手机游戏堡垒设计与开发

分类号：TP311.1 U D C：D10621-408-(2007) 5777-0密 级：公 开 编 号：2003032031成 都 信 息 工 程 学 院学 位 论 文手机游戏（堡垒）的设计与开发论文作者姓名： 王伟申请学位专业： 网络工程申请学位类别： 工学学士指 导 教 师 姓 名 （职 称 ）： 韩斌（副教授）论文提交日期： 2007 年 06 月 01 日手机游戏（堡垒）的设计与开发摘 要随着手机业务的迅速发展，手机游戏逐渐成为移动增值服务的兴奋点。本毕业设计就着眼于 J2ME 技术的应用，设计与开发一款探险类手机游戏(堡垒)。该堡垒游戏是基于 J2ME 开发的手机 RPG 游戏，采用 midp2.0 技术实现了菜单、地图、主角动作及怪物动作和 AI 等，主要通过精灵间的碰撞检测来触动事件发生。游戏的主流程是玩家利用手机键盘操作主角在堡垒中拾取道具破解迷宫，并且随着关数的增加，游戏的难度也逐渐增加。另外，游戏中还包括了排行榜，声音设置，帮助等各种附加功能。其中充满了趣味性和刺激性，是适合各年龄段的益智冒险类游戏。本论文介绍了 J2ME 的相关技术及该堡垒游戏程序的结构分析和具体功能的实现。关键词：J2ME； 手机游戏； 堡垒The Design and Development of a Handset Game (Castle)AbstractWith the rapid development of cell phone business, cell phone games have gradually become the hotspot of mobile value-added services. This graduate design which focuses on J2ME technology designs and develops a handset adventure game (castle).This castle game is a handset RPG game based on J2ME which mainly examines the demons collision to touch off the event. It uses midp2.0 technology to achieve the menu, the map, the hero moves, monster AI etc. The game has included the order list, the sound establishment, helps of function etc. Player operates the lead through the handset to collect the stage prop in the castle to break through the labyrinth. The difficulty of the game will gradually increase along with the increase of stage. Otherwise, this intelligence and risk game is filled with enjoyment and the irritating quality witch suits many ages.This paper introduces related technology of the J2ME and the structure analysis and the concrete function realization of this castle game procedure.Key words: J2ME；handset game；castle目 录论文总页数：23 页1 引 言 .12 手机游戏的现状和 J2ME 的概况 .12.1 软件现状 .12.2 J2ME 概况 .22.2.1 J2ME 的由来 .22.2.2 J2ME 的 3 层体系结构及 MIDP 简介 .22.2.3 Configuration 和 Profiles.32.3 J2ME 现状和前景 .42.4 手机游戏业务 .53 开发环境介绍 .53.1 开发环境 .53.2 关于 SONYERICSSON WIRELESS TOOL KIT.54 手机游戏（堡垒）的开发 .54.1 游戏的的思路、构想 .54.1.1 游戏想法的产生 .54.1.2 对游戏设计的初步认识 .64.1.3 模块成型阶段 .64.2 程序的类结构 .74.3 游戏的流程图 .74.4 游戏的实现 .84.4.1 主类 GameMIDlet 的实现 .84.4.2 游戏画布 MyGame 类的实现 .134.4.3 玩家精灵 GamePlayer 类的实现 .174.4.5 SoundEffects 类的实现 .195 程序设计过程中遇到的一些重要问题 .195.1 关于碰撞的问题 .195.2 关于游戏画面的显示问题 .20结 论 .20参考文献 .20致 谢 .22声 明 .23第 1 页 共 23 页1 引 言Java 语言是美国 Sun Microsystem 的 James Gosling、Pratrick Naughton及 Mike Sheridan 等人于 1991 年精心设计出来的计算机编程语言，其构想在于实现使用同一种编程语言所写出来的程序可以在不同的平台上运作。这种架构对于消费性电子产品而言是具有革命性的，因为在消费性电子产品中的处理器及操作系统各不相同，要在这些平台上开发程序必须要了解各个平台的特性，以及其提供的 API 使用方式，分别开发不同的版本才能执行，影响应用程序的普及性。近几年，由于微处理器性能的大幅提升，加上无线通讯技术的突破，手持式移动设备开始受到大众的青睐。短短几年内，手机已经升级了几代产品，普及率逐年攀升，生产效率不断上升，产品价格比个人电脑的摩尔定律有更惊人的下调，以至手机是大多是城市居民不可缺少的一件随身设备。继短信、彩信等服务之后，中国移动提供基于 Java 的百宝箱业务，应用产品遍及商务应用、信息获取、英汉互译、游戏娱乐等多媒体领域。为了适应移动数据的发展，推动无线电子商务等业务的发展，J2ME（Java 2 Micro Edition）既用于嵌入式系统的 Java 被引入无线领域。J2ME 的出现实际上是 Java 技术的回归。作为 Java2 平台的一部分，J2ME 与 J2SE、J2EE 一起，为无线应用的客户端和服务器端建立了完整的开发、部署环境。随着 J2ME 的应用，它为移动互联引入了一种新的模型，既允许手机可以从互联网上下载各种应用程序，并在手机创造可执行环境离线运行这些程序。由于定义了可执行下载的标准，并在手机上创立了可执行环境和程序开发语言，由此，在移动通信业第一次为软件开发商创造了巨大的商业机会，手机用户在得到丰富应用体验的同时，也大大提高了运营商的网络流量。2 手机游戏的现状和 J2ME 的概况2.1 软件现状在信息社会中，手机及其他无线设备越来越多的走进普通百姓的工作和生活，随着信息网络化的不断进展，手机及其他无线设备上网络势在必行。但是传统手机存在以下弊端：1. 传统手机出厂时均由硬件厂商固化程序，程序不能增加、删除，有了错误也不能更新、修改，若要增加新功能必须另换一部手机。2. 传统手机访问互联网是通过 WAP(Wireless Application Protocal)，所有网络资源必须接通网络才能在线访问，非常耗时、费用亦很高。而 Java 技术在无线应用方面的优势非常明显：1. 应用程序可按需下载，而不是购买由硬件商提供的套件，可升级空大。第 2 页 共 23 页2. Java 技术提供了一个类库，它使的应用开发商可以创建更为直觉、丰富的用户界面(GUI)；3.Java 技术使网络带宽的应用更为有效，因为应用程序可以下载到器件上，并在本地运行，仅仅是在连接到服务器时才会占用网络带宽。2.2 J2ME 概况2.2.1 J2ME 的由来Java 的最大目标和特点，就是“一次编写，到处运行”的平台无关性。但是，一套标准无法适应各种不同的需求。因此，Java 技术目前共有三套，分别针对不同的平台和应用。Standard Edition（J2SE，标准版）：针对桌面端 PC 和工作站的个人和低端商务应用。 Enterprise Edition（J2EE，企业版）：针对服务器端企业级应用，支持Servlets, JSP 和 XML 等等。Micro Edition（J2ME，袖珍版）：针对有限内存，显示和处理能力的设备，主要是消费电子和嵌入式设备领域（这实际正是 Java 语言设计最初的目标领域）。图 1 java 结构在消费电子和嵌入式设备领域，内存从几百 K 到几十 M，从没有屏幕 Web-TV，CPU 从低功耗的嵌入式处理器到 206MHz 的 RISC 处理器，硬件条件的差异是相当大的。这就使得 J2ME 的标准需要有不同的层次和类别来适应这个复杂的领域，因此相比之下 J2ME 就比 J2SE 和 J2EE 的标准要复杂得多。因此，清楚的理解 J2ME 的体系结构的划分才能更好的理解和掌握 J2ME。2.2.2 J2ME 的 3 层体系结构及 MIDP 简介J2ME 的 3 层体系结构依照各种设备的资源特性，将 J2ME 技术构架分为简第 3 页 共 23 页表（Profile） 、配置（Configuration）和 Java Virtual Machine（JVM）3 层，然后再进一步细分，这使 J2ME 能够在每一类设备的限制下工作，而同时提供最低限度的 Java 语言功能性。关于 J2ME 的体系结构，可以这样来进行总结：Configuration 的分类是根据计算能力的不同来划分的，同类设备的计算能力相近。Configuration 是一个规范，定义了这类设备的共同 Java 平台，定义与设备无关的 Java 虚拟机和核心库，是平台相容性的基础。Profile 的分类是根据设备功能划分的，同类功能的设备其他各种硬件条件和需求也相近。Profile 是一组 API，在某Configuration 的基础上扩展了针对设备特定功能的 API，使得标准能够完全适应特殊的设备，彻底发挥设备的功能。J2ME 体系的一般结构是：由 Configuration 定义的 Java 虚拟机运行于设备的宿主操作系统之上，构成整个平台的基础。Configuration 提供了基本的语言特性，Profile 提供针对设备的特殊功能 API 和扩展类库。应用程序的运行环境需要一个 Configuration 和至少一个 Profile，多个 Profile 可以共存，也可以叠加。MIDP（Mobile Information Device Profile）定义了针对移动信息处理设备（主要指智能手机和一部分具有无线通信功能的 PDA）的图形界面，输入和时间处理，持久性存储，无线电话网络连接之上的一些消息处理（例如短消息） ，安全等等 API，并且考虑到了移动信息设备的屏幕和内存限制。类似于 J2SE 中的 Applet 框架，MIDP 提供了基于 javax.microedition.midlet 包的 MIDlet 应用程序框架。因为 MIDP 提出的比较早，目前重要的智能手机和 PDA 操作系统上都已有了相应的实现，而且应用的也比较广泛。2.2.3 Configuration 和 Profiles针对消费电子和嵌入式设备领域丰富多样的设备和彼此相差极大的计算能力及各种硬件条件，J2ME 首先根据最基本的一些特征把它们划分为两类。具备间断网络通讯能力的个人移动信息设备：如手机，双向呼机，PDA（Personal Digital Assistant，个人数字助理，也称掌上电脑）等等。 有固定的不间断网络连接的共享连接信息设备：如置顶盒（set-top boxes） ，Web-TV，支持 Internet 的有屏幕电话，汽车娱乐导航系统等等。 Sun 对 J2ME 有一个很好的概括：J2ME 技术有两个设计中心手持的设备，和可以插到墙上插座的设备。第一类设备往往是个人化的，移动的，使用电池，体积和功耗都有限制，因此功能和计算能力有限。第二类设备一般是固定的，因此体积没有太大限制。由于固定，可以有持续电源供应，因此功耗没第 4 页 共 23 页有太大问题，计算能力相对充裕。计算能力是这两类设备的主要区别，对其上可能的应用和环境显然有着本质影响，不同类别的设备不可能采用同样的 Java 平台，必须分别定义。针对这两大类设备的平台规范就是 Configuration。第一类设备的 Configuration 称为 CLDC（Connected, Limited Device Configuration） ，第二类称为CDC（Connected Device Configuration） 。属于同一类的设备计算能力是相似的，但是其他功能和条件还有非常大的区别。作为 Java 平台必须保证相容性，这就必须舍弃所有的设备特殊性。因此，Configuration 就是支持一组通用设备的最小 Java 平台，作为这些设备的最小公分母来保证不同设备间的平台相容性。这里的 Java 平台主要是指 Java 虚拟机（JVM）和核心库。在 Configuration 中舍弃了设备的特殊性来保证 Java 平台的相容性，但是仅仅有 Configuration 显然是不够的，特殊的具体设备其独有的功能和硬件条件都没有得到支持。为此，在 Configuration 的基础上，根据设备具体功能再进行一次划分，比如智能手机，PDA 等等。功能的划分也就是其他硬件条件的划分，比如屏幕大小，内存，计算能力，电力供应等等都是从属于功能的，因此同功能的设备的硬件条件都是非常相似的。Profile（译为简表或者简档）就是针对每一类功能设备的特殊性定义的与设备特性相关的 API，建筑于Configuration 之上，作为 Configuration 的扩展和补充。例如 MIDP（Mobile Information Device Profile，移动信息设备 Profile）就定义了关于移动信息设备（主要指智能手机和一部分具有无线通信功能的 PDA）的图形界面，输入和时间处理，持久性存储，短消息等等的 API，并且考虑到了移动信息设备的屏幕和内存限制。而正在制定中的 PDA Profile 则定义了针对 PDA 的 API，其屏幕，内存条件都要大于 MIDP，但是网络方面的要求则显然和手机有所不同。如下图所示，同属于 Configuration 的设备根据功能不同由不同的 Profile 来支持，Profile 体现设备的特殊性，但是都建筑在一个共同的基础Configuration 平台之上。2.3 J2ME 现状和前景J2ME 已经广泛的应用在了很多的移动设备上，很多的移动设备都实现 MIDP的参考实现，但不同的移动设备还是有一些不同的地方，比如应用与手机上的Profile 就不适合在 PDA 的 Profile。有一些系统，比如 Symbian 实现了 CLDC和 MIDP，作为智能手机的操作系统，是理想的 MIDP 应用平台。其他的系统，如在 Compaq 的 iPaq 上已经实现了 CDC，IBM 的 WebSphere Micro Environment在 Pocket PC 上实现了 CLDC，CDC 和 MIDP。可见，在硬件条件较好的 PDA 上都第 5 页 共 23 页可以实现 CDC 的标准。由于这些主要操作系统平台都是开放的，基本可以相信，主要的移动信息设备操作系统都将一直提供 J2ME 的支持，但是具体支持哪个标准则并不一定死板地按照 CLDC 和 CDC 的最初定义，和设备的硬件条件和厂商的选择有关，或者可能同时实现多个标准。所以说 J2ME 的还是在快速的发展的。2.4 手机游戏业务 手机游戏是移动多媒体时代最有价值的应用。这是因为，游戏是多媒体应用中集大成的业务，图像、音乐、互动都能在游戏中实现，能充分满足用户各方面的需求。虽然目前手机游戏还无法与 PC 游戏相比，其显示功能和键盘输入、声音处理能力也形成一定制约。但是随时随地可操作可联网的特性大大拓展了人们娱乐休闲的时间和空间，以游戏功能为主的手机终端在市场上渐被认可，多媒体功能正向手机的标配功能演进，制约手机游戏发展的技术瓶颈将被打破。当前的手机游戏产业尽管仍然存在很多制约其发展的瓶颈，但手机游戏已显示出非比寻常的发展速度，其市场潜力十分巨大，将成为移动增值服务市场新的增长点。3 开发环境介绍 3.1 开发环境操作系统：Microsoft Windows XP程序语言：Java 2开发平台：Java 2 Micro Edition开发工具： Wireless Tool Kit 2.1+ UltraEdit-32_12.00a+1_SC3.2 关于 SonyEricsson Wireless Tool KitSonyEricsson WTK(Wireless Tool Kit)是 SonyEric