資源受限環(huán)境下IPTV益智程序開發(fā)

謝朝海，林智華，林蘇毅

（深圳職業(yè)技術(shù)學院 計算機工程學院，廣東 深圳 518055）

交互式網(wǎng)絡(luò)電視IPTV是一種利用寬帶有線電視網(wǎng)，向家庭用戶提供包括數(shù)字電視在內(nèi)的多種交互式服務(wù)的嶄新技術(shù)，IPTV使用到的技術(shù)包括互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、多媒體技術(shù)、通訊技術(shù)等．國內(nèi)IPTV服務(wù)發(fā)展迅速，至2011年已超過1.15億用戶，交互式電視為代表的視訊業(yè)務(wù)已經(jīng)越來越成為關(guān)注的焦點[1]．目前游戲程序的開發(fā)主要集中在PC環(huán)境或者手機環(huán)境，在J2ME環(huán)境進行研發(fā)[2]．文獻[3]研究了在J2ME中進行手機戰(zhàn)棋游戲設(shè)計、游戲世界的素材設(shè)計與實現(xiàn)以及游戲程序的設(shè)計流程等．

用戶在家中可以通過網(wǎng)絡(luò)機頂盒搭配普通電視機、計算機以及移動終端等方式享受 IPTV服務(wù)．由于網(wǎng)絡(luò)機頂盒搭配普通電視機能夠很好地利用現(xiàn)有電視機資源，成為享受IPTV服務(wù)的首選．基于如此龐大的IPTV用戶群體，運用其網(wǎng)絡(luò)機頂盒這個終端設(shè)備來運行游戲程序，實現(xiàn)增值服務(wù)，是網(wǎng)絡(luò)游戲的一種新的表現(xiàn)形式，越來越受到市場的重視，被業(yè)界廣泛看好．

IPTV游戲具體以下特點：屏幕大、操作簡單、實時聯(lián)網(wǎng)、內(nèi)容老少皆宜、收費方便等．屏幕大是因為使用電視機做屏幕；操作簡單是因為需要使用IPTV機頂盒配備的遙控器，紅外遙控器的反應(yīng)不是特別靈敏，游戲設(shè)計中需避免使用快速的操作方式；IPTV游戲適合于全家人一起玩，另外電信運營商提供代收費服務(wù)，方便扣費[4]．

隨著IPTV的普及，許多省市的IPTV網(wǎng)絡(luò)電視正在考慮開辟專門的游戲頻道，急需大量新游戲程序．由于網(wǎng)絡(luò)機頂盒不同于普通手機[5]，其內(nèi)存較小，性能也較差，因此，雖然現(xiàn)在有不少手機游戲公司在觀望IPTV游戲這一塊市場，但仍然苦于沒有合適的、基于IPTV開發(fā)規(guī)范程序?qū)嵗齺韰⒖紝W習而遲遲不知如何下手．

鑒于IPTV游戲的發(fā)展現(xiàn)狀，本文以“快樂娃娃”程序開發(fā)為例，從需求分析、環(huán)境搭建到代碼實現(xiàn)等方面介紹了基于J2ME的IPTV機頂盒游戲開發(fā)的一般流程和規(guī)范．

1 需求分析

“快樂娃娃”IPTV益智程序的研發(fā)目標是：設(shè)計并開發(fā)一款能夠在多數(shù)常見網(wǎng)絡(luò)機頂盒上運行的，老少皆宜并具有一定娛樂效果的居家益智型游戲程序．

1.1 功能需求分析

游戲程序以快速摘取水果為基本背景，玩家通過遙控器控制按鍵放下繩子，摘取水果，通過使用遙控器控制按鍵1到4，使用預(yù)先設(shè)計的道具．游戲規(guī)則是在規(guī)定的時間內(nèi)得到大于或等于規(guī)定的分數(shù)時即可進入下一關(guān)，否則判定為失敗．

每次啟動游戲都從服務(wù)器上讀取上一次玩家的未結(jié)束的游戲關(guān)卡，首次玩家從第一關(guān)開始，關(guān)卡設(shè)有倒計時 60s．游戲時間結(jié)束則判定成功通過還是失敗．默認每次游戲有3次失敗機會．超過3次可以通過購買復(fù)活幣等相關(guān)道具的形式繼續(xù)游戲，否則重新在第一關(guān)開始．

游戲中每次通關(guān)將首先切換到商場頁面，玩家可以用得分購買道具或者使用運營商虛擬幣購買，通過游戲運營商提供收費接口進行收費．

游戲通過結(jié)束時對玩家的得分進行排名，提高玩家的成就感，吸引玩家不斷嘗試，通過合理的關(guān)卡設(shè)計、道具策劃，保持游戲的持續(xù)生命力．

1.2 界面需求分析

游戲程序主界面以適宜于兒童娛樂的形式呈現(xiàn)，如圖1所示．主界面頂部為玩家積分、時間等提示信息，主體是玩家摘取果實的玩樂場面．

圖2為游戲商城界面，在該界面玩家可以方便地進行各種道具的購買．圖3為排名界面，玩家可以一目了然地看到自己的排名情況，以及與其他玩家排名的差距．

1.3 運行環(huán)境分析

目前國內(nèi)的機頂盒開發(fā)商眾多，有華為、中興、同洲、裕興等，占市場份額較大的主要有中興、華為等．大部分機頂盒的特性及功能等都基本相似，主要區(qū)別在于硬件設(shè)備上，特別是在CPU和內(nèi)存上．目前國內(nèi)廣泛應(yīng)用的弱終端機頂盒基本上CPU的處理能力都在533MHz以下，大部分為 300MHz，內(nèi)存要求游戲運行占用小于1MB．因此，游戲程序使用的圖片要求使用占內(nèi)存較少的png格式，聲音文件使用PCM signed 16 bit 單聲，22050Hz采樣率，格式為wav的聲音文件，不支持寫文件等RMS存儲．

圖1 主界面

圖2 商城界面

圖3 排名界面

2 搭建開發(fā)環(huán)境

J2ME平臺為如移動電話、PDA、電視機頂盒、車載GPS等提供了一個通用的開發(fā)平臺，滿足了消費電子和嵌入設(shè)備的需要[6]．“快樂娃娃”就是選用在 J2ME上開發(fā)．J2ME為運行在嵌入式消費類電子產(chǎn)品，如移動電話、PDA、車載GPS、游戲終端之上的應(yīng)用程序提供了一個健壯的、靈活的環(huán)境．本文在Eclipse環(huán)境下搭建J2ME開發(fā)環(huán)境，同時借助WTK（Wireless Tool Kit）工具包．WTK工具包是Sun公司針對J2ME推出的用于手機和 Palm等移動設(shè)備的開發(fā)包，是除手機廠商的專用開發(fā)包外唯一的手機仿真器開發(fā)包．它通用性高，開發(fā)出的應(yīng)用程序可保證能運行在大部分設(shè)備上，兼容性好．因此，本文主要涉及的開發(fā)環(huán)境工具包括：jdk-7u9-windowsi586、eclipse-java-helios-SR2、Wireless_Toolkit-2.5.2_01和proguard4.8等．

搭建開發(fā)環(huán)境的過程如下：

步驟一：安裝JDK，配置系統(tǒng)環(huán)境變量．

步驟二：通過Eclipse官網(wǎng)下載并安裝Eclipse–Helios版本．

步驟三：安裝Wireless-WTK開發(fā)包．

步驟四：解壓 proguard4.8.zip到指定目錄“test”．

步驟五：在 Eclipse主菜單中選擇<窗口>-<首選項>選擇在<設(shè)備管理>右側(cè)點擊導入瀏覽 C:WTK2.5.2_01in-選擇完成，鉤選中EisTV4，選擇“確定”并退出．

步驟六：在 Eclipse主菜單中選擇<窗口>-<首選項>選擇-選擇<包>，在Obfuscation-點擊瀏覽目錄到指定目錄“test”．

3 程序?qū)崿F(xiàn)

3.1 程序流程

程序的流程圖如圖4所示．

主要程序流程：（1）進入程序加載菜單界面，主要菜單有：開始游戲、商城、幫助和退出游戲等；（2）開始游戲，可以通過按鍵和方向鍵等控制進行各種水果的抓取獲得不同積分，與此同時，進行倒計時，時間計時到零，結(jié)束該關(guān)卡游戲．通過關(guān)卡的，顯示排名榜；未達到關(guān)卡最低得分要求的，通關(guān)失敗，顯示是否重玩關(guān)卡；（3）游戲商城，可以購買各種增加生命或者技能的游戲用品；（4）關(guān)閉游戲．任何時候都可以根據(jù)需要按鍵推出游戲．

3.2 代碼實現(xiàn)

本文游戲的代碼主要通過類來組織實現(xiàn)，圖5為代碼主要使用到的類．

3.2.1 TargetPool類

該類包含游戲目標物體的基類，以及各種目標物的具體內(nèi)容參數(shù)的初始值，用于實例化不同的目標物，并賦予不同的執(zhí)行效果．

3.2.2 Hand類

圖4 總體流程圖

圖5 程序類庫

該類是手勢類，它主要控制著手勢和繩子的擺動角度和速度．通過調(diào)用不同角度預(yù)設(shè)的三角函數(shù)值來計算角度矢量和速度，由于J2ME設(shè)備計算浮點三角函數(shù)能力較弱，所以采用預(yù)設(shè)的多個角度替代傳統(tǒng)的計算以提高游戲整體性能．

3.2.3 S_開頭的類

這些類應(yīng)用為不同的場景，主要實現(xiàn)接口類SceneX 的 3個方法，分別為 init()，paint()和advance()方法，這構(gòu)成了每個場景主要的作用．每個場景也可添加場景內(nèi)所需的變量．

3.2.4 Selecter類

該類把所有具有選擇操作的動作做了統(tǒng)一處理，以實現(xiàn)常規(guī)的上下左右選擇、跳行選擇、已經(jīng)對話框選擇，統(tǒng)一處理有助于代碼的簡潔及規(guī)范．

3.2.5 ImagePool類

該類用作系統(tǒng)的統(tǒng)一讀取圖片接口，實現(xiàn)了圖片讀取一次便存在于該類的Vector內(nèi)，圖片將緩存在系統(tǒng)內(nèi)部，這將加快下次調(diào)用同一張圖片的速度．

3.2.6 MyCanvas類

該類是游戲畫板繼承自GameCanvas并實現(xiàn)Runnable接口．使用public void run()語句實現(xiàn)特定幀率的主線循環(huán)，該循環(huán)內(nèi)包括主渲染和主邏輯處理．其中有場景變量數(shù)組，用來保存不同場景初始化后的實例，主渲染和主邏輯會自動調(diào)用當前生效場景的渲染和邏輯函數(shù)，該類中的主渲染和主邏輯起到了代理的作用．該類還包含對不同機頂盒按鍵的兼容處理，通過判斷機頂盒型號來決定將要調(diào)用的不同機頂盒型號的按鍵鍵值．

表1 測試結(jié)果一覽表

3.3 測試結(jié)果

通過搭建測試環(huán)境，進行游戲程序測試．仿真測試環(huán)境中需要確保測試服務(wù)器和機頂盒處在同一網(wǎng)段，本文的扣費程序服務(wù)器IP地址192.168.1.50，各種機頂盒IP地址從192.168.1.61開始．利用華為EC1308和華為EC2108，以及中興B600V3和中興B600V4四款機頂盒進行測試．測試結(jié)果如表1．從測試結(jié)果看，本游戲在功能和性能等方面都滿足常見機頂盒的運行環(huán)境要求．

4 結(jié) 論

IPTV用戶群體人員數(shù)量龐大，為他們提供各種增值服務(wù)具有巨大的發(fā)展?jié)摿ΓW(wǎng)絡(luò)機頂盒加普通電視機能夠很好地利用現(xiàn)有電視機資源，成為享受IPTV增值服務(wù)的首選．但由于受到網(wǎng)絡(luò)機頂盒性能、內(nèi)存等資源的限制，使得IPTV增值服務(wù)程序的開發(fā)與其他普通程序開發(fā)有所不同．本文通過一款“快樂娃娃”開發(fā)實例，展示IPTV增值服務(wù)程序從需求分析、環(huán)境搭建和代碼實現(xiàn)等全程實現(xiàn)過程和方法，為在資源受限環(huán)境下，基于J2ME進行IPTV網(wǎng)絡(luò)機頂盒益智類游戲娛樂程序開發(fā)積累了經(jīng)驗，為游戲開發(fā)愛好者提供參考和引導．

[1] 徐嘯濤，俞秀金，胡蕊莉．IPTV業(yè)務(wù)質(zhì)量指標研究[J]．計算機與網(wǎng)絡(luò)，2012，19：65-67．

[2] 龔劍．J2ME手機游戲開發(fā)詳解:快速入門、難點剖析、商業(yè)案例[M]．北京: 電子工業(yè)出版社，2008．

[3] 張學習，連爽．一種新的 J2ME平臺下的戰(zhàn)棋類游戲設(shè)計與實現(xiàn)[J]．計算機工程與應(yīng)用，2011，47（11）：57-59．

[4] 程錦．基于J2ME的IPTV游戲設(shè)計與實現(xiàn)[D]．合肥:安徽大學，2012．

[5] 馬鵬強．基于 J2ME的手機五子棋游戲設(shè)計與實現(xiàn)[D]．成都: 電子科技大學，2012．

[6] Kim Topley. J2ME技術(shù)手冊[M]．北京: 中國電力出版社，2004：27-34．