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[网页设计]canvas 制作flappy bird(像素小鸟)全流程


flappy bird制作全流程:

一、前言

像素小鸟这个简单的游戏于2014年在网络上爆红,游戏上线一段时间内appleStore上的下载量一度达到5000万次,风靡一时,

近年来移动web的普及为这样没有复杂逻辑和精致动画效果,但是趣味十足的小游戏提供了良好的环境,

同时借助各大社交软件平台的传播效应,创意不断的小游戏有着良好的营销效果,得到了很多的关注。

此前在网上查询了很多关于这个小游戏的资料,但是大多杂乱无章,自己的结合相关教程将这个游戏的主要框架整理出来,供大家一起学习。

二、技术要点

 基本JavaScript基础 ,canvas 基础, 面向对象的思想;

三、思路整理

整个游戏的逻辑比较简单:

首先游戏规则:鸟撞到管道上,地上要死亡,飞到屏幕外要死亡。

其次:鸟在飞翔的过程中,会掉落,类似落体运动,需要玩家不断点击屏幕让鸟向上飞。

再次就是:鸟和背景元素的相对移动的过程,鸟不动,背景左移。

将整个游戏细化:

我们采用面向对象的思路来制作,具体的事物用构造函数来创建,方法放到构造函数的原形对象中。

游戏细化这个过程不是一蹴而就的,如果在没有相关指导的情况下,自己要不断的结合自己的想法去试错。

本人使用的方式是使用Xmind将流程以脑图的形式绘制下来,分块去做,不断细化记录自己的思路,最终呈现的效果如下:

(顺序按照图片中的序号去看  脑图、素材、及完整源码下载地址:http://pan.baidu.com/s/1c130V7M 想练习的同学可以点这里)

脑图分为三大块:1、准备阶段 2、主函数 3、游戏优化。

 

 

 四、游戏实现:

现在结合脑图来逐步实现我们的游戏。

1.设置canvas画布,准备图片数据,当图片加载完成后执行回调函数;

<canvas id="cvs" width="800" height="600"></canvas><script>  var imglist = [    { "name":"birds","src":"res/birds.png"},    { "name":"land","src":"res/land.png"},    { "name":"pipe1","src":"res/pipe1.png"},    { "name":"pipe2","src":"res/pipe2.png"},    { "name":"sky","src":"res/sky.png"}  ];  var cvs = document.getElementById("cvs");  var ctx = cvs.getContext("2d");</script>

画布准备 ,图片数据准备

这里这个入口函数的设置要注意,必须保证图片资源加载完成后再执行其他操作,每加载一张图片我们让imgCount--,减到0的时候再执行主函数;

function load (source, callback ){    var imgEls={};    var imgCount=source.length;    for (var i = 0; i < imgCount; i++) {      var name = source[i].name;      var newImg = new Image ();      newImg.src = source[i].src;      imgEls[name] = newImg;      imgEls[name].addEventListener("load",function(){        imgCount--;        if(imgCount==0){          callback(imgEls);        };      })    };  };

入口函数设置

主循环的设置:这里我们不使用setInterval来控制循环次数,我们使用一个叫requestAnimationFrame()的定时器

       因为setInterval会产生时间误差,setInterval只能根据时间来移动固定距离。

       这对于轮播图一类几千毫秒切换一次的动作来说并没有什么关系,但是对于我们16-18毫秒绘制一次的动画是非常不准确的;

       requestAnimationFrame()这个定时器的好处是根据浏览器的性能来执行一个函数,我们用来获取两次绘制的间隔时间;

       移动距离的计算改变成速度×间隔时间的方式,来解决绘图不准确的问题。

var preTime= Date.now();       //获取当前时间  function run(){      var now = Date.now();     //获取最新时间      dt = now - preTime;      //获取时间间隔      preTime = now;         //更新当前时间      ctx.clearRect(0,0,800,600);  //清空画布 //---------------------------------------------         绘制代码执行区域//-----------------------------------------------      requestAnimationFrame(run);  //再次执行run函数   } requestAnimationFrame(run);  //首次执行run函数;  

设置绘制方式

2、主函数分为两部分功能 ,简单说就是把图画上去,然后处理动态效果,再判断一下是否犯规。

2.1 小鸟的绘制:

  小鸟本身有一个翅膀扇动的效果,和一个下落的过程。

  翅膀扇动的过程是一张精灵图三幅画面的的切换(设置一个index属性,控制精灵图的位置),下落过程是其y坐标在画布上的移动();

  所以小鸟的构造函数中应该包括(图源,x坐标,y坐标,速度,下落加速度,ctx(context画布))等参数。

  这里需要注意几点:

  •  小鸟的绘制采用canvas drawImage的九参数模式(分别是图片,原图的裁切起点,原图的宽高,贴到画布上的位置,贴到画布上的宽高);
  •  小鸟的翅膀扇动不能太快,所以我们设置一个阀门函数,当累计计时超过100ms的时候切换一下图片,然后在让累计计时减去100ms;
  •  小鸟的下落需要用到一定物理知识,但是都很简单啦。 我们都是通过速度×时间来实现;
var Bird = function (img,x,y,speed,a,ctx){  this.img = img;  this.x = x;  this.y = y;  this.speed = speed;  this.a =a ;  this.ctx = ctx;  this.index = 0;  //用于制作小鸟扇翅膀的动作}Bird.prototype.draw = function (){  this.ctx.drawImage(    this.img,52*this.index,0,52,45,    this.x,this.y,52,45  )}var durgather=0;    Bird.prototype.update = function(dur){  //小鸟翅膀扇动每100ms切换一张图片  durgather+=dur;  if(durgather>100){    this.index++;    if(this.index===2){       this.index=0;    }   durgather -= 100;  }  //小鸟下落动作  this.speed = this.speed + this.a *dur;  this.y = this.y + this.speed * dur;}

小鸟的构造函数及动作控制

  构造一个小鸟,并且将其动作刷新函数和绘制函数放置在我们上面提到的绘制区域,此后构造出的类似对象都是这样的操作步骤:

  这里需要注意的一点是,如何让小鸟顺畅的向上飞翔,其实还是物理知识,由于加速度的作用,我们给小鸟一个向上的顺时速度就可以了。

load(imglist ,function(imgEls){      //创建对象      //在主函数中创建一个小鸟      var bird = new Bird(imgEls["birds"],150,100,0.0003,0.0006,ctx);      //主循环      var preTime= Date.now();      function run(){        var now = Date.now();        dt = now - preTime;        preTime = now;        ctx.clearRect(0,0,800,600);        //--------图片绘制区域-------        bird.update(dt)        bird.draw();        //-------------------------                requestAnimationFrame(run);      }      requestAnimationFrame(run);            //设置点击事件。给小鸟一个瞬时的向上速度      cvs.addEventListener("click",function(){        bird.speed = -0.3;      } )    })

绘制小鸟,点击小鸟上飞

效果如下:

2.2天空的绘制:

  天空的绘制比较简单了,只要使用canvas drawImage的三参数模式就可以(图源,画布上的坐标)。

  这里唯一注意的一点是,无缝滚动的实现,对于800*600分辨率这种情况我们创建两个天空对象就可以了,但是为了适配更多的情况,我们将这个功能写活

  在天空的构造函数上加一个count属性设置几个天空图片,count属性让实例通过原形中的方法访问。后面涉及到重复出现的地面和管道,都给它们添加这种考虑。

var Sky = function(img,x,speed,ctx) {  this.img = img ;  this.ctx = ctx;  this.x = x;  this.speed = speed;}Sky.prototype.draw = function(){  this.ctx.drawImage(    this.img ,this.x,0  )}Sky.prototype.setCount = function(count){  Sky.count = count;}Sky.prototype.update = function(dur){  this.x = this.x+ this.speed * dur;  if(this.x<-800){ //天空图片的宽度是800    this.x = Sky.count * 800 + this.x; //当向左移动了一整张图片后立刻切回第一张图片  }}

天空构造函数及运动函数

  同理在主函数中创建2个天空对象,并将更新函数和绘制函数放置在主循环的绘制区域;

  setcount是用来设置无缝滚动的

  注意一点:绘制上的图片是有一个层级关系的,不能把鸟画到天空的下面,那当然最后画鸟了,下面涉及到的覆盖问题不再专门提到。

  这里仅插入部分相关代码

var bird = new Bird(imgEls["birds"],150,100,0.0003,0.0006,ctx);      var sky1 = new Sky(imgEls["sky"],0,-0.3,ctx);      var sky2 = new Sky(imgEls["sky"],800,-0.3,ctx);      //主循环      var preTime= Date.now();      function run(){        var now = Date.now();        dt = now - preTime;        preTime = now;        ctx.clearRect(0,0,800,600);        //--------图片绘制区域-------        sky1.update(dt);        sky1.draw()        sky2.update(dt);        sky2.draw()        sky1.setCount(2);        bird.update(dt)        bird.draw();        //-------------------------

绘制天空

2.3 地面的绘制

  和天空的绘制完全一样,由于地面图片尺寸较小,所以我们要多画几个

var Land = function(img,x,speed,ctx){  this.img = img ;  this.x = x;  this.speed = speed;  this.ctx = ctx ;}Land.prototype.draw = function(){  this.ctx.drawImage (    this.img , this.x ,488  )}Land.prototype.setCount= function(count){  Land.count = count;}Land.prototype.update = function(dur){  this.x = this.x + this.speed * dur;  if (this.x <- 336){    this.x = this.x + Land.count * 336; //无缝滚动的实现  }}

地面的构造函数及运动函数
//创建----放置在创建区域var land1 = new Land(imgEls["land"],0,-0.3,ctx);var land2 = new Land(imgEls["land"],336*1,-0.3,ctx);var land3 = new Land(imgEls["land"],336*2,-0.3,ctx);var land4 = new Land(imgEls["land"],336*3,-0.3,ctx);//绘制 ----放置在绘制区域 land1.update(dt); land1.draw(); land2.update(dt); land2.draw(); land3.update(dt); land3.draw(); land4.update(dt); land4.draw(); land1.setCount(4); //设置无缝滚动

绘制地面主要代码

2.4绘制管道

  管道的绘制有一个难点是管道高度的确定

  要点:

  •  为了保障游戏可玩性,管道必须有一个固定高度+一个随机高度,且上下管道之间的留白是固定的宽度。
  • 管道不是连续的,两个相邻的管道之间有间隔
  • 注意管道在无缝播放,抽回后必须付给一个新的随机高度,给用户一种错觉,以为又一个管道飘了过来。

  

var Pipe = function(upImg,downImg,x,speed,ctx){  this.x = x;  this.upImg = upImg ;  this.downImg = downImg;  this.speed = speed;  this.ctx = ctx;  this.r = Math.random() *200 + 100; //随机高度+固定高度}Pipe.prototype.draw = function(){  this.ctx.drawImage(    this.upImg, this.x , this.r - 420  //管道图片的长度是420  )  this.ctx.drawImage(    this.downImg, this.x , this.r +150  //管道中建的留白是150px  )}Pipe.prototype.setCount = function( count,gap ){  Pipe.count = count;  Pipe.gap = gap;    //这里是这次绘制的特别之处,加入了间隔}Pipe.prototype.update =function( dur ){  this.x = this.x + this.speed*dur;  if(this.x <- 52){  //管道宽度52px    this.x = this.x + Pipe.count * Pipe.gap;  //无缝滚动    this.r = Math.random() *200 + 150;   //切换后的管道必须重新设置一个高度,给用户一个新管道的错觉  }}  

管道的构造函数及运动函数
//创建区域      var pipe1 = new Pipe(imgEls["pipe2"],imgEls["pipe1"],400, -0.1,ctx);      var pipe2 = new Pipe(imgEls["pipe2"],imgEls["pipe1"],600, -0.1,ctx);      var pipe3 = new Pipe(imgEls["pipe2"],imgEls["pipe1"],800, -0.1,ctx);      var pipe4 = new Pipe(imgEls["pipe2"],imgEls["pipe1"],1000,-0.1,ctx);      var pipe5 = new Pipe(imgEls["pipe2"],imgEls["pipe1"],1200,-0.1,ctx);//绘制区域        pipe1.update(dt);        pipe1.draw();        pipe2.update(dt);        pipe2.draw();        pipe3.update(dt);        pipe3.draw();        pipe4.update(dt);        pipe4.draw();        pipe5.update(dt);        pipe5.draw();        pipe1.setCount(5,200);  //设置管道数量和间隔

管道的绘制主要代码

到这一步我们的主要画面就制作出来了,是不是很简单呢O(∩_∩)O~

2.5 判断游戏是否犯规

  1. 接触到地面和天空顶部,结束游戏
       //我们改造一下主循环,设置一个gameover为false来控制函数的执行//任何违规都会触发gameover=true;        var gameover = false;        if(bird.y < 0 || bird.y > 488 -45/2 ){ //碰到天和地          gameover = true ;        }        if(!gameover){  //如果没有结束游戏则继续游戏          requestAnimationFrame(run);        }

简单判读gameover

  2. 碰到管道结束游戏

//x和y到时候我们传入小鸟的运动轨迹,每次重绘管道都有判断Pipe.prototype.hitTest = function(x,y){  return (x > this.x && x < this.x + 52)  //在管子横向中间    &&(! (y >this.r && y < this.r +150)); //在管子竖向中间}

判断是否碰到管子
 var gameover = false;        gameover = gameover || pipe1.hitTest(bird.x ,bird.y);        gameover = gameover || pipe2.hitTest(bird.x ,bird.y);        gameover = gameover || pipe3.hitTest(bird.x ,bird.y);        gameover = gameover || pipe4.hitTest(bird.x ,bird.y);        gameover = gameover || pipe5.hitTest(bird.x ,bird.y);        //逻辑终端        if(bird.y < 0 || bird.y > 488 -45/2 ){          gameover = true ;        }        if(!gameover){          requestAnimationFrame(run);        }    

主循环的判断条件整合

到这一步我们的游戏完成的差不多了,剩下的就是部分数据的修正

主要需要修正的一个点是碰撞的计算,因为我们所有的碰撞都是按照小鸟图片的左上角计算的,这样就会有不准确的问题,通过测试很容易将这个距离加减修正了

 

3.游戏的优化

 小鸟游戏的鸟儿在上下的过程中会随着点击,抬头飞翔,或低头冲刺,如何做到这个效果呢?

 答案就是移动canvas 坐标系和选择坐标系的角度  ctx.translate()和ctx.rotate();

 为了防止整个坐标系的整体旋转移动

 需要在小鸟绘制函数Bird.prototype.draw里面前后端加入ctx.save() 和ctx.restore()来单独控制小鸟画布

Bird.prototype.draw = function (){  this.ctx.save();  this.ctx.translate(this.x ,this.y); //坐标移动到小鸟的中心点上  this.ctx.rotate((Math.PI /6) * this.speed / 0.3 );  //小鸟最大旋转30度,并随着速度实时改变角度  this.ctx.drawImage(    this.img,52*this.index,0,52,45,    -52/2,-45/2,52,45 //这里很重要的一点是,整个小鸟坐标系开始移动  )  this.ctx.restore();}

加入小鸟旋转效果

当然最后不要忘记对管道碰撞的判断,在这里再修正一遍。

事实上如果打算加入旋转效果,上一次的修正不需要,你会发现很多重复工。

最后做出的效果如下:

 主体效果和逻辑已经全部实现。更多的效果可以自行添加。

 如果想自己练习一下,请点击游戏细化部分的链接下载相关素材和全部源码。