毕业设计(论文)-J2ME手机游戏设计--《览桥风光》(含源程序) .doc
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1、 第 1 页 全套程序代码,联系全套程序代码,联系 153893706153893706 1 绪论 1.1 手机软件现状 在信息社会中,手机及其他无线设备越来越多的走进普通百姓的工作和生活,随着 信息网络化的不断进展,手机及其他无线设备上网络势在必行。但是传统手机存在以下 弊端: 1. 传统手机出厂时均由硬件厂商固化程序,程序不能增加、删除,有了错误也不 能更新、修改,若要增加新功能必须另换一部手机。 2. 传统手机访问互联网是通过 WAP(Wireless Application Protocal),所有网络 资源必须接通网络才能在线访问,非常耗时、费用亦很高。 而 Java 技术在无线应用
2、方面的优势非常明显: 1. 应用程序可按需下载,而不是购买由硬件商提供的套件,可升级空间大。 2. Java 技术提供了一个类库,它使的应用开发商可以创建更为直觉、丰富的用户 界面(GUI); 3. Java 技术使网络带宽的应用更为有效,因为应用程序可以下载到器件上,并在 本地运行,仅仅是在连接到服务器时才会占用网络带宽。 基于以上分析,Java 手机将是未来手机的发展方向,是业界的热点。 1.21.2 J2MEJ2ME 介绍介绍 虽然 Java 已经被用到许多企业级软体上,可是其实骨子里面还是非常适合用在嵌 入式系统之中。Java 平台演进到 Java2 后,Java 平台分别针对不同领域
3、的需求被分成四 个版本,亦即 J2EE、J2SE、J2ME 以及 JavaCard。其中 J2ME 定位在消费性电子产品的应 用上。这个版本针对资源有限的电子消费产品的需求精简核心类库,并提供了模块化的 架构让不同类型产品能够随时增加支持的能力。这个版本的应用层面相当广泛,会是未 来 Java 平台发展的重点项目。 第 2 页 J2ME 在 1999 年的 JavaOne 开发人员大会上初次亮相,它的目标是面向智能无线设备 和小型计算机设备的开发人员。J2ME 的一个关键优点是,J2ME 与所有支持 Java 的设备 都是兼容的。支持 Java 的设备就是任何运行 Java 虚拟机器的计算机。
4、Motorola、Nokia 等生产厂商都生产支持 Java 的设备。、 J2ME 平台是由配置(Configuration)和简表(Profile)构成的。配置是提供给最 大范围设备使用的最小类库集合,在配置中同时包含 Java 虚拟机。简表是针对一系列设 备 提供的开发包集合。在 J2ME 中还有一个重要的概念是可选包(Optional Package),它 是针对特定设备提供的类库,比如某些设备是支持蓝牙的,针对此功能 J2ME 中制定了 JSR82(Bluetooth API)提供了对蓝牙的支持。 目前,J2ME 中有两个最主要的配置,分别是 Connected Limited Dev
5、ices Configuration(CLDC)和 Connected Devices Configuration(CDC)。 作为第一个面对小型设备的 Java 应用开发规范,CLDC 是由包括 Nokia,Motorola 和 Siemens 在内的 18 家全球知名公司共同协商完成的。CLDC 是 J2ME 核心配置中的一个, 可以支持一个或多个 profile。其目标主要面向小型的、网络连接速度慢、能源有限(主 要是电池供电)且资源有限的设备,如手机、PDA 等。 而 CDC 则是主要用于运算能力相对较佳、在电力供应上相对比较充足的嵌入式装置 (比方说冷气机、电冰箱、电视机机顶盒 (s
6、et-top box) 1.31.3 手机游戏应具有的特征手机游戏应具有的特征 一个手机游戏应该具有以下特征: 易于学习: 既然手机游戏面向的是普通消费者而不是计算机专家,那么他们不可能 深入的学习游戏技巧。消费者不会花几个小时去研究一个 3 元的手动操作的游戏。保持 游戏的简单是最基本的要求。 可中断性: 多任务处理是手机生活方式的基本特征。手机用户常常在任务(如等一 个电子邮件或者等车)之间有一小段时间。而游戏、日历管理、通讯和工作数据访问使 用的是同一个设备。所以一个好的手机游戏应该提供短时间的娱乐功能,并且允许用户 在游戏和工作模式之间顺利切换。 基于订阅:手机游戏的盈利成功取决于他们
7、巨大的使用量。一开始开发和设计每个 游戏都是昂贵的。如果一个手机游戏开发者要赢利的话,重要的是:同一个游戏引擎, 多个标题,基本的故事情节类似。基于订阅的游戏是不断产生收入的最好方法。 丰富的社会交互: 不管一个游戏设计得多好,只要玩家找到了它的根本模式或者玩 第 3 页 完了所有的游戏路径很快就会厌烦这个游戏。对于一个基于订阅的游戏,重要的是与别 的玩家合作以增强所玩游戏的智力和随机性。在今天纷繁复杂的多玩家游戏中具有丰富 社会交互的游戏证明是成功的。 利用手机技术的优点: 巨额的手机技术研发费用都花在提高设备和网络的可用性和 可靠性上面。因此,手机设备硬件和网络协议与桌面/控制台世界(如全
8、球定位系统(GPS)扩 展、条形码扫描仪、和短消息服务(SMS)/多媒体信息服务(MMS)通讯)有着非常大的差别。 好的手机游戏应该利用那些更新的设备特征和网络基础设备的优点。 1.41.4 本游戏背景介绍本游戏背景介绍 在抗战中,由国民政府领导的中国空军是所有国民党军队中抗战最为彻底,也最为 英勇的部队,虽然开战之初力量悬殊,但是面对穷凶极恶的日本侵略者,他们毫不畏惧, 视死如归,全力以赴投身到民族救亡的伟业中去,用自己的鲜血和生命谱写了中华民族 最为豪迈的诗篇。自一九三二年二月五日“一二八”事件始,至一九四五年八月十四 日止,抗战期间,共出动飞机一千一百二十八批,八千八百四十七架次,击落敌
9、机五百 二十九架,击伤敌机一百一十架,炸毁敌机二百二十七架。同时,中国空军空战中一共 牺牲空勤人员六百六十一名。 我至今仍然清楚的记得,在抗日战争即世界反法西斯战争胜利 50 周年的时候,我在 一本描述抗战空军的书里第一次看到阎海文烈士那年青的面孔时所带来的震撼,第一次 看到高志航、沈崇海等空军烈士的事迹时所带来的感动,第一次听说碧山空战时的无奈。 时至今日,已经很少有人能够记得在中国的天空献身的抗日英雄们,我只能引用下 面这句话来表达我的心情:“你们的名字无人知晓,你们的业绩与世长存! ” 我的这款游戏取名为览桥风光,以纪念从览桥中央航校走出的英雄们。 1.51.5 本章小结本章小结 引言和
10、第一章中介绍了手机在无线应用方向的当今概况,J2ME 的相关内容,分析了 J2ME 在手机软件开发中起的重要作用,描述了本论文的相关背景。 第 4 页 2 2 开发环境及相关技术的介绍开发环境及相关技术的介绍 2.12.1 开发环境开发环境 操作系统:Microsoft Windows XP 程序语言:Java 2 开 发 包:Java(TM) 2 Standard Edition (5.0) Sun Micro. J2ME Wireless Tool Kit 2.2 IDE: Eclipse 3.01 2.22.2 JavaJava 语言特点语言特点 1. 平台无关性 Java 引进虚拟机原
11、理,并运行于虚拟机,实现不同平台之间的 Java 接口。Java 的 数据类型与机器无关。 2. 安全性 Java 的编程类似 C+,但舍弃了 C+的指针对存储器地址的直接操作,程序运行时, 内存由操作系统分配,这样可以避免病毒通过指针入侵系统。它提供了安全管理器,防 止程序的非法访问。 3. 面向对象 Java 吸收了 C+面向对象的概念,将数据封装于类中,实现了程序的简洁性和便于 维护性,使程序代码可以只需一次编译就可反复利用。 4. 分布式 Java 建立在 TCP/IP 网络平台上,提供了用 HTTP 和 FTP 协议传送和接收信息的库函 数,使用其相关技术可以十分方便的构建分布式应用
12、系统。 5. 健壮性 Java 致力与检查程序在编译和运行时的错误,并自动回收内存,减少了内存出错的 可能性。Java 取消了 C 语言的结构、指针、#define 语句、多重继承、goto 语句、操作 符、重载等不易被掌握的特性,提供垃圾收集器自动回收不用的内存空间。 2.32.3 关于关于 ECLIPSEECLIPSE Eclipse 是一个开放源代码的、基于 Java 的可扩展开发平台。就其本身而言,它 只是一个框架和一组服务,用于通过插件组件构建开发环境。幸运的是,Eclipse 附带 第 5 页 了一个标准的插件集,包括 Java 开发工具(Java Development Tool
13、s,JDT)。 虽然大多数用户很乐于将 Eclipse 当作 Java IDE 来使用,但 Eclipse 的目标不 仅限于此。Eclipse 还包括插件开发环境(Plug-in Development Environment,PDE), 这个组件主要针对希望扩展 Eclipse 的软件开发人员,因为它允许他们构建与 Eclipse 环境无缝集成的工具。由于 Eclipse 中的每样东西都是插件,对于给 Eclipse 提供插 件,以及给用户提供一致和统一的集成开发环境而言,所有工具开发人员都具有同等的 发挥场所。 这种平等和一致性并不仅限于 Java 开发工具。尽管 Eclipse 是使用
14、Java 语言开 发的,但它的用途并不限于 Java 语言;例如,支持诸如 C/C+、COBOL 和 Eiffel 等 编程语言的插件已经可用,或预计会推出。Eclipse 框架还可用来作为与软件开发无关 的其他应用程序类型的基础,比如内容管理系统。Eclipse 是一个开放源代码的、基于 Java 的可扩展开发平台。就其本身而言,它只是一个框架和一组服务,用于通过插件组 件构建开发环境。 2.42.4 关于关于 WirelessWireless ToolTool KitKit WTK(Wireless Tool Kit)是 Sun 公司针对 J2ME 推出的用于手机和 Palm 等移动设备
15、的开发包,是除手机厂商的专用开发包外唯一的手机模拟器开发包。它通用性高,开发 出的应用程序可保证能运行在大部分设备上,而不像专用厂商具有一定的不兼容性。虽 然它没有强大的功能和完善的调试手段,但它提供运行模拟器的最基本组件,是其他 IDE 需集成采用的必备元素。 2.52.5 JavaJava AppicationAppication ManagerManager 手机中负责调配程序运行资源的管理后台是 Java Application Manager。它所使用 的传输媒体可以是红外线、网络、以及其他可用来传输的媒体。Java Application Manager 会从网络上下载代表该 Ap
16、plication Suite 的 JAR 档,接着在手机上安裝此 MIDlet Suite,然后在手机开始执行该应用程序。 2.62.6 本章小结:本章小结: 第二章介绍了 Java 语言的特点、本程序的开发环境及其相关工具的原理和使用。 3 3 程序结构、思想和相关技术程序结构、思想和相关技术 3.13.1 本程序需要解决的主要技术问题本程序需要解决的主要技术问题 1. 游戏程序是一项精度要求很高的程序系统,因为其代码利用率很高。一个实时 第 6 页 运行的最终作品,每秒都会运行成千上万行程序,绘图事件、键盘事件都会以极高的频 率在后台等待响应,若有丝毫的差别都将很容易导致程序在运行不久后
17、可能出现严重错 误,甚至死循环。因此,其逻辑设计应当相当严谨,需将所有可能发生的事件及意外情 况考虑在设计中。 2. 游戏中为了美观,适用性强,可能需要采用外部文件引入的图片贴图,有关贴 图,在 MIDP2.0 中提供了用于增强游戏功能的 game 包,使得解决静态或动态、画面背景、 屏幕刷新的双缓冲等都有较好的解决方案。 3. 玩家飞机的运行可以通过键盘响应事件控制,但敌方则因为是自动运行,就需要 有一定的智能性;敌人飞机的运行算法也要进行相关的设置,已免游戏过于简单。 4.对于双方发射的子弹应该赋予不同的速度,同时,程序应该设定敌人飞机的子弹 不与敌人的飞机进行碰撞检测,已增加游戏的可玩性
18、。 5. 双方的飞机在前进时也需要考虑到是否碰撞到对方飞机,以免重叠运行,造成许 多物理上不可能的情况,缺乏真实感。每一次刷新页面、每前进一步都需要进行相关的 碰撞检测。 6.为了增加界面的美观,在程序中添加了白云。由于手机屏幕大小有限,所以白云 的数量和出现的位置要经过相关的设置,才能实现白云不规则出现的效果。 7. 游戏的地图不可能通过绘图来解决。否则,不仅难于控制和处理过多的元素, 也会因过多的大型图片而不能限制程序的大小,失去手机上程序的原则和 Java 的优势。 8. Java 是基于虚拟机的半解释型编译系统,其执行效率较 C+等完全编译后的程 序会低很多,程序如果不进行精简和优化,
19、将可能导致运行的不流畅。除开发过程中对 结构上的控制、变量的使用、算法的优化等优化外,还可以使用混淆器(Obfuscator)进 行程序打包后的优化。 9. 游戏的结束、开始、动态信息画面作为构成一个程序都是必不可少的重要部分。 良好的用户界面更是吸引用户的硬指标,相关的美术构图和人性化设置也需要有一定的 考虑。 以上相关技术细节和整体流程将分别在以下小节阐述。 3.23.2 程序流程程序流程 MIDlet suite 是 MIDP 应用程序 的最小单位,JAM 负责将手机内的 MIDlet suite 以图形化的方式呈现, 让用户能够选取欲执行的 MIDlet 消减状态 (Destroyed
20、) 停止状态 (Paused) 运行状态 (Active) StartApp() DestroyApp( ) 呼叫 MIDlet 的构 造函数 DestroyApp() PauseApp() 图 3-1 MIDlet 的流程 第 7 页 suite,一旦选取了某个 MIDlet suite,操作系统就会激活 KVM 执行里面的 MIDlet。MIDlet 及相关的支持类组成了 MIDP 应用程序的实际内容。而 每个 MIDlet 都必须继承 javax.microedition.midlet.MIDlet 这个抽象类。在 MIDP 规范中定义了 MIDlet 的生命周期,以及可以存在的三种状态
21、,包括 Paused、Active 以 及 Destroyed,每一个 MIDlet 在任何时刻只可能处于其中的一个状态。这三种状态的转 换关系如图 3-1 所示:MIDlet 有三个状态,分别是 pause、active 和 destroyed。在启 动一个 MIDlet 的时 候,应用管理软件会首先创建一个 MIDlet 实例并使得他处于 pause 状态,当 startApp() 方法被调用的时候 MIDlet 进入 active 状态,也就是所说的运行状态。在 active 状态调 用 destroyApp(boolean unconditional)或者 pauseApp()方法可以
22、使得 MIDlet 进入 destroyed 或者 pause 状态。值得一提的是 destroyApp(boolean unconditional)方法, 事实上,当 destroyApp()方法被调用的时候,AMS 通知 MIDlet 进入 destroyed 状态。在 destroyed 状态的 MIDlet 必须释放了所有的资源,并且保存了数据。如果 unconditional 为 false 的时候,MIDlet 可以在接到通知后抛出 MIDletStateChangeException 而保持在当前状态,如果设置为 true 的话,则必须立即进 入 destroyed 状态。 本程
23、序采用面向对象的设计模式,对游戏中的所有物体赋予对象的概念和属性。运 行程序后允许用户选择执行选项菜单,在开始游戏后将先从外部文件载入地图文件,对 背景的所有物体进行绘图。在主程序运行的线程中,画面刷新将以一定的频率采用双缓 冲技术对屏幕重绘,实时反映整个游戏的进行状态。 游戏开始后先绘制地图,并将各个对象实例化。在主程序运行的线程中,游戏中所 有的对象都应该运行在同一个线程下。当敌人或者用户的子弹达到射程范围后,并不删 除子弹对象,而是使用 setVisable(false)使其不能显示,当用户或敌人在次发射子弹时, 只需使用 setVisable(true)设置成可以显示即可。在屏幕重绘的
24、主程序中,将在每次的 循环中判断若干事件,以便程序进入相关的分支执行相关的反应代码。如:玩家剩余飞 机数是为 0、敌人、玩家飞机是否被击中、屏幕上相关信息的绘制等。 程序为需要完成独立功能的模块设置了单独的类。lzhhdm 类继承自 Midlet,gameScrenn 类、MenuScreen 类继承自 GameCanvas,mybullets 继承自 Sprite 类。载入程序后首先启动的是程序介绍的信息画面。点击 ok 后调用 MenuScreen 类实现 菜单。 如果选择进入游戏,则调用 gameScreen 类,并且中止 MenuScreen 类中的线程运行,已 提高运行速度。 第 8
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