Cocos2d-JS实现的贪吃蛇详解

发表于2016-06-04

一、前言

相信贪吃蛇大家都玩儿过，我对贪吃蛇的印象就是在电子词典上，一只像素蛇在屏幕游走，饥渴难耐，看着豆子就要去吃，吃到豆子就会长一节，当蛇的身体越来越长的时候，它才发现这个世界变了，每走一步，都是寸步难行。当它的蛇头触碰到任意的物体，无论是屏幕边界还是自己的身体，游戏都将结束。这款游戏应该是比较经典的一个童年记忆。刚接触游戏开发的人可能比较喜欢以这款游戏入手，因为贪吃蛇包含了很多游戏开发中的原理，并且难度也不大，而我刚好在学习Cocos CVP的课程，学习在一个中间阶段，我也来拿这个练练手，以下就把我做贪吃蛇的过程分享出来。

二、游戏分析

1、身体关节

贪吃蛇的实现可能有多种方法，但今天，我想用面向对象的思想来对游戏进行设计，到今天，任何的程序开发都离不开面向对象的思想，通过面向对象的思想我们能把很多抽象的问题具象化，方便我们解决很多问题。而在贪吃蛇中，面向对象的思想依然实用。
在贪吃蛇中，我们可以把一条游走的蛇的每个关节当做是一个对象，而蛇本身是由多个关节组成的整体，当每个关节在移动时，我们就能看到整个蛇的移动，每个关节的位置以及移动方向都跟它的上一个关节息息相关，那么我们就可以把关节与它的上一个关节关联起来，实现如下结构：

2、移动方向

如上文所说，按照上面的关节关系来实现，那么蛇的移动方向就是与父节点的移动方向相关联，每一个关节应该有一个当前移动方向和下次移动方向，每一步的移动，都是跟着当前移动方向走的，而父关节的当前移动的方向即为子关节的下次移动方向，这样，只需要调整蛇头关节的下次移动方向，整条蛇就能顺着各自的父关节方向移动，蛇的移动方向图如下：

三、开发设计

1、项目结构

按照前面的设计，我们可以大致可以划分出游戏场景类和关节类，进入游戏场景类，再将一些全局的变量单独存在一个类中，项目结构可划分如下图：

2、全局变量类

游戏中的全局变量，提炼为一个全局变量类，其中参数可以根据需求灵活变动配置

var Constants = { 
    frequency: 0.2,// 刷新频率 
    speed: 31,// 每帧移动距离,身体节点大小+1像素间隔 
    errDistance: 10,// 偏差举例 
} 

3、关节类

按照以上设计的结构，每一个关节对象都应该包含蛇的当前方向、下次方向和蛇的父节点三个属性，代码如下：

var SnakeBody = cc.Sprite.extend({ 
    frontBody: null,//上一个身体关节,没有则为头部 
    nextDirection: 0,// 1-上,2-下,3-左,4-右 
    direction: 0,// 1-上,2-下,3-左,4-右 
    ctor: function (frontBody, direction) { 
        this._super(); 
        this.frontBody = frontBody; 
        this.direction = direction; 
        this.nextDirection = direction; 
        return true; 
    } 
} 

上面说的，关节的位置跟它的福关节的位置是息息相关的，那么初始化的时候，我们就需要根据父关节的移动方向来进行次关节的位置设置，这部分代码，我们可以放在onEnter方法中，代码如下：

onEnter: function () { 
  this._super(); 
  if (this.frontBody == null) { 
      // 蛇头部关节,设置头部纹理 
      switch (this.direction) { 
          case 1: 
              this.setTexture(res.head_up); 
              break; 
          case 2: 
              this.setTexture(res.head_down); 
              break; 
          case 3: 
              this.setTexture(res.head_left); 
              break; 
          case 4: 
              this.setTexture(res.head_right); 
              break; 
      } 
  } else { 
      // 蛇身体关节 
      // 设置纹理 
      this.setTexture(res.body); 
      // 设置关节位置 
      var frontX = this.frontBody.getPositionX(); 
      var frontY = this.frontBody.getPositionY(); 
      var frontWidth = this.frontBody.width; 
      var frontHeight = this.frontBody.height; 
      var width = this.width; 
      var height = this.height; 
      switch (this.frontBody.direction) { 
          // 根据父关节的当前移动方向,决定此关节的位置 
          case 1:// 上 
              this.setPosition(frontX, frontY - frontHeight / 2 - height / 2 - 1); 
              break; 
          case 2:// 下 
              this.setPosition(frontX, frontY + frontHeight / 2 + height / 2 + 1); 
              break; 
          case 3:// 左 
              this.setPosition(frontX + frontWidth / 2 + width / 2 + 1, frontY); 
              break; 
          case 4:// 右 
              this.setPosition(frontX - frontWidth / 2 - width / 2 - 1, frontY); 
              break; 
      } 
  } 
  return true; 
} 

有了这三个属性，每一个节点还应该有最重要的游戏逻辑——move方法，每一个关节分别调用move方法，从游戏场景中就能看到整条蛇按照预定方向进行移动，而整条蛇的运动方向就是跟着头部关节的方向走，头部关节的方向则通过点击屏幕区域控制。
在move方法中，我们需要做以下事情

1、按照关节的下次移动方向移动本身长度的距离

2、如果是头部关节，需要改变关节文理

同时，如果是头部关节，我们还需要判断以下三个临界条件：

1、头部关节是否触碰屏幕便捷
2、头部关节是否吃到屏幕中的豆子
3、头部关节是否触碰到自身关节

其中1、3条件达成，则判定游戏结束，2条件达成，则能增加游戏分数，并且游戏继续。
move方法代码如下：

// 关节移动方法 
move: function (layer) { 
    var star = layer.star; 
    var direct; 
    if (this.frontBody == null) { 
        // 头部关节按照自身的下次方向行走 
        direct = this.nextDirection; 
    } else { 
        // 身体关节按照父关节的当前方向行走,并将福关节的当前方向设置为自身的下次方向 
        this.nextDirection = direct = this.frontBody.direction; 
    } 
    switch (direct) { 
        case 1:// 上 
            this.setPosition(this.getPositionX(), this.getPositionY() + Constants.speed); 
            // this.runAction(cc.moveBy(Constants.frequency, cc.p(0, Constants.speed), 0)) 
            break; 
        case 2:// 下 
            this.setPosition(this.getPositionX(), this.getPositionY() - Constants.speed); 
            // this.runAction(cc.moveBy(Constants.frequency, cc.p(0, -Constants.speed), 0)) 
            break; 
        case 3:// 左 
            this.setPosition(this.getPositionX() - Constants.speed, this.getPositionY()); 
            // this.runAction(cc.moveBy(Constants.frequency, cc.p(-Constants.speed, 0), 0)) 
            break; 
        case 4:// 右 
            this.setPosition(this.getPositionX() + Constants.speed, this.getPositionY()); 
            // this.runAction(cc.moveBy(Constants.frequency, cc.p(Constants.speed, 0), 0)) 
            break; 
    } 
    if (this.frontBody == null) { 
        switch (this.nextDirection) { 
            // 头部关节需要设置头部不同方向的纹理 
            case 1:// 上 
                this.setTexture(res.head_up); 
                break; 
            case 2:// 下 
                this.setTexture(res.head_down); 
                break; 
            case 3:// 左 
                this.setTexture(res.head_left); 
                break; 
            case 4:// 右 
                this.setTexture(res.head_right); 
                break; 
        } 
        // 头部关节判断是否触碰到边界 
        var size = cc.winSize; 
        if ((this.getPositionX() > size.width - this.width / 2) 
            || (this.getPositionX() < this.width / 2) 
            || (this.getPositionY() > size.height - this.height / 2) 
            || (this.getPositionY() < this.height / 2)) { 
            // 判断触碰边界 
            cc.log("game over"); 
            return false; 
        } 
        // 判断是否触碰到自己身体关节 
        for (var index in layer.bodys) { 
            if (layer.bodys[index] != this && cc.rectIntersectsRect(this.getBoundingBox(), layer.bodys[index].getBoundingBox())) { 
                return false; 
            } 
        } 
        // 判断是否吃到星星 
        if (star != null) { 
            if (cc.rectIntersectsRect(this.getBoundingBox(), star.getBoundingBox())) { 
                star.runAction( 
                    cc.sequence(cc.spawn( 
                        cc.scaleTo(0.2, 3), 
                        cc.fadeOut(0.2) 
                    ), cc.callFunc(function (star) { 
                        star.removeFromParent(); 
                    }, star)) 
                ); 
                // 清除星星 
                layer.star = null; 
                // 添加身体 
                layer.canNewBody = 1; 
                // 改变分数 
                layer.score.setString("" + (Number(layer.score.getString()) + Math.round(Math.random() * 3 + 1))); 
                layer.score.runAction(cc.sequence(cc.scaleTo(0.1, 2), cc.scaleTo(0.1, 0.5), cc.scaleTo(0.1, 1))); 
            } 
        } 
    } 
    return true; 
} 

4、游戏场景类

在游戏场景中我们需要以下几个变量：

1、贪吃蛇数组：用于存储贪吃蛇所有的关节节点
2、贪吃蛇尾部：每添加一个关节节点，都将此变量指向这个新加的节点，以便下次继续向尾部添加节点
3、吃的豆子：屏幕中随机产生豆子，用于判断头部关节吃否与豆子产生碰撞
4、是否添加关节节点：如果在定时任务中判断迟到豆子，此变量改为1，代表可以添加一个关节节点
5、分数：存储游戏中累加的分数

在cc.Layer的构造函数中对以上变量进行初始化，代码如下：

var GameLayer = cc.Layer.extend({ 
  bodys: [],// snake body 
  tail: null,// snake tail 
  star: null,// star 
  canNewBody: 0,// 0-无,1-有 
  score: null,// 分数Label 
  ctor: function () { 
      // 初始化全局参数 
      this._super(); 
      this.bodys = []; 
      this.canNewBody = 0; 
      this.star = null; 
      this.tail = null; 
      this.score = null; 
      return true; 
  } 
} 

之后，我们首先需要在场景中绘制出一条蛇，初始化定义为1个头部关节，5个身体关节，由于我们对关节类做了很好的封装，所以初始化一条蛇的代码很简单，我们在onEnter方法中进行初始化，如下所示：

// 初始化一条蛇 
// 初始化头部 
var head = new SnakeBody(null, 4); 
head.setPosition(300, 300); 
this.addChild(head); 
this.bodys.push(head); 
head.setTag(1); 
this.tail = head; 
// 循环添加5个身体 
for (var i = 0; i < 5; i++) { 
    var node = new SnakeBody(this.tail, this.tail.direction); 
    this.addChild(node); 
    this.bodys.push(node); 
    this.tail = node; 
} 

初始化完了之后蛇是不会动的，如何让它动起来呢，我们就要用到在关节类中封装的move方法了，我们每隔一个时间，对所有的关节类执行一次move方法，就能实现蛇的移动，首先在onEnter中添加定时任务：

1 2	`// 蛇移动的定时任务` `this.schedule(this.snakeMove, Constants.frequency);`

在这个snakeMove定时调用的方法中，我们要写出所有关节移动的逻辑，在这个方法中，我们需要完成以下几件事：

1、遍历蛇的所有关节节点，每个关节执行一次move方法，并在所有节点的move执行完之后，将本次移动方向改为下次移动方向
2、如果需要新增关节，在遍历完成之后，新增一个关节类，并将其父节点指向之前的尾节点，并把蛇尾指向这个新加的关节节点

代码如下：

// 蛇关节移动方法 
snakeMove: function () { 
    for (var index in this.bodys) { 
        // 循环执行移动方法,并返回移动结果,false即视为游戏结束 
        if (!this.bodys[index].move(this)) { 
            // 执行移动方法,移动失败,游戏结束 
            this.unschedule(this.snakeMove); 
            this.unschedule(this.updateStar); 
            var overScene = new OverScene(Number(this.score.getString()), false); 
            cc.director.runScene(new cc.TransitionFade(1, overScene)); 
        } 
    } 
    for (var index in this.bodys) { 
        // 本轮所有关节移动结束,所有节点的当前方向赋值为下一次的方向 
        this.bodys[index].direction = this.bodys[index].nextDirection; 
    } 
    if (this.canNewBody == 1) { 
        // 如果新增关节为1,增加关节 
        var node = new SnakeBody(this.tail, this.tail.direction); 
        this.addChild(node); 
        this.bodys.push(node); 
        this.tail = node; 
        this.canNewBody = 0; 
    } 
} 

目前为止这条蛇是只会按照我们初始化的方向一直走到碰壁，然后游戏结束的，如何改变蛇的运动轨迹呢？前面说到了，蛇头部节点的下次移动方向的改变，即可对整个蛇的移动轨迹进行改变，这里我们可以通过点击屏幕实现蛇头的下次移动方向的改变。
首先在onEnter方法中添加触摸事件监听：

// 添加屏幕触摸事件 
cc.eventManager.addListener({ 
    event: cc.EventListener.TOUCH_ONE_BY_ONE, 
    swallowTouches: true, 
    onTouchBegan: this.touchbegan, 
    onTouchMoved: this.touchmoved, 
    onTouchEnded: this.touchended 
}, this); 

然后在onTouchBegan方法中实现点击事件，我们可以允许点击有一个10像素的误差：

// 点击转向 
touchbegan: function (touch, event) { 
    var x = touch.getLocation().x; 
    var y = touch.getLocation().y; 
    var head = event.getCurrentTarget().getChildByTag(1); 
    var headX = head.getPositionX(); 
    var headY = head.getPositionY(); 
    switch (head.direction) { 
        case 1:// 上 
        case 2:// 下 
            if (x <= headX - Constants.errDistance) {// 转左 
                head.nextDirection = 3; 
            } else if (x >= headX + Constants.errDistance) {// 转右 
                head.nextDirection = 4; 
            } 
            break; 
        case 3:// 左 
        case 4:// 右 
            if (y <= headY - Constants.errDistance) {// 转下 
                head.nextDirection = 2; 
            } else if (y >= headY + Constants.errDistance) {// 转上 
                head.nextDirection = 1; 
            } 
            break; 
    } 
    return true; 
} 

最后我们只差最后一步，就是蛇要吃的星星，我们可以在屏幕中任意位置随机产生一颗星星（又或者叫豆子，这都无所谓），只要这个星星满足以下条件，那么它就可以被绘制出来，否则我们需要重新随机这个星星的位置：

1、星星在游戏场景的屏幕范围内
2、星星不能与蛇的身体部分重叠

代码如下：

// 更新星星 
updateStar: function () { 
    if (this.star == null) { 
        this.star = new cc.Sprite(res.bean); 
        var randomX = Math.random() * (cc.winSize.width - this.star.width) + this.star.width; 
        var randomY = Math.random() * (cc.winSize.height - this.star.width) + this.star.height; 
        this.star.setPosition(randomX, randomY); 
        this.addChild(this.star); 
        // 产生的星星只要在屏幕外,或与蛇的身体部分重叠,则本次任务不产生 
        if ((randomX > cc.winSize.width - this.star.width / 2) 
            || (randomX < this.star.width / 2) 
            || (randomY > cc.winSize.height - this.star.height / 2) 
            || (randomY < this.star.height / 2)) { 
            cc.log("update star:out of screen"); 
            this.removeChild(this.star); 
            this.star = null; 
            return; 
        } 
        for (var index in this.bodys) { 
            if (cc.rectIntersectsRect(this.bodys[index].getBoundingBox(), this.star.getBoundingBox())) { 
                cc.log("update star:intersect with self"); 
                this.removeChild(this.star); 
                this.star = null; 
                return; 
            } 
        } 
    } 
} 

至此，游戏的主要逻辑就大功告成了！贪吃蛇不仅能在屏幕中游走，还能吃星星，并且碰到自身或边缘都会GameOver！

5、开始/结束场景类

说到GameOver，那么就必须要有一个Over的场景类了，毕竟有了开始场景，游戏场景和结束场景，才算得上一个完成的游戏流程嘛，结束场景类的实现很简单，只需要把游戏场景中获得的分数传递进来，然后在Label中展示即可，代码如下：

var OverLayer = cc.Layer.extend({ 
    sprite: null, 
    score: 0, 
    ctor: function (score) { 
        this._super(); 
        this.score = score; 
        return true; 
    }, 
    onEnter: function () { 
        this._super(); 
        var size = cc.winSize; 
        var over = new cc.LabelTTF("Game Over,你的分数是:" + this.score, "Arial", 38); 
        over.setPosition(size.width / 2, size.height / 2); 
        this.addChild(over); 
        over.runAction(cc.sequence(cc.scaleTo(0.2, 2), cc.scaleTo(0.2, 0.5), cc.scaleTo(0.2, 1))); 
        var start = new cc.MenuItemFont("再来一次", function () { 
            cc.director.runScene(new cc.TransitionFade(1, new HelloWorldScene())); 
        }, this); 
        start.setPosition(over.getPositionX(), over.getPositionY() - over.height / 2 - 50); 
        var menu = new cc.Menu(start); 
        this.addChild(menu); 
        menu.setPosition(0, 0); 
        return true; 
    } 
}); 
 
var OverScene = cc.Scene.extend({ 
    score: 0, 
    ctor: function (score) { 
        this._super(); 
        this.score = score; 
        return true; 
    }, 
    onEnter: function () { 
        this._super(); 
        var layer = new OverLayer(this.score); 
        this.addChild(layer); 
    } 
}); 

与结束场景一样，开始场景也只需一个Label一个Menu即可，代码如下：

var HelloWorldLayer = cc.Layer.extend({ 
    sprite: null, 
    ctor: function () { 
        this._super(); 
        var size = cc.winSize; 
        var helloLabel = new cc.LabelTTF("贪吃蛇", "Arial", 38); 
        helloLabel.x = size.width / 2; 
        helloLabel.y = size.height / 2 + 200; 
        this.addChild(helloLabel, 5); 
        var start = new cc.MenuItemFont("开始游戏", function () { 
            cc.director.runScene(new cc.TransitionFade(1, new GameScene())); 
        }, this); 
        var menu = new cc.Menu(start); 
        this.addChild(menu); 
        return true; 
    } 
}); 
 
var HelloWorldScene = cc.Scene.extend({ 
    onEnter: function () { 
        this._super(); 
        var layer = new HelloWorldLayer(); 
        this.addChild(layer); 
    } 
}); 

这样，我们就能形成一个完成游戏流程了，游戏加载进入游戏开始场景，点击开始游戏进行如主游戏场景，游戏结束后进入结束场景，结束场景点击“再来一次”又可以回到开始场景。

四、运行效果

最后的运行效果如下

通过CVP平台的项目托管可看到实际运行效果，地址如下：
http://www.cocoscvp.com/usercode/2e17b3cd9586a574140e0bb765bad21673fc7686/

五、源代码

所有源代码均上传到github，欢迎交流学习，地址：
https://github.com/hjcenry/snake

更多好文欢迎观看，博客原文地址：http://hjcenry.github.io/2016/05/16/Cocos2d-JS%E5%AE%9E%E7%8E%B0%E7%9A%84%E8%B4%AA%E5%90%83%E8%9B%87/

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标签：

游戏开发 Cocos2dx 场景 AE 面向对象 touch

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