毕业论文-基于android平台的beatplane游戏开发

毕业论文（设计）正文题目基于ANDROID平台的BEATPLANE游戏开发学院信息学院专业计算机科学与技术班级学号学生姓名指导教师二一五年五月基于ANDROID的BEATPLANE游戏开发摘要随着科技日新月异的发展，手机操作系统和手机游戏技术也变得愈发成熟化和产业化。其中ANDROID系统便是其中脱颖而出的一个优秀的手机开源操作系统。本项目BEATPLANE便是基于ANDROID系统下进行开发的一款手机小游戏。本篇论文在对该项目进行详细分析的基础上，全面的阐述了该游戏的功能和各项指标。包括游戏启动和关闭界面，游戏音效，游戏关卡以及丰富的游戏道具和飞机种类。本文首先概述了ANDROID系统的开发背景和研究现状，以及ANDROID平台的开发特征等。随后便对本游戏项目进行了系统而又详细的阐述。关键字ANDROID，BEATPLANE，手机游戏开发DEVELOPMENTOFBEATPLANEGAMEBASEDONANDROIDABSTRACTWITHTHERAPIDDEVELOPMENTOFTECHNOLOGY,MOBILEPHONEOPERATINGSYSTEMANDMOBILEGAMETECHNOLOGYHASBECOMEINCREASINGLYMATUREANDINDUSTRIALAMONGTHEMANDROIDSYSTEMISONEOFTHEOUTSTANDINGOPENSOURCEOPERATINGSYSTEMOFMOBILEPHONETHISPROJECTISBASEDONTHEANDROIDSYSTEMBEATPLANEDEVELOPMENTOFAMOBILEPHONEGAMESTHISTHESISISBASEDONADETAILEDANALYSISOFTHEPROJECT,ANDCOMPREHENSIVELYEXPOUNDSTHEFUNCTIONSANDINDEXESOFTHEGAMEINCLUDINGTHEGAMESTARTANDTHECLOSUREOFTHEINTERFACE,THEGAMEAUDIO,GAMELEVELSANDRICHGAMEPROPSANDAIRCRAFTTYPESTHISPAPERFIRSTLYOUTLINESTHEDEVELOPMENTBACKGROUNDANDRESEARCHSTATUSOFANDROIDSYSTEM,ANDTHEDEVELOPMENTOFANDROIDPLATFORM,ETCTHENTHEGAMEPROJECTOFTHESYSTEMANDADETAILEDEXPOSITIONKEYWORDSANDROID，BEATPLANE，MOBILEGAMEDEVELOPMENT目录第1章绪论411课题背景4111研究背景ANDROID平台的起源，优势及前景412手机游戏的开发现状和前景4121国内发展前景5122全球发展趋势513本开发项目概述及开发安排7第2章ANDROID平台概述821ANDROID平台的特征822ANDROID的应用框架823本章小结9第3章BEATPLANE游戏开发策划与需求分析1031初期策划10311美工策划1032功能性需求10321界面需求11322游戏音效需求12323游戏控制需求12324游戏功能概括图13第4章BEATPLANE项目设计与开发1441几个基本类框架14411公共类14412游戏运行类14413界面XML文件1542运行流程图1643界面设计16431初始界面16432游戏主界面17433游戏结束界面1844各种游戏功能的实现19441界面跳转功能20442背景音乐播放功能20443碰撞测试20第5章游戏系统性能测试2251软件测试22511软件测试简介22512测试种类22513测试步骤2252游戏运行系统测试23521测试环境23522对各模块的测试23523对整体模块的测试2453游戏性能总结2454本章总结25第6章总结25参考文献26致谢27附录28第1章绪论11课题背景111研究背景ANDROID平台的起源，优势及前景科技飞速发展的今天，手机技术的飞跃革新极大地改变了人们的生活、作为一名站在新时代发展前沿的大学毕业生，毫无疑问应该顺应时代发展，熟练的掌握前沿科学技术和知识，这样才能在竞争激烈的当代社会立足。本次课题选择的ANDROID技术，JAVA语言，便是当今手机系统中炙手可热的课题。那么问题来了，什么是ANDROIDANDROID是GOOGLE公司于2007年推出的基于LINUX内核的一款开放型手机操作系统。与微软公司的WINDOWSPHONE，苹果公司的IOS，塞班公司的SYMBIAN（将于2016年淘汰）系统是同一级别的操作系统。对手机制造商来说，ANDROID系统是免费的，不像其他很多系统，开发商每生产一部设备就要被收费。对软件开发者来说，ANDROID系统是开放的，只要你有开发技术和专业知识，就可以在ANDROID平台上进行自由的开发，加入你自己设计的各种软件和功能。对于手机开发商来说，ANDROID平台又具有先进性，因为ANDROID平台上的大部分功能都可以和大部分型号的手机相容而不冲突。且ANDROID系统支持大部分最新的手机功能，如网络，3D处理等。正是由于ANDROID系统的这么多优点，才使它成为当今市场上应用最广的移动设备操作系统。ANDROID不只是一个简单的操作系统，它囊括了很多的实用数据库。并在LINUX核心基础上提供GOOGLE自制的应用城市运行环境DALVIK虚拟机；且提供基于MYECLIPSE开发环境的免费而又跨平台开发工具（SDK），如WINDOWS，MACOSX，非常方便初学者的学习和开发者的设计开发，新手想要学习ANDROID开发，并不会太难。GOOGLE公司的1000万美元悬赏提供了足够的诱惑，让各式各样的应用程序在第一台ANDROID手机问世前就提前出现了。从不同角度将，ANDROID代表了一个崭新的开源作业系统平台，一个友善免费的应用程序开发环境，一个与世界各地的开发者，站在相同起点上公平竞争的机会。有理由相信，ANDROID系统将会成为移动设备操作系统领域的“WINDOWS”。雷电游戏又是一款经典而受欢迎的单机游戏，附带着很多玩家的童年游戏情怀，于是两者一拍即合，基于ANDROID平台的BEATPLANE游戏开发便这么决定了。12手机游戏的开发现状及前景121国内发展前景手机游戏（MOBILEGAME），顾名思义，是在手机，IPAD等可随身携带的只能移动端上运行，并可随时进行的游戏。手机游戏最大的特点就是便利性和快捷性。近些年，随着手机智能系统技术的飞速进步，手机游戏市场也在快速发展着。手游已成为使用率最高的手机娱乐应用，占接近80的手机娱乐比例。在我国，根据可靠部门数据调查，2014年中国手游市场规模达到了70亿元，同比增长50，手机游戏用户423亿，同比增长62。并将继续保持快速而健康的发展。经过多年技术革新，第三代数字通信技术3G在市场上获得了广泛的接受，它在为用户带来各块的数据传输效率的同时，也变相的促进了手机游戏的发展。随着3G网络的广泛应用，移动设备将不再只是通讯网络的终端，也将成为互联网的终端，因此，手机的应用软件和服务将会有更大的发展前景，更多的机遇和挑战在向我们招手。ANDROID平台也正是在这种大环境下诞生的。安卓平台是一套真正意义上的开放性移动设备综合平台，它包括操作系统，中间件核一下关键的平台应用。安卓的最大特点在于它是一个开放的体系，具有良好的开发和调试环境，并且支持各种可扩展的用户体验。安卓系统的特点注定了它既能促进技术创新，又有利于降低开发成本，还可以使运营商制定适宜品牌特色和市场需求的产品，因此，它的市场发展潜力巨大。安卓作为一个强大的开发工具为游戏开发提供了方便的平台。通过广大安卓开发爱好者JAVA从业人员的努力下，形形色色的手机游戏已经被开发。端游雷电曾是一款风靡全球的游戏，它创造的轰动和经济效应都不可估量。因此，游戏开发是个十分有价值，值得去做的事。通过对国内手机游戏的调查，受欢迎的手游有以下几个特点（1）操作简便，上手容易。大部分玩家是不愿意花大量的时间和精力去学习复杂游戏操作的，玩游戏就是为了放松和打发时间，不是为了费心劳神。（2）拥有暂停，存储进度功能。现在的人们都很忙，为了生活，游戏状态和工作状态很有可能随时需要切换。（3）拥有多人联网功能。单机游戏没啥意思，一个人和AI玩是非常无趣的。所以如同网游一样可以联网多人游戏竞技，才会更有乐趣和刺激性。122全球手游发展前景一日本日本在全球手游领域占据绝对的领先地位。早在上个世纪末，包括美国在内的很多国家地区还没有手机游戏概念的时候，日本就已经有了数十万的手机用户开始玩手机游戏了。21世纪初，当其他地区的手游尚处于“俄罗斯方块”。“贪吃蛇”这些低级水平的黑白游戏之时，日本最大的的移动运营商NTTDCM公司就已经推出了数百款彩色IMODE手游。再后来，世界游戏市场的巨头企业索尼，任天堂等企业也加入了手游市场的竞争，他们把手中丰富的视频游戏和PC端游资源转化为手机游戏产品，如最终幻想，勇者斗恶龙等经典的端游。这充分说明了，手机游戏不再是小打小闹的简单游戏，它对高端的游戏厂商也产生了强大的吸引力。到了今天，虽然由于人口基数的原因，日本的手游市场已经不是全球最大的了，但在技术水平和人数比例上依旧名列全球前列。我们服务外包专业面向的最大外包对象就是日本，所以了解日本的手游市场非常必要。二韩国韩国的手游发展也走在世界前列。早在2001年，小小的韩国就有了100余家手机游戏开发商。韩国雄厚的移动通信用户基础为韩国手游的发展提供了坚实的基础。且韩国政府一直大力支持和推进网络和手机游戏等数字产业的发展，一系列优惠政策和资金投入促进了大批开发商的出现。同时，注入WEBZEN，NEXON等韩国端游开发商也积极投入到手游的开发中。不过韩国的国内市场毕竟不大，所以韩国企业近年来致力于手机游戏的出口，其中大部分的出口对象是美国和欧洲。韩国也是我们外包方向重点合作的地区之一，目前看来，韩国的手游市场依旧很有发展潜力。三美国，欧洲欧美地区的手机游戏市场起步较晚。直到2003年，手机游戏才开始慢慢进入美国人的移动数据下载应用，但美国毕竟是全球科技和竞技最发达的地区，他们的发展潜力也不容小觑。美国YANKEE集团的分析师表示，手机有望成为美国地区既PC，控制杆（手柄），掌上游戏机，INTERNET之后第五大游戏平台。而欧洲的手游发展则不尽如人意。由于欧洲地区的移动网络运营商和手机游戏开发商间的合作并不深入，所以每当新的软件被推出时，相应的网络需求和硬件开发往往会滞后，从而导致制约手游的发展。而且欧洲地区的手机游戏开发商必须向网络运营商支付较为昂贵的网络费用，这样经济实力原本就薄弱的游戏开发商难以招架。第三，欧洲地区国家众多，文化习俗较为多元化，语言也存在障碍，这也从某种程度上不利于手游市场的发展。综上所述，亚洲和北美的手机游戏市场的前景是非常广阔的。而这两个地区恰好也是我们外包方向的主要接包地区。13本开发项目概述及开发安排一项目介绍ANDROID系统是当今市面上应用最广的开源手机操作系统，具有多项优点，收到广大软件开发者和手机消费者的欢迎。所以本游戏便是基于ANDROID平台开发的，使用JAVA语言。1项目内容（1）主要实现功能A游戏的开始，暂停，结束功能的实现B背景音效的添加和关闭C飞机战绩（积分）的显示和排名（2）开发目标游戏界面简单明了，操作方便快捷。3论文章节安排第1章绪论主要介绍ANDROID系统的特征以及手机游戏的发展现状和前景。第2章ANDROID平台介绍ANDROID平台的系统构造，应用结构和主要特征。第3章阐述该项目的策划过程和需求分析过程。第4章描述改游戏功能的实现过程，以及游戏代码的编汇。第5章概括游戏编写完成后的测试过程以及测试结果第6章总结该项目第7章总结下一阶段研究方向第2章ANDROID系统概述21ANDROID系统的特征ANDROID系统是GOOGLE公司于2007年11月5日开发出的基于LINUX系统的开源智能手机移动平台名称。该平台的主要组成部分有四个，分别是操作系统，中间件，用户界面和应用软件组成，号称是首个完整的，开放的为移动终端打造的移动操作系统。ANDROID平台具有以下几个特征（1）开放性开发一个标准，开放的移动软件平台，一直是谷歌公司和开放手机联盟的合作目标，一个开放式的生态系统慢慢形成在移动设备产业中。（2）平等性所有的程序在ANDROID系统上的应用程度完全平等，不管你是外来开发者开发的软件，还是系统自带的程序，在安卓面前，都将被一视同仁。（3）无界性所有应用程序之间都是无序的，开发者可以将开发的程序和其他程序进行轻松的交互。（4）方便性安卓系统自身就附带了大量使用的功能库和丰富的开发工具，谷歌地图也被集成进了ANDROID中。（5）丰富性丰富性是指硬件的丰富性，这和开放性相辅相成，所以ANDROID系统可以在多种硬件上运行。ANDROID平台支持组件的复用和更换，且其DALVIK虚拟机专门为移动设备进行过优化，并自带基于开源WEBSITE引擎的浏览器。数据库则采用SQLITE轻量级的数据库，并支持结构化数据的存储。并附带大量硬件支持功能。22ANDROID的应用框架图1THEAPPLICATIONFRAMEWORKSOFANDROIDANDROID系统的核心应用程序主要有五部分组成，分别是APPLICATIONS，LINUXKERNEL，APPLICATIONFRAMEWORK，ANDROIDRUNTIME。1LINUXKERNEL安卓的核心技术基于LINUX26内核，其中有进程管理，系统安全性管理，系统存储管理，网络连接管理和系统驱动。2ANDROIDRUNTIME用DALVIK虚拟机和JAVA语言组成。提供了JAVA语言库内的大部分功能。3APPLICATIONFRAMEWORK主要作用是为应用程序提供不同的API接口。主要组件为VIEWS，CONTENTPROVIDERS，RESOURCEMANAGER，NOTIFICATIONMANAGER和ACTIVITYMANAGER。4APPLICATION附带的应用程序，包括短信功能，日历服务，地图功能，浏览器功能等，均为JAVA语言编写。开发者也可用起提供的接口开发新的软件。23本章小结本章节对ANDROID平台进行了系统而又简略的概述。在做此次毕业设计之前，笔者对ANDROID可谓一窍不通，后来在系统的学习和认识下才搞清了ANDROID系统的基础知识，这也为下面我们进行的游戏开发做好了坚实的基础。第3章BEATPLANE游戏开发策划与需求分析31初期策划如果你是一个游戏老手，相信你一定对一款叫做雷电的单机游戏不陌生，这是陪伴我们同年的一款非常刺激新颖的PC游戏。我们此次开发的手游BEATPLANE便是受此启发而做的。这款游戏修改了原版PC雷电中的太空背景，添加了峡谷背景，使游戏画面更加简洁而紧凑。游戏进程则保留了原版中的规则，玩家操控的战绩每击毁一架敌机便可获得积分，积分达到某些程度的时候可以召唤更强大的敌机甚至是BOSS飞机，使游戏的趣味性和竞技性得到完全的展现。本游戏的运行平台为ANDROID23以上的移动设备，包括手机和IPAD等。操作方式为触屏式控制游戏，简单明了。游戏编汇以WIN764位数系统下的JAVAECLIPSE为开发工具，PHOTOSHOP为图片处理工具。目标客户和最终用户均为ANDROID系统移动客户端使用者。311美工策划任何一款优秀的手机游戏，除了需要精彩的操作性，丰富的可玩性和娱乐性，观赏性也是必不可少的，界面的美型和图片的完美设计往往可以更加吸引玩家。本游戏的美工策划如下（1）触屏游戏操作采用触屏操作，取代传统的按键，是操作的性能和舒适感倍增。（2）飞机图片模型游戏里玩家操作的飞机有几种不同的模型，可供玩家自主选择，敌机分不同的档次也有不同的机型，如小飞机，大飞机，BOSS飞机。（3）游戏背景采用山谷画面，使战斗夹在一个狭窄的环境中，更具紧张感和压迫感。本项目中的图片全部来自互联网下载，之后用PHOTOSHOP工具进行修改已达到我们需要的效果。32功能性需求项目需要实现原PC版雷电的主要功能，还需加入背景音效和功能音效来满足玩家的感官需求。321界面需求游戏呈现给玩家的第一画面就是界面，包括初试界面，游戏运行界面和结束界面。所以，要在第一时间吸引玩家的注意，就必须要是界面尽量美观整洁。首先，便于玩家操作，“开始游戏”“退出游戏”“重新挑战”三个按钮需要设置，使玩家一目了然。（1）开始游戏点击后跳转至游戏界面，开始进行射击之旅。（2）退出游戏点击退出游戏初始界面。（3）重新挑战初次游戏失败之后可重新挑战。图2游戏初始界面图片图3游戏主界面322游戏音效需求边玩游戏边听音乐是个十分让人愉悦的过程，所以，游戏音效是必须要有的，否则会让游戏玩起来有些单调和乏味。本项目中的音乐文件全部来自互联网。分为设计背景音乐，设计音效，爆炸音效（三种），物品获得音效。323游戏控制需求抛弃传统PC机和手机的按键操作，实行触屏操作，是玩家在操作上更顺手，更方便。可以更加灵敏的躲开各种敌机的突袭，并获取子弹和物品，打出更好的成绩。324游戏功能概括图图4游戏功能用例图第4章BEATPLANE项目的设计与开发41几个基本类框架该项目开发中使用到丰富的JAVA类，下面用图示来简要介绍各个类所起到的功能。图5游戏基本类框架411公共类BULLETJAVA设置了游戏中的子弹，包括己方和敌方子弹的定义，威力，速度，样式，状态等一系列属性的定义。RANKJAVA该类用于玩家的分数计算。412游戏运行类SMALLPLANEJAVA游戏中最常见的小飞机的基本属性，以及击毁它带来的积分。BIGPLANEJAVA游戏中大飞机的基本属性，包括血量，大小，速度，发射子弹的时间，以及大飞机的出现条件。MIDDLEPLANEJAVA游戏中中型飞机的基本属性。包括血量，大小，速度，发射子弹的时间，以及中型飞机的出现条件。MYPLANEJAVA玩家操控飞机的属性。包括血量，大小，速度，子弹数量以及可获得子弹和物品的条件。BOSSPLANEJAVA游戏中BOSS飞机的基本属性，包括血量，大小，速度，发射子弹的时间，以及BOSS飞机的出现条件。BULLET2JAVA游戏中几种子弹的基本属性，拥有不同的射速，威力，外形和状态。BOSSBULLETJAVA玩家操控飞机自带炸弹的基本属性，一经使用，全屏爆炸。GAMESOUNDPOOLJAVA游戏音乐的属性，音乐文件来自互联网。READYVIEWJAVA初试界面。ENDVIEWJAVA结束界面。GAMEGOODSJAVA游戏物品的基本属性。MAINACTIVITYJAVA游戏主界面，控制游戏的线程，战斗的暂停和终止。413界面XML文件ACTIVITY_MAINXML游戏主界面，包括开始，结束，重新挑战按钮。SETXML游戏设置界面。42运行流程图图6游戏运行流程图43界面设计431初始界面为了实现开始游戏和退出游戏两个功能，刚开始的游戏界面是一张背景图片和两个按钮。图7游戏初始界面图片路径为CUSERSYUANYDESKTOPANDROIDBEATPLANERESDRAWABLEMDPI文件名为BG_01。432游戏主界面点击初始界面上的“开始游戏”，画面随即进入主界面。左上角的双竖杠为暂停按钮，暂停按钮右方的数字为当前积分；右上方为当前飞机等级数；屏幕下方为玩家控制的飞机，直接触屏操作即可操控飞机击毁敌机；屏幕左下角为飞机自带炸弹，点击可发射，全屏的敌机全部摧毁。图8游戏主界面433游戏结束界面玩家操控的飞机被敌机撞击或敌机子弹击中即死亡，游戏会跳转至结束界面，界面上显示此次挑战所得分数，并可选择“重新挑战”或者“退出游戏”。图9游戏结束界面44游戏内各种功能的实现本节概述了几个主要游戏功能的实现方法。分别是背景音乐的播放功能，物品操作功能，碰撞检测功能，页面跳转功能。并附带了具体JAVA代码和注释，方便讲解和阐述。441界面跳转功能ANDROID中实现界面跳转的方式有两种，使用ACTION跳转和使用类名跳转（INTENT）；由于该游戏由很多个ACTIVITY组成，所以界面跳转需要用到INTENT和ACTIVITY来进行跳转，即点击按钮跳转。例如由初试界面跳转到主界面PUBLICVOIDONCLICKVIEWVIEW/TODOAUTOGENERATEDMETHODSTUBIFVIEWBTNSTART/INTENTINTENTNEWINTENTTHIS,MAINACTIVITYCLASS把创建的INTENT作为参数传送到STARTACTIVITY（）中。由于有多个ACTIVITY需要使用，所以要在ANDROIDMAINFESTXML中注册这些ACTIVITY。并把他们嵌套在APPLICATION里。上述代码中的BTNSTART是在界面文件MAINLAYOUTXML中定义的按钮。442背景音乐的播放功能本游戏中的背景音乐没有任何界面可以用户交互，只在后台运行，所以需要用SERVICE来控制。443碰撞测试该游戏中碰撞检测是一个非常重要的方法，非常多的地方要用到子弹和玩家飞机，玩家飞机和敌机，飞机与奖励物品和子弹等，都需要进行碰撞测试。如下代码即为判断小型飞机和玩家操控飞机碰撞的核心代码。/检测碰撞OVERRIDEPUBLICBOOLEANISCOLLIDEGAMEOBJECEOBJATTACKFALSEATTACK2FALSE/判断左边子弹是否存活IFISALIVEIFOBJINSTANCEOFSMALLPLANEIFOBJECT_XOBJGETOBJECT_XNOW,WITHITSGLASSBOTTOM,THEBRIDGEISALREADYBEINGREFERREDTOAS“HEROBRIDGE”THEPOPULARCHAINSLONGTIMEEXECUTIVECHEFEMBRACESMAPOTOFUANDOTHEREXOTICELEMENTSFORTHEBURGERDRIVENMENU,LIUZHIHUAREPORTSATTHEAGEOF37,SHANGHAINATIVELINZHENGUHASBECOMEASTARASAWESTERNCUISINECHEFINTHECHINESEMETROPOLIS,ACITYTHATHASAWEALTHOFWESTERNRESTAURANTSTHEEXECUTIVECHEFOFBLUEFROGBARANDGRILL,APOPULARBURGERBASEDRESTAURANTANDBARCHAINONTHECHINESEMAINLAND,LINISTHESOULOFTHERESTAURANTFRANCHISESTEAMOFMORETHAN550CHEFSMANYOFTHEFRANCHISESMOSTPOPULARDISHESAREHISBRAINCHILDLINSAYSHISSECRETOFSUCCESSISINNOVATIONROOTEDINEXPERIENCEHESPENDSMONTHSEVERYYEARTRAVELINGANDEATINGWORLDWIDE,SEEKINGNEWINGREDIENTSANDINSPIRATIONSTHATCOULDIMPROVETHEOFFERINGSOFBLUEFROGRESTAURANTSTHERESTAURANTCHAINREGULARLYLAUNCHESANEWSEASONALMENU,USUALLYFEATURINGEIGHTNEWDISHESWITHFRESHINGREDIENTSTHEBESTSELLINGSEASONALDISHESLATERREPLACETHELEASTPOPULARITEMSONTHEREGULARMENU,WHICHISUSUALLYUPDATEDINLATEFALLANDBOASTSASELECTIONOFABOUT40DISHES“FOODSHOULDHAVENOBOUNDARIES,“LINSAYS“ASLONGASTHEFOODTASTESGOODANDISHEALTHY,ITDOESNTREALLYMATTERWHEREITORIGINATESORHOWITISCOOKED“LINLIKESTOGIVETHEAMERICANSTYLERESTAURANTSMENUSOMECULINARYTOUCHESFROMOTHERCOUNTRIES,SUCHASCHINAANDMEXICO,ANDCUSTOMERSLOVESUCHINNOVATION,HESAYSHESTARTEDHISCAREERASANAPPRENT