前言

本次是与腾讯手机充值合作推出的活动,用户通过氪金充值话费或者分享来获得更多的投篮机会,根据最终的进球数排名来发放奖品。

用户可以通过滑动拉出一条辅助线,根据辅助线长度和角度的不同将球投出,由于本次活动的开发周期短,在物理特性实现方面使用了物理引擎,所有本文的分享内容是如何结合物理引擎去实现一款投篮小游戏,如下图所示。

show

准备

layaAir

此次我使用的游戏引擎是 LayaAir,你也可以根据你的爱好和实际需求选择合适的游戏引擎进行开发,为什么选择该引擎进行开发 ,总的来说有以下几个原因:

  • LayaAir 官方文档、API、示例学习详细、友好,可快速上手
  • 除了支持 2D 开发,同时还支持 3D 和 VR 开发,支持 AS、TS、JS 三种语言开发
  • 在开发者社区中提出的问题,官方能及时有效的回复
  • 提供 IDE 工具,内置功能有打包 APP、骨骼动画转换、图集打包、SWF转换、3D 转换等等

matterjs

物理引擎方面采用了 Matter.js,篮球、篮网的碰撞弹跳都使用它来实现,当然,还有其他的物理引擎如 planck.js、p2.js 等等,具体没有太深入的了解,Matter.js 相比其他引擎的优势在于:

  • 轻量级,性能不逊色于其他物理引擎
  • 官方文档、Demo 例子非常丰富,配色有爱
  • API 简单易用,轻松实现弹跳、碰撞、重力、滚动等物理效果
  • Github Star 数处于其他物理引擎之上,更新频率更高

开始

一、初始化游戏引擎

首先对 LayaAir 游戏引擎进行初始化设置,Laya.init 创建一个 1334x750 的画布以 WebGL 模式去渲染,渲染模式下有 WebGL 和 Canvas,使用 WebGL 模式下会出现锯齿的问题,使用 Config.isAntialias 抗锯齿可以解决此问题,并且使用引擎中自带的多种屏幕适配 screenMode

如果你使用的游戏引擎没有提供屏幕适配,欢迎阅读另一位同事所写的文章【H5游戏开发:横屏适配】

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Config.isAntialias = true; // 抗锯齿
Laya.init(1334, 750, Laya.WebGL); // 初始化一个画布,使用 WebGL 渲染,不支持时会自动切换为 Canvas
Laya.stage.alignV = 'top'; // 适配垂直对齐方式
Laya.stage.alignH = 'middle'; // 适配水平对齐方式
Laya.stage.screenMode = this.Stage.SCREEN_HORIZONTAL; // 始终以横屏展示
Laya.stage.scaleMode = "fixedwidth"; // 宽度不变,高度根据屏幕比例缩放,还有 noscale、exactfit、showall、noborder、full、fixedheight 等适配模式
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二、初始化物理引擎、加入场景

然后对 Matter.js 物理引擎进行初始化,Matter.Engine 模块包含了创建和处理引擎的方法,由引擎运行这个世界,engine.world 则包含了用于创建和操作世界的方法,所有的物体都需要加入到这个世界中,Matter.Render 是将实例渲染到 Canvas 中的渲染器。

enableSleeping 是开启刚体处于静止状态时切换为睡眠状态,减少物理运算提升性能,wireframes 关闭用于调试时的线框模式,再使用 LayaAir 提供的 Laya.loadingnew Sprite 加载、绘制已简化的场景元素。

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this.engine;
var world;
this.engine = Matter.Engine.create({
enableSleeping: true // 开启睡眠
});
world = this.engine.world;
Matter.Engine.run(this.engine); // Engine 启动
var render = LayaRender.create({
engine: this.engine,
options: { wireframes: false, background: "#000" }
});
LayaRender.run(render); // Render 启动
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engine-and-world

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// 加入背景、篮架、篮框
var bg = new this.Sprite();
Laya.stage.addChild(bg);
bg.pos(0, 0);
bg.loadImage('images/bg.jpg');
...

scene

三、画出辅助线,计算长度、角度

投球的力度和角度是根据这条辅助线的长短角度去决定的,现在我们加入手势事件 MOUSE_DOWNMOUSE_MOVEMOUSE_UP 画出辅助线,通过这条辅助线起点和终点的 X、Y 坐标点再结合两个公式: getRadgetDistance 计算出距离和角度。

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var line = new this.Sprite();
Laya.stage.addChild(line);
Laya.stage.on(this.Event.MOUSE_DOWN, this, function(e) { ... });
Laya.stage.on(this.Event.MOUSE_MOVE, this, function(e) { ... });
Laya.stage.on(this.Event.MOUSE_UP, this, function(e) { ... });
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getRad: function(x1, y1, x2, y2) { // 返回两点之间的角度
var x = x2 - x1;
var y = y2 - x2;
var Hypotenuse = Math.sqrt(Math.pow(x, 2) + Math.pow(y, 2));
var angle = x / Hypotenuse;
var rad = Math.acos(angle);
if (y2 < y1) { rad = -rad; } return rad;
},
getDistance: function(x1, y1, x2, y2) { // 计算两点间的距离
return Math.sqrt(Math.pow(x1 - x2, 2) + Math.pow(y1 - y2, 2));
}
...

四、生成篮球施加力度

大致初始了一个简单的场景,只有背景和篮框,接下来是加入投篮。

每次在 MOUSE_UP 事件的时候我们就生成一个圆形的刚体, isStatic: false 我们要移动所以不固定篮球,并且设置 density 密度、restitution 弹性、刚体的背景 sprite 等属性。

将获得的两个值:距离和角度,通过 applyForce 方法给生成的篮球施加一个力,使之投出去。

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addBall: function(x, y) {
var ball = Matter.Bodies.circle(500, 254, 28, { // x, y, 半径
isStatic: false, // 不固定
density: 0.68, // 密度
restitution: 0.8, // 弹性
render: {
visible: true, // 开启渲染
sprite: {
texture: 'images/ball.png', // 设置为篮球图
xOffset: 28, // x 设置为中心点
yOffset: 28 // y 设置为中心点
}
}
});
}
Matter.Body.applyForce(ball, ball.position, { x: x, y: y }); // 施加力
Matter.World.add(this.engine.world, [ball]); // 添加到世界
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五、加入其他刚体、软体

现在,已经能顺利的将篮球投出,现在我们还需要加入一个篮球网、篮框、篮架。

通过 Matter.js 加入一些刚体和软体并且赋予物理特性 firction 摩擦力、frictionAir 空气摩擦力等, visible: false 表示是否隐藏,collisionFilter 是过滤碰撞让篮球网之间不产生碰撞。

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addBody: function() {
var group = Matter.Body.nextGroup(true);
var netBody = Matter.Composites.softBody(1067, 164, 6, 4, 0, 0, false, 8.5, { // 篮球网
firction: 1, // 摩擦力
frictionAir: 0.08, // 空气摩擦力
restitution: 0, // 弹性
render: { visible: false },
collisionFilter: { group: group }
}, {
render: { lineWidth: 2, strokeStyle: "#fff" }
});
netBody.bodies[0].isStatic = netBody.bodies[5].isStatic = true; // 将篮球网固定起来
var backboard = Matter.Bodies.rectangle(1208, 120, 50, 136, { // 篮板刚体
isStatic: true,
render: { visible: true }
});
var backboardBlock = Matter.Bodies.rectangle(1069, 173, 5, 5, { // 篮框边缘块
isStatic: true,
render: { visible: true }
});
Matter.World.add(this.engine.world, [ // 四周墙壁
...
Matter.Bodies.rectangle(667, 5, 1334, 10, { // x, y, w, h
isStatic: true
}),
...
]);
Matter.World.add(this.engine.world, [netBody, backboard, backboardBlock]);
}

body

六、判断进球、监听睡眠状态

通过开启一个 tick 事件不停的监听球在运行时的位置,当到达某个位置时判定为进球。

另外太多的篮球会影响性能,所以我们使用 sleepStart 事件监听篮球一段时间不动后,进入睡眠状态时删除。

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Matter.Events.on(this.engine, 'tick', function() {
countDown++;
if (ball.position.x > 1054 && ball.position.x < 1175 && ball.position.y > 170 && ball.position.y < 180 && countDown > 2) {
countDown = 0;
console.log('球进了!');
}
});
Matter.Events.on(ball, 'sleepStart', function() {
Matter.World.remove(This.engine.world, ball);
});
...

到此为止,通过借助物理引擎所提供的碰撞、弹性、摩擦力等特性,一款简易版的投篮小游戏就完成了,也推荐大家阅读另一位同事的文章【H5游戏开发】推金币 ,使用了 CreateJS + Matter.js 的方案,相信对你仿 3D 和 Matter.js 的使用上有更深的了解。

最后,此次项目中只做了一些小尝试,Matter.js 能实现的远不止这些,移步官网发现更多的惊喜吧,文章的完整 Demo 代码可【点击这里】

如果对「H5游戏开发」感兴趣,欢迎关注我们的专栏

参考

Matter.js

LayaAir Demo

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