2D 赛车游戏的设计与实现 摘摘 要要 随着电脑的普及 游戏已成为大多数年青人的主要休闲方式 赛车价格比较昂贵 而赛车游戏则可以让那些想玩赛车却没法玩的人体验一把 爱好赛车竞速游戏的玩家 们以体验比赛中的刺激为乐趣 玩家唯一的真实目的就是 最快 本设计所实现的赛车游戏是基于 C 语言设计开发的 所选用的游戏引擎是基于 Directx8 0 编写的 能进行赛车 赛道以及各种图片的绘制 实现各种游戏音效 获 取键盘输入 单人游戏时 可与电脑控制的赛车竞速 多人游戏时可与其他玩家或电 脑 AI 竞速 与其他类似游戏相比 本设计所采用的碰撞检测算法 像边界矩形盒算法和颜色识 别算法 不仅速度快 而且检测灵敏 多人游戏的实现是靠 socket 网络编程与多线 程的联用 socket 提供 C S 模式下数据的可靠传输 多线程解决了 socket 等待问题 两者结合使得在局域网内的多人游戏运行比较流畅 关关键键词词 2D DirectX 赛车 游戏 Design and Implementation of 2D Racing Game Abstract With the popularity of computer games has become a major leisure activity for most young people cars are expensive and racing games for those who want to play can play racing who had no opportunity to experience one Hobby car racing game players to experience the game for fun stimulation players only real purpose is the fastest This design is realized racing game based on the C language design and development the choice of the game engine is based on Directx8 0 written Capable of racing track and draw various pictures sound effects to achieve a variety of games to get keyboard input single player game with computer controlled car racing multiplayer games with other players or computer AI racing Compared with other similar games collision detection algorithms used in the design like the bounding rectangle box algorithm and color recognition algorithm not only fast but also detection sensitivity Multiplayer is achieved by the socket network programming and multi threaded MS socket provides reliable data transmission under C S mode multi threaded socket waiting to solve the problem a combination that makes the LAN multiplayer games run more smooth Keywords 2D DirectX racing game 目目 录录 第第一一章章 绪绪论论 1 1 1 1 研究背景及意义 1 1 2 赛车游戏开发环境和语言 1 1 3 赛车游戏的主要功能 1 1 4 赛车游戏开发的主要步骤 2 第第二二章章 D DI IR RE EC CT TX X 游游戏戏引引擎擎和和游游戏戏结结构构 3 3 2 1 DIRECTX 概述 3 2 2 游戏引擎 3 2 2 1 选用的游戏引擎结构 4 2 3 游戏结构 5 2 4 本章小结 6 第第三三章章 游游戏戏逻逻辑辑 8 8 3 1 游戏主逻辑 8 3 2 单人游戏逻辑 9 3 3 多人游戏逻辑 13 3 3 1 多人游戏服务器端逻辑 13 3 3 2 多人游戏客户端逻辑 15 3 4 显示游戏胜利 15 3 5 本章小结 16 第第四四章章 赛赛车车碰碰撞撞检检测测技技术术 1 17 7 4 1 边界矩形盒方法 17 4 2 颜色识别算法 19 4 3 本章小结 24 第第五五章章 S SO OC CK KE ET T 网网络络通通信信实实现现多多人人游游戏戏 2 25 5 5 1 SOCKET简介 25 5 1 1 什么是 Socket 25 5 1 2 Windows Socket 编程模型 25 5 1 3 游戏所使用的 Socket 模型 31 5 2 粘包问题 32 5 2 1 粘包出现的原因 32 5 2 2 粘包问题解决办法 33 5 2 3 关闭优化算法 34 5 3 多线程与 SOCKET组合实现多人游戏 34 5 3 1 多线程的使用 34 5 3 2 多线程与 socket 的联用 36 5 4 本章小结 39 第第六六章章 游游戏戏调调试试及及运运行行 4 40 0 6 1 游戏程序的环境 40 6 2 游戏运行界面 40 结结论论 4 42 2 致致谢谢 4 43 3 参参考考文文献献 4 44 4 第第一一章章 绪绪论论 1 1 1 1 研研究究背背景景及及意意义义 游戏可以锻炼我们的大脑 提高大脑思维的敏捷性和灵活性 让我们暂时抛开自 己的烦恼 缓解现实生活给予我们的压力 玩游戏可以让我们适当的放松 缓解精神 疲劳 中国的游戏产业在多年里迅猛的发展 一开始主要依靠国外代理 而现在自主研 发的游戏已经占了大部分的市场份额 现在的游戏产业 在中国的经济发展中发挥着 不可替代的作用 随着国际国内的游戏产业的发展 三维游戏逐渐成为游戏市场中的主要形式 但 2D 游戏因为自己的独特的优点并没有退出人们的视野 反而在网页游戏 娱乐休闲游 戏等领域快速的发展 和欧美 日韩游戏产业发展比较成熟的国家相比 中国的3D 技术并不成熟 很多游戏公司的精力主要放在技术方面的处理 想尽量模仿国外优秀 游戏的处理技术 而且 3D 游戏的投资比较大 只有一小部分大型公司有实力进行开发 与此相对的是 因为 2D 游戏的技术处理难度比较低 游戏公司不仅可以将精力放在技 术处理方面 还可以多花些精力在游戏策划方面 以丰富游戏的内容 它的整体开发 周期短 投入的资金少得多 这些优点使得 2D 游戏非常适合在中国发展 从中国游戏玩家的反应来看 3D 游戏的吸引力比 2D 游戏强的多 玩家都更加喜 欢画面质量优秀的游戏 大多数 2D 游戏通常比较轻松 休闲 操作难度低 并且对硬 件和系统没什么要求 非常适合那些喜欢休闲娱乐 交友的人 现在的 2D 游戏中也 利用不少的 3D 处理技术来优化游戏画面 如粒子系统 水波特效 爆炸特效等 所以 中国的 2D 游戏还是有比较好的发展前途的 尤其是在手机游戏中 在电脑游戏里也不 会被取代 因此 2D 游戏的开发是我们值得关注和研究的问题 1 1 2 2 赛赛车车游游戏戏开开发发环环境境和和语语言言 本设计所用的语言是C语言实现的 软件使用的是 VC 6 0 还要Directx8 0 DirectX是微软公司开发的基于Windows系统的多媒体编程接口 编写的语言是 C 并且遵循COM 它可以提高在window平台运行的游戏或者多媒体程序的运行速度 有很强的3D图像处理能力 并且支持2D 3D图形加速 使得开发人员在创建 3D场景时 不需要考虑硬件的类型 只需要通过 Direct3D调用设备接口就可以操作图形设备 简 化了游戏开发难度 1 1 3 3 赛赛车车游游戏戏的的主主要要功功能能 本设计可实现较真实的游戏音效 键盘接口 局域网内通信 等功能 所设计的游 戏可以进行两种类型的游戏即单人和多人游戏 游戏包括赛车创建 赛道载入 碰撞 检测 控制在跑赛车 赛车数据处理 单人游戏中有电脑控制的赛车可以与玩家进行 赛车 多人游戏是可以各自控制赛车 在不同的赛道上有不同的速度 第一个到终点 胜利 编译通过或找出查出的问题 进行最终调试 完成游戏 1 1 4 4 赛赛车车游游戏戏开开发发的的主主要要步步骤骤 本游戏利用现在比较常用的 Visual C 6 0 工具 基于 DirectX 8 0 用 C 语言 实现 进行系统的分析 从玩家的角度去思考 怎么实现开赛车时的快感与激情 实现赛车的控制 赛道载入 碰撞检测 赛车数据处理和多人游戏 等 主要步骤 为 1 设计并画游戏的场景 2 设计界面 3 游戏逻辑的设计与实现 4 游戏功能模块设计与实现 5 游戏测试 第第二二章章 D Di ir re ec ct tX X 游游戏戏引引擎擎和和游游戏戏结结构构 DirectX 是 PC 平台上开发游戏的事实上的标准 而游戏引擎能使开发游戏的工作 量大大的减少 本毕业设计所使用的游戏引擎是在 Directx8 0 上编写的 下面是 Directx8 0 游戏引擎的一些介绍 2 2 1 1 D Di ir re ec ct tX X 概概述述 Microsoft 公司的 DirectX 是一个多媒体应用编程接口 它实际上是一种软件系 统 抽象出音频 输入 视频 网络以及安装等内容 由 C 语言实现 遵循 COM 组件对象模型 你可以使用相同的代码 而不管计算机的具体硬件配置怎么样 另外 DirectX 比 Windows 系统自带的 GDI 要快很多 而且系统更稳定 DirectX 的主要组件有 DirectDraw DirectGraphic DirectInput DirectPlay DirectMusic 和 DirectSound 不同的 API 负责完成 DirectX 内核中不同的功能 DirectX 中的每个 API 都可以通过硬件加速 这意味着只要是 DirectX 支持的硬件 都可以用程序访问 到 而不用关心它的具体实现 下面是它的主要组件和功能 DirectDraw 主要负责 2D 图像加速 所有图像的绘制都要用到它 因此它是十分 重要的 在 8 0 之后的版本已没有了 DirectGraphic 主要负责向屏幕上渲染二维图形和三维图形 它实际是 DirectDraw 和 Direct3D 合并起来的 DirectInput 它可以直接使用所有与计算机关联的输入设备 这些设备包括键盘 鼠标 游戏控制杆 操作杆 空间定位球等设备 重要的是 DirectInput 可以和所 有现在的或将来的输入设备对话 DirectPlay 可以通过因特网 调制解调器或直接连接来建立抽象的连接 DirectMusic 支持 MIDI DirectSound 声音组件 支持数字化声音 WAV 但不支持 MIDI DirectX 目前已经发展到到 DirectX12 一开始 DirectX 1 很不成功 当到了 DirectX 8 时 它引发了显卡革命 引入像素渲染概念 DirectX 11 增加了新的计算 shader 技术 它允许 GPU 从事更多的计算工作 而不仅是 3D 运算 这可以将 GPU 作 为并行处理器使用 DirectX 11 还支持 tessellation 镶嵌化技术 这有助于开发人 员创建更为细腻流畅的模型 实现高质量实时渲染和预渲染场景 DirectX 11 另外一 大亮