基于Cocos2D—x引擎的Lua消除游戲設計與實現

胡祝華 左江洋 趙瑤池

【摘要】為了實現一個消除類手機游戲，以Cocos2D-x作為游戲引擎，通過Lua腳本語言調用Cocos2D-x引擎接口，利用table結構及重寫的touch函數來實現游戲的核心模塊。測試結果表明：游戲運行流暢，響應用戶觸碰及時準確，達到了設計目標。

【關鍵詞】Cocos2D-x;Lua;消除游戲

1.引言

近年來基于Android的游戲軟件層出不窮，例如耳熟能詳的捕魚達人2，龍之力量以及三國群毆傳等。發布在全球各大應用商城，累計下載量超過5億次。這些游戲的普遍共性是：操作簡單，娛樂性強[1]。

在基于Android的2D游戲開發中，Cocos2D-x是移動平臺中使用最普遍、功能非常強大的游戲引擎[2]。在國內基于Cocos2D-x引擎開發的游戲有很多[3，4]，也有基于Cocos2D-x的二次開發工作[5]。本文基于Cocos2D-x引擎利用Lua腳本語言[6]設計和實現了一個消除類游戲，游戲中將800*480的屏幕分為了60個80*80的小方格子。每個格子都有一只會跳動的地鼠并且身上會標有1-8中的任意數字，玩家可以通過記憶地鼠身上的數字來依次的將地鼠消除。通過測試，該游戲具有簡易、好玩、消除動作執行準確及時等特點。

2.Cocos2D-x框架及Lua語言

Cocos2D-x引擎十分強大，里面集成了很多2D手機游戲需要的接口。例如渲染框架，動作功能，用戶交互，內存管理機制等等，通過這些接口可以實現場景的跳轉，精靈的控制和特效的添加等，這為游戲開發提供了十分便利的條件，Cocos2D-x引擎封裝模塊及調用關系[7]如圖1所示。Cocos2D-x引擎中有四個重要的角色：導演，場景，層和精靈。這些角色完成自己的工作從而展現給玩家完美的游戲體驗。Cocos2D-x引擎里面的運行機制和拍電影有很大的類似之處。導演統領全局，控制了多個場景的切換，每個場景上面可能又會有多個層，而演員（也就是精靈）工作在層上面，展現出自己的動作。這樣的流程會使得設計井然有序、分工明確。

圖1 引擎封裝模塊及調用關系

隨著Lua腳本語言的發展，Lua在游戲開發中展現出了自己鮮明的特點，比如語法簡單、易于移植和易于使用等。在Cocos2D-x游戲開發中通過Lua調用引擎中的c++接口函數，二者結合來開發手機游戲即可以大大縮短開發周期，也可以達到預期的游戲開發效果。

3.消除小游戲設計

3.1 流程設計

利用Cocos2D-x的框架，在一個場景中利用Lua寫的邏輯實現地鼠的消除。當用戶進入游戲中時，系統會創建場景和層，加載地鼠精靈，然后便是等待用戶實施touch事件，游戲操作流程圖2所示。

當用戶進入游戲，呈現在用戶眼前的就是標有數字的能夠跳動的八只地鼠，當用戶點擊標有數字1的地鼠后，表明用戶已經將8只地鼠的位置記住，此時，將地鼠精靈身上的數字去掉。然后，當用戶每次觸摸屏幕時候，touch函數就要獲取手指的坐標，通過這個坐標來做出判斷用戶是否點擊到了地鼠精靈上，并且點擊的順序是否正確。最終給出地鼠精靈是否被消除的響應。

圖2 游戲流程圖

3.2 關鍵技術細節

（1）地鼠消除流程

在這個游戲中，用Lua語言基于Cocos2D-x引擎實現了游戲的整個邏輯，其中導演、場景、層和精靈依次被創建出來。這里所用的touch并沒有調用引擎自身提供的Touch事件，而是重新開發了一個函數。其中除了業務邏輯外，也運用了Lua里面的table來存儲數據。

（2）地鼠消除算法

游戲中精靈的消除步驟如下：

1）當用戶進行消除操作時，獲得用戶此時點擊的坐標，用這個坐標和精靈的坐標進行比較，精靈的坐標存儲在table表中。

2）將屏幕分為60塊，用來隨機的放置8個地鼠精靈，當精靈全部顯示出來后，用table紀錄下精靈的x，y坐標。當用戶點擊了第一只地鼠后，其余地鼠身上的數字被覆蓋掉。

3）用戶憑記憶消除其他地鼠。當用坐標確認了用戶點中地鼠精靈后，還需要做出一個點擊順序的判斷，即是否是按著1至8的順序依次點擊的地鼠，如若不滿足這個條件，地鼠當然也不能夠被消除。也就是說在touch里面設定了兩個條件，首先，用戶需要點擊到地鼠精靈。其次，用戶要按照正確的順序點擊才能夠消除地鼠，二者缺一不可。當這兩個條件均已達到時，我們先將地鼠從table表中刪除掉，再將這個精靈從當前層中去掉，如此，則達到了消除的效果。

（3）游戲界面設計

Cocos2D-x以OpenglES為圖形庫，因此使用OpenglES坐標系。GL坐標系原點在屏幕左下角，x軸向右，y軸向上。本游戲將屏幕設置為800*480大小。（0，0）坐標為左下角，設置每個單元格大小為（80*80），用Lua中的table結構來保存位置信息。屏幕分格如圖3所示。

圖3 游戲屏幕分格及坐標示意圖

4.開發環境與配置

軟，硬件環境及必要的設置包括以下幾點：

（1）硬件環境：PC（Inter（R），Core（TM）i5

-3230M CPU @2.60GHZ，2.56GB內存），Andorid手機。

（2）軟件環境：操作系統選用Win7 64位，開發平臺為Visio studio 2013，android ? ? 4.2 SDK，Cocos2D-x 3.2，python 2.7。

（3）開發環境配置：在Cocos2D-x 3.2的版本中取消了Visio studio 2013模板創建項目的方法，而是使用python腳本創建項目，因此需要在計算機中配置python環境。

5.游戲測試效果

游戲開發項目打包成apk文件，安裝到真機上測試效果如圖4、圖5、圖6、圖7所示。

圖4 游戲開始狀態 ? ? ? ?圖5 游戲進行中狀態a

圖6 游戲進行中狀態b ? ? ? ?圖7 游戲結束狀態

6.結語

本文通過Cocos2D-x與Lua結合設計并開發的消除小游戲，展現了Android 2D游戲開發的基本流程，詳細介紹了其中的關鍵技術。這類記憶消除游戲對于開發青少年智力，增添生活樂趣都很有意義，本游戲實現了主要的消除功能。

參考文獻

[1]夏志海.基于Cocos2d-x的手機游戲坦克大戰的設計與實現[D].哈爾濱工業大學，2013.

[2]劉劍卓.cocos2d-x游戲開發技術精解[M].2013.

基金項目：海南省教育廳基金資助項目（項目編號：Hjkj2013-14、HNKY2014-18）。

作者簡介：胡祝華（1979—），男，湖南桃江人，講師，研究方向：智能嵌入式技術、人機交互技術。

通訊作者：趙瑤池，女，講師。