网页HTML5--飞机大战小游戏开发--canvas的应用

一，概述

此小项目，是用来练习HTML5的canvas的编程运用。在这个项目中，我们需要创建一个可运行的网页小游戏，开发此小游戏并不难，大概如下图所示：



在整个游戏的运行中，总共要分为5个状态（state）去实现，分别是首页（START），加载中（STARTING），游戏中（RUNNING），暂停（PAUSE）和游戏结束（GAME_OVER），运用一个计时器在网页的canvas画布上画出对应的图片，再通过鼠标的事件来触发并转换状态，就可以实现游戏的运行了。大体代码框架：

<div id="stage" style="width:480px;height:650px;margin:0px auto;">
<canvas id="canvas" width="480" height="650"></canvas>
</div>
<script>
//定义宽和高
var WIDTH=480,HEIGHT=650;
//定义状态
var START = 0;
var STARTING = 1;
var RUNNING = 2;
var PAUSE = 3;
var GAME_OVER = 4;
/**
* state表示游戏的状态
* 取值必须为以上五种之一
*/
var state = START;
//获取数据
var canvas = document.getElementById("canvas");
ctx = canvas.getContext("2d");
//创建图像对象用来表示天空、英雄、敌人、版权
//为canvas添加事件(onclick,onmousemove,onmoseout)
//数据对象
//业务对象
//创建业务对象
//定义计时器，固定刷新频率为 1000 / 100
setInterval(function(){
switch(state){
case START:
//首页
break;
case STARTING:
//加载中
break;
case RUNNING:
//游戏中
break;
case PAUSE:
//暂停
break;
case GAME_OVER:
//游戏结束
break;
}
},1000/100);
</script>

二，首页

编写好大体框架后，接下来，我们要逐步逐步完成各个状态的代码。首页很简单的，包括两元素，一个是背景天空的图片（持续由上往下循环滚动），一个是飞机大战的图标（固定在网页正中间）。如下图所示：



对应代码如下，将它补充到上述框架中：

<script>
//创建图像对象用来表示天空
var bg = new Image();
bg.src="img/background.png";
//创建图像对象用来表示图标
var copyright = new Image();
copyright.src="img/shoot_copyright.png";
//数据对象
var SKY = {image:bg,width:480,height:650,speed:20};
var LOADING = {frames:l,width:186,height:38,x:0,y:HEIGHT-38,speed:5};
//业务对象
/**
* 天空的业务对象
* config:表示天空的数据对象
*/
var Sky = function(config){
this.bg = config.image; //设置背景图像
this.width=config.width;
this.height = config.height;
this.speed = 1000 / config.speed;
this.x1 = 0;
this.y1 = 0;
this.x2 = 0;
this.y2 = -this.height;
this.lastTime = 0; //上一次执行动作时间的毫秒数
/**
* 移动背景纵坐标
*/
this.step = function(){
//判断是否到达天空移动的时间
//获取当前时间的毫秒数
var currentTime = new Date().getTime();
if(currentTime - this.lastTime >= this.speed){
// y1++ , y2++
this.y1++;
this.y2++;
this.lastTime = new Date().getTime();
}
//判断y1、y2 是否超出范围
if(this.y1 >= this.height){
this.y1 = -this.height;
}
if(this.y2 >= this.height){
this.y2 = -this.height;
}
}

/**
* 绘制天空图像
*ctx : canvas 绘图上下文
*/
this.paint = function(ctx){
ctx.drawImage(this.bg,this.x1,this.y1);
ctx.drawImage(this.bg,this.x2,this.y2);
}
}
//创建业务对象
var sky = new Sky(SKY);

//以下代码放入计时器中
case START:
//空在移动
sky.step();
sky.paint(ctx);
//绘制copyright
var x = (WIDTH - copyright.naturalWidth) / 2;
var y = (HEIGHT - copyright.naturalHeight) / 2;
ctx.drawImage(copyright,x,y);
break;
<script>

三，加载中
加载中的状态相对于首页就复杂一点了，加载状态是由首页进行鼠标单击切换而来，加载完毕即进入游戏中的状态，同样是天空的背景滚动（天空全程都在滚动，即使暂停或者游戏结束页在滚动），但是，下面需要有一架飞机飞过表示加载进度，这由4幅图切换而成。如下图所示：



对应代码如下所示：

<script>
//创建数组存储加载的四个图片对象
var l = [];
l[0] = new Image();
l[0].src="img/game_loading1.png";
l[1] = new Image();
l[1].src="img/game_loading2.png";
l[2] = new Image();
l[2].src="img/game_loading3.png";
l[3] = new Image();
l[3].src="img/game_loading4.png";
//为canvas添加事件(onclick,onmousemove,onmoseout)
canvas.onclick=function(){
if(state == START){
state = STARTING;
}
}
//数据对象
var LOADING = {frames:l,width:186,height:38,x:0,y:HEIGHT-38,speed:5};
//业务对象
/**
* 加载的业务对象
* config:表示加载的数据对象
*/
var Loading = function(config){
this.speed = 1000 / config.speed;
this.lastTime = 0;
this.frame=null;
this.frameIndex = 0;

//更换loading图像
this.step = function(){
var currentTime = new Date().getTime();
if(currentTime - this.lastTime >= this.speed){
//获取不同的图像config.frames中的元素给frame
this.frame = config.frames[this.frameIndex];
this.frameIndex ++;
if(this.frameIndex >= 4){
//更新状态
state = RUNNING;
}
this.lastTime = new Date().getTime();
}

}
/**
* 绘制不同的图像到canvas上
*/
this.paint = function(ctx){
ctx.drawImage(this.frame,config.x,config.y);
}
4000
}
//创建业务对象
var loading = new Loading(LOADING);
//以下代码放入计时器中
case STARTING:
//准备开始
sky.step();
sky.paint(ctx);
loading.step();
loading.paint(ctx);
break;
</script>

三，游戏中

游戏中的状态是最复杂的，里面需要有滚动的天空，我们自己控制的飞机（跟随鼠标位置移动），子弹（自动从飞机头发射），敌方飞机（随机从上方生成，不会攻击，有三种类型，按大小分为大中小），分数（score）以及生命值（life）。大致如下图所示：



对应代码如下所示：

<script>
//创建英雄图像数组
var h = [];
h[0] = new Image();
h[0].src="img/hero1.png";
h[1] = new Image();
h[1].src="img/hero2.png";
h[2] = new Image();
h[2].src="img/hero_blowup_n1.png";
h[3] = new Image();
h[3].src="img/hero_blowup_n2.png";
h[4] = new Image();
h[4].src="img/hero_blowup_n3.png";
h[5] = new Image();
h[5].src="img/hero_blowup_n4.png";
//创建子弹图像
var b = new Image();
b.src="img/bullet1.png";
//创建小飞机图像数组
var e1 = [];
e1[0] = new Image();
e1[0].src="img/enemy1.png";
e1[1] = new Image();
e1[1].src="img/enemy1_down1.png";
e1[2] = new Image();
e1[2].src="img/enemy1_down2.png";
e1[3] = new Image();
e1[3].src="img/enemy1_down3.png";
e1[4] = new Image();
e1[4].src="img/enemy1_down4.png";
//创建中型飞机图像数组
var e2 = [];
e2[0] = new Image();
e2[0].src="img/enemy2.png";
e2[1] = new Image();
e2[1].src="img/enemy2_down1.png";
e2[2] = new Image();
e2[2].src="img/enemy2_down2.png";
e2[3] = new Image();
e2[3].src="img/enemy2_down3.png";
e2[4] = new Image();
e2[4].src="img/enemy2_down4.png";
//创建大型飞机的图像数组
var e3 = [];
e3[0] = new Image();
e3[0].src="img/enemy3_n1.png";
e3[1] = new Image();
e3[1].src="img/enemy3_n2.png";
e3[2] = new Image();
e3[2].src="img/enemy3_down1.png";
e3[3] = new Image();
e3[3].src="img/enemy3_down2.png";
e3[4] = new Image();
e3[4].src="img/enemy3_down3.png";
e3[5] = new Image();
e3[5].src="img/enemy3_down4.png";
e3[6] = new Image();
e3[6].src="img/enemy3_down5.png";
e3[7] = new Image();
e3[7].src="img/enemy3_down6.png";
/**
*鼠标移动事件
*处理 hero与鼠标的位置
*/
canvas.onmousemove = function(e){
var x = e.offsetX;
var y = e.offsetY;
hero.x = x - HERO.width / 2;
hero.y = y - HERO.height / 2;
}
//数据对象
var HERO = {frames:h,baseFrameCount:2,width:99,height:124,speed:20};
var BULLET = {image:b,width:9,height:21};
var E1 = {type:1,score:1,frames:e1,baseFrameCount:1,life:1,minSpeed:160,maxSpeed:180,width:57,height:51};
var E2 = {type:2,score:5,frames:e2,baseFrameCount:1,life:5,minSpeed:120,maxSpeed:150,width:69,height:95};
var E3 = {type:3,score:20,frames:e3,baseFrameCount:2,life:20,speed:80,width:169,height:258};
//保存由hero发射的所有子弹
var bullets = [];
//保存生成的敌机
var enemies = [];
//业务对象
var Enemy = function(config){
this.down = false;//是否播放爆破状态,默认为否
this.canDelete = false;//是否删除当前飞机,默认为否
this.life = config.life;//敌人的生命力
this.score = config.score;//分数
this.frames = config.frames;//图像列表
this.frame=null;//当前显示的图像
this.frameIndex = 0;//当前显示的图像索引累加值
this.baseFrameCount=config.baseFrameCount;
this.width = config.width;
this.height = config.height;
//横纵坐标
this.x = Math.ceil(Math.random()*(WIDTH - config.width));
this.y = -config.height;
this.type = config.type;
this.speed = 0;
if(config.minSpeed && config.maxSpeed){
this.speed = 1000 / (Math.random() * (config.maxSpeed - config.minSpeed) + config.minSpeed);
}else {
this.speed = 1000 / config.speed;
}

this.lastTime = 0;

/**
* 检查时间是否到期
*/
this.timeInterval = function(){
var currentTime = new Date().getTime();
if(currentTime - this.lastTime >= this.speed){
this.lastTime = new Date().getTime();
return true;
}
return false;
}

this.step=function(){
if(this.timeInterval()){
if(this.down){
//播放爆破图像
//已经确定this.frameIndex = this.baseFrameCount;
if(this.frameIndex ==this.frames.length){
this.canDelete = true;
} else {
this.frame = this.frames[this.frameIndex];
this.frameIndex ++;
}
}else{
//播放基本图像
this.frame = this.frames[this.frameIndex % this.baseFrameCount];
this.frameIndex ++;
//飞机移动
this.move();
}
}
}

this.move = function(){
//飞机移动
this.y ++;
}

this.paint = function(ctx){
//绘制飞机图像
ctx.drawImage(this.frame,this.x,this.y);
}
/**
* 判断当前飞机对象是否超出canvas边界
*/
this.outOfBounds = function(){
if(this.y > HEIGHT){
return true;
}
return false;
}

/**
* 判断敌人是否与其他物体碰撞
* c：c可以是英雄，可以是子弹
*/
this.hit = function(c){
//c的中心点坐标
var cX = c.x + c.width / 2;
var cY = c.y + c.height / 2;

var leftStart = this.x - c.width / 2;
var leftEnd = this.x + this.width + c.width / 2;

var topStart = this.y - c.height / 2;
var topEnd = this.y + this.height + c.height / 2;

var result = leftStart < cX && cX < leftEnd && topStart < cY && cY < topEnd;
return result;

}

/**
* 当敌人飞机与其他元素碰撞时的操作方法
*/
this.duang = function(){
//生命的减少
this.life --;
if(this.life == 0){
//切换到爆破状态
this.down = true;
score += this.score;
this.frameIndex = this.baseFrameCount;
}
}
}
/**
* 子弹对象
*/
var Bullet = function(config,x,y){
this.width = config.width;
this.height = config.height;
this.frame = config.image;
this.x = x;
this.y = y;
this.canDelete = false;//是否删除子弹，默认为否

this.move = function(){
this.y -= 2;
}

this.paint = function(ctx){
ctx.drawImage(this.frame,this.x,this.y);
}

this.outOfBounds = function(){
return this.y < 0-this.height;
}

/**
* 子弹与敌人飞机碰撞时所做的操作
*/
this.duang = function(){
this.canDelete = true;
}
}
/**
* 创建飞机业务对象
*/
var Hero = function(config){
this.frames = config.frames;
this.frameIndex = 0;
this.baseFrameCount=config.baseFrameCount;
this.width=config.width;
this.height=config.height;
this.speed=1000/config.speed;
this.lastTime = 0;
this.x = (WIDTH - this.width) / 2;
this.y = HEIGHT - this.height - 30;

this.down=false;
this.canDelete = false;

this.step = function(){
var currentTime = new Date().getTime();
if(currentTime - this.lastTime >= this.speed){
if(this.down){
//爆破状态
if(this.frameIndex == this.frames.length){
this.canDelete = true;
}else {
this.frame = this.frames[this.frameIndex];
this.frameIndex ++;
}
}else{
//正常状态
this.frame = this.frames[this.frameIndex % this.baseFrameCount];
this.frameIndex ++;
this.lastTime = new Date().getTime();
}
}
}

this.paint = function(ctx){
ctx.drawImage(this.frame,this.x,this.y);
}

this.shootLastTime=0;
//发射子弹的间隔
this.shootInterval = 200;
//处理子弹的发射
this.shoot = function(){
var currentTime = new Date().getTime();
if(currentTime - this.shootLastTime >= this.shootInterval){
//到达时间间隔，可以发射子弹
var bullet = new Bullet(BULLET,this.x+45,this.y);
bullets[bullets.length] = bullet;

//console.log("子弹数量:"+bullets.length);
this.shootLastTime = new Date().getTime();
}
}
/**
* 英雄与敌人碰撞后的操作
*/
this.duang = function(){
this.down = true;
this.frameIndex = this.baseFrameCount;
}
}
//创建业务对象
var hero = new Hero(HERO);
/**
* 检查 敌人是否与子弹、英雄碰撞
*/
function checkHit(){
for(var i=0;i<enemies.length;i++){
var enemy = enemies[i];
if(enemy.down || enemy.canDelete){
continue;
}

//与子弹相比较
for(var j=0;j<bullets.length;j++){
var bullet = bullets[j];
//进行比较
if(enemy.hit(bullet)){
enemy.duang();
bullet.duang();
}
}

//判断与英雄比较
if(enemy.down || enemy.canDelete){
continue;
}
if(enemy.hit(hero)){
enemy.duang();
hero.duang();
}
}
}
//删除多余组件
function deleteComponent(){
//删除超出下边界的小飞机
for(var i=0;i<enemies.length;i++){
if(enemies[i].outOfBounds() || enemies[i].canDelete){
enemies.splice(i,1);
}
}

//删除超出上边界的子弹
for(var i=0;i<bullets.length;i++){
if(bullets[i].outOfBounds() || bullets[i].canDelete){
bullets.splice(i,1);
}
}

//判断英雄是否需要被删除
if(hero.canDelete){
life --;//减少生命
if(life == 0){
//GAME_OVER
state = GAME_OVER;
}else{
hero = new Hero(HERO);
}
}
}
//创建敌人飞机的数据
var lastTime = new Date().getTime();
var interval = 800;
/**
*根据指定时间差创建不同类型的敌人飞机
*将创建好的飞机保存进 enemies 数组中
*/
function componentEnter(){
var currentTime = new Date().getTime();
if(currentTime - lastTime >= interval){

var n = Math.floor(Math.random()*10);
if(n >= 0 && n <= 7){
//创建小型飞机
enemies[enemies.length]=new Enemy(E1);
}else if(n == 8){
//创建中型飞机
enemies[enemies.length]=new Enemy(E2);
} else {
//创建大型飞机
//如果数组中第一个元素不是大型飞机，则创建一个，并且放在第一个位置处，其他的飞机位置后移
if(enemies[0].type != 3){
enemies.splice(0,0,new Enemy(E3));
}
}
lastTime = new Date().getTime();
}
}
/**
* 绘制各个组件
*/
function paintComponent(){
//绘制子弹
for(var i=0;i<bullets.length ; i ++){
var bullet = bullets[i];
bullet.paint(ctx);
}

//绘制所有敌人小飞机
for(var i=0;i<enemies.length ; i ++){
enemies[i].paint(ctx);
}

//将绘制hero的方法移动至此
hero.paint(ctx);

ctx.font = "20px 微软雅黑";
ctx.fillText("SCORE:"+score,10,20);
ctx.fillText("LIFE:"+life,400,20)
}
/**
* 让所有的组件动起来(更新y坐标)
*/
function stepComponent(){
for(var i=0;i<bullets.length ; i ++){
bullets[i].move();
}

//移动所有敌人小飞机
for(var i=0;i<enemies.length ; i ++){
enemies[i].step();
}
}

//以下代码放入计时器中
case RUNNING:
//游戏进行
sky.step();
sky.paint(ctx);
hero.step();
hero.paint(ctx);
hero.shoot();
checkHit();
//添加新组件(敌人小飞机)
componentEnter();
stepComponent();
deleteComponent();
//绘制所有的组件
paintComponent();
break;
</script>

我方飞机（hero）由2个正常状态与4个爆炸状态的图片组成，子弹（b）由单独一张图片表示，小飞机（e1）由一张正常状态和4张爆炸状态组成，中型飞机（e2）由一张正常状态和4张爆炸状态图片组成，大型飞机（e3）由两张正常状态与6张爆炸状态图片组成。

***************************hero的位置问题***************************

在获取鼠标位置时，如果直接将鼠标位置添加给图片，会发现图片在鼠标的右下方，并不是图片的正中间是鼠标，所有，我们还有在获取到鼠标位置后，在横纵轴的方向上各自减去hero的图片大小的一半，将图片向左上移动。

******************敌机与子弹和英雄的碰撞问题**********************

我们可以将碰撞问题简化，简化为两个矩形，如果对方的顶点进入了对方矩形范围的区域，则为发生了碰撞。这时，我们可以以敌机（e）为参考对象，计算出敌机与对方的碰撞范围（横纵坐标的范围值）与对方的中心坐标进行比较，如果我方飞机或者子弹的中心坐标进入了敌机的碰撞范围，则触发爆炸效果。大致如下图所示：



四，暂停

游戏中的状态做完，接下来就简单多了。暂停状态，只要鼠标离开了canvas的范围，就游戏暂停，敌机，子弹，hero都停止，天空继续动，并且在中间位置出现暂停的图标，鼠标移回canvas范围，则又继续游戏。效果如下所示：



对应代码如下：

<script>
//创建图像对象用来表示暂停
var pause = new Image();
pause.src="img/game_pause_nor.png";
/**
*鼠标移动事件
*处理 hero与鼠标的位置
*/
canvas.onmouseout = function(e){
if(state == RUNNING){
state = PAUSE;
}
}
canvas.onmouseover = function(e){
if(state == PAUSE){
state = RUNNING;
}
}
//以下代码放入计时器中
case PAUSE:
//暂停
sky.step();
sky.paint(ctx);
paintComponent();
ctx.drawImage(pause,(WIDTH-pause.width)/2,(HEIGHT-pause.height)/2);
break;
</script>

五，游戏结束

游戏结束只需要所有元素都停止，并显示GAME_OVER即可，所以直接改计时器的内容。如下所示：

<script>
case GAME_OVER:
//游戏结束
ctx.font = "bold 24px 微软雅黑";
var width =ctx.measureText("GAME_OVER").width;
ctx.fillText("GAME_OVER",(WIDTH-width)/2,300);
break;
</script>

只需要将各个状态的代码加入对应的位置，即可实现运行。各个阶段的代码也可单独运行，所有的代码资源和图片资源已打包上传在该账号的资源上了。

注：本文的代码与图片皆为转发自已有的项目内容，本文内容我个人为项目的经验归纳总结。