基于Android的屏幕水霧手機(jī)游戲的設(shè)計(jì)方案 - 全文

　　摘要：隨著Android 手機(jī)系統(tǒng)的普及，各種Android 應(yīng)用程序如雨后春筍般一下多了起來(lái)。“屏幕水霧”是基于Android 平臺(tái)開(kāi)發(fā)的手機(jī)游戲軟件，軟件采用Java 語(yǔ)言開(kāi)發(fā)，開(kāi)發(fā)環(huán)境是Eclipse，其主要功能為使屏幕上生成一層水霧圖像，可以用手指涂寫(xiě)，以圖像的直觀方式展現(xiàn)在用戶面前。“屏幕水霧”這款手機(jī)游戲簡(jiǎn)單、新穎，符合年輕人的愛(ài)好特點(diǎn)。

　　0 引言

　　隨著Android 手機(jī)系統(tǒng)的普及，越來(lái)越多的人開(kāi)始接觸和使用Android 系統(tǒng)，與之相關(guān)的各種Android 應(yīng)用程序如雨后春筍般一下多了起來(lái)。然而要想在數(shù)以千計(jì)的應(yīng)用程序中脫穎而出，從目標(biāo)定位上講要細(xì)要準(zhǔn)。設(shè)計(jì)理念上要新穎奇特，讓用戶眼前一亮。操作方法上要簡(jiǎn)單易懂，使用戶能夠在很短的時(shí)間內(nèi)掌握程序的使用方法。“屏幕水霧”這個(gè)項(xiàng)目是一個(gè)簡(jiǎn)單、新穎，又符合年輕人愛(ài)好特點(diǎn)的項(xiàng)目?！捌聊凰F”是基于Android 平臺(tái)的手機(jī)游戲軟件，軟件采用Java 語(yǔ)言開(kāi)發(fā)，開(kāi)發(fā)環(huán)境是Eclipse-java 系統(tǒng)，其主要功能為使屏幕上生成一層水霧圖像，可以用手指涂寫(xiě)，以圖像的直觀方式展現(xiàn)在用戶面前。

　　1 Android 平臺(tái)和手機(jī)游戲相關(guān)技術(shù)

　　1.1 Android 平臺(tái)

　　近年來(lái)，Android 在國(guó)內(nèi)手機(jī)市場(chǎng)上異軍突起，十分火爆，與目前主流的蘋(píng)果的iOS 平臺(tái)和諾基亞主推的Symbian 操作系統(tǒng)形成了手機(jī)平臺(tái)中的三國(guó)鼎立。沒(méi)有人想到Android 平臺(tái)會(huì)發(fā)展得如此迅速。2010 年11 月1 日美國(guó)市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)NPDGroup 發(fā)布的最新統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，截至第三季度末，Android 操作系統(tǒng)在美國(guó)智能手機(jī)市場(chǎng)上的銷(xiāo)量份額已達(dá)到44%，首次超過(guò)蘋(píng)果的市場(chǎng)占有率。在中國(guó)，安裝Android 操作系統(tǒng)的智能終端也在快速增長(zhǎng)，雖然沒(méi)有詳細(xì)的統(tǒng)計(jì)數(shù)字，但用戶數(shù)量的增長(zhǎng)使得基于Android 系統(tǒng)的軟件應(yīng)用商開(kāi)始在中國(guó)頻頻試水。

　　1.2 手機(jī)游戲開(kāi)發(fā)

　　越來(lái)越多嵌入手機(jī)系統(tǒng)的娛樂(lè)功能，特別是各種精彩的游戲手機(jī)已經(jīng)成為許多人生活的一部分，人們也漸漸習(xí)慣于將手機(jī)作為新的娛樂(lè)工具。越來(lái)越多的人陶醉于手機(jī)游戲帶來(lái)的新鮮體驗(yàn)。由于手機(jī)的便攜性，使得手機(jī)游戲隨著手機(jī)的普及在全世界風(fēng)行起來(lái)。到2003 年，以中國(guó)大陸為例，手機(jī)在人們的生活中已經(jīng)扮演著舉足輕重的角色---平均每5 人1 部手機(jī)的擁有量首次超越了固定電話，隨身攜帶手機(jī)成了很多人自然而然的習(xí)慣。截止2003年的第四個(gè)季度，中國(guó)手機(jī)用戶突破了2.5 億大關(guān)，手機(jī)成為使用最頻繁的通信工具，進(jìn)而引爆了手機(jī)娛樂(lè)這個(gè)巨大的市場(chǎng)。

　　如今手機(jī)應(yīng)用市場(chǎng)上應(yīng)用的品目繁多，而在這其中游戲應(yīng)用的領(lǐng)域更是在眾多應(yīng)用程序中光彩奪目。一款成功的游戲開(kāi)發(fā)不但可以在眾多用戶之間廣為流傳，為用戶帶來(lái)優(yōu)質(zhì)的游戲體驗(yàn)，更是回報(bào)豐厚的產(chǎn)品。這些手機(jī)游戲應(yīng)用可以填充用戶的時(shí)間。

　　2 屏幕水霧手機(jī)游戲的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

　　2. 1 游戲的功能分析

　　屏幕水霧是一個(gè)美術(shù)類的創(chuàng)意休閑軟件，它最大的特點(diǎn)是創(chuàng)意，利用程序模擬出一種屏幕表面生霧的真實(shí)現(xiàn)象，利用手指擦涂屏幕消除水霧來(lái)實(shí)現(xiàn)作畫(huà)和寫(xiě)字的效果，把完成的圖案截圖保存作為圖像來(lái)當(dāng)做桌面使用或者和好友分享。根據(jù)對(duì)目前主流手機(jī)用戶的調(diào)研分析，在主要功能實(shí)現(xiàn)的前提下，應(yīng)盡量美化和修飾軟件，創(chuàng)造出更多可能的圖案和效果，迎合年輕手機(jī)用戶的喜歡新、奇、美的愛(ài)好與追求方便、簡(jiǎn)單、快捷的習(xí)慣。

　　2.2 主要系統(tǒng)類

　　AcTIvity 基類是單獨(dú)的，用于處理用戶操作，幾乎所有的Activity 都要和用戶打交道，Activity 類創(chuàng)建了一個(gè)窗口。開(kāi)發(fā)人員可以通過(guò)setCONtentView（View）接口把UI 放到Activity 創(chuàng)建的窗口上。Activity類是Android 應(yīng)用生命周期的重要部分。

　　Bitmap 類是非常重要的，該類負(fù)責(zé)將調(diào)用作為背景的Background 的Png 格式的圖像利用CreateBitmap位圖化，根據(jù)GetScreen 和GetWIDTh 和Gethigh 計(jì)算出屏幕分辨率，然后將圖像根據(jù)所獲得的屏幕分辨率進(jìn)行相應(yīng)的像素分解。View 類是Android 中的一個(gè)基本類，基本上所有的高級(jí)UI 組建都是集成View 類而實(shí)現(xiàn)的，TextView、Button、LiST、EditText、RaidoButton、Checkbox 等都是View類。View 是所有窗體部件的基類，是為窗體部件服務(wù)的，這里的窗體部件即UI 控件。Android 中既然把Canvas 畫(huà)布類當(dāng)做畫(huà)布，那么就可以在畫(huà)布上繪制想要的任何東西。除了在畫(huà)布上繪制之外，還需要設(shè)置一些關(guān)于畫(huà)布的屬性，比如，畫(huà)布的顏色、尺寸等。如果要繪圖，首先得調(diào)整畫(huà)筆，待畫(huà)筆調(diào)整好之后，再將圖像繪制到畫(huà)布上，這樣才可以顯示在手機(jī)屏幕上。Android 中的畫(huà)筆是Paint 類，Paint 中包含了很多方法對(duì)其屬性進(jìn)行設(shè)置。在Android 中，MotionEvent 類在本程序中主要功能是負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)平衡水滴功能的一些傳感器的方法的調(diào)用，如On-TouchEvent 方法。

　　2.3 關(guān)鍵功能設(shè)計(jì)

　　2.3.1 按觸摸屏幕繪制的隨筆線

　　隨筆線的繪制特點(diǎn)：①需要知道坐標(biāo)信息，以確定繪制到屏幕的哪個(gè)位置；②因?yàn)槠湫螤詈吐窂讲还潭ǎ枰峁ヾraw 方法，繪制自身。所以，將這些圖形抽象出來(lái)，創(chuàng)建一個(gè)Drawing 類，圖一是抽象后的類圖。涂寫(xiě)所用圖形擴(kuò)展自Drawing 類，如果擴(kuò)展類自身的繪制較為復(fù)雜就重寫(xiě)fingerDown （）、fingerUp（）等方法，也可添加一些成員變量，在自己構(gòu)造函數(shù)中創(chuàng)建自己需要的數(shù)據(jù)?！爱?huà)板”其實(shí)是一個(gè)View 類，這個(gè)View 類的onDraw（）是一個(gè)Android系統(tǒng)回調(diào)函數(shù)。有了抽象圖形類Drawing 后，在“畫(huà)板”中就可以只針對(duì)Drawing 編程。

　　圖一程序的類關(guān)系圖

　　2.3.2 獲取當(dāng)前的屏幕截圖

　　Android 手機(jī)上有一個(gè)叫做FrameBuffer 的設(shè)備，圖像信息都是通過(guò)FrameBuffer 寫(xiě)到手機(jī)屏幕上去的。因此可以通過(guò)讀取此設(shè)備中的數(shù)據(jù)來(lái)獲取當(dāng)前正在顯示的圖像。

　　FrameBuffer 對(duì)應(yīng)的設(shè)備文件就是/dev/graphics/fb0.因此可以讀取屏幕圖像數(shù)據(jù)，其中傳入的參數(shù)fd 為一個(gè)文件描述符。這樣就可以把從fb 中讀取的屏幕圖像信息傳遞給自己的應(yīng)用，從而獲取手機(jī)屏幕信息。

　　2.3.3 利用OntouchEvent 觸摸監(jiān)聽(tīng)方法實(shí)現(xiàn)觸摸涂寫(xiě)

　　onTouchEvent 方法在View 類中的定義，并且所有的View 子類全部重寫(xiě)了該方法，應(yīng)用程序可以通過(guò)該方法處理手機(jī)屏幕的觸摸事件。方法原型為：public boolean onTouchEvent （MotionEventevent）。參數(shù)event 為手機(jī)屏幕觸摸事件封裝類的對(duì)象，其中封裝了該事件的所有信息。該對(duì)象會(huì)在用戶觸摸手機(jī)屏幕時(shí)被創(chuàng)建。該方法的返回值機(jī)理與鍵盤(pán)響應(yīng)事件的相同，同樣是當(dāng)已經(jīng)完整地處理了該事件且不希望其他回調(diào)方法再次處理時(shí)返回true，否則返回false.一般以下三種情況的事件全部由onTouchEvent 方法處理，只是三種情況中的動(dòng)作值不同。屏幕被按下時(shí)，MotionEvent.getAction（）的值為MotionEvent.ACTION_DOWN; 屏幕被抬起時(shí)，MotionEvent.getAction （） 的值為MotionEvent.ACTION_UP;觸控筆在屏幕上滑動(dòng)時(shí)，MotionEvent.getAction（）值為MotionEvent.ACTION_MOVE.

　　2.3.4 水滴的平衡效果

　　想要實(shí)現(xiàn)水滴的平衡效果，就要利用Android內(nèi)置的重力傳感器sensor.目前的安卓手機(jī)基本都是豎屏的，因此它的三軸定義中x 軸代表屏幕短邊，y 軸代表長(zhǎng)邊，而對(duì)于需要橫屏的游戲，屏幕長(zhǎng)邊處于水平狀態(tài)，程序就調(diào)用系統(tǒng)長(zhǎng)邊（y 軸）作為方向控制。由于本程序只使用到的加速度傳感器的功能應(yīng)用是定義在二維平面范圍內(nèi)的，所以以屏幕的左上方為原點(diǎn)，箭頭指向的方向?yàn)檎?。?10 到10，以浮點(diǎn)數(shù)為等級(jí)單位。手機(jī)屏幕向上水平放置的時(shí)侯，（x，y，z）的值分別為（0，0，10）；手機(jī)屏幕向下水平放置的時(shí)侯，（x，y，z）的值分別為（0，0，-10）；手機(jī)屏幕向左側(cè)放的時(shí)候，（x，y，z）的值分別為（10，0，0）；手機(jī)豎直向上的時(shí)候，（x，y，z） 的值分別為（0，10，0）；如此類推，規(guī)律就是：朝天的就是正數(shù)，朝地的就是負(fù)數(shù)。利用x，y，z 三個(gè)值就可以精確檢測(cè)手機(jī)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。

　　2.4 界面實(shí)現(xiàn)效果

　　圖二至圖六是程序運(yùn)行的一些效果圖。

　　圖二水霧填充圖

　　圖三水霧寫(xiě)畫(huà)圖

　　圖四平衡水滴圖

　　圖五圖像儲(chǔ)存圖

　　圖六Menu 菜單圖

　　3 結(jié)束語(yǔ)

　　“屏幕水霧”是基于Android 平臺(tái)的手機(jī)應(yīng)用開(kāi)發(fā)的游戲軟件，軟件采用Java 語(yǔ)言開(kāi)發(fā)，開(kāi)發(fā)環(huán)境是Eclipse，其主要功能為使屏幕上生成一層水霧圖像，可以用手指涂寫(xiě)，以圖像的直觀方式展現(xiàn)在用戶面前。“屏幕水霧”這款手機(jī)游戲簡(jiǎn)單、新穎，符合年輕人的愛(ài)好特點(diǎn)。這款軟件在實(shí)用性上可以再加強(qiáng)，界面可進(jìn)一步進(jìn)行優(yōu)化，更直觀、簡(jiǎn)潔一些。