【VC++游戏开发#十】2D篇 —— 人工智能(一)：滚动地图 & 用鼠标控制人物的走动

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和大家交流一下哈：
       我最近，一直在思考一个问题：接下来的游戏效果的模拟，我到底是继续用MFC，还是转向Win32SDK呢？MFC能提供一个现成的框架，还有丰富的类库，很方便，但是效率：不算差也不算高吧，毕竟MFC封装了很多我们用不到的功能；Win32SDK，就不用多说，就是效率好，更接近底层，但是着实没有MFC那么方便。作为一个追求效率的、但又喜欢"偷点儿懒"的我，经过这么一想，就萌出了一个idea：可不可以用C++、Win32SDK效仿MFC框架来架构一个简易的框架呢，使这个框架能结合Win32SDK使用MFC类库，并能用C++面向对象的编程思想来写接下来的游戏效果。这样，就是取二者之长，更加适合windows游戏编程。听起来好像还不错哈，有个好消息是：这个简易的框架，我已经基本上架构好了，正在测试阶段，相信过两天就能发布了——当然，绝对的开源^_^
             BlueCoder
         2014/01/15注

Hello，大家好^_^漫长的期末考试总算结束，终于有时间继续做自己喜欢的事儿了——今天，继续我们的游戏梦想……
最近，有款端游很受欢迎哈，腾讯推出的一款3D竞技端游——英雄联盟(LOL)，想必很多朋友应该玩过吧。不过说实话，我没玩过，但看过室友玩过(因为我不喜欢玩游戏，这似乎听起来挺别扭的——一个喜欢研究游戏开发的，却不喜欢玩儿^_^)
F话不多说了，在这款(或类似的)端游中，我们经常会看见一个场景：用鼠标控制自己的角色走动

[align=left]就像上图所示一样，当你用鼠标点击屏幕任意位置时，这个角色就会自动按照你指定的方向走动，并且能滚动地图[/align][align=left]
[/align][align=left]对，我今天就来和大家谈谈我对这个效果的看法以及实现思路[/align][align=left]
[/align][align=left]下面，进入今天的话题[/align][align=left][/align]一、效果演示
还是先来看看效果截图，一睹为快：











可以看见，人物总是朝着鼠标点击的位置走动，并且地图也随着智能的滚动，至少初步上，是实现了我们预期的效果二、准备工作
1、准备一张大地图，以及人物在8个方向上走动的分解图2、一首动听的背景音乐3、类视图


三、实现细节
主要的实现细节有两大点：如何让人物根据你鼠标左键点击的位置来判断方向并智能地走动，以及如何智能地滚动背景——下面，我将详细地介绍

1、如何智能地滚动地图背景(这里为了简单起见，只实现了水平方向上的滚动)

1>我的思路是根据人物当前所在的位置来判断(一段伪代码)：
if(人物的x坐标处在窗口中央)
{
if(人物向右走 && 地图未达到右边界)
向左滚动地图;
if(人物向左走 && 地图未达到左边界)
向右滚动地图;
}
else
{
此时只需要移动人物;
}

2>再来看一张，BlueCoder为大家绘制的示意图，帮助理解


[align=center]
[/align][align=left]
[/align][align=left]3>最后看看实现的代码：[/align]

//如果人物x坐标在中央
if(m_role.IsCenter())
{
int mx = m_role.GetXMove();

//移动背景
if(mx > 0 && !m_scene.IsRightBorder() ||
mx < 0 && !m_scene.IsLeftBorder())
{
moveRoleX = false;
m_scene.MoveScene(-mx);
}
}

//移动人物
m_role.MoveRole(moveRoleX);
m_role.NextFrame();

2、如何根据鼠标点击的位置来判断人物移动的方向以及移动速度分量

1>移动速度分量的计算


结合实际实现代码来理解：
/*
*函数功能：计算人物移动速度(mx、my)
*参数：dest——鼠标左键点击的坐标，目标位置
*/
void CRole::SetMXY(CPoint dest)
{
CPoint org;//原点
int w = m_img.GetWidth() / MAXFRAME;//人物宽度
int h = m_img.GetHeight() / MAXFRAME;//人物高度

//设置原点为人物下边中心位置
org.SetPoint(
m_role.x + w / 2,
m_role.y + h);

/*目标点与原点在垂直于x轴直线上
(这时dest.x == org.x，不能用atan求出angle)*/
if(dest.x == org.x)
{
m_role.mx = 0;
m_role.my = dest.y > org.y ? SPEED : -SPEED;
}
else
{
//求助夹角angle
double angle = atan(1.0 *
(dest.y - org.y ) / (dest.x - org.x));

//根据夹角将速度分解为x轴和y轴上的移动速度
m_role.mx = (int)fabs((cos(angle) * SPEED));
m_role.my = (int)fabs((sin(angle) * SPEED));

//反向
if(dest.x < org.x)
m_role.mx = -m_role.mx;

//反向
if(dest.y < org.y)
m_role.my = -m_role.my;
}
}

2>方向的判断，由于窗口默认的坐标系与实际的笛卡尔坐标系不同，因此需要先将窗口中求得夹角angle转换为笛卡尔坐标系中对应的弧度角


实现代码如下：
//求得移动方向的角度angle(以原点(0, 0)为参照点)
double angle = atan(1.0 * m_role.my / m_role.mx);

//将求得的angle转换为笛卡尔坐标系中对应的弧度角
if(angle > 0)
{
angle = 2*PI - angle;
if(m_role.mx < 0)
{
angle -= PI;
}
}
else if(angle == 0)
{
if(m_role.mx < 0)
{
angle = PI;
}
}
else
{
angle = -angle;

if(m_role.my > 0)
{
angle += PI;
}
}

3>转换后的弧度角在[0, 2π)，因此除以(2π / 8) ，再取整，就能得到[0, 15]之间的正整数dtn，根据dtn的值便能确定人物移动的方向(具体如下)


实现代码如下：
/*
将angle分为16等份，除以PI/8，再取整
dtn就是[0, 15]范围中的正整数
*/
int dtn = (int)(angle / (PI / 8));

//求得方向
switch(dtn)
{
case 15:
case 0://东
m_role.dtn = EAST;
break;

case 1:
case 2://东北
m_role.dtn = NORTHEAST;
break;

case 3:
case 4://北
m_role.dtn = NORTH;
break;

case 5:
case 6://西北
m_role.dtn = NORTHWEST;
break;

case 7:
case 8://西
m_role.dtn = WEST;
break;

case 9:
case 10://西南
m_role.dtn = SOUTHWEST;
break;

case 11:
case 12://南
m_role.dtn = SOUTH;
break;

case 13:
case 14://东南
m_role.dtn = SOUTHEAST;
break;
}

也许，你可能这会儿看的有点儿晕(当然，如果能明白，那就最好不过了)，没关系
主要是，我觉得很久没写博客了，想做一个较为完整的Demo——按照实际，本节内容应该分为两次讲解，不过，我相信大家能渐渐地明白——我也是这样，慢慢儿琢磨琢磨，总会明白的^

四、代码剖析
老规矩，这次呢，BlueCoder封装了两个类：CScene(地图场景类)和CRole(人物角色类)(代码注有详尽注释，就直接贴出来好了)
1、CScene(负责地图的管理、背景音乐的播放)
1>Scene.h头文件的定义

#include<atlimage.h>
#include <Mmsystem.h>
#pragma comment(lib, "Winmm.lib")

class CScene
{
private:
private:
CImage	m_img;//背景地图png关联的CImage对象

CRect	m_rWnd;//view窗口的客户区

int		m_ix;//当前背景横坐标(只考虑地图的横向移动)
int		LEFTBORDER;//左边界
int		RIGHTBORDER;//右边界

public:
bool InitScene();//初始化
void PaintScene(CDC&);//绘制场景
void SetWndRect(CRect);//设置View窗口的客户区大小
bool IsLeftBorder();//是否到达左边界
bool IsRightBorder();//是否到达右边界
void MoveScene(int);//移动背景
void ReleaseScene();//释放内存资源

public:
CScene(void);
~CScene(void);
};

2>具体的成员函数实现

//初始化场景
bool CScene::InitScene()
{
m_img.Load(L"res\\0.png");

if(m_img.IsNull())
{
return false;
}

m_ix = 0;

LEFTBORDER = 0;
RIGHTBORDER = 0;

mciSendString(L"open res\\bgm.wma alias bgm", NULL, 0, NULL);
mciSendString(L"play bgm repeat", NULL, 0, NULL);

return true;
}

//设置窗口Rect
void CScene::SetWndRect(CRect rect)
{
m_rWnd = rect;

RIGHTBORDER = m_rWnd.Width() -
m_img.GetWidth();
}

//移动背景
void CScene::MoveScene(int mx)
{
m_ix += mx;

if(m_ix > LEFTBORDER)
m_ix = LEFTBORDER;

if(m_ix < RIGHTBORDER)
{
m_ix = RIGHTBORDER;
}
}

//判断背景是否到达左边界
bool CScene::IsLeftBorder()
{
return m_ix == LEFTBORDER;
}

//判断背景是否到达右边界
bool CScene::IsRightBorder()
{
return m_ix  == RIGHTBORDER;
}

//绘制场景
void CScene::PaintScene(CDC &cdc)
{
cdc.SetStretchBltMode(COLORONCOLOR);

m_img.StretchBlt(cdc, m_ix, 0,
m_img.GetWidth(), m_rWnd.Height(), SRCCOPY);
}

//释放内存资源
void CScene::ReleaseScene()
{
mciSendString(L"close bgm", NULL, 0, NULL);
m_img.Destroy();
}

2、CRole(人物角色的控制)1>Role.h头文件定义

#include<atlimage.h>
#include<math.h>

//定义一个宏PI(π)——用于计算方向
#define PI 3.141592653

//人物移动方向的枚举
enum DIRECTION{SOUTH, WEST, EAST, NORTH,
SOUTHWEST, SOUTHEAST, NORTHWEST, NORTHEAST};

typedef struct r
{
int x;
int y;//x、y坐标
int mx;
int my;//x、y坐标上移动的速度
int curFrame;//当前帧
DIRECTION dtn;//移动方向
}ROLE;

class CRole
{
private:
static const int MAXFRAME = 8;//共8帧
static const int SPEED = 6;//移动速度, 匀速：6
private:
CImage	m_img;//人物png关联的CImage对象
ROLE	m_role;//角色结构体变量
CRect	m_moveRange;//人物移动范围

//是否切换当前帧：为了背景滚动与人物走动效果匹配
bool	m_change;

public:
bool InitRole();//初始化

bool IsCenter();//判断人物是否到达中央(x坐标)
int  GetXMove();//获取当前人物在x轴上的移动速度

void SetRange(CRect);//设置移动范围
void SetMXY(CPoint);//计算mx、my
void SetDirection();//计算方向

void MoveRole(bool);//移动人物
void NextFrame();//切换到下一帧
void PaintRole(CDC &);//绘制角色
void ReleaseRole();//释放内存资源
public:
CRole(void);
~CRole(void);
};

2>具体的成员函数实现(  实现细节 中贴出来的代码就不重复出现在这里了)

//初始化角色
bool CRole::InitRole()
{
m_img.Load(L"res\\role.png");

if(m_img.IsNull())
{
return false;
}

m_role.curFrame = 0;
m_role.dtn		= EAST;//初始化方向：东(右)

m_role.x		= 10;
m_role.y		= 350;
m_role.mx		= 0;
m_role.my		= 0;

m_change = true;//一开始允许切换当前帧

return true;
}

//是否到达客户区中央(x坐标)
bool CRole::IsCenter()
{
int width = m_img.GetWidth() / MAXFRAME;
int x = m_role.x + width / 2;
int mx = (m_role.mx < 0 ? -1 : 1) * m_role.mx;

return x >= m_moveRange.Width() / 2 &&
x < m_moveRange.Width() / 2 + mx;
}

//获取当前人物在x轴上的移动速度
int CRole::GetXMove()
{
return m_role.mx;
}

/*
*函数功能：设置移动范围
*参数：wnd——View窗口的客户区
*/
void CRole::SetRange(CRect wnd)
{
m_moveRange.SetRect(
wnd.left, wnd.Height()/2 + 100,
wnd.right, wnd.bottom);
}

/*
*函数功能：移动人物
*参数：isXMove——是否移动x坐标
*/
void CRole::MoveRole(bool isXMove)
{
//如果人物在可移动范围中就可以移动
if(m_role.x + m_role.mx>=0 &&
m_role.x + m_role.mx<= m_moveRange.Width()-m_img.GetWidth()/8 &&
m_role.y + m_role.my + m_img.GetHeight()/8>= m_moveRange.top &&
m_role.y + m_role.my<= m_moveRange.bottom-m_img.GetHeight()/8)
{
if(isXMove)
m_role.x += m_role.mx;
m_role.y += m_role.my;
}
}

//切换下一帧
void CRole::NextFrame()
{
m_change = !m_change;

if(m_change)
{
m_role.curFrame++;

if(m_role.curFrame == MAXFRAME)
{
m_role.curFrame = 0;
}
}
}

//绘制角色
void CRole::PaintRole(CDC &cdc)
{
int width = m_img.GetWidth() / MAXFRAME;
int height = m_img.GetHeight() / MAXFRAME;

m_img.TransparentBlt(cdc, m_role.x, m_role.y, width, height,
width * m_role.curFrame, height * m_role.dtn, width, height,
RGB(255, 255, 255));
}

//释放内存资源
void CRole::ReleaseRole()
{
m_img.Destroy();
}

3、View窗口类中来管理整个程序的运行逻辑1>头文件重要的定义部分

#define ID_PAINT 100//计时器ID

// 特性
private:
CScene	m_scene;//场景类对象
CRole	m_role;//角色类对象

CRect	m_rect;//窗口客户区大小

2>重要的函数实现部分

//-----------------WM_PAINT消息_绘图------------------
void CChildView::OnPaint()
{
CPaintDC dc(this); // 用于绘制的设备上下文

//--------------双缓冲贴图--------------------
CDC		bufferDC;
CBitmap bufferBmp;

bufferDC.CreateCompatibleDC(NULL);
bufferBmp.CreateCompatibleBitmap(&dc,
m_rect.Width(), m_rect.Height());
bufferDC.SelectObject(bufferBmp);

m_scene.PaintScene(bufferDC);
m_role.PaintRole(bufferDC);

dc.BitBlt(0, 0, m_rect.Width(), m_rect.Height(),
&bufferDC, 0, 0, SRCCOPY);

bufferBmp.DeleteObject();
bufferDC.DeleteDC();
}

//-----------------WM_CREATE消息_初始化------------------
int CChildView::OnCreate(LPCREATESTRUCT lpCreateStruct)
{
if (CWnd::OnCreate(lpCreateStruct) == -1)
return -1;

if(!m_scene.InitScene() ||
!m_role.InitRole())
{
AfxMessageBox(L"png加载失败");
exit(0);
}

SetTimer(ID_PAINT, 49, NULL);
return 0;
}

//-------------WM_SIZE消息_获取窗口客户区大小--------------
void CChildView::OnSize(UINT nType, int cx, int cy)
{
CWnd::OnSize(nType, cx, cy);

GetClientRect(&m_rect);

m_scene.SetWndRect(m_rect);
m_role.SetRange(m_rect);
}

//------WM_LBUTTONDOWN消息_用鼠标左键控制任务的走动-------
void CChildView::OnLButtonDown(UINT nFlags, CPoint point)
{
SetCursor((HCURSOR)LoadImage(NULL, L"res\\hand.cur",
IMAGE_CURSOR, 0, 0, LR_LOADFROMFILE));//修改为自定义光标

m_role.SetMXY(point);
m_role.SetDirection();

CWnd::OnLButtonDown(nFlags, point);
}

//--------------WM_TIMER消息_移动人物和背景---------------
void CChildView::OnTimer(UINT_PTR nIDEvent)
{
bool moveRoleX = true;//是否移动人物的x坐标

//如果人物x坐标在中央
if(m_role.IsCenter())
{
int mx = m_role.GetXMove();

//移动背景
if(mx > 0 && !m_scene.IsRightBorder() ||
mx < 0 && !m_scene.IsLeftBorder())
{
moveRoleX = false;
m_scene.MoveScene(-mx);
}
}

//移动人物
m_role.MoveRole(moveRoleX);
m_role.NextFrame();

InvalidateRect(NULL, false);

CWnd::OnTimer(nIDEvent);
}

//-----------------WM_DESTROY消息_释放内存资源------------------
void CChildView::OnDestroy()
{
CWnd::OnDestroy();

KillTimer(ID_PAINT);

m_scene.ReleaseScene();
m_role.ReleaseRole();
}

五、零积分资源下载点击下载源代码工程

呵呵，其实说来惭愧，目前为止，我还没有正式地看过一本有关游戏开发的书籍——都只是在csdn上逛逛博客，当灵感来的时候，就写一写代码，然后发布博文——其实，也主要是上学期太忙，大三的专业课很多，所以导致这个现象……因此呢，我决定好好地看几本书了，等到学业已成之时，再来和大家分享自己的所学所得^_^

最后，还是送上一句话(与大家共勉)：
给自己的想法和梦想一次破茧而出的机会，亲手创造属于你自己的幸福


加油，EveryBody！！！