 不移动。按下空格（keyCode=32）或上方向键（keyCode=38）时（keydown）发射子弹，释放时 keyup 停止发射。另外按下回车键（keyCode=13）暂停游戏。所以，需要定义一个 KeyBoard 对象监听 onkeydown 和 onkeyup 是否按下或释放某个键。
因为左右键是矛盾的，为保险起见，按下左键时需要把右键 设为 false。右键同理。
//键盘事件
var KeyBoard = function () {
document.onkeydown = this.keydown.bind(this);
document.onkeyup = this.keyup.bind(this);
};
//KeyBoard对象
KeyBoard.prototype = {
pressedLeft: false,
pressedRight: false,
pressedUp: false,
heldLeft: false,
heldRight: false,
pressedSpace: false,
pressedEnter: false,
keydown: function (e) {
var key = e.keyCode;
switch (key) {
case 32://空格-发射子弹
this.pressedSpace = true;
break;
case 37://左方向键
this.pressedLeft = true;
this.heldLeft = true;
this.pressedRight = false;
this.heldRight = false;
break;
case 38://上方向键-发射子弹
this.pressedUp = true;
break;
case 39://右方向键
this.pressedLeft = false;
this.heldLeft = false;
this.pressedRight = true;
this.heldRight = true;
break;
case 13://回车键-暂停游戏
this.pressedEnter = true;
break;
}
},
keyup: function (e) {
var key = e.keyCode;
switch (key) {
case 32:
this.pressedSpace = false;
break;
case 37:
this.heldLeft = false;
this.pressedLeft = false;
break;
case 38:
this.pressedUp = false;
break;
case 39:
this.heldRight = false;
this.pressedRight = false;
break;
case 13:
this.pressedEnter = false;
break;
}
}
};
游戏逻辑
游戏对象（GAME）包含了整个游戏的逻辑，包括init（初始化）、bindEvent（绑定按钮）、setStatus（更新游戏状态）、play（游戏中）、stop（暂停）、end（结束）等，在此不展开描述。也包含了生成怪兽、绘制游戏元素等函数。
// 整个游戏对象
var GAME = {
//一系列逻辑函数
//游戏元素函数
}
1、初始化
初始化函数主要是定义飞机初始坐标、飞机移动范围、怪兽移动范围，以及初始化分数、怪兽数组，创建 KeyBoard 对象，只执行一次。
/**
* 初始化函数,这个函数只执行一次
* @param {object} opts
* @return {[type]} [description]
*/
init: function (opts) {
//设置opts
var opts = Object.assign({}, opts, CONFIG);//合并所有参数
this.opts = opts;
this.status = 'start';
//计算飞机对象初始坐标
this.planePosX = canvasWidth / 2 - opts.planeSize.width;
this.planePosY = canvasHeight - opts.planeSize.height - opts.canvasPadding;
//飞机极限坐标
this.planeMinX = opts.canvasPadding;
this.planeMaxX = canvasWidth - opts.canvasPadding - opts.planeSize.width;
//计算敌人移动区域
this.enemyMinX = opts.canvasPadding;
this.enemyMaxX = canvasWidth - opts.canvasPadding - opts.enemySize;
//分数设置为0
this.score = 0;
this.enemies = [];
this.keyBoard = new KeyBoard();
this.bindEvent();
this.renderLevel();
},
2、绑定按钮事件
因为几个游戏场景中包含开始游戏（playBtn）、重新开始（replayBtn）、下一关游戏（nextBtn）、暂停游戏继续（stopBtn）几个按钮。我们需要给不同按钮执行不同事件。
首先定义 var self = this; 的原因是 this 的用法。在 bindEvent 函数中， this 指向 GAME 对象，而在 playBtn.onclick = function () {}; 中 this 指向了 playBtn ，这显然不是我们希望的，因为 playBtn 没有 play() 事件，GAME 对象中才有。因此需要把GAME 对象赋值给一个变量 self ，然后才能在 playBtn.onclick = function () {}; 中调用 play() 事件。
需要注意的是 replayBtn 按钮在闯关失败和通关场景都有出现，因此获取的是所有 .js-replay 的集合。然后 forEach 遍历每个 replayBtn 按钮，重置关卡和分数，调用 play() 事件。
bindEvent: function () {
var self = this;
var playBtn = document.querySelector('.js-play');
var replayBtn = document.querySelectorAll('.js-replay');
var nextBtn = document.querySelector('.js-next');
var stopBtn = document.querySelector('.js-stop');
// 开始游戏按钮绑定
playBtn.onclick = function () {
self.play();
};
//重新开始游戏按钮绑定
replayBtn.forEach(function (e) {
e.onclick = function () {
self.opts.level = 1;
self.play();
self.score = 0;
totalScoreText.innerText = self.score;
};
});
// 下一关游戏按钮绑定
nextBtn.onclick = function () {
self.opts.level += 1;
self.play();
};
// 暂停游戏继续按钮绑定
stopBtn.onclick = function () {
self.setStatus('playing');
self.updateElement();
};
},
3、生成飞机
createPlane: function () {
var opts = this.opts;
this.plane = new Plane({
x: this.planePosX,
y: this.planePosY,
width: opts.planeSize.width,
height: opts.planeSize.height,
minX: this.planeMinX,
speed: opts.planeSpeed,
maxX: this.planeMaxX,
planeIcon: opts.planeIcon
});
}
4、生成一组怪兽
因为怪兽都是成组出现的，每一关的怪兽数量也不同，两个 for 循环的作用就是生成一行怪兽，根据关数（level）增加 level 行怪兽。或者增加怪兽的速度（speed: speed + i,）来提高每一关难度等。
//生成敌人
createEnemy: function (enemyType) {
var opts = this.opts;
var level = opts.level;
var enemies = this.enemies;
var numPerLine = opts.numPerLine;
var padding = opts.canvasPadding;
var gap = opts.enemyGap;
var size = opts.enemySize;
var speed = opts.enemySpeed;
//每升级一关敌人增加一行
for (var i = 0; i < level; i++) {
for (var j = 0; j < numPerLine; j++) {
//综合元素的参数
var initOpt = {
x: padding + j * (size + gap),
y: padding + i * (size + gap),
size: size,
speed: speed,
status: enemyType,
enemyIcon: opts.enemyIcon,
enemyBoomIcon: opts.enemyBoomIcon
};
enemies.push(new Enemy(initOpt));
}
}
return enemies;
},
5、更新怪兽
获取怪兽数组的 x 值，判断是否到达画布边界，如果到达边界则怪兽向下移动。同时也要监听怪兽状态，正常状态下的怪兽是否被击中，爆炸状态下的怪兽，消失的怪兽要从数组剔除，同时得分。
//更新敌人状态
updateEnemeis: function () {
var opts = this.opts;
var plane = this.plane;
var enemies = this.enemies;
var i = enemies.length;
var isFall = false;//敌人下落
var enemiesX = getHorizontalBoundary(enemies);
if (enemiesX.minX < this.enemyMinX || enemiesX.maxX >= this.enemyMaxX) {
console.log('enemiesX.minX', enemiesX.minX);
console.log('enemiesX.maxX', enemiesX.maxX);
opts.enemyDirection = opts.enemyDirection === 'right' ? 'left' : 'right';
console.log('opts.enemyDirection', opts.enemyDirection);
isFall = true;
}
//循环更新敌人
while (i--) {
var enemy = enemies[i];
if (isFall) {
enemy.down();
}
enemy.direction(opts.enemyDirection);
switch (enemy.status) {
case 'normal':
if (plane.hasHit(enemy)) {
enemy.booming();
}
break;
case 'booming':
enemy.booming();
break;
case 'boomed':
enemies.splice(i, 1);
this.score += 1;
break;
default:
break;
}
}
},
getHorizontalBoundary 函数的作用是遍历数组每个元素的 x 值，筛选出更大或更小的值，从而获得数组最大和最小的 x 值。
//获取数组横向边界
function getHorizontalBoundary(array) {
var min, max;
array.forEach(function (item) {
if (!min && !max) {
min = item.x;
max = item.x;
} else {
if (item.x < min) {
min = item.x;
}
if (item.x > max) {
max = item.x;
}
}
});
return {
minX: min,
maxX: max
}
}
6、更新键盘面板
按下回车键执行 stop() 函数，按下左键执行飞机左移，按下右键执行飞机右移，按下空格执行飞机发射子弹，为了不让子弹连成一条直线，在这里设置 keyBoard.pressedUp 和 keyBoard.pressedSpace 为 false。
updatePanel: function () {
var plane = this.plane;
var keyBoard = this.keyBoard;
if (keyBoard.pressedEnter) {
this.stop();
return;
}
if (keyBoard.pressedLeft || keyBoard.heldLeft) {
plane.direction('left');
}
if (keyBoard.pressedRight || keyBoard.heldRight) {
plane.direction('right');
}
if (keyBoard.pressedUp || keyBoard.pressedSpace) {
keyBoard.pressedUp = false;
keyBoard.pressedSpace = false;
plane.shoot();
}
},
7、绘制所有元素
draw: function () {
this.renderScore();
this.plane.draw();
this.enemies.forEach(function (enemy) {
//console.log('draw:this.enemy',enemy);
enemy.draw();
});
},
8、更新所有元素
首先判断怪兽数组长度是否为 0 ，为 0 且 level 等于 totalLevel 说明通关，否则显示下一关游戏准备画面；如果怪兽数组 y 坐标大于飞机 y 坐标加怪兽高度，显示游戏失败。
canvas 动画的原理就是不断绘制、更新、清除画布。
游戏暂停的原理就是阻止 requestAnimationFrame() 函数执行，但不重置元素。因此判断 status 的状态为 stop 时跳出函数。
//更新所有元素状态
updateElement: function () {
var self = this;
var opts = this.opts;
var enemies = this.enemies;
if (enemies.length === 0) {
if (opts.level === opts.totalLevel) {
this.end('all-success');
} else {
this.end('success');
}
return;
}
if (enemies[enemies.length - 1].y >= this.planePosY - opts.enemySize) {
this.end('failed');
return;
}
//清理画布
ctx.clearRect(0, 0, canvasWidth, canvasHeight);
//绘制画布
this.draw();
//更新元素状态
this.updatePanel();
this.updateEnemeis();
//不断循环updateElement
requestAnimationFrame(function () {
if(self.status === 'stop'){
return;
}else{
self.updateElement();
}
});
},
写在最后
通过以上几个步骤，游戏的基本功能就完成了，其他一些游戏流程控制，包括开始、结束、得分计算等在此就不叙述了。
可以优化的地方：在按住空格键的时候，可以连续发射子弹。但是，这时再按一下方向键，发现无法再发射子弹了。最好是能移动的时候，也能保持着子弹的发射。
canvas 做游戏还是比较有趣的，另外还可以把这个游戏加以扩展，改成手机版，画布尺寸通过获取屏幕宽高确定，键盘部分改成触摸事件（touchstart、touchmove、touchend），怪兽出现方式也可以改成从屏幕顶端随机下落，怪兽增加血量（如射击4次才消失）等。
下载地址：https://github.com/littleyljy/shoot
以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持。
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