首页 > 正在进行安全检测...

正在进行安全检测...

发布时间：2023-09-09 09:41:08 来源：文档文库

小中大

字号：

手机查看

龙源期刊网http://www.qikan.com.cn多人联机对战游戏的设计与实现
作者：吕艳阳
来源：《电脑知识与技术》2017年第34期
摘要：在程序设计课程中，学生普遍认为多人联机对战游戏制作难度大，一般选择休闲小游戏作为综合实践项目。制作一款包含客户端、服务端的多人联机对战游戏，可以综合应用各种程序设计技术、网络编程技术以及设计模式，提高学生专业实践能力。关键词：多人联机；游戏；网络编程；设计模式；客户端；服务端中图分类号：TP311文献标识码：A文章编号：1009-3044（2017）34-0081-03Abstract：Intheprogramdesigncourse，thestudentsaregenerallybelievedthatMultiplayerOnlineBattleGameisdifficulttodevelop，usuallychooselittlerecreationalgameascomprehensivepracticalproject.MakeaMultiplayerOnlineBattleGameincludingclientandserver，canpracticevarioustechnology，suchasprogrammingtechnology，networktechnologyanddesignpatterns，
toimprovestudents'professionalpracticalability.Keywords：MultiplayerOnline；Game；networkprogramming；designpatterns；client；server1概述
腾讯运营的多人对战游戏，取得了巨大的市场成功。这款游戏是一个典型的C/S结构的网络游戏，包含客户端部分和服务端部分。在教学工作中，把这样的题目作为综合实践项目，多数学生都觉得制作难度大，一般会选择休闲小游戏。
即使学生学习了程序设计、socket网络编程、设计模式等课程，学生很难综合应用各门专业课程，制作一款多个用户联机、对战竞技、包含服务端、客户端的对战游戏。
该游戏的开发，综合使用了MVC架构、多线程、socket网络编程和消息处理、设计模式等技术，程序耦合较低，架构良好，实现了多人联机对战的主要流程和功能。2游戏结构
该游戏使用MVC架构、JAVA语言制作，不依赖第三方引擎，适合课程教学。游戏主要功能：
服务端：在一台计算机上运行服务端程序。服务端负责接收消息，转发消息，让各个客户端的事件同步，从而画面同步。

龙源期刊网http://www.qikan.com.cn客户端：开启8台电脑，运行客户端。每人控制一名英雄角色，点击鼠标移动，按Q、W键使用攻击技能、补血技能。
胜负规则：双方阵营各4人，每方有一个防御塔，摧毁对方塔则获胜。实际部署效果如图1、图2所示。
游戏作为一种软件，完全符合MVC（ModelViewControl）架构。M负责数据存储，图片资源素材；V负责视图显示、图片绘制；C负责程序控制，刷新各项数据。良好的程序架构，就是这三部分分工协作。3客户端功能和类结构3.1总体结构
游戏效果如图3所示：
客户端总体程序、事件关系如图4所示：程序主要包括以下类：
红方列表HeroArray类：存放红方英雄和塔。蓝方列表EnemyArray类：存放蓝方英雄和塔。
技能类SkillArray类，定义两个对象，存放双方阵营发出的技能，包括攻击技能和补血技能。
程序的底层组件，包括图片类、移动类、动画类、技能类。将单个组件封装，能存放、管理多个对象的类，包括图片数组类，技能数组类，动画数组类。3.2可移动的图片
可移动的图片（ItemPathBase类），由两个类组合而成，图片类ItemBase和移动类Path，类图如图5所示。
图片类ItemBase：包含一个玩家单位的基本数据和素材图片（java的Image类）。移动类Path：包含一次移动的基本数据，例如起始/结束坐标、方向向量等。由父类Path保存公共的数据，Path的子类实现不同的移动方式：A点到B点，A点朝B点方向移动。一个英雄角色，一个发出的子弹，一个塔，都是使用ItemPathBase类。

龙源期刊网http://www.qikan.com.cn3.3动画
动画由多幅图片组成，依次绘制到屏幕上。单个动画的类AniBm：
属性：Imgae对象，对应一个图片文件；动画状态，准备/播放/结束。方法：绘制图片，当前帧加1，设置输出坐标。一次补血技能的动画，就是使用AniBm类。
用列表存放多个动画，并实现动画的添加、删除、刷新，就是多个动画的类AniBmArray。
动画的类图如图6所示：3.4多个英雄角色
把多个游戏单位以及碰撞检测，封装成一个类ItemArrayBase类。多个英雄、塔，都使用这个类。
属性：列表ArrayList，存放多个游戏单位。
方法：绘制人物图片的函数，绘制生命条，碰撞检测，如果碰到敌方技能，该英雄减少血量。一方塔被摧毁，则对方获胜。
用户控制的单位是列表中的某一个元素。不同客户端，操纵不同英雄角色，实现了多人对战。
3.5移动功能
当点击鼠标，设置玩家控制单位的目的地坐标，开始移动。通过游戏循环，不断地刷新坐标，实现移动功能。
移动类Path类，用一个整数表示当前状态，状态集合包括停、走两种状态：publicstaticintREADY=1；publicstaticintMOVE=2；状态改变过程：

龙源期刊网http://www.qikan.com.cn1）设置目的地坐标后，状态设置为MOVE，表示开始走；2）如果状态是MOVE，刷新坐标数据；
3）如果到达目的地，状态设置为READY，表示一次移动结束。3.5攻击技能、补血技能
基本的父类包含公共数据、技能状态，子类实现不同技能。1）技能的父类SkillBase类：属性：技能状态，准备/发出/结束；
方法：绘制，启动技能，刷新数据，是否进行碰撞检测。2）子类，攻击技能SkillBullet类：属性：一个可移动的子弹图片
方法：绘制子弹；刷新子弹坐标；需要碰撞检测。3）子类，补血技能SkillAddHp类：属性：图片数组，存放一段动画素材；
方法：绘制动画；刷新动画帧；不需要碰撞检测。类图如图7所示：4服务端功能和类结构4.1多种设计方案
某方案A：服务端实现业务逻辑功能，不断地发送各个画面。这样的数据量太大，对于对战游戏，会有延迟。
某方案B：实时地发送所有游戏角色的坐标、属性数据，客户端收到数据后，绘制一幅画面。这样发送的数据量大，发送次数多。
该游戏服务端的实现方案：使用socket网络编程，转发事件消息。

龙源期刊网http://www.qikan.com.cn具体过程：
当用户触发一个事件，例如玩家移动、发出技能Q或者W，以字符串形式，打包成一条消息。
服务端接收消息，转发给其他客户端。客户端解析消息，完成对应操作，实现事件同步，从而画面同步。
服务端界面，只有一个文本框，显示网络消息。如图8所示：4.2服务端监听客户端连接
服务端设置端口号，建立ServerSocket后，采用多线程技术，每成功连接一个客户端，开启一个新线程类ClientObserverThread类。4.3事件消息转发
使用设计模式的观察者模式。每个监听线程作为观察者，收到消息后，转发给其他观察者。类图如图9所示：主题类Subject类：
用ArrayList存放多个监听线程。转发消息时，调用某个观察者的update函数。观察者ClientObserverThread类：主要方法：
1）run函数：用循环不断地接收消息。
2）update函数：调用send发送消息，作为观察者模式的观察者接口。5网络消息
客户端产生的消息采用逗号分隔的字符串。消息如表1所示：6结束语
充分利用设计模式，使程序架构良好，可以在程序较少改动的情况下，补充新功能。当设置好客户端的消息格式，服务端和客户端可以分别改进优化，互不影响，有利于学生团队分工协作。

龙源期刊网http://www.qikan.com.cn多人联机对战游戏的开发，使学生知道，综合利用所学课程，可以设计实现商业级游戏的