安卓大作业—围住神经猫小游戏.doc

移动终端应用开发大 作业报告书题 目： 围住神经猫小游戏 专 业： 计算机科学与技术 学 号： 学生姓名： 指导教师： 叉叉叉 完成日期： 2016-5-31 目 录一、 需求分析1二、 系统功能描述1三、 系统概要设计23.1功能模块设计23.1.1程序流程图23.1.2程序模块设计23.1.3界面功能详细设计3四、 系统主要代码4五、 总结175.1开发中遇到的问题175.2系统有待实现的功能175.3收获总结18六、 参考文献18一 需求分析安卓游戏已经是大势所趋，开发安卓游戏也将是游戏开发者的重中之重，所以我选择试做一个安卓小游戏来作为我的android课程大作业。围住神经猫是一款益智类的小游戏，它可以在人们生活烦躁工作无聊之时提高一种新的打发时间、舒缓压力的休闲方式，也可以锻炼人的逻辑思维能力、判断力和观察力。首先我们从游戏界面开始分析，一开始是游戏欢迎界面，点击“开始游戏”，就可以切换到游戏界面，开始玩游戏了。在游戏界面中，有游戏背景，还有神经猫在移动时的样式，并把神经猫可移动的范围以坐标的方式分为若干个点。游戏结束时会对玩家进行提示，若玩家成功围住神经猫则显示玩家所用的步数。然后是对神经猫这个游戏控制的分析，神经猫可移动的范围是99，我设置神经猫的初始位置是固定的，但是系统在游戏一开始生成的路障是随机的，一共是16个路障，之后玩家将根据游戏的情况对神经猫进行堵截，当玩家每选择一个点作为自己想设置的路障时，那个点将改变为橘色，而神经猫将根据可选择的路径自动移动到下一个地点，当神经猫移动到任意一个边缘时，游戏会提示玩家失败，当玩家成功围住神经猫时，游戏会提示玩家成功且会显示出玩家所用的步数。这个游戏要用到二维数组，把神经猫可以移动的范围进行记录，还必须要对神经猫的移动方式进行设置，还有每个点不同状态的转换，路障的自动生成，还有对玩家所用步数的统计，这个游戏所要用到的主要软件是Eclipse、ADT，它的主要语言是java，操作系统是windows7.二 系统功能设计 项目具体功能描述如下：1) 游戏开始界面 ：有比较搞笑的背景图来吸引玩家，然后点击开始游戏， 切换到游戏界面2) 游戏界面：神经猫一开始在游戏的正中间，平且还有系统随机生成的16 个路障，范围是99的空间里，并且把它分成了点，玩家在点上设置好路障后，神经猫会在看选取的路径中随机选取一条，并移动到下一个点，直至游戏结束。 3） 游戏结束界面：当神经猫移动到任意边缘时，会显示通关失败的提示；但玩家成功围住神经猫时，则显示成功通关页面，并且统计了玩家所用的步数。 三 项目概要设计 3.1功能模块设计 （1）程序流程图 根据用户需求，本软件程序流程图如下： 启动程序 游戏开始界面游戏界面 成功 通关失败通关失败界面通关 再来一次 通关界面 图1.程序流程图 （2）程序模块设计为了提高代码的重复利用率，程序设计时自定义了以下几个类：1 自定义坐标类 （Dot）：每一个点都是一个抽象的对象，需要把每一个点抽象为一个类，然后让每一个圆圈继承于这个类。2 自定义绘制布局类（playground）:继承surfaceview，将制定的绘图呈现在surfaceview上，界面的响应和绘制都在surfaceview上完成的。3 自定义实现接口（OnTouchListener）：为了界面的点击做出响应。（3）界面功能详细设计各界面功能详尽介绍如下：1) 游戏开始界面（图1：homepage）：打开程序首先显示游戏开始界面，通过点击开始游戏，马上自动跳转到游戏界面图（homepage2） 图1：homepage2) 游戏界面（图2：homepage2）：进入到游戏界面以后，就可以正式开始游戏啦玩家开始对神经猫进行围追截堵 图2：homepage2 3）游戏结束界面（图3：homepage3、图4：homepage4）：若玩家成功围住神经猫则显示图3，若失败则显示图4 图3：homepage3 图4：homepage4 四 项目主要代码系统实现相应功能的主要代码如下：记录每个场景中的元素它的X,Y坐标点的状态： package com.example.crazycat;public class Dot /记录每个场景中的元素它的X,Y坐标点的状态。并不会直接参与界面的响应和界面的绘制private int x, y;private int status;/记录这个点的状态public static final int STATUS_OFF = -1;/代表可走的路径public static final int STATUS_IN = 0;/猫的当前位置public static final int STATUS_ON = 1;/已经设置的路障/指定x，y的坐标public Dot(int x, int y) this.x = x;this.y = y;this.status = STATUS_OFF;/指定geter和sette方法public int getX() return x;public void setX(int x) this.x = x;public int getY() return y;public void setY(int y) this.y = y;public int getStatus() return status;public void setStatus(int status) this.status = status;/同时设置x。y的方法public void setXY(int x, int y) this.x = x;this.y = y;Playground类的实现：package com.example.crazycat;import java.util.HashMap;import java.util.Timer;import java.util.TimerTask;import java.util.Vector;import android.annotation.SuppressLint;import android.app.AlertDialog;import android.app.AlertDialog.Builder;import android.content.Context;import android.content.DialogInterface;import android.graphics.Canvas;import android.graphics.Color;import android.graphics.Paint;import android.graphics.RectF;import android.graphics.drawable.Drawable;import android.view.KeyEvent;import android.view.MotionEvent;import android.view.SurfaceHolder;import android.view.SurfaceHolder.Callback;import android.view.SurfaceView;import android.view.View;import android.view.View.OnClickListener;import android.view.View.OnTouchListener;import android.widget.Toast;public class PlayGround extends SurfaceView implements OnTouchListener /界面的响应和界面的绘制在SurfaceView完成，触摸事件的响应通过OnTouchListener接口实现/ 行数private static final int ROW = 9;/ 列数private static final int COL = 9;/ 障碍的数量private static final int BOCKS = COL * ROW / 5;/ 屏幕宽度去private int SCREEN_WIDTH;/ 每个通道的宽度private int WIDTH;/ 奇数行和偶数行通道间的位置偏差量private int DISTANCE;/ 屏幕顶端和通道最顶端间的距离private int OFFSET;/ 整个通道与屏幕两端间的距离private int length;/ 做成神经猫动态图效果的单张图片private Drawable cat_drawable;/ 背景图private Drawable background;/ 神经猫动态图的索引private int index = 0;private Dot matrix;private Dot cat;private Timer timer = null;private TimerTask timerttask = null;private Context context;private int steps;private int images = R.drawable.cat1, R.drawable.cat2, R.drawable.cat3,R.drawable.cat4, R.drawable.cat5, R.drawable.cat6, R.drawable.cat7,R.drawable.cat8, R.drawable.cat9, R.drawable.cat10,R.drawable.cat11, R.drawable.cat12, R.drawable.cat13,R.drawable.cat14, R.drawable.cat15, R.drawable.cat16 ;SuppressLint(ClickableViewAccessibility)public PlayGround(Context context) super(context);/使用Context创建当前类构造函数matrix = new DotROWCOL;/将行高，列宽传递进去，指定数组大小cat_drawable = getResources().getDrawable(imagesindex);background = getResources().getDrawable(R.drawable.bg);this.context = context;initGame();/调用游戏初始化getHolder().addCallback(callback);/将Callback对象指定给getholdersetOnTouchListener(this);/设定为自己的触摸监听器this.setFocusable(true);this.setFocusableInTouchMode(true);Overridepublic boolean onKeyDown(int keyCode, KeyEvent event) if (keyCode = KeyEvent.KEYCODE_BACK) stopTimer();return super.onKeyDown(keyCode, event);/ 初始化游戏：分别对可走路径位置，猫的位置和路障位置进行初始化private void initGame() steps=0;for (int i = 0; i ROW; i+) for (int j = 0; j COL; j+) matrixij = new Dot(j, i);/*X，Y坐标值和行列值是相反的。即通过查找列值获得X坐标，查找行值获得Y坐标*/for (int i = 0; i ROW; i+) /用for循环将所有点设置为STATUS_OFF，即可用状态for (int j = 0; j COL; j+) matrixij.setStatus(Dot.STATUS_OFF);cat = new Dot(COL / 2 - 1, ROW / 2 - 1);/设置猫的起始点getDot(cat.getX(), cat.getY().setStatus(Dot.STATUS_IN);/把猫的起始点的状态设置为STATUS_IN，才能记录猫的位置for (int i = 0; i BOCKS;) /用for循环随机的指定16个点的坐标作为路障int x = (int) (Math.random() * 1000) % COL);int y = (int) (Math.random() * 1000) % ROW);/随机获取1对坐标点if (getDot(x, y).getStatus() = Dot.STATUS_OFF) /对当前可用路径点进行选择getDot(x, y).setStatus(Dot.STATUS_ON);/把这个点设置成路障i+;/实现界面绘制，在redraw方法中将所有元素以图形化显示出来，也就是将它绘制在Canvas对象上private void redraw() Canvas canvas = getHolder().lockCanvas();/锁定画布canvas.drawColor(Color.GRAY);/设置颜色为浅灰色Paint paint = new Paint();/创建Paint对象paint.setFlags(Paint.ANTI_ALIAS_FLAG);/开启抗锯齿，优化视频质量/用两个For循环嵌套将所有的点显示到界面中来for (int i = 0; i ROW; i+) for (int j = 0; j images.length - 1) index = 0;cat_drawable = getResources().getDrawable(imagesindex);redraw();/ 获取通道对象private Dot getDot(int x, int y) return matrixyx;/ 判断神经猫是否处于边界private boolean inEdge(Dot dot) if (dot.getX() * dot.getY() = 0 | dot.getX() + 1 = COL| dot.getY() + 1 = ROW) return true;/当前点的坐标无论是x或y为0，或x或y值是定义的游戏场景最大值时都处于边界return false;/ 移动cat至指定点private void moveTo(Dot dot) dot.setStatus(Dot.STATUS_IN);/dot的状态设置为猫所处的点getDot(cat.getX(), cat.getY().setStatus(Dot.STATUS_OFF);/将猫当前点的状态复位cat.setXY(dot.getX(), dot.getY();/将猫移动到新的点/ 获取one在方向dir上的可移动距离,中心点6个方向距离的判断与获取。路径结束点为路障用负数表示，为场景边缘用正数表示private int getDistance(Dot one, int dir) int distance = 0;if (inEdge(one) return 1;/如果下一个点已在屏幕边缘，无需再判断Dot ori = one;/定义ori和next，ori指定为当前函数传入的oneDot next;while (true) next = getNeighbour(ori, dir);if (next.getStatus() = Dot.STATUS_ON) return distance * -1;/下一个点为路障的话，直接返回距离0if (inEdge(next) distance+;return distance;/下一个点为场景边缘时，距离+1并返回distance+;ori = next;/ 获取dot的相邻点，返回其对象private Dot getNeighbour(Dot dot, int dir) /每个点都有6个相邻点switch (dir) case 1:return getDot(dot.getX() - 1, dot.getY();/获得中心点左边相邻点case 2:if (dot.getY() % 2 = 0) return getDot(dot.getX() - 1, dot.getY() - 1);/奇数行获得中心点左上相邻点：x-1，y-1 else return getDot(dot.getX(), dot.getY() - 1);/偶数行获得中心点左上相邻点：y-1case 3:if (dot.getY() % 2 = 0) return getDot(dot.getX(), dot.getY() - 1);/奇数行获得中心点右上相邻点：y-1 else return getDot(dot.getX() + 1, dot.getY() - 1);/偶数行获得中心点右上相邻点：x+1，y-1case 4:return getDot(dot.getX() + 1, dot.getY();/获得中心点右边相邻点case 5:if (dot.getY() % 2 = 0) return getDot(dot.getX(), dot.getY() + 1);/奇数行获得中心点右下相邻点：y+1 else return getDot(dot.getX() + 1, dot.getY() + 1);/偶数行获得中心点右下相邻点：x+1，y+1case 6:if (dot.getY() % 2 = 0) return getDot(dot.getX() - 1, dot.getY() + 1);/奇数行获得中心点左下相邻点：x-1，y+1 else return getDot(dot.getX(), dot.getY() + 1);/偶数行获得中心点左下相邻点：y+1return null;/ cat的移动算法private void move() if (inEdge(cat) failure();return;/猫处于游戏边缘，失败Vector available = new Vector();/avaliable容器记录可用点Vector direct = new Vector();/positive容器记录这个方向上可以直接到达屏幕边缘的路径HashMap hash = new HashMap();/pl容器记录方向for (int i = 1; i 0) direct.add(n);/当它有一个路径可以直接到达屏幕边缘，把n传递进positive中/移动算法的优化if (available.size() = 0) win();/周围的6个点都不可走，没有可用点，成功围住猫 else if (available.size() = 1) moveTo(available.get(0);/只有一个方向可走，可用点有一个，移动到这个可用点上 else /有多个方向可走Dot best = null;if (direct.size() != 0) /存在可以直接到达屏幕边缘的走向int min = 20;for (int i = 0; i direct.size(); i+) if (inEdge(direct.get(i) best = direct.get(i);break; else int t = getDistance(direct.get(i),hash.get(direct.get(i);if (t min) min = t;/把最短路径长度传给minbest = direct.get(i);/选出拥有最短路径的点 else /所有方向都存在路障int max = 1;for (int i = 0; i available.size(); i+) int k = getDistance(available.get(i),hash.get(available.get(i);if (k max) /所有方向都存在路障，距离k为负数max = k;best = available.get(i);/选出拥有最短路径的点moveTo(best);/移动到最短路径的下一点/ redraw();if (inEdge(cat) failure();/ 通关失败private void failure() AlertDialog.Builder dialog = new Builder(context);dialog.setTitle(通关失败);dialog.setMessage(你让神经猫逃出精神院啦(；).);dialog.setCancelable(false);dialog.setNegativeButton(再玩一次, new DialogInterface.OnClickListener() public void onClick(DialogInterface dialog, int which) initGame(););dialog.setPositiveButton(取消, null);dialog.show();/ 通关成功private void win() AlertDialog.Builder dialog = new Builder(context);dialog.setTitle(通关成功);dialog.setMessage(你用 + (steps + 1) + 步捕捉到了神经猫耶( )y);dialog.setCancelable(false);dialog.setNegativeButton(再玩一次, new DialogInterface.OnClickListener() public void onClick(DialogInterface dialog, int which) initGame(););dialog.setPositiveButton(取消, null);dialog.show();/ 触屏事件SuppressLint(ClickableViewAccessibility)public boolean onTouch(View v, MotionEvent event) /将屏幕的坐标转换为游戏的坐标int x, y;if (event.getAction() = MotionEvent.ACTION_UP) /当用户触摸之后手离开屏幕释放的瞬间才对事件进行响应if (event.getY() = OFFSET) return true;y = (int) (event.getY() - OFFSET) / WIDTH);/横向状态下，奇、偶数行有坐标偏移，而纵向的Y值是不变的，将y进行转换if (y % 2 = 0) if (event.getX() = length + WIDTH * COL) return true;x = (int) (event.getX() - length) / WIDTH); else if (event.getX() (length + WIDTH / 2 + WIDTH * COL) return true;x = (int) (event.getX() - WIDTH / 2 - length) / WIDTH);if (x + 1 COL | y + 1 ROW) initGame();/触摸超出边界时初始化游戏 else if (inEdge(cat) return true; else if (getDot(x, y).getStatus() = Dot.STATUS_OFF) getDot(x, y).setStatus(Dot.STATUS_ON);/当这个点可用时被点击之后设定为路障状态move();steps+;redraw();/将改变更新到界面return true;五 总结 5.1开发中遇到的问题1）界面响应的问题：在我点击屏幕来给神经猫设置路障时画面完全没有响应。解决方案：为Surfaceview添加Callback，并且添加redraw（），在界面第一次显示时将指定的内容显示到界面上。2） 神经猫移动路线问题：神经猫是根据设置的路障情况，在可移动的范围内选择一条可移动的路径，但是如何移动，有些没有头绪。解决方案：将神经猫移动的路线分为这么几种情况，周围的6个点都不可走，没有可用点，成功围住猫，如果只有一个方向可走，可用点有一个，移动到这个可用点上；如果有多个方向可走，存在可以直接到达屏幕边缘的走向，选出拥有最短路径的点，神经猫将移动到那个点；如果所有方向都存在路障，选出拥有最短路径的点，移动到最短路径的下一点