大学课程设计飞机大战.doc

大学课程设计飞机大战

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2020年4月19日
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湖北大学本科课程设计

题 目 Java课程设计——飞机大战
姓 名 学 号
专业年级
指导教师 职 称

12月 18日

----目录----
一． 项目介绍-------------------------------- 1
二． 概要设计
2.1资源需求------------------------------ 1
2.2游戏流程------------------------------ 1
三． 类设计
3.1游戏界面类---------------------------- 2
3.2飞行物类------------------------------ 2
3.3敌机类-------------------------------- 2
3.4蜜蜂类-------------------------------- 3
3.5玩家飞机类----------------------------- 3
3.6子弹类-------------------------------- 4
四． 编码分析
4.1游戏界面类---------------------------- 4
4.2飞行物类------------------------------ 11
4.3敌机类-------------------------------- 12
4.4蜜蜂类-------------------------------- 13
4.5玩家飞机类----------------------------- 13
4.6子弹类-------------------------------- 15
五． 游戏测试画面----------------------------- 16
六． 总结------------------------------------ 18

一．项目介绍
针对Java课程设计，我做了一个小游戏——飞机大战，游戏代码包含到本学期所学的所有知识点。
程序运行后，进入到开始画面，鼠标单击开始游戏。敌机自上向下移动，随机出现，玩家机随鼠标移动并发射子弹，消灭敌机能够获得分数，随机出现小蜜蜂，消灭后可获得奖励。
二．概要设计
2.1资源需求
此游戏需要导入图片：背景图片，开始界面，玩家飞机，敌机，小蜜蜂，子弹，暂停界面，结束界面。
显示标题界面
2.2游戏流程

单击鼠标
游戏主界面

暂停界面
鼠标移出
单击鼠标
游戏结束
玩家死亡

三．程序结构
游戏界面：
ShootGame extends JPanel
static块：导入图片
main（）：创立窗口
重写paint（）：画图
action（）：鼠标事件
TimerTask重写run（）：游戏运行的活动
飞行物类：
abstract FlyingObject
属性:x,y坐标，image，图片长宽
move():飞行物移动
outOfbound():飞行物出界
shootBy():子弹击中飞行物

敌机类：
Airplane extends FlyingObject
Int speed：移动速度
重写move（）
重写outOfBound（）
getScore（）：击中敌机后得分
Airplane（）：初始化敌机
蜜蜂类：
Bee extends FlyingObject
Int xSpeed，ySpeed ：移动速度
Int awardType:奖励类型（双倍活力或加命）
Bee（）：初始化蜜蜂
重写move（）
重写outOfBound（）
getType（）：获取奖励类型
玩家飞机类：
Player extends FlyingObject
Int life，doubleFire：生命，双倍火力
Player（）：初始化玩家
重写move（）：换图片，形成飞机的动态效果
重写outOfBound（）
shoot（）：生成子弹
moveTo（）：玩家机移动
isHit（）：玩家碰撞到飞行物
setDoubleFire（）：设置双倍火力
addDoubleFire（）：奖励双倍火力
addLife（）：奖励生命
deleteLife（）：减命
getLife（）：获取生命数
子弹类：
Bullet extends FlyingObject
Int speed：移动速度
Bullet（）：初始化子弹
重写move（）
重写outOfBound（）
四．编码分析
（一） ShootGame类
此类继承JPanel类构建游戏窗口并控制游戏的运行
类的成员变量：
public static final int WIDTH=400;//窗口宽
public static final int HEIGHT=600;//窗口高
//图片属性
public static BufferedImage airplane;
public static BufferedImage background;
public static BufferedImage bee;
public static BufferedImage bullet;
public static BufferedImage gameover;
public static BufferedImage player0;
public static BufferedImage player1;
public static BufferedImage pause;
public static BufferedImage start;
public static final int DOUBLE_FIRE=0;//双倍火力的属性为0
public static final int LIFE=1;//奖励生命的属性为1
public Player player=new Player();//创立玩家对象
private Bullet[] bullets={};//创立子弹对象（当前为空）
private FlyingObject[] flyings={};//创立飞行物对象（当前为空）

public static final int START=0;//状态:开始为0
public static final int RUNNING=1;//状态：运行为1
public static final int PAUSE=2;//状态：暂停为2
public static final int GAME_OVER=3;//状态：游戏结束为3
private int state=0;//当前状态
1.static块
静态块，在类加载时导入游戏所需的图片
static{
try {
airplane=ImageIO.read(ShootGame.class.getResource("airplane.png"));
background=ImageIO.read(ShootGame.class.getResource("background.png"));
bee=ImageIO.read(ShootGame.class.getResource("bee.png"));
bullet=ImageIO.read(ShootGame.class.getResource("bullet.png"));
gameover=ImageIO.read(ShootGame.class.getResource("gameover.png"));
pause=ImageIO.read(ShootGame.class.getResource("pause.png"));
start=ImageIO.read(ShootGame.class.getResource("start.png"));
player0=ImageIO.read(ShootGame.class.getResource("player0.png"));
player1=ImageIO.read(ShootGame.class.getResource("player1.png"));
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
2. main（）
在main方法中创立窗口
public static void main(String[] args) {
JFrame frame=new JFrame("ShootGame");
ShootGame game=new ShootGame();
frame.add(game);
frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
frame.setLocation(400, 100);
frame.setAlwaysOnTop(true);
frame.setVisible(true);
frame.setSize(WIDTH, HEIGHT);
game.action();
}
3. paint（）
//画图（g是画笔）
public void paint(Graphics g) {
g.drawImage(background, 0, 0, null);
paintPlayer(g);//画玩家飞机
paintFlyings(g);//画飞行物
paintBullets(g);//画子弹
paintScore(g);//画分数
paintState(g);//画游戏状态
}
//画每一个子弹
private void paintBullets(Graphics g) {
for(int i=0;i<bullets.length;i++){
Bullet b=bullets[i];
g.drawImage(b.image, b.x,b. y, null);
}
}
//画飞行物（敌机，蜜蜂）
private void paintFlyings(Graphics g) {
for (int i = 0; i < flyings.length; i++) {
FlyingObject flying=flyings[i];
g.drawImage(flying.image,flying. x,flying. y, null);
}
}
//画玩家
private void paintPlayer(Graphics g) {
g.drawImage(player.image, player.x, player.y, null);
}
//画分数
public void paintScore(Graphics g){
g.setColor(Color.RED);//设置画笔颜色为红
g.setFont(new Font(Font.SANS_SERIF,Font.BOLD,20));//设置字体，加粗，字号
g.drawString("Score:"+score, 10, 25);
g.drawString("Life:"+player.getLife(), 10, 45);
}
//画状态
public void paintState(Graphics g){
switch(state){
case START:
g.drawImage(start, 0,0,null);break;
case PAUSE:
g.drawImage(pause, 0, 0, null);break;
case GAME_OVER:
g.drawImage(gameover, 0, 0, null);break;
}
}
4. action（）
此方法处理鼠标响应事件：玩家机随鼠标移动，点击鼠标则游戏开始，鼠标移出则暂停游戏
public void action(){
MouseAdapter l=new MouseAdapter(){
//鼠标移动事件
public void mouseMoved(MouseEvent e){
if(state==RUNNING){
int x=e.getX();
int y=e.getY();
player.moveTo(x,y);
}
}
//鼠标点击事件：如果当前状态为start则开始游戏，如果当前状态为游戏结束则初始化所有对象，游戏重新开始
public void mouseClicked(MouseEvent e) {
switch(state){
case START:
state=RUNNING;
break;
case GAME_OVER:
flyings=new FlyingObject[0];
player=new Player();
bullets=new Bullet[0];
score=0;
state=START;
}
}
//鼠标移出，在当前状态为运行的情况下，改state为暂停
public void mouseExited(MouseEvent e) {
if(state==RUNNING){
state=PAUSE;
}
}
//鼠标移入，在当前状态为暂停的情况下，游戏继续运行
public void mouseEntered(MouseEvent e) {
if(state==PAUSE){
state=RUNNING;
}
}
};
this.addMouseListener(l);
this.addMouseMotionListener(l);
5. TimerTask.run（）//游戏运行
private Timer timer;
private int interval=10;//时间间隔，10毫秒
int score=0;//分数

timer=new Timer();
//每隔10毫秒运行一次run方法
timer.schedule(new TimerTask() {
@Override
public void run() {
if(state==RUNNING){
enterAction();//飞行物入场（敌机或蜜蜂）
stepAction();//飞行物移动
shootAction();//射击(子弹入场)
bangAction();//碰撞
outOfBoundsAction();//删除出界对象
checkGameOverAction();//检查游戏结束
}
repaint();
}
}, interval, interval);
}
//子弹击中飞行物
public void bangAction() {
for(int i=0;i<bullets.length;i++){
if(bang(bullets[i])){
Bullet b=bullets[i];
bullets[i]=bullets[bullets.length-1];
bullets[bullets.length-1]=b;
bullets=Arrays.copyOf(bullets, bullets.length-1);
}
}
}
//判断每一个子弹和飞行物是否碰撞
public boolean bang(Bullet b){
int index=-1;//被击中的飞行物下标
for(int i=0;i<flyings.length;i++){
FlyingObject obj=flyings[i];
if(obj.shootBy(b)){
index=i;
break;
}
}
if(index!=-1){
FlyingObject obj=flyings[index];
//判断被击中的飞行物是什么类型，是敌机则得分，是蜜蜂则获得奖励
if(obj instanceof Airplane){
Airplane a=(Airplane) obj;
score+=a.getScore();
}
if(obj instanceof Bee){
Bee bee=(Bee) obj;
int type=bee.getType();
switch(type){
case DOUBLE_FIRE:
player.addDoubleFile();break;
case LIFE:
player.addLife();break;
}
}
flyings[index]=flyings[flyings.length-1];
flyings[flyings.length-1]=obj;//将击中的飞行物放到最后,并删去
flyings=Arrays.copyOf(flyings, flyings.length-1);
return true;
}else{
return false;
}
}
//删除出界飞行物
public void outOfBoundsAction(){
FlyingObject[] flyingAlive=new FlyingObject[flyings.length];
int index=0;//新数组的下标
//将未出界的飞行物放入新的数组
for (int i = 0; i < flyings.length; i++) {
if(!flyings[i].outOfBound()){
flyingAlive[index]=flyings[i];
index++;
}
}
flyings=Arrays.copyOf(flyingAlive, index);//缩小数组，将出界的飞机删除
index=0;
Bullet[] bulletAlive=new Bullet[bullets.length];
//将未出界的子弹放入新的数组
for (int i = 0; i < bullets.length; i++) {
if(!bullets[i].outOfBound()){
bulletAlive[index]=bullets[i];
index++;
}
}
bullets=Arrays.copyOf(bulletAlive, index);//缩小数组，将出界的子弹删除
}
//检查游戏是否结束
public void checkGameOverAction(){
if(isGameOver()){
state=GAME_OVER;
}
//判断游戏结束
public boolean isGameOver(){
for (int i = 0; i <flyings.length; i++) {
int index=-1;//被撞的飞行物下标
if(player.isHit(flyings[i])){
player.deleteLife();
player.setDoubleFire(0);
index=i;
}
if(index!=-1){//将被撞的飞行物从数组中删除
FlyingObject obj=flyings[index];
flyings[index]=flyings[flyings.length-1];
flyings[flyings.length-1]=obj;
flyings=Arrays.copyOf(flyings, flyings.length-1);
}
}
return player.getLife()<=0;
}
int shootIndex=0;//射击频率
//玩家发射子弹（生成子弹）
public void shootAction() {
shootIndex++;//300毫秒新建一组子弹
if(shootIndex%30==0){
Bullet[] bs=player.shoot();
//将新建的子弹加入到子弹数组中
bullets=Arrays.copyOf(bullets, bs.length+bullets.length);
System.arraycopy(bs, 0, bullets, bullets.length-bs.length, bs.length);
}
}

//子弹，玩家，飞行物走步
public void stepAction() {
for (int i = 0; i < flyings.length; i++) {
flyings[i].move();
}
for (int i = 0; i <bullets.length; i++) {
bullets[i].move();
}
player.move();

}
int flyEnteredIndex=0;//飞行物入场计数
//飞行物入场（新建对象）
public void enterAction() {
flyEnteredIndex++;//400毫秒新建一个飞行物（敌机或蜜蜂）
if(flyEnteredIndex%40==0){
FlyingObject obj=nextOne();
flyings=Arrays.copyOf(flyings, flyings.length+1);//扩容
flyings[flyings.length-1]=obj;
}
}
//工厂方法：生成对象
public static FlyingObject nextOne(){
Random rand=new Random();
int type=rand.nextInt(20);
//生成蜜蜂的概率为5%
if(type==0){
return new Bee();
}else{
return new Airplane();
}
}

（二） FlyingObject类
成员变量：
protected int x;//x坐标
protected int y;//y坐标
protected int width;//图片宽
protected int height;//图片长
protected BufferedImage image;//图片

public abstract void move();//抽象方法：飞行物移动
public abstract boolean outOfBound();//抽象方法：判断是否出界
//飞行物是否被子弹击中
public boolean shootBy(Bullet b){
int x=b.x;
int y=b.y;
return x>this.x&&x<this.x+width&&y>this.y&&y<this.y+height;
}
（三） Airplane类
成员变量：
private int speed=2;//敌机移动速度

public Airplane() {
x=(int) (Math.random()*ShootGame.WIDTH);//随机生成敌机的x坐标
y=-height;
image=ShootGame.airplane;
width=image.getWidth();
height=image.getHeight();
}
//敌机的移动方法（每次向下移动一个单位）
public void move() {
// TODO Auto-generated method stub
y+=speed;
}
//一个敌机的分数为5
public int getScore(){
return 5;
}
//判断敌机是否出界
public boolean outOfBound() {

return this.y>ShootGame.HEIGHT;
}

（四） Bee类
成员变量：
private int xSpeed=1;//蜜蜂在x轴方向的移动速度
private int ySpeed=2;//蜜蜂在y轴方向的移动速度
private int awardType;//奖励类型

public Bee() {
image=ShootGame.bee;
x=(int) (Math.random()*ShootGame.WIDTH);
y=-height;
width=image.getWidth();
height=image.getHeight();
awardType=(int) (Math.random()*2);//0或1
}
//获得奖励类型
public int getType(){
return awardType;
}
//蜜蜂移动方法
public void move() {
y+=ySpeed;
x+=xSpeed;
if(x>ShootGame.WIDTH-width){
xSpeed=-1;
}else if(x<0){
xSpeed=1;
}
}
//判断蜜蜂是否出界
public boolean outOfBound() {
return this.y>ShootGame.HEIGHT;
}
（五） Player类
成员变量：
private BufferedImage[] images;//图片数组
private int index;//换图片计数
private int life;//玩家生命
private int doubleFile;//双倍火力

public Player() {
x=150;
y=300;
image=ShootGame.player0;
width=image.getWidth();
height=image.getHeight();
images=new BufferedImage[]{ShootGame.player0,ShootGame.player1};
life=3;
doubleFile=0;
index=0;
}
//生成子弹
public Bullet[] shoot(){
if(doubleFile>0){
Bullet[] bs=new Bullet[2];
bs[0]=new Bullet(this.x+this.width/4,this.y-20);
bs[1]=new Bullet(this.x+3*this.width/4, this.y-20);
return bs;
}else{
Bullet[] bs=new Bullet[1];
bs[0]=new Bullet(this.x+width/2,this.y);
return bs;
}
}
//将玩家机移动到鼠标的位置
public void moveTo(int x,int y) {
this.x=x-this.width/2;
this.y=y-this.height/2;
}
//奖励双倍活力
public void addDoubleFile(){
doubleFile+=40;
}
//设置双倍火力的值
public void setDoubleFire(int a){
doubleFile=a;
}
//获得生命的数值
public int getLife(){
return life;
}
//减命
public void deleteLife(){
life--;
}
//奖励生命
public void addLife(){
life++;
}
//重写move方法实现玩家飞机的动态效果
public void move() {
index++;
switch((index/10)%2){
case 0:image=images[0];break;
case 1:image=images[1];break;
}
}
//重写outOfBound（），玩家飞机永不出界
public boolean outOfBound() {
return false;
}
//玩家碰撞到飞行物
public boolean isHit(FlyingObject f){
if (this.x >= f.x && this.x >= f.x + f.width) {
return false;
} else if (this.x<= f.x && this.x + this.width <= f.x) {
return false;
} else if (this.y >= f.y && this.y >= f.y + f.height) {
return false;
} else if (this.y <= f.y && this.y + this.height <= f.y) {
return false;
}
return true;
}
（六） Bullet类
成员变量：
private int speed=3;//子弹的移动速度

public Bullet(int x,int y) {
this.x=x;
this.y=y;
image=ShootGame.bullet;
width=image.getWidth();
height=image.getHeight();
}
//重写move方法，子弹每次向上移动3个单位
public void move() {
y-=speed;
}

//判断子弹是否出界
public boolean outOfBound() {
// TODO Auto-generated method stub
return this.y<-height;
}

五．游戏测试
游戏开始：

游戏运行中：

游戏暂停：

游戏结束：

六．总结
此次完成的小游戏还有很多改进的地方，比如能够加入背景音乐，在子弹击中飞行物后有一个飞机爆炸的效果，飞行物的移动轨迹能够设计的更复杂一些，游戏结束后能够增加一个统计分数的界面等等。
在这次课程设计中，我学到了很多。在写代码的时候碰到了许多问题，比如在设计类的时候总是会遗漏一些方法，总要在使用时才补上该方法。另外也学到一些课本外的知识，如点与矩形，矩形与矩形的碰撞分析。在初步完成后，运行代码时还出现了，子弹击中飞行物后子弹不会消失的问题。这次的课程设计让我发现实践的重要性，学到的知识在多次运用后才能融汇贯通。
湖北大学本科课程设计成绩评定表
项目
权重
分值
具体要求
得分
文献阅读与调查论证
0.20
100
能独立查阅文献和从事其它调研；有收集、加工各种信息的能力

论文撰写质量
0.40
100
设计合理、理论分析与计算正确，实验数据准确可靠；有较强的实际动手能力、经济分析能力和计算机应用能力；设计说明书完全符合规范化要求，用A4复印纸打印成文

学习态度
0.30
100
学习态度认真，科学作风严谨，严格按要求开展各项工作，按期完成任务

学术水平与创新
0.10
100
设计有创意，有一定的学