HTML5 游戏指南

Daniel X。Moore
Daniel X. 摩尔
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简介

您想使用画布和 HTML5 制作游戏？跟着本教程一起操作，您很快就能上手。

本教程假定您至少掌握中等水平的 JavaScript 知识。

您可以先玩游戏，或者直接跳转到这篇文章并查看游戏的源代码。

创建画布

要绘制对象，我们需要创建画布。由于这是一份“轻松”指南，我们将使用 jQuery。

var CANVAS_WIDTH = 480;
var CANVAS_HEIGHT = 320;

var canvasElement = $("<canvas width='" + CANVAS_WIDTH + 
                      "' height='" + CANVAS_HEIGHT + "'></canvas>");
var canvas = canvasElement.get(0).getContext("2d");
canvasElement.appendTo('body');

游戏循环

为了模拟流畅、连续的游戏体验，我们需要更新游戏并重绘屏幕，使其呈现速度快于人类视觉和眼睛的感知速度。

var FPS = 30;
setInterval(function() {
  update();
  draw();
}, 1000/FPS);

目前，我们可以将更新方法和绘制方法留空。重要的是，setInterval() 会负责定期调用它们。

function update() { ... }
function draw() { ... }

Hello World

现在，我们已开始游戏循环，下面我们来更新绘制方法，以便在屏幕上实际绘制一些文本。

function draw() {
  canvas.fillStyle = "#000"; // Set color to black
  canvas.fillText("Sup Bro!", 50, 50);
}

这对于静态文本来说相当不错，但由于我们已经设置了游戏循环，因此应该可以使其移动起来非常简单。

var textX = 50;
var textY = 50;

function update() {
  textX += 1;
  textY += 1;
}

function draw() {
  canvas.fillStyle = "#000";
  canvas.fillText("Sup Bro!", textX, textY);
}

快来试试吧！如果您按着学习进度，它应该会移动，但还会在屏幕上留下之前绘制的时间。请花点时间猜猜为什么会是这样。这是因为我们没有清除屏幕。 现在，我们在该绘制方法中添加一些屏幕清除代码。

function draw() {
  canvas.clearRect(0, 0, CANVAS_WIDTH, CANVAS_HEIGHT);
  canvas.fillStyle = "#000";
  canvas.fillText("Sup Bro!", textX, textY);
}

现在，屏幕上有一些文本在移动，距离打造真实游戏只剩一半路程了。只需加强控制、改进游戏内容、改善画面即可。好吧，也许是制作真实游戏的 1/7，但好消息是，教程要介绍的内容还有很多。

创建播放器

创建一个对象来保存玩家数据并负责绘制等操作。在这里，我们使用一个简单的对象字面量创建一个玩家对象，用来保存所有信息。

var player = {
  color: "#00A",
  x: 220,
  y: 270,
  width: 32,
  height: 32,
  draw: function() {
    canvas.fillStyle = this.color;
    canvas.fillRect(this.x, this.y, this.width, this.height);
  }
};

目前，我们使用简单的彩色矩形来表示玩家。 在绘制游戏时，我们将清空画布并绘制玩家。

function draw() {
  canvas.clearRect(0, 0, CANVAS_WIDTH, CANVAS_HEIGHT);
  player.draw();
}

键盘控制

使用 jQuery 热键

jQuery 热键插件可以大幅简化浏览器之间的按键操作。我们无需担心跨浏览器 keyCode 和 charCode 问题，而可以这样绑定事件：

$(document).bind("keydown", "left", function() { ... });

无需担心哪些键对应哪些代码的详细信息，这是一项非常大的成功。我们只希望能够这样说：“当玩家按下向上按钮时，执行特定操作”。jQuery 热键恰好可以满足这一要求。

玩家移动

JavaScript 处理键盘事件的方式完全由事件驱动。这意味着没有内置查询来检查某个键是否按下，因此我们必须使用自己的查询。

您可能会问：“为什么不直接使用事件驱动的键处理方式？”这是因为键盘重复率因系统而异，并且与游戏循环的时间无关，因此不同系统之间的游戏内容可能会有很大差异。为了打造一致的体验，请务必将键盘事件检测与游戏循环紧密集成。

好消息是，我已经添加了一个 16 行的 JS 封装容器，以便实现事件查询。该代码称为 key_status.js，您可以通过检查 keydown.left 等随时查询密钥的状态。

现在，我们可以查询是否按下了按键，可以使用这种简单的更新方法来移动玩家。

function update() {
  if (keydown.left) {
    player.x -= 2;
  }

  if (keydown.right) {
    player.x += 2;
  }
}

快来试试吧！

您可能会注意到，播放器能够被移出屏幕。让我们限制玩家的位置，使其保持在边界内。此外，玩家似乎有点慢，因此我们也要提高速度。

function update() {
  if (keydown.left) {
    player.x -= 5;
  }

  if (keydown.right) {
    player.x += 5;
  }

  player.x = player.x.clamp(0, CANVAS_WIDTH - player.width);
}

添加更多输入也很简单，让我们来添加某种子弹。

function update() {
  if (keydown.space) {
    player.shoot();
  }

  if (keydown.left) {
    player.x -= 5;
  }

  if (keydown.right) {
    player.x += 5;
  }

  player.x = player.x.clamp(0, CANVAS_WIDTH - player.width);
}

player.shoot = function() {
  console.log("Pew pew");
  // :) Well at least adding the key binding was easy...
};

添加更多游戏对象

子弹

现在来真正地添加子弹吧。首先，我们需要一个集合来将它们全部存储在：

var playerBullets = [];

接下来，我们需要一个构造函数来创建项目符号实例。

function Bullet(I) {
  I.active = true;

  I.xVelocity = 0;
  I.yVelocity = -I.speed;
  I.width = 3;
  I.height = 3;
  I.color = "#000";

  I.inBounds = function() {
    return I.x >= 0 && I.x <= CANVAS_WIDTH &&
      I.y >= 0 && I.y <= CANVAS_HEIGHT;
  };

  I.draw = function() {
    canvas.fillStyle = this.color;
    canvas.fillRect(this.x, this.y, this.width, this.height);
  };

  I.update = function() {
    I.x += I.xVelocity;
    I.y += I.yVelocity;

    I.active = I.active && I.inBounds();
  };

  return I;
}

当玩家射击时，我们应创建一个子弹实例，并将其添加到子弹集合中。

player.shoot = function() {
  var bulletPosition = this.midpoint();

  playerBullets.push(Bullet({
    speed: 5,
    x: bulletPosition.x,
    y: bulletPosition.y
  }));
};

player.midpoint = function() {
  return {
    x: this.x + this.width/2,
    y: this.y + this.height/2
  };
};

现在，我们需要将项目符号更新添加到更新步骤函数中。为避免无限地填满收集的项目符号，我们会过滤子弹列表，使其仅包含有效的子弹。这样，我们还可以移除与敌人碰撞的子弹。

function update() {
  ...
  playerBullets.forEach(function(bullet) {
    bullet.update();
  });

  playerBullets = playerBullets.filter(function(bullet) {
    return bullet.active;
  });
}

最后一步是绘制子弹：

function draw() {
  ...
  playerBullets.forEach(function(bullet) {
    bullet.draw();
  });
}

敌人

现在，按照添加子弹的方式添加敌人吧。

  enemies = [];

function Enemy(I) {
  I = I || {};

  I.active = true;
  I.age = Math.floor(Math.random() * 128);

  I.color = "#A2B";

  I.x = CANVAS_WIDTH / 4 + Math.random() * CANVAS_WIDTH / 2;
  I.y = 0;
  I.xVelocity = 0
  I.yVelocity = 2;

  I.width = 32;
  I.height = 32;

  I.inBounds = function() {
    return I.x >= 0 && I.x <= CANVAS_WIDTH &&
      I.y >= 0 && I.y <= CANVAS_HEIGHT;
  };

  I.draw = function() {
    canvas.fillStyle = this.color;
    canvas.fillRect(this.x, this.y, this.width, this.height);
  };

  I.update = function() {
    I.x += I.xVelocity;
    I.y += I.yVelocity;

    I.xVelocity = 3 * Math.sin(I.age * Math.PI / 64);

    I.age++;

    I.active = I.active && I.inBounds();
  };

  return I;
};

function update() {
  ...

  enemies.forEach(function(enemy) {
    enemy.update();
  });

  enemies = enemies.filter(function(enemy) {
    return enemy.active;
  });

  if(Math.random() < 0.1) {
    enemies.push(Enemy());
  }
};

function draw() {
  ...

  enemies.forEach(function(enemy) {
    enemy.draw();
  });
}

加载和绘制图片

看着这些框飞来飞去的感觉很酷，但为它们添加图片会更酷。在画布上加载和绘制图片通常是让人眼花缭乱的体验。为了避免这种麻烦，我们可以使用一个简单的实用程序类。

player.sprite = Sprite("player");

player.draw = function() {
  this.sprite.draw(canvas, this.x, this.y);
};

function Enemy(I) {
  ...

  I.sprite = Sprite("enemy");

  I.draw = function() {
    this.sprite.draw(canvas, this.x, this.y);
  };

  ...
}

碰撞检测

屏幕上各种类型的优惠物件随处可见，但它们不会彼此互动。为了让所有元素都知道何时爆炸，我们需要添加某种碰撞检测功能。

我们使用一个简单的矩形碰撞检测算法：

function collides(a, b) {
  return a.x < b.x + b.width &&
         a.x + a.width > b.x &&
         a.y < b.y + b.height &&
         a.y + a.height > b.y;
}

我们希望检查以下几种冲突：

  1. 玩家子弹 => 敌舰
  2. 玩家 => 敌方飞船

让我们创建一个可以从更新方法中调用的方法来处理冲突。

function handleCollisions() {
  playerBullets.forEach(function(bullet) {
    enemies.forEach(function(enemy) {
      if (collides(bullet, enemy)) {
        enemy.explode();
        bullet.active = false;
      }
    });
  });

  enemies.forEach(function(enemy) {
    if (collides(enemy, player)) {
      enemy.explode();
      player.explode();
    }
  });
}

function update() {
  ...
  handleCollisions();
}

现在，我们需要为玩家和敌人添加爆炸方法。这会标记它们以供移除，并添加爆炸效果。

function Enemy(I) {
  ...

  I.explode = function() {
    this.active = false;
    // Extra Credit: Add an explosion graphic
  };

  return I;
};

player.explode = function() {
  this.active = false;
  // Extra Credit: Add an explosion graphic and then end the game
};

声音

为使体验更圆满，我们将添加一些甜美的音效。 声音和图片一样，在 HTML5 中使用起来有点麻烦，但借助我们强大的无撕裂公式 sound.js，声音将变得无比简单。

player.shoot = function() {
  Sound.play("shoot");
  ...
}

function Enemy(I) {
  ...

  I.explode = function() {
    Sound.play("explode");
    ...
  }
}

虽然该 API 现在是无撕的，但添加声音目前是导致应用崩溃的最快方式。剪掉声音或破坏整个浏览器标签页的情况是很常见的，因此请准备好备妥的耳机。

告别

同样，您也可以观看完整的有效游戏演示。您还可以以 ZIP 格式下载源代码。

希望您喜欢学习使用 JavaScript 和 HTML5 制作简单游戏的基础知识。通过在适当的抽象级别进行编程，我们可以避开 API 中较难处理的部分，并能够灵活应对未来的变化。

参考编号