基于Cocos2dx引擎的环保益智手机游戏设计与开发_手机游戏的设计开发

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基于Cocos2dx引擎的环保益智手机游戏设计与开发

摘要：《游走雾霾》是一款基于Cocos2dx游戏引擎、主要搭载于Android端的环保类益智手机游戏。对该游戏各模块的设计及实现进行了阐述。分析了游戏需求及市场现状，在游戏设计过程中，结合软件工程中常用的设计理念，整体架构采用单例设计模式，使用编程语言为C++。游戏已完成终端调试，程序运行流畅，功能实现完全。

关键词：Cocos2dx引擎；手机游戏开发；雾霾；C++

DOIDOI：10.11907/rjdk.161680

中图分类号：TP319

文献标识码：A文章编号：16727800（2016）010008804

0引言

手机游戏产业的高速发展和空气质量问题的日益突出，这两个看似不相关的现象背后实则蕴藏了巨大的市场，如果能将其有效结合，不仅具有较高的商业价值，并且能够将环保话题延伸到规模庞大、影响力广的游戏产业中，具有很强的公益性。

顺此思路，本文基于Cocos2dx游戏引擎，利用Visual Studio、Tiled、Particle Designer等软件开发了一款手机游戏。游戏以城市为背景，设有雾霾回收口，用户通过放置道具栏中的障碍物，改变雾霾的初始路径使其进入回收口，以达到游戏成功的目的。游戏进行了多次Android真机调试，实现了全部设计目标。

1背景分析

1.1市场现状

随着智能手机的普及与互联网行业的飞速发展，移动游戏行业取得了长足的进步，截至2015年，市场规模已达到492.7亿人民币[1]。与此同时，手机游戏用户数量也呈现出井喷的态势，超越了2亿[2]。一款优秀的客户端游戏不仅能够带来较高的销售收入，还具有较强的社会性话题，故而受到手机厂商的青睐，占据了游戏市场较大份额。从手机游戏的类型分布来看，休闲益智游戏数量超过了60%，最受玩家喜爱，市场竞争也最为激烈。

Android凭借其开源性和终端多样性在全球普及率较高，它能够兼容低端智能机的特性，降低了智能手机的硬件门槛，占据全球84.7%的市场份额，从游戏推广角度无疑是最好的载体。

空气质量问题被社会广泛关注，基于此，我们收集了潜在用户对环保类手机游戏的看法，结果显示仅有20%的人玩过与环保主题相类似的游戏，有16%的人竟没有听说过，可见公众对环保类游戏的了解程度较低。同时，以治理空气污染为主题的游戏还是空白，但潜在用户量较大，有较大的发掘潜力。

1.2设计思路

结合上述分析，开发者将游戏定位为一款基于Android手机操作系统的环保益智型手机游戏。当下游戏市场如跑酷、消除、棋牌类产品数量较多，没有创新型思路和主题的游戏很难具有较高的用户粘性。开发者以雾霾为背景，推出以消除雾霾为核心的新概念游戏，将“共同治霾，人人可为”的理念贯穿其中，使玩家能够将游戏与现实生活进行一定程度的结合，让玩家感受到在为环境保护贡献力量，在实现基本商业价值的同时，实现了游戏设计者所赋予的公益价值。

2Cocos2dx引擎简介

Cocos2d引擎最早由阿根廷人Ricardo使用Python语言进行开发，之后又使用Objective-c将它移植到IOS与Mac平台上[3]。Cocos2d出现过许多分支，其中发展最好、最具生命力的当属兼具开源性和跨平台性的Cocos2dx。它由C++写成，在脚本的绑定方面采用了跨平台的Lua与Javascript，能够在IOS、Mac、Android、Linux、Windows、Blackberry等绝大多数操作系统上运行，为开发者提供完整的游戏开发工具链，目前使用Cocos2dx开发的游戏已经超过了1亿的下载量，其中，Android平台占据最大份额。

在Cocos2dx引擎中，导演类（Director）控制所有的场景（Scene），整个游戏的所有切换均在场景上实现，各模块分别是一个独立的场景，每个场景中包含了若干个层（Layer），分别实现不同功能，每个层中有若干的精灵（Sprite）对象以丰富场景内容，达到游戏设计效果[4]。导演、场景、层、精灵4个概念是游戏的基本组成元素，其关系如图1所示。

3游戏设计

3.1流程设计

游戏的基本元素为：雾霾主体、回收口、障碍物。玩家通过记忆游戏中预设的雾霾移动轨迹，结合回收口在图中的具体位置，放置障碍物改变雾霾路径。在经典模式中，雾霾若进入地图中的回收口处则判定游戏胜利，解锁下一个关卡；在自由模式中，地图会由总体微缩至局部，玩家需要在连续的关卡中将雾霾一步步引导至回收口。图2为经典模式流程。

3.2模块设计

游戏分为5个模块，如图3所示。

（1）帮助模块。帮助模块采用了预设动画方式，进入帮助界面后玩家可以通过点击播放按钮多次观看动画，动画真实还原了游戏中的场景和道具，能够帮助玩家快速掌握游戏玩法。

（2）设置模块与商店模块。设置模块主要进行游戏音效设置，玩家可以在帮助界面中选择，从而改变全局变量值，实现游戏整体音效统一。商店模块提供游戏中必要的道具，玩家可以结合游戏情况自主选择，达到降低游戏难度、提高游戏趣味性效果。

（3）自由与经典地图模块。地图模块是整个游戏的主体部分，游戏提供自由和经典两种模块供玩家选择。

4游戏实现

4.1场景介绍

4.1.1开始场景

开始场景（HelloWorldScene）作为玩家对游戏的最初印象，设计时充分考虑了视觉效果，采用扁平化与拟物化的设计原则，界面如图4所示。

在功能方面，除了其自身的初始化函数，开始场景（HelloWorld）中还有可以进行场景切换、跳转至游戏各大模块的回调函数和与其相关的场景生命周期函数。以进入帮助界面回调函数为例：

4.1.2关卡选择场景

该场景帮助玩家在经典模式中进行关卡选择。

关卡选择场景（SelectScene）提供了进入各关卡按钮及相应的回调函数，玩家通过点击按钮，触发回调函数从而进入游戏主场景，它是整个游戏的中枢环节。以进入第一关的按钮及其回调函数举例：

4.1.3游戏主场景

（1）场景背景。经典模式场景背景以夜空中的城市为主题，设计了一系列城市街道图，雾霾在城市的主干道上进行移动，见图5。自由模式的场景背景则以星空为主题，见图6。

（2）界面控件。所有界面下方有障碍物道具栏，道具栏的右侧设置了开始按钮，玩家摆放障碍物完毕后点击开始按钮，可使雾霾进行二次移动。

界面左上角设置了暂停按钮，玩家在游戏过程中可以随时退出游戏。

（3）场景功能。经典模式和自由模式只存在背景图片和流程上的差别，场景中实现功能是一致的。首先通过瓦片地图导入，识别出地图中的路径起始点与回收口坐标；然后通过精灵和粒子系统动作使雾霾进行初次移动，玩家放置障碍物后地图进行坐标识别；最后雾霾根据障碍物位置实现二次移动，系统判断游戏是否成功。

4.1.4信息提示场景

信息提示场景由游戏成功、游戏失败、是否继续3个提示构成。在游戏成功和游戏失败界面中增加了关于雾霾的知识，以通过游戏普及环保知识。

4.2瓦片地图

如果一个游戏有较丰富的背景元素，直接使用背景图切换方式就需要为每个不同场景准备一张较大的背景图，这样不仅造成资源浪费，还会延长预加载时间，降低玩家的游戏体验。可以采用瓦片地图，将一张大的世界地图或背景图用瓦片表示，开发者使用许多较小的纹理来创建瓦片，在提高绘图性能的同时也方便了引擎的管理，只要将瓦片进行拼接即可得到整体的背景图[5]。

瓦片地图.tmx文件还可以存放地图中一些重要点的坐标集供开发时使用，补充代码如下：

map=TMXTiledMap：：create（“map/map3.tmx”）

4.3精灵移动

精灵移动通过MoveTo函数实现，它主要进行两点之间的移动，背景图中所有点的坐标均可通过瓦片地图来获得，runAction函数可以形成组合动作实现精灵的连续移动。

4.4粒子系统

在绘制一些复杂系统时，一些动态效果很难用传统方式呈现，这时可以借助粒子系统。但是在具体操作中，如果将粒子的诸多性质一一用代码列举不但达不到最终效果，还会降低开发效率。实际操作中可以利用粒子编辑器，在可视化界面下自定义粒子系统，最终导出plist文件。下面是plist文件的某些内容，可见它主要是对粒子系统的各参数进行描述，只需将plist文件添加至工程中即可实现效果。

5结语

本文详细介绍了一款环保类手机游戏《游走雾霾》的设计思路以及技术细节。游戏使用C++语言，利用开源的游戏引擎Cocos2dx进行开发，界面友好，设计思路简单明晰，具有良好的用户交互性。游戏经过测试，功能完全实现。

参考文献参考文献：

[1]北京腾云天下科技有限公司.TalkingData 2015年移动游戏行业报告[R].北京，2015.[2]CNNIC.2014-2015年中国手机游戏用户调研报告[R].北京： 中国互联网络信息中心，2015.[3]Cocos2d.维基百科[EB/OL].https：//en.wikipedia.org/wiki/Cocos2d，2008.[4]关东升.Cocos2dx实战：C++卷[M].北京：清华大学出版社，2014.[5]NXSHOW.深入理解Cocos2dx 3.x：内置数据结构（2）Map [EB/OL].http：//www.daodoc.com/doc/tutorial/show？id=2637.责任编辑（责任编辑：杜能钢）