毕业论文——基于 Android 的谜题类角色扮演游戏的设计与开发

基于 Android 的谜题类角色扮演游戏的设计与开发摘要在 Android 手机、平板巨大的市场下，安卓应用开发的需求量也非常巨大。另一方面 Flash 因为其优秀的图形用户界面和 ActionScript 的支持下良好的用户交互，在传统个人电脑平台的动画、游戏开发领域一直保持优势，但是当智能手机市场开始主键侵蚀 PC 平台，大批用户向移动端转移时，将 Flash 游戏技术移植到手机就成为必须解决的问题。本文首先对 Flash AIR 的 Android 平台开发进行调研，并对当前游戏类型，用户需求进行分析，最后在设计、研发了解谜角色扮演游戏变喵记。实现了游戏的各项功能，制作了将益智、解谜、角色扮演融为一体的一种游戏。能让玩家即收获游戏的愉悦，又了解完整的故事，还能开动脑筋锻炼智力。同时因为谜题设置上主要选择了彼得堡七桥问题、八皇后问题、约瑟夫环问题等这类经典而又有趣的计算机问题，涉及图论、搜索、数论、动态规划等多个方面，所以可以作为计算机竞赛兴趣入门游戏。关键词：AndroidFlash AIR解谜角色扮演游戏- 1 -Based on Android puzzle role-playing game design and developAbstractIn Android phone, tablet huge market demand for Android application development is also very large. Flash animations good hand because of its excellent support user interaction graphical user interface and ActionScript under the traditional PC platform game development has maintained the advantage , but when the primary key of the smart phone market began to erode PC platform , a large number of mobile users when the end of the shift , the Flash game technology to the mobile phone has become a problem that must be addressed .Firstly, the Android platform Flash AIR s research, and the current game type, the user needs analysis, and finally in the design , research and development to understand the mystery of role-playing games - Variable meow remember. Achieve the various functions of the game, made the puzzle, puzzle , role-play integration of a game. That game allows players to gain pleasure , but also to understand the full story , but also to exercise their brains while intelligence . And because the main choice of the puzzle set Petersburg Seven Bridges problems such classic eight queens problem , Josephus issues and interesting computer problems , involving many aspects of graph theory , search, number theory , dynamic programming , it can also use as computer contest entry game.Keywords: AndroidFlash AIRpuzzle role-playing game- 2 -目录1. 引言 .- 9 -1.1前言 .- 9 -1.2设想及突破点 .- 9 -1.3理论实践意义 .- 10 -1.4本论文工作 .- 10 -1.5使用软件 .- 10 -2. AIR For Flash 及 ActionScript3.0 .- 11 -2.1Flash .- 11 -2.2AIR .- 11 -2.3AIR Android 开发的可行性 .- 11 -2.4ActionScript3.0 .- 12 -3. 游戏设计 .- 13 -3.1游戏整体框架 .- 13 -3.2故事梗概 .- 13 -3.3角色介绍 .- 13 -3.3.1主角 .- 13 -3.3.2七爷（猫神） .- 13 -3.3.3黑白兄弟 .- 14 -3.3.4博士猫 .- 14 -3.3.5斗篷猫 .- 14 -3.3.6观天猫 .- 14 -3.3.7肌肉猫 .- 14-3.3.8小美猫 .- 14-3.3.9趴趴猫 .- 14- 3 -4. 美术.- 15 -4.1美术整体 .- 15 -4.2背景美术设计 .- 15 -4.2.1概述 .- 15 -4.2.2整体背景俯视图 .- 15 -4.2.3小花园背景图 .- 16 -4.2.4图书馆背景图 .- 16 -4.2.5电子楼背景图 .- 16 -4.2.6科技楼背景图 .- 17 -4.2.7操场背景图 .- 17 -4.2.8学术楼背景图 .- 17 -4.2.9四合院背景图 .- 17 -4.2.10主楼背景图 .- 18 -4.3角色美术设计 .- 18 -4.3.1手绘原稿图 .- 18 -4.3.2主角角色图 .- 20 -4.3.3黑白兄弟角色图 .- 20 -4.3.4博士猫角色图 .- 20 -4.3.5斗篷猫角色图 .- 21 -4.3.6观天猫角色图 .- 21 -4.3.7肌肉猫角色图 .- 21 -4.3.8小美猫角色图 .- 21 -4.3.9趴趴猫角色图 .- 22 -4.3.10七爷角色图 .- 22 -4.4界面美术设计 .- 22 - 4 -4.4.1开始界面 .- 22 -4.4.2游戏界面 .- 23 -4.4.3对话界面 .- 24 -4.4.4问题界面 .- 24 -5. 音乐.- 25 -5.1整体音乐概述 .- 25 -5.2引用音乐介绍 .- 25 -5.2.1背景音乐 .- 25 -5.2.2效果音 .- 25 -6. 谜题.- 26 -6.1谜题整体概述 .- 26 -6.2谜题 .- 26 -6.3题目分数分配 .- 26 -6.4喵粮系统 .- 26 -7. 程序.- 27 -7.1整体框架 .- 27 -7.2工程信息 .- 27 -7.3界面程序 .- 27 -7.3.1开始界面 .- 27 -7.3.2游戏界面 .- 27 -7.4问题程序 .- 28 -7.5其他程序 .- 28 -8. 成果与改进 .- 29 -8.1成果展现形式 .- 29 -8.2程序实机测试 .- 29 - 5 -8.3网络测试反馈 .- 30 -8.4改进方向 .- 31 -9. 参考文献 .- 32 -10.致谢 .- 33 -附录 I 谜题问题、提示及答案 .- 34 -谜题 1一笔画 .- 34 -谜题 2病狗问题 .- 35 -谜题 3五猫站位 .- 36 -谜题 45=？ .- 37 -谜题 5早起事物顺序 .- 38 -谜题 6七猫游戏 .- 39 -谜题 7方格取数 .- 40 -附录 II 主要程序 .- 41 -1.完整 XML 文档 .- 41 -2.Miao.as 完整文档 .- 41 -3.开始界面程序 .- 43 -4.界面程序 .- 45 -5.操作面板程序 .- 46 -6.状态显示程序 .- 47 -7.存储退出询问面板程序 .- 47 -8.问题 1 程序 .- 48 -9.问题 2 程序 .- 51 -10.问题 3 程序 .- 53 -11.问题 4 程序 .- 62 -12.问题 5 程序 .- 66 - 6 -13.问题 6 程序 .- 70 -14.问题 7 程序 .- 73-15.音乐开关程序 .- 74-16.答案显示面板程序 .- 75-17.使用喵粮提示程序 .- 76- 7 - 8 -1. 引言1.1前言在 Android 手机、平板巨大的市场下，安卓应用开发的需求量也非常巨大。不同于苹果的 ios 系统和微软的 windows phone 系统这类封闭式系统，Android 系统的开源性使得越来越多的程序员加入开发行列，而 Android 本身也提供了良好的软件开发工具包1。具体来看 Android 的游戏开发。随着社会节奏的加快，人们对能让心灵得以一刻放松的游戏的需求也越来越大。而手机平板平台的游戏具有庞大的市场用户、移植性高及网络支持等优点，而且有想玩就玩的方便性、容易上手且不花费时间，比起电视游戏或电视游戏更受现代人喜爱。另一方面 Flash 因为其优秀的图形用户界面和 ActionScript 的支持下良好的用户交互，在传统个人电脑平台的动画、游戏开发领域一直保持优势，许多游戏如机械迷城等，还有 7K7K、4399 等网站提供的网页小游戏都是利用 Flash 开发。但是当智能手机市场开始主键侵蚀 PC 平台，大批用户向移动端转移时，将 Flash 游戏技术移植到手机就成为必须解决的问题。目前其他语言，主要包括 Java、CC+开发了许多 Android 平台手机游戏，市面上已有不少成功案例，它们的缺陷在于，动画制作方面开发费时费力，效果却不一定好。于此相比 Flash 的优势就在于动画制作既美观又容易，绘制矢量图，易于在不同规格屏幕上放大，不损失图像清晰度，而又十分容易制作。因此，基于 Flash 的智能手机游戏开发具有良好的应用前景。技术方面，Adobe Flash 提供多种方式进行 Android 平台游戏的开发Flash professional+AIR for android、Flex 或 FlashBuilder 等都可2。对于传统的 Flash 开发人员，Flash professional+AIR for android 是最易于上手的一种 Android 手机游戏开发方式，本文所使用的就是这种方式。1.2设想及突破点在日常使用手机、平板玩游戏时，我发现现在的游戏主要以益智类、休闲类、反映类为主且最受欢迎，大型 3D 的角色扮演游戏也有不少人喜爱，而 2D 的小巧的角色扮演类游戏则由于剧情的拖沓和打怪练级模式的单一而略显下风3。另一类游戏解谜类，基本完全是“密室逃脱”这种“找东西”的风格，数量和其他类游戏相差很多，单一模式也容易引起审美疲劳。因此，我想到开发一个谜题类角色扮演游戏玩家控制角色在剧情的指引下解决不同种类、不同风格的谜题，在解开谜题后进一步推动剧情发展。既有一个完整的剧情，能让玩家体会角色扮演代入感的愉快，又不是老旧的打怪模式，而是智慧的思考去解决问题。这样玩家一来不会因单纯的解谜而没有持续性，二来不会因- 9 -长期的单一模式而失去兴趣4。可以说是将益智、解谜、角色扮演融为一体的一种游戏。作为计算机专业的学生，我也想开发与专业相关的游戏，因此在谜题设置上主要选择了彼得堡七桥问题、八皇后问题、约瑟夫环问题等这类经典而又有趣的计算机问题，涉及图论、搜索、数论、动态规划等多个方面，可以作为计算机竞赛兴趣入门游戏。1.3理论实践意义与研究类课题不同，应用类的课题的实践意义要高于理论意义。通过完成此毕业设计，从我个人角度来说，是综合大学本科阶段所学知识技能，将其真正应用与实践当中，是检验和证明我大学所学的重要方式。对于未来，不论是工作还是继续学习从事科研，都是很好的实践基础。特别是在经历考研失败、四处奔波找工作之后，我更加感觉这个毕业设计所制作的游戏对我个人的巨大意义不仅历练了我的实际工程能力，更实现了我一直一来做游戏程序员的梦想。我也将这些个人感受通过游戏展现了出来。从对社会的价值来看，谜题类角色扮演游戏是移动平台缺少的一种类型，希望能通过我的作品，让更多人能体会这类游戏的乐趣，从中有所收获。更希望能通过这个游戏，推动这一类游戏的开发，推动游戏开发上的创新。同时，由于谜题接近计算机程序设计大赛的问题风格，本游戏用来作为计算机竞赛（NOI、ACM 等）的入门兴趣游戏也十分合适，填补了这个方向的空白。1.4本论文工作本论文是对毕业设计Android 游戏变喵记从设计到制作到测试的整体论述。详细描述了毕业设计各个项目的制作过程。1.5使用软件Adbode Flash Professional CS5.5 Version 11.5.1.349 Google SketchUp Pro Version 8.0.4811 Dev C+ Version 4.9.9.2Adobe Photoshop Version 12.0.4格式工厂 3.3.4- 10 -2. AIR For Flash 及 ActionScript3.02.1FlashFlash 是一种动画创作与应用程序开发于一身的创作软件，到 2013 年 9 月 2 日为止,最新的零售版本为 AdobeFlash ProfessionalCC(2013 年发布)。Adobe Flash ProfessionalCC 为创建数字动画、交互式 Web 站点、桌面应用程序以及手机应用程序开发提供了功能全面的创作和编辑环境。Flash 广泛用于创建吸引人的应用程序，它们包含丰富的视频、声音、图形和动画。可以在 Flash 中创建原始内容或者从其它 Adobe 应用程序（如 Photoshop或 illustrator）导入它们，快速设计简单的动画，以及使用 Adobe ActionScript 3.0 开发高级的交互式项目。设计人员和开发人员可使用它来创建演示文稿、应用程序和其它允许用户交互的内容。Flash 可以包含简单的动画、视频内容、复杂演示文稿和应用程序以及介于它们之间的任何内容。通常，使用 Flash 创作的各个内容单元称为应用程序，即使它们可能只是很简单的动画。您也可以通过添加图片、声音、视频和特殊效果，构建包含丰富媒体的 Flash 应用程序。2.2AIRAIR 是 Adobe Integrated Runtime 的简称，即“Adobe 集成运行时”， 2010 年，Adobe公司成功地将 AIR 技术引入移动平台，从此，一举打开了通往移动领域的大门。而对于 Flash 开发者来说，该技术的出现为他们转向移动应用开发提供了便利的条件。2010 年年底，AIR 已经实现了对 Android、BlackBerry Tablet OS 和 iOS 三个移动操作系统的支持。从目前的状况看，AIR 在 Android 平台上的表现最抢眼。一方面，AIR 程序在 Android 设备（手机和平板电脑）上的运行性能得到了用户的肯定；另一方面，当前市面上绝大部分 Android 手机和平板电脑都支持 AIR 程序，而且电子市场上使用 AIR 开发的程序数量呈上升趋势。2.3AIR Android 开发的可行性2010 年 10 月，AIR 正式登陆 Google 电子市场（2012 年 3 月更名为 Google Play 商店），在短短两个月时间里，程序的累计下载量超过了 25 万次。需要说明的是，并不是所有的 Android 设备都支持 AIR。Adobe 官方网站的信息显示，设备必须满足以下条件才能运行 AIR：Android 2.2 或更高版本。ARM v7-A 或更高级的处理器。支持 OpenGL ES2.0。支持 H.264 & AAC H/W 解码。至少有 256 MB 内存。- 11 -一般情况下，安装或升级到 Android 2.2 的设备都可以运行 AIR，而市面上的 Android 设备很多都已经安装或升级到 2.2 或以上版本了5。2.4ActionScript3.0ActionScript 的老版本（ActionScript 1.0 和 2.0）提供了创建效果丰富的 Web 应用程序所需的功能和灵活性。ActionScript 3.0 现在为基于 Web 的应用程序提供了更多的可能性。它进一步增强了这种语言，提供了出色的性能，简化了开发的过程，因此更适合高度复杂的 Web 应用程序和大数据集。ActionScript 3.0 可以为以 Flash Player 为目标的内容和应用程序提供高性能和开发效率6。ActionScript 3.0 符合 ECMAScript Language Specification 第三版。它还包含基于 ECMAScript Edition 4 的功能，比如类、包和名称空间；可选的静态类型；生成器和迭代器；以及非结构化赋值（destructuring assignments）。随着 Web 应用程序项目需求的增长，也要求 ActionScript 引擎有重大的突破。ActionScript 3.0 引入了一个新的高度优化的 ActionScript Virtual Machine（AVM2），与 AVM1 相比，AVM2 的性能有了显著的提高。这使 ActionScript 3.0 代码的执行速度几乎比以前的 ActionScript 代码快了 10 倍。Flash Player 9 及以上版本中包含 AVM2（ActionScript 3.0 的脚本语言引擎），设计它的目的是提供互联网应用程序开发人员所需的性能和特性。为了向后兼容现有的内容，Flash Player 将继续支持 AVM17。- 12 -3. 游戏设计3.1游戏整体框架开始引导对话答题七道题 循环后续对话结束场景3.2故事梗概故事的主角在对生活失去希望时，想到“还不如变成猫”，被猫神听到愿望后，将主角变成了猫。变成猫的主角十分诧异，寻找变回人的方法。得知需要与这里所有的猫打招呼并回答问题，最后唤醒猫神“七爷”。随着游戏的推进，通过和猫们的交流对话，主角意识到了自己之前浑噩度日是不对的，要努力工作生活，要为父母尽孝。更是找到了自己真正想做的事做游戏。最后，在主角变回人类之前，决定变回去后就开始制作有关自己这一经历的游戏，名字就叫变喵记。3.3角色介绍游戏中一共出现了九个角色，分别介绍角色设定。3.3.1 主角一个普通的大学生，即将面临毕业，但是一来成绩不好，考研失败；二来家庭出身一般，又没有找到好工作，没有钱；三来不善于与女孩子交往，没有女朋友；所以被成为“三无青年”（无成绩、无钱、无女友）。在变成猫之后经历了一天的试炼之后，明白了做人的意义，变得积极向上，为了自己的目标而努力。3.3.2 七爷（猫神）神秘的猫，通常在外界看来是睡觉的状态。本体是管理猫界的猫神，身体处于假寐状态，四处神游，遇到需要想要变成猫的人类会帮助他们。在把人类变成猫之后，会给与他- 13 -们一天的试炼时间，如果想要变回人，可以通过试炼，唤醒七爷。看起来十分严厉，但是实际上是个热心的好猫。3.3.3 黑白兄弟之前是一对人类兄弟，从小无父无母，四处流浪。在七爷的帮助下变成了猫，吃得好，玩得好，过上了无忧无虑的生活。说话比较直白，喜欢逗新来猫的玩。3.3.4 博士猫人类形态时是一位大学教授，研究数论。由于十分醉心于学术研究，觉得其他事情都太麻烦，影响思考。于是在七爷的帮助下变成了猫，继续专注于数论的研究。由于之前的经历，说话很有老师的感觉。3.3.5 斗篷猫是个极度的“宅男”，喜欢动画到了痴迷的程度，为了专注于 Cosplay 和自己的幻想世界变成了猫。变成了猫之后已然每天幻想这动画里的情节，十分脱线。觉得变成猫也是十分炫酷的事情，并自命为“调查喵团”团长。3.3.6 观天猫喜欢观测天象，并在此方面很有研究。变成猫是为了更好的观测天象。对于迷茫的新来猫，会开导他们，是个可靠的大前辈。3.3.7 肌肉猫典型的肌肉男，觉得日常生活里各种琐碎的事情太过于复杂，影响自己的肌肉修行。在七爷的帮助下变成猫之后每天都快乐的锻炼肌肉。神经大条，十分乐观。3.3.8 小美猫本身就是一个大美女，在自己心爱的小白猫死了之后十分伤心，想变成小白猫。变成猫后感觉自己能替小白猫活下去，于是没有参加试炼。但是之后看到了父母的寻人启事，明白了自己变成猫之后给父母带去了痛苦。拜托七爷帮自己给父母托梦，告诉父母自己很好，自己还在父母身边。现在每天在学术楼门口守望着当老师的父母，在托梦之后父母也常来看小美。3.3.9 趴趴猫趴趴在人类形态时是一个瘫痪在床的病人，在七爷的帮助下变成了猫之后可以来到外面的世界。虽然身体还是不太好，不能做太剧烈的运动，但是就算是趴着看看来往的人也很开心了。- 14 -4. 美术4.1美术整体游戏的美术风格直接影响到游戏的整体氛围，手机游戏更是以第一眼来吸引用户。本游戏的整体氛围是轻松、明快、幽默的，所以考虑采用 Q 版风格。由于美工工作也由我个人来完成，所以也要按照我个人的绘图能力来设置美术风格。在经过整体考量和绘图实验之后，决定采用手绘风格来完成。因此整体的美术风格是 Q 版手绘风格。在工具使用方面，角色和部件绘制使用 Flash，与程序部分结合方便；背景的场景图采用 SketchUp 进行 3D 绘制，再使用手绘风格渲染，导出 jpg 格式图片。4.2背景美术设计4.2.1 概述场景图采用 Google SketchUp 软件绘制。Google Sketchup 是一套直接面向设计方案创作过程的设计工具，其创作过程不仅能够充分表达设计师的思想而且完全满足与客户即时交流的需要，它使得设计师可以直接在电脑上进行十分直观的构思，是三维建筑设计方案创作的优秀工具。Sketchup 是一个极受欢迎并且易于使用的 3D 设计软件，官方网站将它比喻作电子设计中的“铅笔”。它的主是一个极受欢迎并且易于使用的 3D 设计软件，官方网站将它比喻作电子设计中的“铅笔”。它的主要卖点就是使用简便，人人都可以快速上手。并且用户可以将使用 SketchUp 创建的 3D 模型直接输出至 Google Earth 里。选择使用 SketchUp 绘制 3D 背景图有两方面考虑。首先，我个人并不是专业的美工，手工的大量的背景图绘制很难达到需求标准，3D 绘图后能很方便的找到与前景配合的合适角度，整体输出，具有统一性；其次，SketchUp 中可以使用手绘风格渲染，与我的 Q 版手绘整体风格非常相符。整个背景参考北京师范大学校园的教学生活区布局设置，名称也使用了小花园、图书馆、电子楼、科技楼、操场、学术楼、四合院、主楼这些十分亲切熟悉的名字。4.2.2 整体背景俯视图- 15 -4.2.3 小花园背景图4.2.4 图书馆背景图4.2.5 电子楼背景图- 16 -4.2.6 科技楼背景图4.2.7 操场背景图4.2.8 学术楼背景图4.2.9 四合院背景图- 17 -4.2.10主楼背景图4.3角色美术设计按照美术风格设定绘制 Q 版角色图。绘制方式是先在纸上手绘角色原稿图，拍照后再用 Flash 按照原稿图拉线绘制、上色。4.3.1 手绘原稿图NPC 角色：- 18 -主角人形（初期、后期）：主角猫型（前期、后期、表情）：- 19 -4.3.2 主角角色图主角前期、后期人形，前期猫型：主角后期猫型（表情：正常、高兴、生气、叹气、伤心、惊讶）：4.3.3 黑白兄弟角色图4.3.4 博士猫角色图- 20 -4.3.5 斗篷猫角色图4.3.6 观天猫角色图4.3.7 肌肉猫角色图4.3.8 小美猫角色图- 21 -4.3.9 趴趴猫角色图4.3.10七爷角色图4.4界面美术设计4.4.1 开始界面开始界面简单清新为主，游戏名称在最显著上方，中部为角色动画效果，下部为“开始游戏”和“继续游戏”按钮，背景处云彩动态漂浮，增加活泼气氛。左上角设置音乐开关按钮（后期所有场景相同位置）。字体统一采用采用手写体“SNOWREN 建刚体”。- 22 -4.4.2 游戏界面游戏界面上方为背景图片和角色、喵粮区域，角色、喵粮闪动提示。下方为控制面板，包含“查看帮助”、“当前状态”、“存储退出”三个按钮。点击“查看帮助”后弹出帮助面板，手绘风格，显示简单帮助信息。点击“当前状态”后弹出状态面板，显示喵粮个数、分数和位置信息。点击“存储退出”后弹出存储对话框，包含确认和取消两个按键。- 23 -4.4.3 对话界面对话界面上部为加画框的背景图，下部为对话内容按钮，点击可继续对话，中间为当前说话角色图。4.4.4 问题界面问题界面分为三个面板，第一个是“问题” 面板，包含问题内容和页面切换按钮。左下角为声音开关按钮，回答正确后左上角出现返回按钮。第二个是“面板”，第三个是“答案”面板，可使用喵粮开启或在回答正确后查看。- 24 -5. 音乐5.1整体音乐概述游戏采用 Q 版画风，整体基调是轻松明快、幽默的，因此音乐也采用轻松明快的曲目风格。背景音乐采用儿歌风格的简单曲调循环播放，效果音简单突出。由于手机游戏对内存和游戏大小的限制，音乐使用数量和大小要尽量压缩。背景音乐只使用一首，效果音控制在 5 个以内，每个不超过 5 秒。由于个人能力有限，美工、剧情、程序都能由我个人原创完成，音乐方面只能在引用现有材料的基础上加工处理。5.2引用音乐介绍5.2.1 背景音乐背景音乐使用日本动画片甜甜起司猫的主题曲的伴奏，原作者伊藤真澄。5.2.2 效果音效果音共使用 5 个，包括打雷声、按钮声、正确声、错误声、转移声。声音来源与 Flash CS5.5 自带声音库和网络音效库。- 25 -6. 谜题6.1谜题整体概述谜题设置为小学及以上学历能力，经过思考或看过提示后能在 5 分钟内作答难度。一共七道题，涉及到图论、数论、搜索、动态规划等方法思想。意图在于开阔思路、引发对计算机程序竞赛兴趣。6.2谜题谜题一共七道题，分别为：1. 一笔画问题（欧拉回路）。2. 病狗问题（数学归纳推理）。3. 五猫站位（八皇后问题简化版，递归回溯方法）。4. 5=？（逻辑推理题目）。5. 早起事物顺序（拓扑排序问题）。6. 七猫游戏（约瑟夫环问题）。7. 方格取数（动态规划）。每道谜题有问题、提示、答案三个页面，具体的内容见附录 I（问题 1-7）。6.3题目分数分配根据题目不同的难度，七道题有