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分类:计算机知识

H5 游戏开发:推金币

2017/11/10 · HTML5 · 1 评论 · 游戏

原文出处: 凹凸实验室   

近期参与开发的一款「京东11.11推金币赢现金」(已下线)小游戏一经发布上线就在朋友圈引起大量传播。看到大家玩得不亦乐乎,同时也引发不少网友激烈讨论,有的说很带劲,有的大呼被套路被耍猴(无奈脸),这都与我的预期相去甚远。在相关业务数据呈呈上涨过程中,曾一度被微信「有关部门」盯上并要求做出调整,真是受宠若惊。接下来就跟大家分享下开发这款游戏的心路历程。

H5游戏开发:套圈圈

2018/01/25 · HTML5 · 游戏

原文出处: 凹凸实验室   

 

背景介绍

一年一度的双十一狂欢购物节即将拉开序幕,H5 互动类小游戏作为京东微信手Q营销特色玩法,在今年预热期的第一波造势中,势必要玩点新花样,主要肩负着社交传播和发券的目的。推金币以传统街机推币机为原型,结合手机强大的能力和生态衍生出可玩性很高的玩法。

前言

虽然本文标题为介绍一个水压套圈h5游戏,但是窃以为仅仅如此对读者是没什么帮助的,毕竟读者们的工作生活很少会再写一个类似的游戏,更多的是面对需求的挑战。我更希望能举一反三,给大家在编写h5游戏上带来一些启发,无论是从整体流程的把控,对游戏框架、物理引擎的熟悉程度还是在某一个小难点上的思路突破等。因此本文将很少详细列举实现代码,取而代之的是以伪代码展现思路为主。

游戏 demo 地址:

前期预研

在体验过 AppStore 上好几款推金币游戏 App 后,发现游戏核心模型还是挺简单的,不过 H5 版本的实现在网上很少见。由于团队一直在做 2D 类互动小游戏,在 3D 方向暂时没有实际的项目输出,然后结合此次游戏的特点,一开始想挑战用 3D 来实现,并以此项目为突破口,跟设计师进行深度合作,抹平开发过程的各种障碍。

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由于时间紧迫,需要在短时间内敲定方案可行性,否则项目延期人头不保。在快速尝试了 Three.js + Ammo.js 方案后,发现不尽人意,最终因为各方面原因放弃了 3D 方案,主要是不可控因素太多:时间上、设计及技术经验上、移动端 WebGL 性能表现上,主要还是业务上需要对游戏有绝对的控制,加上是第一次接手复杂的小游戏,担心项目无法正常上线,有点保守,此方案遂卒。

如果读者有兴趣的话可以尝试下 3D 实现,在建模方面,首推 Three.js ,入手非常简单,文档和案例也非常详实。当然入门的话必推这篇 Three.js入门指南,另外同事分享的这篇 Three.js 现学现卖 也可以看看,这里奉上粗糙的 推金币 3D 版 Demo

希望能给诸位读者带来的启发

  1. 技术选型
  2. 整体代码布局
  3. 难点及解决思路
  4. 优化点

技术选型

放弃了 3D 方案,在 2D 技术选型上就很从容了,最终确定用 CreateJS + Matter.js 组合作为渲染引擎和物理引擎,理由如下:

  • CreateJS 在团队内用得比较多,有一定的沉淀,加上有老司机带路,一个字「稳」;
  • Matter.js 身材纤细、文档友好,也有同事试玩过,完成需求绰绰有余。

技术选型

一个项目用什么技术来实现,权衡的因素有许多。其中时间是必须优先考虑的,毕竟效果可以减,但上线时间是死的。

本项目预研时间一周,真正排期时间只有两周。虽然由项目特点来看比较适合走 3D 方案,但时间明显是不够的。最后保守起见,决定采用 2D 方案尽量逼近真实立体的游戏效果。

从游戏复杂度来考虑,无须用到 Egret 或 Cocos 这些“牛刀”,而轻量、易上手、团队内部也有深厚沉淀的 CreateJS 则成为了渲染框架的首选。

另外需要考虑的是是否需要引入物理引擎,这点需要从游戏的特点去考虑。本游戏涉及重力、碰撞、施力等因素,引入物理引擎对开发效率的提高要大于学习使用物理引擎的成本。因此权衡再三,我引入了同事们已经玩得挺溜的 Matter.js。( Matter.js 文档清晰、案例丰富,是切入学习 web 游戏引擎的一个不错的框架)

技术实现

因为是 2D 版本,所以不需要建各种模型和贴图,整个游戏场景通过 canvas 绘制,覆盖在背景图上,然后再做下机型适配问题,游戏主场景就处理得差不多了,其他跟 3D 思路差不多,核心元素包含障碍物、推板、金币、奖品和技能,接下来就分别介绍它们的实现思路。

整体代码布局

在代码组织上,我选择了面向对象的手法,对整个游戏做一个封装,抛出一些控制接口给其他逻辑层调用。

伪代码:

<!-- index.html --> <!-- 游戏入口 canvas --> <canvas id="waterfulGameCanvas" width="660" height="570"></canvas>

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<!-- index.html -->
<!-- 游戏入口 canvas -->
<canvas id="waterfulGameCanvas" width="660" height="570"></canvas>

// game.js /** * 游戏对象 */ class Waterful { // 初始化函数 init () {} // CreateJS Tick,游戏操作等事件的绑定放到游戏对象内 eventBinding () {} // 暴露的一些方法 score () {} restart () {} pause () {} resume () {} // 技能 skillX () {} } /** * 环对象 */ class Ring { // 于每一个 CreateJS Tick 都调用环自身的 update 函数 update () {} // 进针后的逻辑 afterCollision () {} }

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// game.js
/**
* 游戏对象
*/
class Waterful {
  // 初始化函数
  init () {}
  
  // CreateJS Tick,游戏操作等事件的绑定放到游戏对象内
  eventBinding () {}
  
  // 暴露的一些方法
  score () {}
  
  restart () {}
  
  pause () {}
  
  resume () {}
  
  // 技能
  skillX () {}
}
/**
* 环对象
*/
class Ring {
  // 于每一个 CreateJS Tick 都调用环自身的 update 函数
  update () {}
  
  // 进针后的逻辑
  afterCollision () {}
}

JavaScript

// main.js // 根据业务逻辑初始化游戏,调用游戏的各种接口 const waterful = new Waterful() waterful.init({...})

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// main.js
// 根据业务逻辑初始化游戏,调用游戏的各种接口
const waterful = new Waterful()
waterful.init({...})

障碍物

通过审稿确定金币以及奖品的活动区域,然后把活动区域之外的区域都作为障碍物,用来限制金币的移动范围,防止金币碰撞时超出边界。这里可以用 Matter.js 的 Bodies.fromVertices 方法,通过传入边界各转角的顶点坐标一次性绘制出形状不规则的障碍物。 不过 Matter.js 在渲染不规则形状时存在问题,需要引入 poly-decomp 做兼容处理。

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JavaScript

World.add(this.world, [ Bodies.fromVertices(282, 332,[ // 顶点坐标 { x: 0, y: 0 }, { x: 0, y: 890 }, { x: 140, y: 815 }, { x: 208, y: 614 }, { x: 548, y: 614 }, { x: 612, y: 815 }, { x: 750, y: 890 }, { x: 750, y: 0 } ]) ]);

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World.add(this.world, [
  Bodies.fromVertices(282, 332,[
    // 顶点坐标
    { x: 0, y: 0 },
    { x: 0, y: 890 },
    { x: 140, y: 815 },
    { x: 208, y: 614 },
    { x: 548, y: 614 },
    { x: 612, y: 815 },
    { x: 750, y: 890 },
    { x: 750, y: 0 }
  ])
]);

初始化

游戏的初始化接口主要做了4件事情:

  1. 参数初始化
  2. CreateJS 显示元素(display object)的布局
  3. Matter.js 刚体(rigid body)的布局
  4. 事件的绑定

下面主要聊聊游戏场景里各种元素的创建与布局,即第二、第三点。

推板

  • 创建:CreateJS 根据推板图片创建 Bitmap 对象比较简单,就不详细讲解了。这里着重讲下推板刚体的创建,主要是跟推板 Bitmap 信息进行同步。因为推板视觉上表现为梯形,所以这里用的梯形刚体,实际上方形也可以,只要能跟周围障碍物形成封闭区域,防止出现缝隙卡住金币即可,创建的刚体直接挂载到推板对象上,方便后续随时提取(金币的处理也是一样),代码大致如下:
JavaScript

var bounds = this.pusher.getBounds(); this.pusher.body =
Matter.Bodies.trapezoid( this.pusher.x, this.pusher.y, bounds.width,
bounds.height }); Matter.World.add(this.world,
[this.pusher.body]);

<table>
<colgroup>
<col style="width: 50%" />
<col style="width: 50%" />
</colgroup>
<tbody>
<tr class="odd">
<td><div class="crayon-nums-content" style="font-size: 13px !important; line-height: 15px !important;">
<div class="crayon-num" data-line="crayon-5b8f3a3238851771206130-1">
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</div>
<div class="crayon-num crayon-striped-num" data-line="crayon-5b8f3a3238851771206130-2">
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</div>
<div class="crayon-num" data-line="crayon-5b8f3a3238851771206130-3">
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<div class="crayon-num crayon-striped-num" data-line="crayon-5b8f3a3238851771206130-4">
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<div class="crayon-num" data-line="crayon-5b8f3a3238851771206130-5">
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<div class="crayon-num crayon-striped-num" data-line="crayon-5b8f3a3238851771206130-6">
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</div>
<div class="crayon-num" data-line="crayon-5b8f3a3238851771206130-7">
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<div class="crayon-num crayon-striped-num" data-line="crayon-5b8f3a3238851771206130-8">
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</div>
</div></td>
<td><div class="crayon-pre" style="font-size: 13px !important; line-height: 15px !important; -moz-tab-size:4; -o-tab-size:4; -webkit-tab-size:4; tab-size:4;">
<div id="crayon-5b8f3a3238851771206130-1" class="crayon-line">
var bounds = this.pusher.getBounds();
</div>
<div id="crayon-5b8f3a3238851771206130-2" class="crayon-line crayon-striped-line">
this.pusher.body = Matter.Bodies.trapezoid(
</div>
<div id="crayon-5b8f3a3238851771206130-3" class="crayon-line">
  this.pusher.x,
</div>
<div id="crayon-5b8f3a3238851771206130-4" class="crayon-line crayon-striped-line">
  this.pusher.y,
</div>
<div id="crayon-5b8f3a3238851771206130-5" class="crayon-line">
  bounds.width,
</div>
<div id="crayon-5b8f3a3238851771206130-6" class="crayon-line crayon-striped-line">
  bounds.height
</div>
<div id="crayon-5b8f3a3238851771206130-7" class="crayon-line">
});
</div>
<div id="crayon-5b8f3a3238851771206130-8" class="crayon-line crayon-striped-line">
Matter.World.add(this.world, [this.pusher.body]);
</div>
</div></td>
</tr>
</tbody>
</table>
  • 伸缩:由于推板会沿着视线方向前后移动,为了达到近大远小效果,所以需要在推板伸长和收缩过程中进行缩放处理,这样也可以跟两侧的障碍物边沿进行贴合,让场景看起来更具真实感(伪 3D),当然金币和奖品也需要进行同样的处理。由于推板是自驱动做前后伸缩移动,所以需要对推板及其对应的刚体进行位置同步,这样才会与金币刚体产生碰撞达到推动金币的效果。同时在外部改变(伸长技能)推板最大长度时,也需要让推板保持均匀的缩放比而不至于突然放大/缩小,所以整个推板代码逻辑包含方向控制、长度控制、速度控制、缩放控制和同步控制,代码大致如下:
JavaScript

var direction, velocity, ratio, deltaY, minY = 550, maxY = 720,
minScale = .74; Matter.Events.on(this.engine, 'beforeUpdate',
function (event) { // 长度控制(点击伸长技能时) if
(this.isPusherLengthen) { velocity = 90; this.pusherMaxY = maxY; }
else { velocity = 85; this.pusherMaxY = 620; } // 方向控制 if
(this.pusher.y &gt;= this.pusherMaxY) { direction = -1; //
移动到最大长度时结束伸长技能 this.isPusherLengthen = false; } else
if (this.pusher.y &lt;= this.pusherMinY) { direction = 1; } //
速度控制 this.pusher.y += direction * velocity; //
缩放控制,在最大长度变化时保持同样的缩放量,防止突然放大/缩小 ratio
= (1 - minScale) * ((this.pusher.y - minY) / (maxY - minY))
this.pusher.scaleX = this.pusher.scaleY = minScale + ratio; //
同步控制,刚体跟推板位置同步 Body.setPosition(this.pusher.body, { x:
this.pusher.x, y: this.pusher.y }); })

<table>
<colgroup>
<col style="width: 50%" />
<col style="width: 50%" />
</colgroup>
<tbody>
<tr class="odd">
<td><div class="crayon-nums-content" style="font-size: 13px !important; line-height: 15px !important;">
<div class="crayon-num" data-line="crayon-5b8f3a3238855483243812-1">
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</div>
<div class="crayon-num crayon-striped-num" data-line="crayon-5b8f3a3238855483243812-2">
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</div>
<div class="crayon-num" data-line="crayon-5b8f3a3238855483243812-3">
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<div class="crayon-num crayon-striped-num" data-line="crayon-5b8f3a3238855483243812-4">
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</div>
<div class="crayon-num" data-line="crayon-5b8f3a3238855483243812-5">
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</div>
<div class="crayon-num crayon-striped-num" data-line="crayon-5b8f3a3238855483243812-6">
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</div>
<div class="crayon-num" data-line="crayon-5b8f3a3238855483243812-7">
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</div>
<div class="crayon-num crayon-striped-num" data-line="crayon-5b8f3a3238855483243812-8">
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</div>
<div class="crayon-num" data-line="crayon-5b8f3a3238855483243812-9">
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</div>
<div class="crayon-num crayon-striped-num" data-line="crayon-5b8f3a3238855483243812-10">
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</div>
<div class="crayon-num" data-line="crayon-5b8f3a3238855483243812-11">
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</div>
<div class="crayon-num crayon-striped-num" data-line="crayon-5b8f3a3238855483243812-12">
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</div>
<div class="crayon-num" data-line="crayon-5b8f3a3238855483243812-13">
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</div>
<div class="crayon-num crayon-striped-num" data-line="crayon-5b8f3a3238855483243812-14">
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</div>
<div class="crayon-num" data-line="crayon-5b8f3a3238855483243812-15">
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</div>
<div class="crayon-num crayon-striped-num" data-line="crayon-5b8f3a3238855483243812-16">
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</div>
<div class="crayon-num" data-line="crayon-5b8f3a3238855483243812-17">
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</div>
<div class="crayon-num crayon-striped-num" data-line="crayon-5b8f3a3238855483243812-18">
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</div>
<div class="crayon-num" data-line="crayon-5b8f3a3238855483243812-19">
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</div>
<div class="crayon-num crayon-striped-num" data-line="crayon-5b8f3a3238855483243812-20">
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</div>
<div class="crayon-num" data-line="crayon-5b8f3a3238855483243812-21">
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</div>
<div class="crayon-num crayon-striped-num" data-line="crayon-5b8f3a3238855483243812-22">
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</div>
<div class="crayon-num" data-line="crayon-5b8f3a3238855483243812-23">
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</div>
<div class="crayon-num crayon-striped-num" data-line="crayon-5b8f3a3238855483243812-24">
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</div>
<div class="crayon-num" data-line="crayon-5b8f3a3238855483243812-25">
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</div>
<div class="crayon-num crayon-striped-num" data-line="crayon-5b8f3a3238855483243812-26">
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</div>
</div></td>
<td><div class="crayon-pre" style="font-size: 13px !important; line-height: 15px !important; -moz-tab-size:4; -o-tab-size:4; -webkit-tab-size:4; tab-size:4;">
<div id="crayon-5b8f3a3238855483243812-1" class="crayon-line">
var direction, velocity, ratio, deltaY, minY = 550, maxY = 720, minScale = .74;
</div>
<div id="crayon-5b8f3a3238855483243812-2" class="crayon-line crayon-striped-line">
Matter.Events.on(this.engine, 'beforeUpdate', function (event) {
</div>
<div id="crayon-5b8f3a3238855483243812-3" class="crayon-line">
  // 长度控制(点击伸长技能时)
</div>
<div id="crayon-5b8f3a3238855483243812-4" class="crayon-line crayon-striped-line">
  if (this.isPusherLengthen) {
</div>
<div id="crayon-5b8f3a3238855483243812-5" class="crayon-line">
    velocity = 90;
</div>
<div id="crayon-5b8f3a3238855483243812-6" class="crayon-line crayon-striped-line">
    this.pusherMaxY = maxY;
</div>
<div id="crayon-5b8f3a3238855483243812-7" class="crayon-line">
  } else {
</div>
<div id="crayon-5b8f3a3238855483243812-8" class="crayon-line crayon-striped-line">
    velocity = 85;
</div>
<div id="crayon-5b8f3a3238855483243812-9" class="crayon-line">
    this.pusherMaxY = 620;
</div>
<div id="crayon-5b8f3a3238855483243812-10" class="crayon-line crayon-striped-line">
  }
</div>
<div id="crayon-5b8f3a3238855483243812-11" class="crayon-line">
  // 方向控制
</div>
<div id="crayon-5b8f3a3238855483243812-12" class="crayon-line crayon-striped-line">
  if (this.pusher.y &gt;= this.pusherMaxY) {
</div>
<div id="crayon-5b8f3a3238855483243812-13" class="crayon-line">
    direction = -1;
</div>
<div id="crayon-5b8f3a3238855483243812-14" class="crayon-line crayon-striped-line">
    // 移动到最大长度时结束伸长技能
</div>
<div id="crayon-5b8f3a3238855483243812-15" class="crayon-line">
    this.isPusherLengthen = false;
</div>
<div id="crayon-5b8f3a3238855483243812-16" class="crayon-line crayon-striped-line">
  } else if (this.pusher.y &lt;= this.pusherMinY) {
</div>
<div id="crayon-5b8f3a3238855483243812-17" class="crayon-line">
    direction = 1;
</div>
<div id="crayon-5b8f3a3238855483243812-18" class="crayon-line crayon-striped-line">
  }
</div>
<div id="crayon-5b8f3a3238855483243812-19" class="crayon-line">
  // 速度控制
</div>
<div id="crayon-5b8f3a3238855483243812-20" class="crayon-line crayon-striped-line">
  this.pusher.y += direction * velocity;
</div>
<div id="crayon-5b8f3a3238855483243812-21" class="crayon-line">
  // 缩放控制,在最大长度变化时保持同样的缩放量,防止突然放大/缩小
</div>
<div id="crayon-5b8f3a3238855483243812-22" class="crayon-line crayon-striped-line">
  ratio = (1 - minScale) * ((this.pusher.y - minY) / (maxY - minY))
</div>
<div id="crayon-5b8f3a3238855483243812-23" class="crayon-line">
  this.pusher.scaleX = this.pusher.scaleY = minScale + ratio;
</div>
<div id="crayon-5b8f3a3238855483243812-24" class="crayon-line crayon-striped-line">
  // 同步控制,刚体跟推板位置同步
</div>
<div id="crayon-5b8f3a3238855483243812-25" class="crayon-line">
  Body.setPosition(this.pusher.body, { x: this.pusher.x, y: this.pusher.y });
</div>
<div id="crayon-5b8f3a3238855483243812-26" class="crayon-line crayon-striped-line">
})
</div>
</div></td>
</tr>
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</table>
  • 遮罩:推板伸缩实际上是通过改变坐标来达到位置上的变化,这样存在一个问题,就是在其伸缩时必然会导致缩进的部分「溢出」边界而不是被遮挡。

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所以需要做遮挡处理,这里用 CreateJS 的 mask 遮罩属性可以很好的做「溢出」裁剪:

JavaScript

var shape = new createjs.Shape(); shape.graphics.beginFill('#ffffff').drawRect(0, 612, 750, 220); this.pusher.mask = shape

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var shape = new createjs.Shape();
shape.graphics.beginFill('#ffffff').drawRect(0, 612, 750, 220);
this.pusher.mask = shape

最终效果如下:

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一、CreateJS 结合 Matter.js

阅读 Matter.js 的 demo 案例,都是用其自带的渲染引擎 Matter.Render。但是由于某些原因(后面会说到),我们需要使用 CreateJS 去渲染每个环的贴图。

不像 Laya 配有和 Matter.js 自身用法一致的 Render,CreateJS 需要单独创建一个贴图层,然后在每个 Tick 里把贴图层的坐标同步为 Matter.js 刚体的当前坐标。

伪代码:

JavaScript

createjs.Ticker.addEventListener('tick', e => { 环贴图的坐标 = 环刚体的坐标 })

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createjs.Ticker.addEventListener('tick', e => {
  环贴图的坐标 = 环刚体的坐标
})

使用 CreateJS 去渲染后,要单独调试 Matter.js 的刚体是非常不便的。建议写一个调试模式专门使用 Matter.js 的 Render 去渲染,以便跟踪刚体的运动轨迹。

金币

按正常思路,应该在点击屏幕时就在出币口创建金币刚体,让其在重力作用下自然掉落和回弹。但是在调试过程中发现,金币掉落后跟台面上其他金币产生碰撞会导致乱飞现象,甚至会卡到障碍物里面去(原因暂未知),后面改成用 TweenJS 的 Ease.bounceOut 来实现金币掉落动画,让金币掉落变得更可控,同时尽量接近自然掉落效果。这样金币从创建到消失过程就被拆分成了三个阶段:

  • 第一阶段

点击屏幕从左右移动的出币口创建金币,然后掉落到台面。需要注意的是,由于创建金币时是通过 appendChild 方式加入到舞台的,这样金币会非常有规律的在 z 轴方向上叠加,看起来非常怪异,所以需要随机设置金币的 z-index,让金币叠加更自然,伪代码如下:

JavaScript

var index = Utils.getRandomInt(1, Game.coinContainer.getNumChildren()); Game.coinContainer.setChildIndex(this.coin, index);

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var index = Utils.getRandomInt(1, Game.coinContainer.getNumChildren());
Game.coinContainer.setChildIndex(this.coin, index);
  • 第二阶段

由于金币已经不需要重力场,所以需要设置物理世界的重力为 0,这样金币不会因为自身重量(需要设置重量来控制碰撞时移动的速度)做自由落体运动,安安静静的平躺在台面上,等待跟推板、其他金币和障碍物之间产生碰撞:

JavaScript

this.engine = Matter.Engine.create(); this.engine.world.gravity.y = 0;

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this.engine = Matter.Engine.create();
this.engine.world.gravity.y = 0;

由于游戏主要逻辑都集中这个阶段,所以处理起来会稍微复杂些。真实情况下如果金币掉落并附着在推板上后,会跟随推板的伸缩而被带动,最终在推板缩进到最短时被背后的墙壁阻挡而挤下推板,此过程看起来简单但实现起来会非常耗时,最后因为时间上紧迫的这里也做了简化处理,就是不管推板是伸长还是缩进,都让推板上的金币向前「滑行」尽快脱离推板。一旦金币离开推板则立即为其创建同步的刚体,为后续的碰撞做准备,这样就完成了金币的碰撞处理。

JavaScript

Matter.Events.on(this.engine, 'beforeUpdate', function (event) { // 处理金币与推板碰撞 for (var i = 0; i < this.coins.length; i++) { var coin = this.coins[i]; // 金币在推板上 if (coin.sprite.y < this.pusher.y) { // 无论推板伸长/缩进金币都往前移动 if (deltaY > 0) { coin.sprite.y += deltaY; } else { coin.sprite.y -= deltaY; } // 金币缩放 if (coin.sprite.scaleX < 1) { coin.sprite.scaleX += 0.001; coin.sprite.scaleY += 0.001; } } else { // 更新刚体坐标 if (coin.body) { Matter.Body.set(coin.body, { position: { x: coin.sprite.x, y: coin.sprite.y } }) } else { // 金币离开推板则创建对应刚体 coin.body = Matter.Bodies.circle(coin.sprite.x, coin.sprite.y); Matter.World.add(this.world, [coin.body]); } } } })

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Matter.Events.on(this.engine, 'beforeUpdate', function (event) {
  // 处理金币与推板碰撞
  for (var i = 0; i < this.coins.length; i++) {
    var coin = this.coins[i];
    // 金币在推板上
    if (coin.sprite.y < this.pusher.y) {
      // 无论推板伸长/缩进金币都往前移动
      if (deltaY > 0) {
        coin.sprite.y += deltaY;
      } else {
        coin.sprite.y -= deltaY;
      }
      // 金币缩放
      if (coin.sprite.scaleX < 1) {
        coin.sprite.scaleX += 0.001;
        coin.sprite.scaleY += 0.001;
      }
    } else {
      // 更新刚体坐标
      if (coin.body) {
        Matter.Body.set(coin.body, { position: { x: coin.sprite.x, y: coin.sprite.y } })
      } else {
        // 金币离开推板则创建对应刚体
        coin.body = Matter.Bodies.circle(coin.sprite.x, coin.sprite.y);
        Matter.World.add(this.world, [coin.body]);
      }
    }
  }
})
  • 第三阶段

随着金币不断的投放、碰撞和移动,最终金币会从台面的下边沿掉落并消失,此阶段的处理同第一阶段,这里就不重复了。

二、环

本游戏的难点是要以 2D 去模拟 3D,环是一点,进针的效果是一点,先说环。

环由一个圆形的刚体,和半径稍大一些的贴图层所组成。如下图,蓝色部分为刚体:

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伪代码:

JavaScript

class Ring { constructor () { // 贴图 this.texture = new createjs.Sprite(...) // 刚体 this.body = Matter.Bodies.circle(...) } }

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class Ring {
  constructor () {
    // 贴图
    this.texture = new createjs.Sprite(...)
    // 刚体
    this.body = Matter.Bodies.circle(...)
  }
}

奖品

由于奖品需要根据业务情况进行控制,所以把它跟金币进行了分离不做碰撞处理(内心是拒绝的),所以产生了「螃蟹步」现象,这里就不做过多介绍了。

三、刚体

为什么把刚体半径做得稍小呢,这也是受这篇文章 推金币 里金币的做法所启发。推金币游戏中,为了达到金币间的堆叠效果,作者很聪明地把刚体做得比贴图小,这样当刚体挤在一起时,贴图间就会层叠起来。所以这样做是为了使环之间稍微有点重叠效果,更重要的也是当两个紧贴的环不会因翻转角度太接近而显得留白太多。如图:

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为了模拟环在水中运动的效果,可以选择给环加一些空气摩擦力。另外在实物游戏里,环是塑料做成的,碰撞后动能消耗较大,因此可以把环的 restitution 值调得稍微小一些。

需要注意 Matter.js 中因为各种物理参数都是没有单位的,一些物理公式很可能用不上,只能基于其默认值慢慢进行微调。下面的 frictionAir 和 restitution 值就是我慢慢凭感觉调整出来的:

JavaScript

this.body = Matter.Bodies.circle(x, y, r, { frictionAir: 0.02, restitution: 0.15 })

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this.body = Matter.Bodies.circle(x, y, r, {
  frictionAir: 0.02,
  restitution: 0.15
})

技能设计

写好游戏主逻辑之后,技能就属于锦上添花的事情了,不过让游戏更具可玩性,想想金币哗啦啦往下掉的感觉还是很棒的。

抖动:这里取了个巧,是给舞台容器添加了 CSS3 实现的抖动效果,然后在抖动时间内让所有的金币的 y 坐标累加固定值产生整体慢慢前移效果,由于安卓下支持系统震动 API,所以加了个彩蛋让游戏体验更真实。

CSS3 抖动实现主要是参考了 csshake 这个样式,非常有意思的一组抖动动画集合。

JS 抖动 API

JavaScript

// 安卓震动 if (isAndroid) { window.navigator.vibrate = navigator.vibrate || navigator.webkitVibrate || navigator.mozVibrate || navigator.msVibrate; window.navigator.vibrate([100, 30, 100, 30, 100, 200, 200, 30, 200, 30, 200, 200, 100, 30, 100, 30, 100]); window.navigator.vibrate(0); // 停止抖动 }

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// 安卓震动
if (isAndroid) {
  window.navigator.vibrate = navigator.vibrate || navigator.webkitVibrate || navigator.mozVibrate || navigator.msVibrate;
  window.navigator.vibrate([100, 30, 100, 30, 100, 200, 200, 30, 200, 30, 200, 200, 100, 30, 100, 30, 100]);
  window.navigator.vibrate(0); // 停止抖动
}

伸长:伸长处理也很简单,通过改变推板移动的最大 y 坐标值让金币产生更大的移动距离,不过细节上有几点需要注意的地方,在推板最大 y 坐标值改变之后需要保持移动速度不变,不然就会产生「瞬移」(不平滑)问题。

四、贴图

环在现实世界中的旋转是三维的,而 CreateJS 只能控制元素在二维平面上的旋转。对于一个环来说,二维平面的旋转是没有任何意义的,无论如何旋转,都只会是同一个样子。

想要达到环绕 x 轴旋转的效果,一开始想到的是使用 rotation + scaleY。虽然这样能在视觉上达到目的,但是 scaleY 会导致环有被压扁的感觉,图片会失真:

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显然这样的效果是不能接受的,最后我采取了逐帧图的方式,最接近地还原了环的旋转姿态:

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注意在每个 Tick 里需要去判断环是否静止,若非静止则继续播放,并将贴图的 rotation 值赋值为刚体的旋转角度。如果是停止状态,则暂停逐帧图的播放:

JavaScript

// 贴图与刚体位置的小数点后几位有点不一样,需要降低精度 const x1 = Math.round(texture.x) const x2 = Math.round(body.position.x) const y1 = Math.round(texture.y) const y2 = Math.round(body.position.y) if (x1 !== x2 || y1 !== y2) { texture.paused && texture.play() texture.rotation = body.angle * 180 / Math.PI } else { !texture.paused && texture.stop() } texture.x = body.position.x texture.y = body.position.y

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// 贴图与刚体位置的小数点后几位有点不一样,需要降低精度
const x1 = Math.round(texture.x)
const x2 = Math.round(body.position.x)
const y1 = Math.round(texture.y)
const y2 = Math.round(body.position.y)
if (x1 !== x2 || y1 !== y2) {
  texture.paused && texture.play()
  texture.rotation = body.angle * 180 / Math.PI
} else {
  !texture.paused && texture.stop()
}
  
texture.x = body.position.x
texture.y = body.position.y

调试方法

由于用了物理引擎,当在创建刚体时需要跟 CreateJS 图形保持一致,这里可以利用 Matter.js 自带的 Render 为物理场景独立创建一个透明的渲染层,然后覆盖在 CreateJS 场景之上,这里贴出大致代码:

JavaScript

Matter.Render.create({ element: document.getElementById('debugger-canvas'), engine: this.engine, options: { width: 750, height: 1206, showVelocity: true, wireframes: false // 设置为非线框,刚体才可以渲染出颜色 } });

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Matter.Render.create({
  element: document.getElementById('debugger-canvas'),
  engine: this.engine,
  options: {
    width: 750,
    height: 1206,
    showVelocity: true,
    wireframes: false // 设置为非线框,刚体才可以渲染出颜色
  }
});

设置刚体的 render 属性为半透明色块,方便观察和调试,这里以推板为例:

JavaScript

this.pusher.body = Matter.Bodies.trapezoid( ... // 略 { isStatic: true, render: { opacity: .5, fillStyle: 'red' } });

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this.pusher.body = Matter.Bodies.trapezoid(
... // 略
{
  isStatic: true,
  render: {
    opacity: .5,
    fillStyle: 'red'
  }
});

效果如下,调试起来还是很方便的:

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五、舞台

舞台需要主要由物理世界、背景图,墙壁,针所组成。

性能/体验优化

1. 物理世界

为了模拟真实世界环在水中的向下加速度,可以把 y 方向的 g 值调小:

JavaScript

engine.world.gravity.y = 0.2

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engine.world.gravity.y = 0.2

左右重力感应对环的加速度影响同样可以通过改变 x 方向的 g 值达到:

JavaScript

// 最大倾斜角度为 70 度,让用户不需要过分倾斜手机 // 0.4 为灵敏度值,根据具体情况调整 window.addEventListener('deviceorientation', e => { let gamma = e.gamma if (gamma < -70) gamma = -70 if (gamma > 70) gamma = 70 this.engine.world.gravity.x = (e.gamma / 70) * 0.4 })

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// 最大倾斜角度为 70 度,让用户不需要过分倾斜手机
// 0.4 为灵敏度值,根据具体情况调整
window.addEventListener('deviceorientation', e => {
  let gamma = e.gamma
  if (gamma < -70) gamma = -70
  if (gamma > 70) gamma = 70
  this.engine.world.gravity.x = (e.gamma / 70) * 0.4
})

控制对象数量

随着游戏的持续台面上累积的金币数量会不断增加,金币之间的碰撞计算量也会陡增,必然会导致手机卡顿和发热。这时就需要控制金币的重叠度,而金币之间重叠的区域大小是由金币刚体的尺寸大小决定的,通过适当的调整刚体半径让金币分布得比较均匀,这样可以有效控制金币数量,提升游戏性能。

2. 背景图

本游戏布景为游戏机及海底世界,两者可以作为父容器的背景图,把 canvas 的位置定位到游戏机内即可。canvas 覆盖范围为下图的蓝色蒙层:

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安卓卡顿

一开始是给推板一个固定的速度进行伸缩处理,发现在 iOS 上表现流畅,但是在部分安卓机上却显得差强人意。由于部分安卓机型 FPS 比较低,导致推板在单位时间内位移比较小,表现出来就显得卡顿不流畅。后面让推板位移根据刷新时间差进行递增/减,保证不同帧频机型下都能保持一致的位移,代码大致如下:

JavaScript

var delta = 0, prevTime = 0; Matter.Events.on(this.engine, 'beforeUpdate', function (event) { delta = event.timestamp - prevTime; prevTime = event.timestamp; // ... 略 this.pusher.y += direction * velocity * (delta / 1000) })

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var delta = 0, prevTime = 0;
Matter.Events.on(this.engine, 'beforeUpdate', function (event) {
  delta = event.timestamp - prevTime;
  prevTime = event.timestamp;
  // ... 略
  this.pusher.y += direction * velocity * (delta / 1000)
})

3. 墙壁

因为环的刚体半径比贴图半径小,因此墙壁刚体需要有一些提前位移,环贴图才不会溢出,位移量为 R – r(下图红线为墙壁刚体的一部分):

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