javaSwing飞机大战

概述

1.1 项目简介

本次Java课程设计是做一个飞机大战的游戏，应用Swing编程，完成一个界面简洁流畅、游戏方式简单，玩起来易于上手的桌面游戏。该飞机大战项目运用的主要技术即是Swing编程中的一些窗口类库、事件监听以及贴图技术。

1.2 实训功能说明

（1）通过键盘，方向键和ASWD键可控制战机的位置，空格键和鼠标左键发射子弹。

（2）界面中敌机出现的位置，以及敌机和Boss炸弹的发射均为随机的，敌机与敌机炸弹、Boss炸弹均具有一定的速度，且随着关卡难度的增大，数量和速度均随着关卡数增加而增加。

（3）对于随机产生的敌机和敌机炸弹，若超过矩形区域，则释放该对象。

（4）添加碰撞效果，包括战机子弹打中敌机爆炸、敌机炸弹打中战机爆炸、战机与敌机相撞爆炸、战机子弹与敌机炸弹相撞爆炸、战机子弹打中Boss、战机与Boss碰撞以及战机吃到血包七种碰撞效果。且碰撞发生后子弹、炸弹、血包均消失，战机生命值减一，敌机和Boss生命值减少当前战机炮弹威力的生命值，若敌机或Boss生命值归零，则删除敌机或Boss。

（5）血包：随着关卡游戏进程的进行，会出现一定量的血包供战机补给生命值，血包会在客户区矩形框内运动，10秒后消失；若战机在10秒内吃到血包，则会增加5点生命值知道生命值上限。

（6）每关中战机有三条命，每条命10点生命值，生命使用完后，会进入GameOver界面显示得分数，并提供重新开始游戏和退出功能。

（7）游戏提供10个关卡，每个关卡需要打死相应关卡的敌机数量才能进入Boss模式，打败Boss之后将会进入下一关。10关通关后，显示通关界面，并提供重新开始游戏和退出游戏的功能选项。

（8）暂停功能：游戏进行过程中按下Z键可进入暂停模式，再按Z则返回游戏。

（9）无敌模式：游戏进行过程中按下Y键可进入无敌模式，再按Y则返回正常游戏。该模式下战机生命值不会减少，可供测试使用。

（10）魔法值：游戏进行过程中，战机魔法值会随着时间递增到上限10，魔法值供战机道具功能的使用，过一个关卡魔法值不清零。

（11）战机大招：当战机魔法值为10满状态时，按下X键消耗所有魔法值可发动大招，对屏幕中的敌机进行清屏，Boss扣50点血量。

（12）防护罩：当魔法值不为0时，按下C键可打开防护罩道具，该状态下战机处于无敌状态，不会损失生命值，但魔法值会随着防护罩开启慢慢降低。

（13）战机升级功能：战机子弹单个威力为1，在魔法值不为0时，按下V键开启升级战机模式，战机图标变为动画，子弹威力变成两倍。（若同时开启防护罩和战机升级，则魔法值递减速度翻倍）。

1.2.2 附加功能

（1）为游戏界面每个关卡添加了滚动背景图片和背景音乐，并在敌机发送炮弹、战机发射子弹、战机击中敌机、敌机击中战机、战机敌机相撞、敌机战机子弹相撞、战机吃到血包、战机大招、战机升级、战机防护罩、游戏结束时均添加了音效。

（2）为美化游戏界面，采用了一部分全民飞机大战图标，并添加了爆炸动画和升级战机动画特效，背景音乐采用微信飞机大战背景音乐和相关特效音效。

（3）为游戏设置了不同的关卡，每个关卡难度不同，敌机与敌机炸弹的速度随着关卡增大而加快，进入第五关以后敌机从上下方均会随机出现，且随机发射炸弹。

（4）前五关卡敌机从上方飞出，速度一定，战机每打掉一架敌机则增加一分，当战机得分超过该关卡所需分数（和关卡数相关）则可进入Boss模式，打败Boss进入下一关；进入第六关以后，敌机分别从上下两方飞出。随着关卡数增加，敌机数量增加，速度增快，敌机炮弹数量和速度也相应增加，进入Boss所需分数增加，Boss生命值和火力也随着关卡数的增加而增加，游戏难度陡然直升。

（5）游戏界面中显示当前状态下的关卡数、当前命数、当前得分、战机血条、战机魔法条、无敌模式提醒和战机道具提醒，Boss模式下还有Boss血条。

（6）增加了鼠标控制战机位置这一效果，战绩的位置随着鼠标的移动而移动，并且点击鼠标左键可使得战机发射子弹。

（7）进入游戏先进入欢迎界面，欢迎界面中显示游戏使用说明，点击鼠标左键和空格键开始游戏。游戏过程中战机命数使用完、通关均有相应界面进行提醒，用户可选择重新开始游戏或退出游戏。

2. 相关技术

2.1 Timer定时器技术

本次项目采用了Java的Timer定时器和TimerTask任务，Timer周期性地在每经过一个指定的时间间隔后就通知TimerTask一次，让TimerTask按照Timer设定的周期循环地执行任务。本程序中使用多个定时器，分别控制不同的功能，分别是屏幕刷新Timer，敌机产生Timer，魔法值变化Timer，血包生命周期Timer。

2.2 透明贴图实现技术

绘制透明位图的关键就是创建一个“掩码”位图(mask bitmap)，这个“掩码”位图是一个单色位图，它是位图中图像的一个单色剪影。

整个绘制过程需要使用到ImageUtil类的createImageByMaskColorEx静态方法，把传入的原图BufferedImage中的指定颜色的背景去掉，返回去掉背景的BufferedImage对象，传送到窗口进行展示。

2.3 游戏对象列表

Java类库中提供了丰富的List接口的实现方法，本项目采用ArrayList存放游戏运行过程中的游戏对象。

（1）滚动背景模块

private static BufferedImage titleImage;// 欢迎界面图像列表

public static Scene scene; //游戏背景对象

（2）各游戏对象

public static MyPlane myplane = null;

Enemy enemy = null;

public static Boss boss = null;

Bomb bomb = null;

Ball ball = null;

Explosion explosion = null;

Blood blood = null;

（3）存储游戏对象的对象列表

public static List<Enemy> enemyList = new ArrayList<Enemy>();

public static List<MyPlane> meList = new ArrayList<MyPlane>();

public static List<Bomb> bombList = new ArrayList<Bomb>();

public static List<Ball> ballList = new ArrayList<Ball>();

public static List<Explosion> explosionList = new ArrayList<Explosion>();

public static List<Blood> bloodList = new ArrayList<Blood>();

（4）游戏运行相关参数：

int speed;// 战机的速度，方向键控制

public static int myLife;// 为战机设置生命值

public static int lifeNum;// 战机命条数

public static int myScore;// 战机的得分

public static int passScore;// 当前关卡得分数

public static int lifeCount;// 血包产生控制参数

public static boolean bloodExist;// 标记屏幕中是否存在血包

public static int magicCount;// 魔法值，控制能否发大招

public static int bossBlood;// Boss血量

public static int passNum;// 记录当前关卡

（5）游戏运行相关标志位

public static boolean isPass;// 是否通关的标志

public static boolean isPause;// 是否暂停

public static boolean isBoss;// 标记是否进入Boss

public static boolean bossLoaded;// 标记Boss出场完成

public static boolean isProtect;// 标记是否开启防护罩

public static boolean isUpdate;// 标记战机是否升级

public static boolean test;// 无敌模式参数

public static int isStop;// 标记游戏停止

public static boolean isStarted;// 标记欢迎界面是否加载完成

每个游戏对象类中既继承了来自父类GameObject的属性，又有自己的特有属性和方法。

GameObject类介绍：

protected Point point;//该游戏对象在窗口中的坐标位置。

public boolean draw(Graphics g, JPanel panel, boolean pause);//在窗口中绘制该游戏对象图标。

public Rectangle getRect();//获取该游戏对象图标在窗口中的矩形框，进行碰撞检测时使用。

public static boolean loadImage(BufferedImage image, String source)；//加载该游戏对象对应的图像到内存，方便之后的显示调用。

继承GameObject的其他游戏对象类也都重载了相关方法，以便于各个游戏对象在程序的调用过程中调用方式的一致性。

3.2.2 项目包和类层次结构图

MyPanel：JPanel的继承类，是飞机大战窗口的总显示面板，其中包含了游戏运行过程中的大量全局参数和全局标记位。

SpaceWar：程序的入口，窗口对象启动的位置，并在此对相关事件进行了监听。

Ball：敌机炮弹类，继承GameObject，有加载图片，获取矩形框，获取对象位置，绘制回想等游戏对象通用操作方法。

Blood：血包类，继承GameObject，有加载图片，获取矩形框，获取对象位置，绘制回想等游戏对象通用操作方法。

Bomb：战机炮弹类，继承GameObject，有加载图片，获取矩形框，获取对象位置，绘制回想等游戏对象通用操作方法。

Boss：Boss类，继承GameObject，有加载图片，获取矩形框，获取对象位置，绘制回想等游戏对象通用操作方法。

Enemy：敌机类，继承GameObject，有加载图片，获取矩形框，获取对象位置，绘制回想等游戏对象通用操作方法。

Explosion：爆炸效果类，继承GameObject，有加载图片，获取矩形框，获取对象位置，绘制图片等游戏对象通用操作方法。

GameObject：游戏对象基类，有加载图片，获取矩形框，获取对象位置，绘制图片的游戏对象统一的方法，统一游戏对象的操作方式。

MyPlane：战机类，继承GameObject，有加载图片，获取矩形框，获取对象位置，绘制图片等游戏对象通用操作方法。

Scene：场景类，实现了背景滚动，并根据关卡显示不同的背景图片。

EnemyTask：实现了TimerTask接口，随着Timer计时器的调用而随时间产生敌机对象和敌机炮弹对象，实现自动产生敌机的效果。

MagicTask：实现了TimerTask接口，随着Timer计时器的调用而随时间改变魔法值。

RefreshTask：实现了TimerTask接口，随着Timer计时器的调用而随时间刷新窗口界面。

AudioUtil：音频操作工具类，提供播放背景音乐和操作音效。

ImageUtil：图片加工工具类，实现了透明贴图方法和背景图片拼接。

3.2.3 系统主程序活动图

3.2.4 系统部分流程图

（1）飞机大战游戏执行流程图

（2）定时器产生敌机和炸弹流程图

（3）血包执行流程图

4. 编码实现

4.1 滚动背景

在滚动背景的初始化方法和释放方法添加背景音乐播放和释放

//场景类

public class Scene {

private int beginY;// 背景的Y坐标

private List<BufferedImage> images;

public Scene() {

this.images = new ArrayList<BufferedImage>();

}

// 初始化场景

public boolean initScene() {

// 加载开始图片

BufferedImage buffer;

try {

buffer = ImageUtil.copyImage(ImageIO.read(new File(

"images/start.bmp")));

this.images.add(buffer);

// 如果加载失败, 返回false

for (int i = 1; i <= 6; i++) {

buffer = ImageUtil.copyImage(ImageIO.read(new File(

"images/background" + i + ".bmp")));

this.images.add(buffer);

}

} catch (IOException e) {

e.printStackTrace();

return false;

}

// 背景起始坐标为0

this.beginY = 0;

// 播放背景音乐

AudioUtil.playBackground();

return true;

}

// 绘制场景

public void stickScene(Graphics graphics, int index, ImageObserver observer) {

if (index == -1)

index = 0;

else

index = index % 6 + 1;

BufferedImage image = images.get(index);

// 窗口滑在图片中间

if (beginY >= 0

&& beginY + SpaceWar.WINDOWS_HEIGHT <= image.getHeight()) {

BufferedImage buffer = image.getSubimage(0, beginY,

image.getWidth(), SpaceWar.WINDOWS_HEIGHT);

graphics.drawImage(buffer, 0, 0, SpaceWar.WINDOWS_WIDTH,

SpaceWar.WINDOWS_HEIGHT, observer);

} else if (beginY < 0) {

// 超出图片上界

BufferedImage imageUp = image.getSubimage(0, image.getHeight()

+ beginY, image.getWidth(), -beginY);

graphics.drawImage(imageUp, 0, 0, SpaceWar.WINDOWS_WIDTH, -beginY,

observer);

graphics.drawImage(image, 0, -beginY, SpaceWar.WINDOWS_WIDTH,

SpaceWar.WINDOWS_HEIGHT, observer);

if (-beginY > SpaceWar.WINDOWS_HEIGHT) {

beginY = image.getHeight() + beginY;

}

// 移动背景

public void moveBg() {

// 移动背景

beginY -= 1;

}

// 释放内存资源

public void releaseScene() {

for (int i = 0; i < 7; i++)

if (images.get(i) != null)

images.get(i).flush();

// 关闭背景音乐

AudioUtil.stopBackground();

}

public int getBeginY() {

return beginY;

}

public void setBeginY(int beginY) {

this.beginY = beginY;

}

//在MyPanel中刷新滚动

// 滚动背景

scene.stickScene(g, -1, this);

scene.moveBg();

4.2 显示战机

if (myplane != null) {

myplane.draw(g, this, isPause, isProtect);

}

4.3 随机产生敌机和敌机炮弹、Boss炮弹

//随机添加敌机,敌机随机发射炸弹，此时敌机速度与数量和关卡有关

// 根据关卡数产生敌机

if (MyPanel.passNum <= 5) {

// 前五关只有一个方向的敌机

Enemy enemy = new Enemy(Enemy.ENEMY_SPEED, 1);// 设置敌机的方向，从上方飞出

enemyList.add(enemy);// 随机产生敌机

if (new Random().nextInt(2) == 0) {// 控制敌机炮弹发出频率

Ball ball = new Ball(

enemy.getPoint().x + Enemy.ENEMY_WIDTH / 2,

enemy.getPoint().y + Enemy.ENEMY_HEIGHT,

enemy.getDirection());

ball.setBallSpeed(enemy.getSpeed()+2);

MyPanel.ballList.add(ball);

// 音效

AudioUtil.play(AudioUtil.AUDIO_BALL);

}

} else if (MyPanel.passNum > 5) {// 第五关之后，两个方向的敌机

Enemy enemy1 = new Enemy(Enemy.ENEMY_SPEED, 1);// 设置敌机的方向，从上方飞出

enemy1.setSpeed(Enemy.ENEMY_SPEED

+ (new Random().nextInt(2) + MyPanel.passNum - 1));

enemyList.add(enemy1);

Enemy enemy2 = new Enemy(Enemy.ENEMY_SPEED, -1);// 设置敌机的方向，从下方飞出

enemy2.setSpeed(Enemy.ENEMY_SPEED

+ (new Random().nextInt(2) + MyPanel.passNum - 1));

enemyList.add(enemy2);

int rand = new Random().nextInt(3);

if (rand == 0) {// 控制敌机炮弹发出频率

Ball ball = new Ball(enemy1.getPoint().x + Enemy.ENEMY_WIDTH

/ 2, enemy1.getPoint().y + Enemy.ENEMY_HEIGHT,

enemy1.getDirection());

ball.setBallSpeed(enemy1.getSpeed()+2);

MyPanel.ballList.add(ball);

// 音效

AudioUtil.play(AudioUtil.AUDIO_BALL);

}

if (rand == 1) {// 控制敌机炮弹发出频率

Ball ball = new Ball(enemy2.getPoint().x + Enemy.ENEMY_WIDTH

/ 2, enemy2.getPoint().y, enemy2.getDirection());

ball.setBallSpeed(enemy2.getSpeed()+2);

MyPanel.ballList.add(ball);

// 音效

AudioUtil.play(AudioUtil.AUDIO_BALL);

}

if (MyPanel.isBoss) {

// Boss发射子弹

// 敌机炸弹产生定时器触发

// 设置定时器产生敌机炸弹

Ball ball1 = new Ball(MyPanel.boss.getPoint().x + Boss.BOSS_WIDTH

/ 2, MyPanel.boss.getPoint().y + Boss.BOSS_HEIGHT, 1);

ball1.setBallSpeed(Ball.BALL_SPEED + (MyPanel.passNum - 1) * 2);

MyPanel.ballList.add(ball1);

Ball ball2 = new Ball(MyPanel.boss.getPoint().x + 5,

MyPanel.boss.getPoint().y + Boss.BOSS_HEIGHT, 1);

ball2.setBallSpeed(Ball.BALL_SPEED + (MyPanel.passNum - 1) * 2);

MyPanel.ballList.add(ball2);

Ball ball3 = new Ball(MyPanel.boss.getPoint().x + Boss.BOSS_WIDTH

- 5, MyPanel.boss.getPoint().y + Boss.BOSS_HEIGHT, 1);

ball3.setBallSpeed(Ball.BALL_SPEED + (MyPanel.passNum - 1) * 2);

MyPanel.ballList.add(ball3);

Ball ball4 = new Ball(MyPanel.boss.getPoint().x + Boss.BOSS_WIDTH

/ 2 + 85, MyPanel.boss.getPoint().y + Boss.BOSS_HEIGHT, 1);

ball4.setBallSpeed(Ball.BALL_SPEED + (MyPanel.passNum - 1) * 2);

MyPanel.ballList.add(ball4);

Ball ball5 = new Ball(MyPanel.boss.getPoint().x + Boss.BOSS_WIDTH

/ 2 - 85, MyPanel.boss.getPoint().y + Boss.BOSS_HEIGHT, 1);

ball5.setBallSpeed(Ball.BALL_SPEED + (MyPanel.passNum - 1) * 2);

MyPanel.ballList.add(ball5);

// 音效

AudioUtil.play(AudioUtil.AUDIO_BALL);

}

4.4 显示战机发射子弹

for (int i = 0; i < bombList.size(); i++) {

bomb = bombList.get(i);

if (bomb == null)

continue;

bomb.setCurrentIndex(i);

bomb.isUpdate = isUpdate;

if (!bomb.draw(g, this, isPause))

i--;

}

4.5 碰撞检测，以战机子弹集中敌机为例

if (MyPanel.myplane != null && !MyPanel.isPause) {

// 子弹打中敌机

boolean flag = false;

for (int i = 0; i < MyPanel.bombList.size(); i++) {

Bomb bomb = MyPanel.bombList.get(i);

if (bomb == null)

continue;

Rectangle bombRectangle = bomb.getRect();

for (int j = 0; j < MyPanel.enemyList.size(); j++) {

Enemy enemy = MyPanel.enemyList.get(j);

if (enemy == null)

continue;

Rectangle enemyRectangle = enemy.getRect();

if (enemyRectangle.intersects(bombRectangle)) {

Explosion explosion = new Explosion(

(bomb.getPoint().x + Bomb.BOMB_WIDTH / 2 - Explosion.EXPLOSION_WIDTH / 2),

(bomb.getPoint().y + Bomb.BOMB_HEIGHT / 2 - Explosion.EXPLOSION_WIDTH / 2));

MyPanel.explosionList.add(explosion);

// 音效

AudioUtil.play(AudioUtil.AUDIO_EXPLOSION);

// 爆炸后删除子弹

MyPanel.bombList.remove(i);

i--;

// 敌机生命值减少

enemy.life -= MyPanel.isUpdate ? 2 : 1;

if (enemy.life <= 0) {

// 增加得分

MyPanel.passScore++;

// 删除敌机

MyPanel.enemyList.remove(j);

j--;

}

// 炮弹已删除，直接跳出本循环

flag = true;

break;

}

if (flag)

continue;

if (MyPanel.isBoss && bomb != null) {

// 获得战机子弹的矩形区域

Rectangle bombRect = bomb.getRect();

// 获得Boss的矩形区域

Rectangle bossRect = MyPanel.boss.getRect();

// 判断两个矩形区域是否有交接

if (bombRect.intersects(bossRect)) {

// 将爆炸对象添加到爆炸链表中

Explosion explosion = new Explosion(

(bomb.getPoint().x + Bomb.BOMB_WIDTH / 2 - Explosion.EXPLOSION_WIDTH / 2),

(bomb.getPoint().y + Bomb.BOMB_HEIGHT / 2 - Explosion.EXPLOSION_WIDTH / 2));

MyPanel.explosionList.add(explosion);

// 音效

AudioUtil.play(AudioUtil.AUDIO_EXPLOSION);

// 爆炸后删除子弹

MyPanel.bombList.remove(i);

i--;

bomb = null;

// 是Boss，不删除敌机，只扣血

MyPanel.bossBlood -= MyPanel.isUpdate ? 2 : 1;

if (MyPanel.bossBlood <= 0) {

Explosion explosion1 = new Explosion(

MyPanel.boss.getPoint().x,

MyPanel.boss.getPoint().y);

MyPanel.explosionList.add(explosion1);

Explosion explosion2 = new Explosion(

(MyPanel.boss.getPoint().x + Boss.BOSS_WIDTH),

(MyPanel.boss.getPoint().y + Boss.BOSS_HEIGHT));

MyPanel.explosionList.add(explosion2);

Explosion explosion3 = new Explosion(

(MyPanel.boss.getPoint().x + Boss.BOSS_WIDTH),

(MyPanel.boss.getPoint().y));

MyPanel.explosionList.add(explosion3);

Explosion explosion4 = new Explosion(

(MyPanel.boss.getPoint().x),

(MyPanel.boss.getPoint().y + Boss.BOSS_HEIGHT));

MyPanel.explosionList.add(explosion4);

Explosion explosion5 = new Explosion(

(MyPanel.boss.getPoint().x

+ Boss.BOSS_WIDTH / 2 - Explosion.EXPLOSION_WIDTH / 2),

(MyPanel.boss.getPoint().y

+ Boss.BOSS_HEIGHT / 2 - Explosion.EXPLOSION_WIDTH / 2));

explosion5.setBossDie(true);// 标记最后一个炸弹，炸完之后跳入下一关

MyPanel.explosionList.add(explosion5);

MyPanel.boss = null;

// 过关的标志变量

// isPause = TRUE;

// CMyPlane* temp = myplane;

// myplane = new CMyPlane(FALSE);

MyPanel.myplane = null;

MyPanel.isPass = true;

MyPanel.isBoss = false;

}

5.程序截图

6.完整代码

q：969060742