基于MOTOROLA手机的五子棋游戏开发技术设计书

1 基于 机的五子棋游戏开发技术设计书 第一章 背景与意义 机业的情况 2007 年全球共销售了大约 部手机，手机市场主要靠非洲和亚洲手机销量上升拉动，欧洲的手机销量保持稳定。 2007 年中国的手机年销售量达到 机的普及率是 39%，拥有 用户。中国在手机生产制造领域的优势不断加强，手机在中国自身的信息技术市场扮演的角色也越来越重要。 经过五年的规模化发展，中国手机市场已进入成熟期， 2007 部，同比增长 销售额将达 1661 亿 元，受低端手机份额扩大的影响，销售额同比下降 2007 年，诺基亚生产了 4 亿 3710 万手机，三星生产了 1 亿 6120 万部手机，摩托罗拉生产了 1 亿 5900 万，紧挨着的是索尼爱立信，生产了 1 亿 340 万部手机，而且 产了 8050 万。其他公司生产了 1 亿8430 万部手机，所有的公司将总共出售 12 亿 4 千万部手机。 2007 年，各大手机厂商采用不同策略推动市场发展，导致品牌竞争激烈。诺基亚推动娱乐市场战略并涉足互联网服务领域；索尼爱立信弥补智能手机软肋；三星放下架子攻低端；摩托罗拉发展受阻，其他国外品牌如 利浦等表现不佳。多普达锋芒毕露，其他国产品牌在生死线上挣扎。手机市场再现黑马，苹果高调入市，魅族、纽曼先后进入手机市场。 预计到 2011 年，全球市场售出的手机中有四分之一的产品将是超低价手机。未来五年，印度将是超低价手机的最大市场，其超低价手机年销量将从 2006年的 900 万部增加到 2011 年的 部。 机的优点 是 2 一部分，在中国一般称为 “无线 术。此前，有人把它叫做 “其实， 叫法只是 司在开发 拟机时的项目代号，在该技术被正式命名为 ，就不再用 。 是 司专门用于嵌入式设备的件。以 程语言为手机开发应用程序，可以为手机用户提供 游戏、个人信息处理、电子地图、股票等服务程序。 致力于消费产品和嵌入式设备的最佳解决方案。 设计其规格的时候，遵循着“对于各种不同的装置而造出一个单一的开发系统是没有意义的事 ”这个基本原则。于是 将所有的嵌入式装置大体上区分为两种：一种是运算功能有限、电力供应也有限的嵌入式装置 (比方说 机 )；另外一种是运算能力相对较佳、并且在电力供应上相对比较充足的嵌入式装置 (比方说冷气机、电冰箱 )。因为这两种区分，所以 入了一个叫做 概念，然后把上述运算功能有限、电力有限的嵌入式装置定义在 格之中；而另外一种装置则规范为 格。也就是说， 把所有的嵌入式装置利用概念区隔成两种抽象的型态。 术的开放性、安全性和庞大的社会已有资源，以及其跨平台性，即 “编写一次，到处运行 ”的特点，使 术成为智能手机软件平台的 事实标准。采用 术后，编写应用程序和提供服务的人就不必关心接受其服务的手机采用的是什么操作系统和芯片，只要按照 要求去写程序就好了；同样，生产手机的厂商也不必顾虑将来谁来提供增值服务。可以看出，采用 术，可以建立完整、高效的无线数据增值服务产业链，从而为用户提供灵活、个性化、内容方式多样的服务。 机发展现状 到今年 6 月，全世界已经有大约 1 亿部 机在使用，除中国大陆外共有 53 个移动运行商正式推出了基于 术的无线数据增值服务。中国移动通信集团已经 建立了无线 值服务体系，并推出了 “百宝箱 ”等服务品牌，包括游戏百宝箱、娱乐百宝箱、商务百宝箱、生活百宝箱等，已经于 2003 年 7月 10 日开始正式商用。 手机游戏开发一般都是开放式的开发平台，例如流行的开发平台，如 发人员能够从网络方便的得到相应的开发资料，不论你的资金实力如何，只要你有兴趣，就能够迈入这个新兴的行业。而相关的厂商，例如通信设备厂家对于手机游戏开发秉承一种开发的态度，鼓励开发者在手机设备上开发游戏， 3 通常都在网络中提供了自己手机的技术资料。 下文对目前市面上流行的手机游戏平台做一 个简单的介绍。 嵌入 /内置式游戏 早期的手机功能简单、屏幕也仅仅是单色，手机厂商能做的，就是在手机内置一些简单的游戏。这些游戏都是厂商以自己的专属平台所开发的，这些发售时就内置的游戏在手机预存了多少就是多少，用户无法自己新增或删除。 乐平台 即使是手机屏幕变成了彩色，内置游戏如何好玩，但总而也有玩腻的时候。因此用户们也希望能够玩新的游戏或者象下载图片、铃声那样通过无线网络下载新的游戏。法国 司看中了这个市场，在 2001 年推出了 戏平台。通过把专属的 片加入手机内，赋予手机彩色画面与流畅的执行速度，让手机也有掌上游戏机那样的效果。 台 台是目前最火暴的手机游戏平台，尽管它还可以下载和安装一些小的应用程序。 单的可以理解为 移动版本，其 动信息装置简表）架构就是专门为手机与 目前 后者在兼容性以及游戏的多媒体表现力如音效和振动方面有更好的效果，此外通过测试软件显示，支持 由于 技术先进，而且又能跨平台运行，因此受到了众多手机厂家的支持，甚至成为现在用户购买手机的一项比较重要的技术指标。所以到目前为止，手机的游戏应用平台中，以支持 最多，而且 件开发商也有越来越多的趋势， 成为 2002年下半年之后的行动游戏平台主流。 台 002年开发出的全新移动游戏娱乐平台。要就是针对游戏平台而设计的游戏语言，采用C 程序代码来开发游戏，运行起来最稳定，速度上也比 M 快许多倍（厂商宣称快 100 倍），可发挥出手机硬件的极限。同时， 戏平台能在极其有限的硬件资源上运作，其最低硬件需求是以 12行的 8 位处理器，因而适用于现有的 2G 手机。 由于 上是采用本地代码，运行速度快的优势显 4 而易见，这点对于支持 游戏平台的索爱手机尤其明显。通常情况下排除其他因素，索爱手机在运行 外， 点跟 同时 具备安全机制（防盗版），主游戏程序无法从手机中拷出，只提供游戏存盘转存到电脑中。 戏平台因为具备在极其有限的硬件资源上运行高效性能，可说是目前手机最佳的游戏平台之一。 戏平台 缩写。是高通公司 2001 年推出的基于 络的一个增值业务开发运行的基本平台。相对 一个更底层的技术。严格的说游戏仅仅是 供的功能环境就好像 上的操作系统一样，可以通过服务提供商下载指定类型的应用程序或游戏来使用。对于支持 手机出厂时已经预安装了两个应用。分别为应用管理器（ 移动商店（ 未来手机游戏趋势 未来的手机游戏平台因为 大 示芯片厂商专业级水准的加入而更为热闹。在 含专用的媒体处理器 3D 加速器 3D ，老对头 布了他们的 3且应用于三菱和神达 智能手机上。这些芯片在植入手机后能够有效的提升图形显示性能，使手机在进行多媒体演示和游戏时更够有出色显示效果。 不过这些厂家提供的都是硬件芯片，要完全发挥其在 3能相辅相成，而目前主要的 003年 7月发表的S（ 就是 嵌入式版本，是为嵌入系统而开发的小型标准三维 (3D)图形应用编程接口 (并受到那些意图将 3D 游戏引入移动设备的游戏开发商、手机厂商、游戏引擎供应商和 3D 图形芯片公司的热烈追捧。目前已知 3D 芯片，已符合 S 标准。而最新 S 本也将支援 S 信不久后，手机上也能玩像是 5 第二章 述 2介 是 的组成部分，与 用于大量的消费类电子设备，如 窝电话 )、 视电话 )、 字机顶盒 )、 车导向系统 )等，同时也广泛被移动通信设备所采用，如移动电话、双向寻呼机、智能卡、个人电脑记事本(掌上电脑 (。 许移动无线设备之间共享应用程序。用配置和简表定制 行时环境 (作为一个完整的 2配置和简表组成，配置决定了使用的 简表通过添加特定于域的类来定义应用程序。 与以前 司推出的 企业版 )、 标准版 )规范相比， 是一个单独的技术规范，而是一系列技术规范总称。这些规范定义了 术在资源限制的设备中的表现形式。 要适用于小型嵌入式设备，这些设备与 观与操作方式，其功用也是千差万别。但是 适用于这些设备的同时也保留了 传统特性，即任何时间和任何地点的代码具 有可移植性、部署灵活性、安全的网络传输性，以及代码稳定性。正是因为如此，开发人员才可以借助 量让编写的程序能够运行在其他型号或厂商的设备上。 2相关特性 介 设计其规格的时候，遵循着对于各种不同的装置而造出一个单一的开发系统是没有意义的事这个基本原则。于是 将所有的嵌入式装置大体上区分为两种 :一种是运算功能有限、电力供应也有限的嵌入式装置 (比方说 手机 )；另外一种则是运算能力相对较佳、并请在电力供应上相对比较充足的嵌入式装置 (比方说冷气机、电冰箱、电视机上盒 (。因为这两种型态的嵌入式装置，所以 入了一个叫做 概念，然后把上述运算功能有限、电力有限的嵌入式装置定义在 6 格之中；而另外一种装置则规范为 格。也就是说， 把所有的嵌入式装置利用 概念区隔 成两种抽象的型态。 其实在这里大家可以把 作是 於两种类型嵌入式装置的规格，而这些规格之中定义了这些装置至少要符合的运算能力、供电能力、记忆体大小等规范，同时也定了一组在这些装置上执行的 序所能使用的类别函式库、这些规范之中所定义的类别函式库为 准核心类别函式库的子集合以及与该型态装置特性相符的扩充类别函式库。比方就 规范来说，可以支援的核心类别函式库为 、 、，而支援的扩充 类别函式库为 。区分出两种主要的 後， 著在定义出 架构在 上的规格。之所以有 为了要更明确地区分出各种嵌入式装置上 序该如何开发以及它们应该具有哪些功能。因此 中定义了与特定嵌入式装置非常相关的扩充类别函式库，而 序在各种嵌入式装置上的使用者介面该如何呈现就是定义在头。 中所定义的扩充类别函式库是根据底层所定义的核心类别函式库所建立。 介 建立在某个 上的特定 合。一个定义建立应用程序的细节。因此 户界面 个 可直接建立在 ，也可建立在另一个 为了在不改动 前 提下增加设备的功能，在 外又提出了可选包，可将它们看成 个可选包对某个或某些 对某个 要增加一个新的 首先将它定义为可选包。如果随着时间的推移该可选包被广泛采用，它则可能成为某个或某些些厂家特定的 这种结构很好的适应了嵌入设备的巨大多样性。从低到高，您可根据设备的情况可采用不同的 同一 您又可根据设备的用 途选用不同的 您的设备中您还可采用多个 果您还嫌功能不够，尚有可选包可用。 7 且随后比较长的时间内未有其它 至有人把 2人把 2于 以不太可能有厂商推出能支持各种 是 的一员，我们来看看到写本文为止有哪些于每个 所以我们在 注明其基于的 前已有的基于 于 P、 第三章 需求分析 本需求分析 手机屏幕尺寸分为物理尺寸和显示分辨率两个概念。物理尺寸是指屏幕的实际大小。大的屏幕同时 ， 要配备高分辨率，也就是在这个尺寸下可以显示多少个像素，显示的像素越多，可以表现的余地自然越大。 现在手机行业发展迅速，不同大小屏幕的手机迅速发展，鉴于不同手机屏幕尺寸不同，我们在设计游戏的时候有一下一些要求： 一 软件的界 面简洁明了，操作简单容易。受手机屏幕大小和显示的影响，我们设计的软件界面必须是简洁的；手机键盘的不方便，游戏需要设计得易操作。 二 软件具有人工智能算法原理要简单，并且运行快速。游戏是需要快速反应的。手机处理器的频率直接要求我们需要使用简单实用的智能算法。 三 游戏要设置几个难度，便于不同玩家选择 们设置不同难度供各个水平的玩家选择。 四 游戏棋盘的大小要灵活，根据不同手机屏幕可以调节。 戏玩法及规则 现代五子棋专用棋盘为十五路 (15共 225 个交叉点。棋盘正中一 点为天元。 对局开始时，先由执黑棋一方将一枚棋子落在天元点上，然后由执白棋一方在黑棋周围的交叉点上落子。但是，为了尊重对方和礼貌起见，持白棋的一方通常将盘面的第二着棋布在自己河界的一侧，即直止或斜止。此后黑白双方轮流落子，直到某一方首先在棋盘的横线、纵线或斜线上形成连续五子或五子以上仅对白棋而言，则该方就算获胜 。 连珠五子棋的一个特点是先行的一 8 方优势很大，因此在职业比赛中对黑方做了种种限制，以利公平竞争。五子棋的比赛规则如下： 1 黑先、白后，从天元开始相互顺序落子； 2 最先在棋盘横向、 纵向或斜向形成连续的同色五个棋子的一方为胜； 3 黑棋禁手判负、白棋无禁手。黑棋禁手有 “ 三、三 ” 、 “ 四、四 ” 和 “ 长连 ” ， 包括 “ 四、三、三 ” 和 “ 四、四、三 ” 。黑棋只能以 “ 四、三 ” 取胜； 4 如分不出胜负，则到为平局； 5 五连与禁手同时形成，判胜； 6 黑方禁手形成时，白方应立即指出。若白方未发现或发现后不立即指出，反而继续落子，则禁手失效，不再判黑方负。 在本游戏中，没有采用职业比赛的规则，直接采用明间规则，一人一手棋，先成 5 为胜。另外，我们把游戏棋盘设置为可以调节大小，设置游 戏难度以便适用不同手机。 第四章 游戏设计分析 件总体框架图 动循环及类图 9 图 1 驱动循环图 棋类游戏通常具备两个重要特性，首先是对战双方轮流落子，其次是落子间隔通常是不确定的，尤其是对战后期，可能每一步都需要经过深思熟虑，无论是人方还是计算机方，都无法对间隔时间有事先的预期。 基于以上两个特性，本游戏摒弃了大多游戏采用的线程或者定时器驱动游戏的方 法，而采用了事件驱动方法，即玩家的键盘或触摸笔出发游戏的下一步动作。 事件驱动大大减少了不必要的工作量。 软件的类结构： 开始 玩家落子 判断落子合法性 判 断 游 戏是否结束 计算机落子 判 断 游 戏是否结束 等待用户输入 结束 10 图 2 软件类结构 整个游戏由 11 个类组成。这个游戏共有三个版本：单机挑战版，双人对战版，蓝牙终极版。单机挑战版由 和 组成，负责游戏界面的绘制，游戏落棋的控制，游戏规则的控制，游戏算法的控制，游戏胜负的控制。 是棋子类，提供棋子，每当下一个棋子的话，就生成一个棋子对象。 双人对战版由 和 组成。 负责游戏界面的绘制，游戏落棋的控制，游戏规则的控制，游戏算法的控制，游戏胜负的控制。 是棋子类，提供棋子，每当下一个棋子的话，就生成一个棋子对象。 蓝牙终极版是由 当下一个棋子的时候，生11 成一个棋子对象。 和 是建立蓝牙协议的客户端和服务端，当服务端启动后，不断地监听来自客户端的请求，如果监听到，则连接协议，准备进行通信，客户端则在启动后向服务器端发送连接请求，如果被服务端监听到，则配合服务器端连接。 负责判断是启动服务器端还是客户端，对应游戏中的正方和反方。是负责绘制棋盘，游戏规则的控制，以及游戏胜负的控制，游戏进行的控制。 机挑战版 机挑战版的 程序分析与具体实现 进入游戏前的选择画面。 游戏前我们要选 择游戏的版本，这里有三个版本，单机挑战版，双人对战版，蓝牙终极版，可以操作手机的上下左右键进行选择。 图 3 开机选择版本 单机挑战版有三个等级的游戏，分别是初级、中级、高级。由于时间的原因，目前只完成了初级的开发，中级和高级留作日后进一步开发 。 12 图 4 进行等级的选择 进入游戏，开始单机挑战版的游戏。 图 5 开始游戏 机挑战版的核心类及逻辑实现 是主要的实现类。以下是在游戏中需要用到的变量设置： ,;/棋子的直径 ，棋盘一边格子数，每格宽度 , 13 ;/是否是新的游戏 ？ ;/判断有几个棋子就开始堵了 下面这个构造函数对游戏进行初始化，包括棋盘的大小，界面的绘制，游戏的加载：主要程序如下： 0; 5; ; if( 2+; 2+; 2+; 2+; ; 重新开始 , 0); 退出 , 0); 14 对游戏的胜负进行判断，每当下一个棋子的时候，会激活这个方法，进行判断，在横、纵、正对角线、反对角线上，如果有连续的同色的五棋子， 则判断出该色的玩家获胜。 x,y, x;/循环变量的值 y;/循环变量的值 x,y;/存储当前传入的值，便于以后从这个点开始进行判断 /* * 纵向判断 */ xx=yy=;/用来计算当前某一方的棋子是否够五个 0 & =& = ; if( if(= 5) 15 /* * 横向判断 */ xx=yy=;/用来计算当前某一方的棋子是否够五个 0 & =& = ; if( if(= 5) * * 反向对角线 */ xx=yy=;/用来计算当前某一方的棋子是否够五个 0 & xx=; yy=0 & if(= 5) * * 正向对角线 */ xx=yy=;/用来计算当前某一方的棋子是否够五个 yy xx=yy= 17 0 & 0 & =& = ; if( & =& = ; if( if(= & =& 0) =if(= & =& & =& = ; if( if(= & =& 0) =if(= & =& & xx=; yy=0 & if(= & =& 0 & & =& ) = 21 = /* * 正向对角线 */ xx=yy=;/用来计算当前某一方的棋子是否够五个 yy xx=yy=0 & 0 & =& = ; if(& =& & =& 0 & 0) = =88;/目前没有威胁，返回一个特殊的值，让别的方法随机生成一个位置 =99; 另外，还有绘制游戏的主绘制方法 方法，绘制棋盘的 方法，绘制棋子的 方法，绘制哪方可以下棋的 方法，绘制玩家的 方法，触发键盘的 方法，随机产生棋子的 方法。由于篇幅的原因，此处不再累述，详见源码。 人对战版 人对战版的 程序分析与具体实现 和上一个版本一样，进入选择菜单里，选择双人挑战版， 23 图 6 双 人挑战版 同样，双人挑战版也有三个级别，初级、中级、高级三个级别，由于时间的问题，只实现了初级版的，中级版和高级版留作以后扩展开发。具体操作和单机挑战版的操作类似，此处不再累述。进入游戏开始对战。此游戏是两个人用一部手机进行游戏，电脑不再下棋子，而是控制由哪一方来下棋。比如红方在下的时候，白方就不能动键盘。 人对战版的核心类及逻辑实现 双人对战版的核心类及逻辑实现基本上和单机挑战版的实现差不多，我把有差异的地方罗列出来。双人对战版的核心类是 版本游戏不再由电脑 来控制一方玩家了，而是完全由人来玩，所以手机只要控制好玩家的游戏顺序以及游戏的规则即可。红方先下一个棋子的话，进行判断，在横、纵、正对角线、反对角线上是否构成了连续的五个红棋子，如果构成，则结束游戏，得出红方胜利，否则继续游戏，红 方下了后，游戏的权限交给白方。白方下一个棋子后，判断如果在横、纵、正对角线、反对角线上有连续的五个白色的棋子的话，同样结束游戏，得出白方胜利。主要的程序如下： = )%(); = +(); = )%(); = +(); 24 = if(= if( 1); ( 0); ); ; 牙终极版 人对战版的 程序分析与具体实现 进入游戏菜单，选择蓝牙终极版，然后出现如下界面，选择正方， 还是反方。因为蓝牙终极版是基于蓝牙协议，用两部手机，两个人进行游戏的版本。为了让两个玩家不冲突，所以必须要选择一个正方和一个反方，也就是白方和红方。 25 图 7 蓝牙终极版 选择了正、反方后，游戏将提示你是否打开蓝牙，你选择是即可。打开了蓝牙后，就可以进行游戏了。因为目前蓝牙还不是官方的标准，是不同厂商所提供的，所以又差异。虽说目前正规的手机厂商基本上统一了蓝牙协议，本游戏是基于 发的，但是不同厂商又在此协议上进行自己的定义，所以使得这个版本的游戏不能像上面两 个版本一样，只要能支持 戏的手机都可以玩。 人对战版的核心类及逻辑实现 首先介绍 和 ，其实蓝牙编程类似于 程，先是服务器端启动，监听来自客户端的信息，如果监听到客户端的连接请求的话，则