Breakout 游戏
原文： https://zetcode.com/tutorials/javagamestutorial/breakout/
在 Java 2D 游戏教程的这一部分中，我们创建一个简单的 Breakout 游戏克隆。 源代码和图像可以在作者的 Github Java-Breakout-Game 存储库中找到。
Breakout 是一款最初由 Atari Inc. 开发的街机游戏。该游戏创建于 1976 年。
在此游戏中，玩家移动屏幕上的桨叶并弹起一个或多个球。 目的是销毁窗口顶部的砖块。
开发
在我们的游戏中，我们只有一个桨，一个球和 30 块砖。 我在 Inkscape 中为球，桨和砖块创建了图像。 我们使用计时器来创建游戏周期。 我们不使用角度，只是改变方向。 顶部，底部，左侧和右侧。 pybreakout 游戏启发了我。 它是由 Nathan Dawson 在 PyGame 库中开发的。
游戏包含七个文件：Commons.java，Sprite.java，Ball.java，Paddle.java，Brick.java，Board.java和Breakout.java。
com/zetcode/Commons.java
package com.zetcode;
public interface Commons {
int WIDTH = 300;
int HEIGHT = 400;
int BOTTOM_EDGE = 390;
int N_OF_BRICKS = 30;
int INIT_PADDLE_X = 200;
int INIT_PADDLE_Y = 360;
int INIT_BALL_X = 230;
int INIT_BALL_Y = 355;
int PERIOD = 10;
}
Commons.java文件具有一些公共常数。 WIDTH和HEIGHT常数存储电路板的大小。 当球通过BOTTOM_EDGE时，比赛结束。 N_OF_BRICKS是游戏中的积木数量。 INIT_PADDLE_X和INIT_PADDLE_Y是桨状对象的初始坐标。 INIT_BALL_X和INIT_BALL_Y是球对象的初始坐标。 DELAY是执行任务之前的初始延迟（以毫秒为单位），PERIOD是形成游戏周期的连续任务执行之间的时间（以毫秒为单位）。
com/zetcode/Sprite.java
package com.zetcode;
import java.awt.Image;
import java.awt.Rectangle;
public class Sprite {
int x;
int y;
int imageWidth;
int imageHeight;
Image image;
protected void setX(int x) {
this.x = x;
}
int getX() {
return x;
}
protected void setY(int y) {
this.y = y;
}
int getY() {
return y;
}
int getImageWidth() {
return imageWidth;
}
int getImageHeight() {
return imageHeight;
}
Image getImage() {
return image;
}
Rectangle getRect() {
return new Rectangle(x, y,
image.getWidth(null), image.getHeight(null));
}
void getImageDimensions() {
imageWidth = image.getWidth(null);
imageHeight = image.getHeight(null);
}
}
Sprite类是Board中所有对象的基类。 我们将Ball，Brick和Paddle对象中的所有方法和变量都放在此处，例如getImage()或getX()方法。
com/zetcode/Brick.java
package com.zetcode;
import javax.swing.ImageIcon;
public class Brick extends Sprite {
private boolean destroyed;
public Brick(int x, int y) {
initBrick(x, y);
}
private void initBrick(int x, int y) {
this.x = x;
this.y = y;
destroyed = false;
loadImage();
getImageDimensions();
}
private void loadImage() {
var ii = new ImageIcon("src/resources/brick.png");
image = ii.getImage();
}
boolean isDestroyed() {
return destroyed;
}
void setDestroyed(boolean val) {
destroyed = val;
}
}
这是Brick类。
private boolean destroyed;
在destroyed变量中，我们保留砖的状态。
com/zetcode/Ball.java
package com.zetcode;
import javax.swing.ImageIcon;
public class Ball extends Sprite {
private int xdir;
private int ydir;
public Ball() {
initBall();
}
private void initBall() {
xdir = 1;
ydir = -1;
loadImage();
getImageDimensions();
resetState();
}
private void loadImage() {
var ii = new ImageIcon("src/resources/ball.png");
image = ii.getImage();
}
void move() {
x += xdir;
y += ydir;
if (x == 0) {
setXDir(1);
}
if (x == Commons.WIDTH - imageWidth) {
System.out.println(imageWidth);
setXDir(-1);
}
if (y == 0) {
setYDir(1);
}
}
private void resetState() {
x = Commons.INIT_BALL_X;
y = Commons.INIT_BALL_Y;
}
void setXDir(int x) {
xdir = x;
}
void setYDir(int y) {
ydir = y;
}
int getYDir() {
return ydir;
}
}
这是Ball类。
void move() {
x += xdir;
y += ydir;
if (x == 0) {
setXDir(1);
}
if (x == Commons.WIDTH - imageWidth) {
System.out.println(imageWidth);
setXDir(-1);
}
if (y == 0) {
setYDir(1);
}
}
move()方法将球移到Board上。 如果球撞到边界，方向将相应更改。
void setXDir(int x) {
xdir = x;
}
void setYDir(int y) {
ydir = y;
}
当球击中桨或砖时，将调用这两种方法。
com/zetcode/Paddle.java
package com.zetcode;
import java.awt.event.KeyEvent;
import javax.swing.ImageIcon;
public class Paddle extends Sprite {
private int dx;
public Paddle() {
initPaddle();
}
private void initPaddle() {
loadImage();
getImageDimensions();
resetState();
}
private void loadImage() {
var ii = new ImageIcon("src/resources/paddle.png");
image = ii.getImage();
}
void move() {
x += dx;
if (x <= 0) {
x = 0;
}
if (x >= Commons.WIDTH - imageWidth) {
x = Commons.WIDTH - imageWidth;
}
}
void keyPressed(KeyEvent e) {
int key = e.getKeyCode();
if (key == KeyEvent.VK_LEFT) {
dx = -1;
}
if (key == KeyEvent.VK_RIGHT) {
dx = 1;
}
}
void keyReleased(KeyEvent e) {
int key = e.getKeyCode();
if (key == KeyEvent.VK_LEFT) {
dx = 0;
}
if (key == KeyEvent.VK_RIGHT) {
dx = 0;
}
}
private void resetState() {
x = Commons.INIT_PADDLE_X;
y = Commons.INIT_PADDLE_Y;
}
}
这是Paddle类。 它封装了 Breakout 游戏中的桨对象。 操纵杆通过左右箭头键控制。 通过按箭头键，我们设置方向变量。 通过释放箭头键，将dx变量设置为零。 这样，桨停止移动。
void move() {
x += dx;
if (x <= 0) {
x = 0;
}
if (x >= Commons.WIDTH - imageWidth) {
x = Commons.WIDTH - imageWidth;
}
}
桨叶仅在水平方向上移动，因此我们仅更新 x 坐标。 如果条件确保桨不通过窗口边缘。
com/zetcode/Board.java
package com.zetcode;
import javax.swing.JPanel;
import javax.swing.Timer;
import java.awt.Color;
import java.awt.Dimension;
import java.awt.Font;
import java.awt.FontMetrics;
import java.awt.Graphics;
import java.awt.Graphics2D;
import java.awt.Point;
import java.awt.RenderingHints;
import java.awt.Toolkit;
import java.awt.event.ActionEvent;
import java.awt.event.ActionListener;
import java.awt.event.KeyAdapter;
import java.awt.event.KeyEvent;
public class Board extends JPanel {
private Timer timer;
private String message = "Game Over";
private Ball ball;
private Paddle paddle;
private Brick[] bricks;
private boolean inGame = true;
public Board() {
initBoard();
}
private void initBoard() {
addKeyListener(new TAdapter());
setFocusable(true);
setPreferredSize(new Dimension(Commons.WIDTH, Commons.HEIGHT));
gameInit();
}
private void gameInit() {
bricks = new Brick[Commons.N_OF_BRICKS];
ball = new Ball();
paddle = new Paddle();
int k = 0;
for (int i = 0; i < 5; i++) {
for (int j = 0; j < 6; j++) {
bricks[k] = new Brick(j * 40 + 30, i * 10 + 50);
k++;
}
}
timer = new Timer(Commons.PERIOD, new GameCycle());
timer.start();
}
@Override
public void paintComponent(Graphics g) {
super.paintComponent(g);
var g2d = (Graphics2D) g;
g2d.setRenderingHint(RenderingHints.KEY_ANTIALIASING,
RenderingHints.VALUE_ANTIALIAS_ON);
g2d.setRenderingHint(RenderingHints.KEY_RENDERING,
RenderingHints.VALUE_RENDER_QUALITY);
if (inGame) {
drawObjects(g2d);
} else {
gameFinished(g2d);
}
Toolkit.getDefaultToolkit().sync();
}
private void drawObjects(Graphics2D g2d) {
g2d.drawImage(ball.getImage(), ball.getX(), ball.getY(),
ball.getImageWidth(), ball.getImageHeight(), this);
g2d.drawImage(paddle.getImage(), paddle.getX(), paddle.getY(),
paddle.getImageWidth(), paddle.getImageHeight(), this);
for (int i = 0; i < Commons.N_OF_BRICKS; i++) {
if (!bricks[i].isDestroyed()) {
g2d.drawImage(bricks[i].getImage(), bricks[i].getX(),
bricks[i].getY(), bricks[i].getImageWidth(),
bricks[i].getImageHeight(), this);
}
}
}
private void gameFinished(Graphics2D g2d) {
var font = new Font("Verdana", Font.BOLD, 18);
FontMetrics fontMetrics = this.getFontMetrics(font);
g2d.setColor(Color.BLACK);
g2d.setFont(font);
g2d.drawString(message,
(Commons.WIDTH - fontMetrics.stringWidth(message)) / 2,
Commons.WIDTH / 2);
}
private class TAdapter extends KeyAdapter {
@Override
public void keyReleased(KeyEvent e) {
paddle.keyReleased(e);
}
@Override
public void keyPressed(KeyEvent e) {
paddle.keyPressed(e);
}
}
private class GameCycle implements ActionListener {
@Override
public void actionPerformed(ActionEvent e) {
doGameCycle();
}
}
private void doGameCycle() {
ball.move();
paddle.move();
checkCollision();
repaint();
}
private void stopGame() {
inGame = false;
timer.stop();
}
private void checkCollision() {
if (ball.getRect().getMaxY() > Commons.BOTTOM_EDGE) {
stopGame();
}
for (int i = 0, j = 0; i < Commons.N_OF_BRICKS; i++) {
if (bricks[i].isDestroyed()) {
j++;
}
if (j == Commons.N_OF_BRICKS) {
message = "Victory";
stopGame();
}
}
if ((ball.getRect()).intersects(paddle.getRect())) {
int paddleLPos = (int) paddle.getRect().getMinX();
int ballLPos = (int) ball.getRect().getMinX();
int first = paddleLPos + 8;
int second = paddleLPos + 16;
int third = paddleLPos + 24;
int fourth = paddleLPos + 32;
if (ballLPos < first) {
ball.setXDir(-1);
ball.setYDir(-1);
}
if (ballLPos >= first && ballLPos < second) {
ball.setXDir(-1);
ball.setYDir(-1 * ball.getYDir());
}
if (ballLPos >= second && ballLPos < third) {
ball.setXDir(0);
ball.setYDir(-1);
}
if (ballLPos >= third && ballLPos < fourth) {
ball.setXDir(1);
ball.setYDir(-1 * ball.getYDir());
}
if (ballLPos > fourth) {
ball.setXDir(1);
ball.setYDir(-1);
}
}
for (int i = 0; i < Commons.N_OF_BRICKS; i++) {
if ((ball.getRect()).intersects(bricks[i].getRect())) {
int ballLeft = (int) ball.getRect().getMinX();
int ballHeight = (int) ball.getRect().getHeight();
int ballWidth = (int) ball.getRect().getWidth();
int ballTop = (int) ball.getRect().getMinY();
var pointRight = new Point(ballLeft + ballWidth + 1, ballTop);
var pointLeft = new Point(ballLeft - 1, ballTop);
var pointTop = new Point(ballLeft, ballTop - 1);
var pointBottom = new Point(ballLeft, ballTop + ballHeight + 1);
if (!bricks[i].isDestroyed()) {
if (bricks[i].getRect().contains(pointRight)) {
ball.setXDir(-1);
} else if (bricks[i].getRect().contains(pointLeft)) {
ball.setXDir(1);
}
if (bricks[i].getRect().contains(pointTop)) {
ball.setYDir(1);
} else if (bricks[i].getRect().contains(pointBottom)) {
ball.setYDir(-1);
}
bricks[i].setDestroyed(true);
}
}
}
}
}
这是Board类。 这里我们把游戏逻辑。
private void gameInit() {
bricks = new Brick[Commons.N_OF_BRICKS];
ball = new Ball();
paddle = new Paddle();
int k = 0;
for (int i = 0; i < 5; i++) {
for (int j = 0; j < 6; j++) {
bricks[k] = new Brick(j * 40 + 30, i * 10 + 50);
k++;
}
}
timer = new Timer(Commons.PERIOD, new GameCycle());
timer.start();
}
在gameInit()方法中，我们创建一个球，一个球拍和三十块积木。 然后，我们创建并启动一个计时器。
if (inGame) {
drawObjects(g2d);
} else {
gameFinished(g2d);
}
根据inGame变量，我们可以使用drawObjects()方法绘制所有对象，也可以使用gameFinished()方法完成游戏。
private void drawObjects(Graphics2D g2d) {
g2d.drawImage(ball.getImage(), ball.getX(), ball.getY(),
ball.getImageWidth(), ball.getImageHeight(), this);
g2d.drawImage(paddle.getImage(), paddle.getX(), paddle.getY(),
paddle.getImageWidth(), paddle.getImageHeight(), this);
for (int i = 0; i < Commons.N_OF_BRICKS; i++) {
if (!bricks[i].isDestroyed()) {
g2d.drawImage(bricks[i].getImage(), bricks[i].getX(),
bricks[i].getY(), bricks[i].getImageWidth(),
bricks[i].getImageHeight(), this);
}
}
}
drawObjects()方法绘制游戏的所有对象。 使用drawImage()方法绘制精灵。
private void gameFinished(Graphics2D g2d) {
var font = new Font("Verdana", Font.BOLD, 18);
FontMetrics fontMetrics = this.getFontMetrics(font);
g2d.setColor(Color.BLACK);
g2d.setFont(font);
g2d.drawString(message,
(Commons.WIDTH - fontMetrics.stringWidth(message)) / 2,
Commons.WIDTH / 2);
}
gameFinished()方法将"Game Over"或"Victory"绘制到窗口的中间。
private class GameCycle implements ActionListener {
@Override
public void actionPerformed(ActionEvent e) {
doGameCycle();
}
}
计时器会定期调用actionPerformed()方法，该方法又调用doGameCycle()方法，从而创建游戏周期。
private void doGameCycle() {
ball.move();
paddle.move();
checkCollision();
repaint();
}
doGameCycle()移动球和球拍。 我们检查是否可能发生碰撞并重新粉刷屏幕。
private void checkCollision() {
if (ball.getRect().getMaxY() > Commons.BOTTOM_EDGE) {
stopGame();
}
...
如果球触底，我们将停止比赛。
for (int i = 0, j = 0; i < Commons.N_OF_BRICKS; i++) {
if (bricks[i].isDestroyed()) {
j++;
}
if (j == Commons.N_OF_BRICKS) {
message = "Victory";
stopGame();
}
}
我们检查了多少砖被破坏了。 如果我们摧毁了所有N_OF_BRICKS bricks，我们将赢得这场比赛。
if (ballLPos < first) {
ball.setXDir(-1);
ball.setYDir(-1);
}
如果球碰到了桨的第一部分，我们会将球的方向更改为西北。
if (bricks[i].getRect().contains(pointTop)) {
ball.setYDir(1);
}...
如果球撞击砖的底部，我们将改变球的 y 方向； 它下降了。
com/zetcode/Breakout.java
package com.zetcode;
import javax.swing.JFrame;
import java.awt.EventQueue;
public class Breakout extends JFrame {
public Breakout() {
initUI();
}
private void initUI() {
add(new Board());
setTitle("Breakout");
setDefaultCloseOperation(EXIT_ON_CLOSE);
setLocationRelativeTo(null);
setResizable(false);
pack();
}
public static void main(String[] args) {
EventQueue.invokeLater(() -> {
var game = new Breakout();
game.setVisible(true);
});
}
}
这是具有主要输入方法的Breakout类。
图：打砖块游戏
这是打砖块游戏。
