canvas实现飞机打怪兽射击小游戏

作者 : 开心源码 本文共14035个字,预计阅读时间需要36分钟 发布时间: 2022-05-11 共61人阅读

接触 canvas 也只有一个多月,第一次完整实现一个游戏流程,收获还是挺大的。

射击游戏截图

先上 demo:https://littleyljy.github.io/demo/shootgame/

游戏规则

要求玩家控制飞机发射子弹,消灭会移动的怪兽,假如一律消灭了则游戏成功,假如怪兽移动究竟部则游戏失败。

  • 用 ← 和 → 操作飞机
  • 用空格(space)进行射击
  • 需有暂停功可以
  • 多关卡

场景切换

游戏分为几个场景:

  • 开始游戏(.game-intro)
  • 游戏中(#canvas)
  • 游戏失败(.game-failed)
  • 游戏成功(.game-success)
  • 游戏通关(.game-all-success)
  • 暂停(.game-stop)

实现场景切换,其实是先把所有场景 display: none , 而后通过 js 控制 data-status 分别为 start 、playing 、failed 、success 、all-success 、stop 来实现对应场景 display: block 。

HTML 和 CSS 如下:

  <div id="game" data-status="start">     <div class="game-panel">      <section class="game-intro game-ui">        <h1 class="section-title">射击游戏</h1>        <p class="game-desc">这是一个令人欲罢不可以的射击游戏,用 ← 和 → 操作你的飞机,用空格(space)进行射击,用回车(enter)暂停游戏。一起来消灭宇宙怪兽吧!</p>        <p class="game-level">当前Level: 1</p>        <button class="js-play button">开始游戏</button>      </section>      <section class="game-failed game-ui">        <h1 class="section-title">游戏结束</h1>        <p class="game-info-text">最终得分: <span class="score"></span></p>        <button class="js-replay button">重新开始</button>      </section>      <section class="game-success game-ui">        <h1 class="section-title">游戏成功</h1>        <p class="game-next-level game-info-text"></p>        <button class="js-next button">继续游戏</button>      </section>      <section class="game-all-success game-ui">        <h1 class="section-title">通关成功</h1>        <p class="game-next-level game-info-text">你已经成功地防御了怪兽的所有攻击。</p>        <button class="js-replay button">再玩一次</button>      </section>      <section class="game-stop game-ui">        <h1 class="section-title">游戏暂停</h1>        <button class="js-stop button">游戏继续</button>      </section>    </div>    <div class="game-info game-ui">      <span class="title">分数:</span>      <span class="score"></span>    </div>    <canvas id="canvas" width="700" height="600">        <!-- 动画画板 -->    </canvas>  </div>
#game{  width: 700px;  height: 600px;  position: relative;  left: 50%;  top: 40px;  margin: 0 0 0 -350px;  background: linear-gradient(-180deg, #040024 0%, #07165C 97%);}.game-ui{  display: none;  padding: 55px;  box-sizing: border-box;    height: 100%;}[data-status="start"] .game-intro {  display: block;  padding-top: 180px;  background: url(./img/bg.png) no-repeat 430px 180px;  background-size: 200px;}[data-status="playing"] .game-info {  display: block;  position: absolute;  top:0;  left:0;  padding:20px;}[data-status="failed"] .game-failed,[data-status="success"] .game-success,[data-status="all-success"] .game-all-success,[data-status="stop"] .game-stop{  display: block;  padding-top: 180px;  background: url(./img/bg-end.png) no-repeat 380px 190px;  background-size: 250px;}

面向对象

整个游戏能把怪兽(Enemy)、飞机(Plane)、子弹(Bullet)都当作对象,另外还有配置对象(CONFIG)和控制游戏逻辑的游戏对象(GAME)。

游戏相关配置

/**  * 游戏相关配置  * @type {Object}  */var CONFIG = {  status: 'start', // 游戏开始默认为开始中  level: 1, // 游戏默认等级  totalLevel: 6, // 总共6关  numPerLine: 7, // 游戏默认每行多少个怪兽  canvasPadding: 30, // 默认画布的间隔  bulletSize: 10, // 默认子弹长度  bulletSpeed: 10, // 默认子弹的移动速度  enemySpeed: 2, // 默认敌人移动距离  enemySize: 50, // 默认敌人的尺寸  enemyGap: 10,  // 默认敌人之间的间距  enemyIcon: './img/enemy.png', // 怪兽的图像  enemyBoomIcon: './img/boom.png', // 怪兽死亡的图像  enemyDirection: 'right', // 默认敌人一开始往右移动  planeSpeed: 5, // 默认飞机每一步移动的距离  planeSize: {    width: 60,    height: 100  }, // 默认飞机的尺寸,  planeIcon: './img/plane.png'};

定义父类

由于怪兽(Enemy)、飞机(Plane)、子弹(Bullet)都有相同的 x, y, size, speed 属性和 move() 方法,所以能定义一个父类 Element,通过子类继承父类的方式实现。

/*父类:包含x y speed move() draw()*/var Element = function (opts) {        this.opts = opts || {};        //设置坐标、尺寸、速度        this.x = opts.x;        this.y = opts.y;        this.size = opts.size;        this.speed = opts.speed;};Element.prototype.move = function (x, y) {        var addX = x || 0;        var addY = y || 0;        this.x += addX;        this.y += addY;};//继承原型的函数function inheritPrototype(subType, superType) {        var proto = Object.create(superType.prototype);        proto.constructor = subType;        subType.prototype = proto;}

move(x, y) 方法根据传入的 (x, y) 值自叠加。

定义怪兽

怪兽包含特有属性:怪兽状态、图像、控制爆炸状态持续的 boomCount ,和 draw()、down()、direction()、booming() 方法。

/*敌人*/var Enemy = function (opts) {    this.opts = opts || {};    //调使用父类属性    Element.call(this, opts);    //特有属性状态和图像    this.status = 'normal';//normal、booming、noomed    this.enemyIcon = opts.enemyIcon;    this.enemyBoomIcon = opts.enemyBoomIcon;    this.boomCount = 0;};//继承Element方法inheritPrototype(Enemy, Element);//方法:绘制敌人Enemy.prototype.draw = function () {    if (this.enemyIcon && this.enemyBoomIcon) {        switch (this.status) {            case 'normal':                var enemyIcon = new Image();                enemyIcon.src = this.enemyIcon;                ctx.drawImage(enemyIcon, this.x, this.y, this.size, this.size);                break;            case 'booming':                var enemyBoomIcon = new Image();                enemyBoomIcon.src = this.enemyBoomIcon;                ctx.drawImage(enemyBoomIcon, this.x, this.y, this.size, this.size);                break;            case 'boomed':                ctx.clearRect(this.x, this.y, this.size, this.size);                break;            default:                break;        }    }    return this;};//方法:down 向下移动Enemy.prototype.down = function () {    this.move(0, this.size);    return this;};//方法:左右移动Enemy.prototype.direction = function (direction) {    if (direction === 'right') {        this.move(this.speed, 0);    } else {        this.move(-this.speed, 0);    }    return this;};//方法:敌人爆炸Enemy.prototype.booming = function () {    this.status = 'booming';    this.boomCount += 1;    if (this.boomCount > 4) {        this.status = 'boomed';    }    return this;}
  • draw() 主要是根据怪兽的状态绘制不同的图像。
  • down() 调使用父类 move() 方法,传入 y 值控制怪兽向下移动。
  • direction() 根据传入的方向值控制左/右移动。
  • booming() 让爆炸状态持续4帧,4帧后再消失。

定义子弹

子弹有 fly() 、draw() 方法。

/*子弹*/var Bullet = function (opts) {    this.opts = opts || {};    Element.call(this, opts);};inheritPrototype(Bullet, Element);//方法:让子弹飞Bullet.prototype.fly = function () {    this.move(0, -this.speed);    return this;};//方法:绘制子弹Bullet.prototype.draw = function () {    ctx.beginPath();    ctx.strokeStyle = '#fff';    ctx.moveTo(this.x, this.y);    ctx.lineTo(this.x, this.y - CONFIG.bulletSize);    ctx.closePath();    ctx.stroke();    return this;};
  • fly() 调使用父类 move() 方法,传入 y 值控制子弹向上移动。
  • draw() 由于子弹其实就是一条长度为 10 的直线,通过绘制路径的方式画出子弹。

定义飞机

飞机对象包含特有属性:状态、宽高、图像、横坐标最大最小值,有 hasHit()、draw()、direction()、shoot()、drawBullets() 方法。

/*飞机*/var Plane = function (opts) {    this.opts = opts || {};    Element.call(this, opts);    //特有属性状态和图像    this.status = 'normal';    this.width = opts.width;    this.height = opts.height;    this.planeIcon = opts.planeIcon;    this.minX = opts.minX;    this.maxX = opts.maxX;    //子弹相关    this.bullets = [];    this.bulletSpeed = opts.bulletSpeed || CONFIG.bulletSpeed;    this.bulletSize = opts.bulletSize || CONFIG.bulletSize;};//继承Element方法inheritPrototype(Plane, Element);//方法:子弹击中目标Plane.prototype.hasHit = function (enemy) {    var bullets = this.bullets;    for (var i = bullets.length - 1; i >= 0; i--) {        var bullet = bullets[i];        var isHitPosX = (enemy.x < bullet.x) && (bullet.x < (enemy.x + enemy.size));        var isHitPosY = (enemy.y < bullet.y) && (bullet.y < (enemy.y + enemy.size));        if (isHitPosX && isHitPosY) {            this.bullets.splice(i, 1);            return true;        }    }    return false;};//方法:绘制飞机Plane.prototype.draw = function () {    this.drawBullets();    var planeIcon = new Image();    planeIcon.src = this.planeIcon;    ctx.drawImage(planeIcon, this.x, this.y, this.width, this.height);    return this;};//方法:飞机方向Plane.prototype.direction = function (direction) {    var speed = this.speed;    var planeSpeed;    if (direction === 'left') {        planeSpeed = this.x < this.minX ? 0 : -speed;    } else {        planeSpeed = this.x > this.maxX ? 0 : speed;    }    console.log('planeSpeed:', planeSpeed);    console.log('this.x:', this.x);    console.log('this.minX:', this.minX);    console.log('this.maxX:', this.maxX);    this.move(planeSpeed, 0);    return this;//方便链式调使用};//方法:发射子弹Plane.prototype.shoot = function () {    var bulletPosX = this.x + this.width / 2;    this.bullets.push(new Bullet({        x: bulletPosX,        y: this.y,        size: this.bulletSize,        speed: this.bulletSpeed    }));    return this;};//方法:绘制子弹Plane.prototype.drawBullets = function () {    var bullets = this.bullets;    var i = bullets.length;    while (i--) {        var bullet = bullets[i];        bullet.fly();        if (bullet.y <= 0) {            bullets.splice(i, 1);        }        bullet.draw();    }};
  • hasHit() 判断飞机发射的子弹能否击中怪兽,主要是判断子弹的横坐标能否在[怪兽横坐标,怪兽横坐标+怪兽高度]范围内,同时子弹的纵坐标在[怪兽纵坐标,怪兽纵坐标+怪兽宽度]范围内,击中返回 true,并移除该子弹。
  • draw() 绘制子弹和飞机。
  • direction() 由于飞机移动范围有左右边界,需要判断飞机横坐标能否到达边界,假如到达边界 planeSpeed 为 0,不再移动。
  • shoot() 创立子弹对象,保存到 bullets 数组,子弹横坐标为飞机横坐标加上飞机宽度的一半。
  • drawBullets() 绘制子弹,从数组最后往回遍历子弹对象数组,调使用子弹 fly() 方法,假如子弹向上飞出屏幕,则移除这颗子弹。

定义键盘事件

键盘事件有以下几种状态:

  • keydown:使用户在键盘上按下某按键时发生。一直按着某按键则会不断触发(opera 浏览器除外)。
  • keypress:使用户按下一个按键,并产生一个字符时发生(也就是不论相似 shift、alt、ctrl 之类的键,就是说使用户按了一个可以在屏幕上输出字符的按键 keypress 事件才会触发)。一直按着某按键则会不断触发。
  • keyup:使用户释放某一个按键是触发。
    由于飞机需要按下左键(keyCode=37)右键(keyCode=39)时(keydown)一直移动,释放时 keyup 不移动。按下空格(keyCode=32)或者上方向键(keyCode=38)时(keydown)发射子弹,释放时 keyup 中止发射。另外按下回车键(keyCode=13)暂停游戏。所以,需要定义一个 KeyBoard 对象监听 onkeydown 和 onkeyup 能否按下或者释放某个键。
    由于左右键是矛盾的,为保险起见,按下左键时需要把右键 设为 false。右键同理。
//键盘事件var KeyBoard = function () {  document.onkeydown = this.keydown.bind(this);  document.onkeyup = this.keyup.bind(this);};//KeyBoard对象KeyBoard.prototype = {  pressedLeft: false,  pressedRight: false,  pressedUp: false,  heldLeft: false,  heldRight: false,  pressedSpace: false,  pressedEnter: false,  keydown: function (e) {    var key = e.keyCode;    switch (key) {      case 32://空格-发射子弹        this.pressedSpace = true;        break;      case 37://左方向键        this.pressedLeft = true;        this.heldLeft = true;        this.pressedRight = false;        this.heldRight = false;        break;      case 38://上方向键-发射子弹        this.pressedUp = true;        break;      case 39://右方向键        this.pressedLeft = false;        this.heldLeft = false;        this.pressedRight = true;        this.heldRight = true;        break;      case 13://回车键-暂停游戏        this.pressedEnter = true;        break;    }  },  keyup: function (e) {    var key = e.keyCode;    switch (key) {      case 32:        this.pressedSpace = false;        break;      case 37:        this.heldLeft = false;        this.pressedLeft = false;        break;      case 38:        this.pressedUp = false;        break;      case 39:        this.heldRight = false;        this.pressedRight = false;        break;      case 13:        this.pressedEnter = false;        break;    }  }};

游戏逻辑

游戏对象(GAME)包含了整个游戏的逻辑,包括init(初始化)、bindEvent(绑定按钮)、setStatus(升级游戏状态)、play(游戏中)、stop(暂停)、end(结束)等,在此不开展形容。也包含了生成怪兽、绘制游戏元素等函数。

// 整个游戏对象var GAME = {  //一系列逻辑函数  //游戏元素函数}

1、初始化

初始化函数主要是定义飞机初始坐标、飞机移动范围、怪兽移动范围,以及初始化分数、怪兽数组,创立 KeyBoard 对象,只执行一次。

/**   * 初始化函数,这个函数只执行一次   * @param  {object} opts    * @return {[type]}      [description]   */init: function (opts) {    //设置opts    var opts = Object.assign({}, opts, CONFIG);//合并所有参数    this.opts = opts;    this.status = 'start';    //计算飞机对象初始坐标    this.planePosX = canvasWidth / 2 - opts.planeSize.width;    this.planePosY = canvasHeight - opts.planeSize.height - opts.canvasPadding;    //飞机极限坐标    this.planeMinX = opts.canvasPadding;    this.planeMaxX = canvasWidth - opts.canvasPadding - opts.planeSize.width;    //计算敌人移动区域    this.enemyMinX = opts.canvasPadding;    this.enemyMaxX = canvasWidth - opts.canvasPadding - opts.enemySize;    //分数设置为0    this.score = 0;    this.enemies = [];    this.keyBoard = new KeyBoard();    this.bindEvent();    this.renderLevel();  },

2、绑定按钮事件

由于几个游戏场景中包含开始游戏(playBtn)、重新开始(replayBtn)、下一关游戏(nextBtn)、暂停游戏继续(stopBtn)几个按钮。我们需要给不同按钮执行不同事件。
首先定义 var self = this; 的起因是 this 的使用法。在 bindEvent 函数中, this 指向 GAME 对象,而在 playBtn.onclick = function () {}; 中 this 指向了 playBtn ,这显然不是我们希望的,由于 playBtn 没有 play() 事件,GAME 对象中才有。因而需要把GAME 对象赋值给一个变量 self ,而后才可以在 playBtn.onclick = function () {}; 中调使用 play() 事件。
需要注意的是 replayBtn 按钮在闯关失败和通关场景都有出现,因而获取的是所有 .js-replay 的集合。而后 forEach 遍历每个 replayBtn 按钮,重置关卡和分数,调使用 play() 事件。

bindEvent: function () {    var self = this;    var playBtn = document.querySelector('.js-play');    var replayBtn = document.querySelectorAll('.js-replay');    var nextBtn = document.querySelector('.js-next');    var stopBtn = document.querySelector('.js-stop');    // 开始游戏按钮绑定    playBtn.onclick = function () {      self.play();    };    //重新开始游戏按钮绑定    replayBtn.forEach(function (e) {      e.onclick = function () {        self.opts.level = 1;        self.play();        self.score = 0;        totalScoreText.innerText = self.score;      };    });    // 下一关游戏按钮绑定    nextBtn.onclick = function () {      self.opts.level += 1;      self.play();    };    // 暂停游戏继续按钮绑定    stopBtn.onclick = function () {      self.setStatus('playing');      self.updateElement();    };  },

3、生成飞机

createPlane: function () {  var opts = this.opts;  this.plane = new Plane({      x: this.planePosX,      y: this.planePosY,      width: opts.planeSize.width,      height: opts.planeSize.height,      minX: this.planeMinX,      speed: opts.planeSpeed,      maxX: this.planeMaxX,      planeIcon: opts.planeIcon    });}

4、生成一组怪兽

由于怪兽都是成组出现的,每一关的怪兽数量也不同,两个 for 循环的作使用就是生成一行怪兽,根据关数(level)添加 level 行怪兽。或者者添加怪兽的速度(speed: speed + i,)来提高每一关难度等。

//生成敌人  createEnemy: function (enemyType) {    var opts = this.opts;    var level = opts.level;    var enemies = this.enemies;    var numPerLine = opts.numPerLine;    var padding = opts.canvasPadding;    var gap = opts.enemyGap;    var size = opts.enemySize;    var speed = opts.enemySpeed;    //每更新一关敌人添加一行    for (var i = 0; i < level; i++) {      for (var j = 0; j < numPerLine; j++) {      //综合元素的参数        var initOpt = {          x: padding + j * (size + gap),          y: padding + i * (size + gap),          size: size,          speed: speed,          status: enemyType,          enemyIcon: opts.enemyIcon,          enemyBoomIcon: opts.enemyBoomIcon        };        enemies.push(new Enemy(initOpt));      }    }    return enemies;  },

5、升级怪兽

获取怪兽数组的 x 值,判断能否到达画布边界,假如到达边界则怪兽向下移动。同时也要监听怪兽状态,正常状态下的怪兽能否被击中,爆炸状态下的怪兽,消失的怪兽要从数组剔除,同时得分。

//升级敌人状态  updateEnemeis: function () {    var opts = this.opts;    var plane = this.plane;    var enemies = this.enemies;    var i = enemies.length;    var isFall = false;//敌人下落    var enemiesX = getHorizontalBoundary(enemies);    if (enemiesX.minX < this.enemyMinX || enemiesX.maxX >= this.enemyMaxX) {      console.log('enemiesX.minX', enemiesX.minX);      console.log('enemiesX.maxX', enemiesX.maxX);      opts.enemyDirection = opts.enemyDirection === 'right' ? 'left' : 'right';      console.log('opts.enemyDirection', opts.enemyDirection);      isFall = true;    }    //循环升级敌人    while (i--) {      var enemy = enemies[i];      if (isFall) {        enemy.down();      }      enemy.direction(opts.enemyDirection);      switch (enemy.status) {        case 'normal':          if (plane.hasHit(enemy)) {            enemy.booming();          }          break;        case 'booming':          enemy.booming();          break;        case 'boomed':          enemies.splice(i, 1);          this.score += 1;          break;        default:          break;      }    }  },

getHorizontalBoundary 函数的作使用是遍历数组每个元素的 x 值,挑选出更大或者更小的值,从而取得数组最大和最小的 x 值。

//获取数组横向边界function getHorizontalBoundary(array) {  var min, max;  array.forEach(function (item) {    if (!min && !max) {      min = item.x;      max = item.x;    } else {      if (item.x < min) {        min = item.x;      }      if (item.x > max) {        max = item.x;      }    }  });  return {    minX: min,    maxX: max  }}

6、升级键盘面板

按下回车键执行 stop() 函数,按下左键执行飞机左移,按下右键执行飞机右移,按下空格执行飞机发射子弹,为了不让子弹连成一条直线,在这里设置 keyBoard.pressedUp 和 keyBoard.pressedSpace 为 false。

  updatePanel: function () {    var plane = this.plane;    var keyBoard = this.keyBoard;    if (keyBoard.pressedEnter) {      this.stop();      return;    }    if (keyBoard.pressedLeft || keyBoard.heldLeft) {      plane.direction('left');    }    if (keyBoard.pressedRight || keyBoard.heldRight) {      plane.direction('right');    }    if (keyBoard.pressedUp || keyBoard.pressedSpace) {      keyBoard.pressedUp = false;      keyBoard.pressedSpace = false;      plane.shoot();    }  },

7、绘制所有元素

draw: function () {    this.renderScore();    this.plane.draw();    this.enemies.forEach(function (enemy) {      //console.log('draw:this.enemy',enemy);      enemy.draw();    });  },

8、升级所有元素

首先判断怪兽数组长度能否为 0 ,为 0 且 level 等于 totalLevel 说明通关,否则显示下一关游戏准备画面;假如怪兽数组 y 坐标大于飞机 y 坐标加怪兽高度,显示游戏失败。
canvas 动画的原理就是不断绘制、升级、清理画布。
游戏暂停的原理就是阻止 requestAnimationFrame() 函数执行,但不重置元素。因而判断 status 的状态为 stop 时跳出函数。

  //升级所有元素状态  updateElement: function () {    var self = this;    var opts = this.opts;    var enemies = this.enemies;    if (enemies.length === 0) {      if (opts.level === opts.totalLevel) {        this.end('all-success');      } else {        this.end('success');      }      return;    }    if (enemies[enemies.length - 1].y >= this.planePosY - opts.enemySize) {      this.end('failed');      return;    }    //清除画布    ctx.clearRect(0, 0, canvasWidth, canvasHeight);    //绘制画布    this.draw();    //升级元素状态    this.updatePanel();    this.updateEnemeis();    //不断循环updateElement    requestAnimationFrame(function () {      if(self.status === 'stop'){        return;      }else{        self.updateElement();      }    });  },

写在最后

通过以上几个步骤,游戏的基本功可以就完成了,其余少量游戏流程控制,包括开始、结束、得分计算等在此就不叙述了。
能优化的地方:在按住空格键的时候,能连续发射子弹。但是,这时再按一下方向键,发现无法再发射子弹了。最好是可以移动的时候,也可以保持着子弹的发射。
canvas 做游戏还是比较有趣的,另外还能把这个游戏加以扩展,改成手机版,画布尺寸通过获取屏幕宽高确定,键盘部分改成触摸事件(touchstart、touchmove、touchend),怪兽出现方式也能改成从屏幕顶端随机下落,怪兽添加血量(如射击4次才消失)等。

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