FunCode程序设计实验教材系列

C++面向对象课程设计

实验指南

课程设计三 太空战机

一、游戏介绍

太空战机是玩家用键盘控制战机移动并发射子弹，消灭敌方的战机。敌方战机从右到左移动，同时上下浮动。

二、实验目的

综合应用C++语言和面向对象的知识开发一款小游戏。

三、实验内容

在外星球上，玩家通过键盘WSAD键控制己方战机，消灭外星球的邪恶战机。

要求如下：

1、 游戏运行时，初始界面如下图。

2、 按下空格键，游戏开始，玩家通过WSAD键控制己方战机移动；己方战机不能超出世界边界。

3、 玩家战机每隔0.3秒发射一发子弹；

4、 添加敌方战机，每隔5秒创建一架敌方战机；

5、 敌方战机每隔3秒发射一发子弹；

6、 记录游戏的最高分。

游戏初始界面

四、实验指南

实验一 游戏开始和控制我方战机移动

【实验内容】

1、 按空格键，游戏开始，“空格开始”字样消失。

2、 创建CMyFighter类，并创建对象实例玩家控制的战机。

3、 战机碰到世界边界时，静止。

4、 游戏开始后，通过键盘WSAD键控制战机移动。

5、 战机左右运动的速度为30，上下运动的速度为15。

6、 在游戏中显示游戏的当前积分和最高积分。

【实验思路】

按空格键开始游戏，属于键盘按下事件，我们在OnKeyDown函数中编写代码。

在游戏中，我们运用面向对象的知识将战机看成一个对象，并为这个对象添加一个类叫CMyFighter。类具有属性和方法，要控制战机能在各个方向上自由的游动，我们为CMyFighter类添加上下左右四个方向的速度，并且我们为战机添加OnMove方法控制战机的游动状态。

【实验指导】

1、 在CGameMain中定义类成员变量：

CSprite*  m_pBeginSprite ; //GameBegin为“空格开始”精灵
CTextSprite* m_pCurScoreText;//显示当前积分
CTextSprite* m_pMaxScoreText;// 显示最高分

2、 在CGameMain类的构造函数中添加代码，对变量进行初始化。

m_pBeginSprite   = new CSprite("GameBegin");
m_pCurScoreText   = new CTextSprite("CurScoreText");
m_pMaxScoreText   = new CTextSprite("MaxScoreText");

3、 在OnKeyDown中，当按下的按键为空格键并且此时的游戏状态为0,则设置游戏的状态为1。0表示此时游戏为等待状态，未开始。1表示游戏进行初始化，2表示初始化后会进入游戏运行状态。

// 按下空格，游戏开始
if( KEY_SPACE == iKey && 0 == GetGameState() )
{
SetGameState( 1 );
}

4、 在游戏初始化函数GameInit中隐藏 "按空格开始游戏"图片。

m_pBeginSprite->SetSpriteVisible( false );

5、 通过类向导创建CMyFighter类，其继承于CSprite类。以VC++ 6.0为例：

第一步、点击菜单“插入”–〉“新建类”。

第二步、在“New Class”对话框中输入类名和父类名。

第三步、点击“更改”按钮，在新对话框中修改CMyFighter类的头文件和cpp文件的路径。将头文件保存到项目文件夹的\SourceCode\Header文件夹中，将cpp文件保存到项目文件夹下的\SourceCode\Src文件夹中。

这里需要特别注意的是创建文件路径的问题，所有的.h头文件应该在项目文件夹\SourceCode\Header中，所有的.cpp源文件应该放在项目文件夹下的\SourceCode\Src文件夹中。

（1）CMyFighter的父类是CSprite类（具体声明查看CommonClass.h），构造函数为CSprite( const char *szName )。

在MyFighter.cpp的首部包含“CommonClass.h”。

将系统自动生成构造函数CMyFighter()改为：

CMyFighter (const char* szName)。
CMyFighter:: CMyFighter (const char* szName):CSprite(szName) //对构造函数进行实现
{
 
}

子类对象创建时，要先调用父类的构造函数完成父类部分的构造。如果父类没有默认构造函数，子类的构造函数必须显示调用父类的构造函数。CMyFighter构造函数调用CSprite类构造函数，并将参数szName的值传递给它，从而将名称为szName的精灵图片与CMyFighter对象绑定起来。

（2）为CMyFighter类添加m_fVelocityLeft，m_fVelocityRight，m_fVelocityUp，m_fVelocityDown四个成员变量，分别表示飞机上下左右的速度，权限为private。

本文档的命名采用匈牙利命名法，m_表示类成员变量，i表示整型，f表示float型，sz表示字符指针，g_表示全局变量等。

6、 在CMyFighter类的构造函数中，首先初始化4个方向的速度为0。

m_fVelocityLeft = 0.f;
m_fVelocityRight = 0.f;
m_fVelocityUp  = 0.f;
m_fVelocityDown = 0.f;

7、 添加成员函数OnMove控制战机的游动，其参数bKeyDown表示键盘按键是否按下，iKey表示相应的是哪个按键。

void OnMove(bool bKeyDown, int iKey);

8、 编写CMyFighter类OnMove方法代码。首先判断当前按键是按下还是松开的，其次判断是哪个按键的消息，根据这两个判断，为4个方向的速度矢量赋值。再次算出X后和Y轴上的速度，并设置战机的速度。

void CMyFighter::OnMove(bool bKeyDown, int iKey)
{
if(bKeyDown)
{
switch(iKey)
{
case KEY_A:  // 左
m_fVelocityLeft  = 30.f;
break;
case KEY_D:  // 右
m_fVelocityRight = 30.f;
break;
case KEY_W:  // 上
m_fVelocityUp  = 15.f;
break;
case KEY_S:  // 下
m_fVelocityDown  = 15.f;
break;
}
}
else
{
switch(iKey)
{
case KEY_A:  // 左
m_fVelocityLeft  = 0.f;
break;
case KEY_D:  // 右
m_fVelocityRight = 0.f;
break;
case KEY_W:  // 上
m_fVelocityUp  = 0.f;
break;
case KEY_S:  // 下
m_fVelocityDown  = 0.f;
break;
}
}
float fVelX = m_fVelocityRight - m_fVelocityLeft;
float fVelY = m_fVelocityDown - m_fVelocityUp;
SetSpriteLinearVelocity( fVelX,fVelY );
}

9、 在CGameMain类中

（1）首先添加一个成员变量，代表玩家战机对象的指针m_pMyFighter。

CMyFighter* m_pMyFighter; //玩家战机

注意需要包含头文件：

#include
 
"MyFighter.h"

（2）在构造函数中将m_pMyFighter赋予NULL的初始值。

（3）在GameInit方法中初始化m_pMyFighter，并设置和世界编辑的碰撞属性为WORLD_LIMIT_STICKY，当碰到世界边界时，战机静止不动。

// 创建玩家控制的Sprite
if( NULL == m_pMyFighter )
{
m_pMyFighter = new CMyFighter("ControlSprite");
m_pMyFighter->SetSpriteWorldLimit(WORLD_LIMIT_STICKY,CSystem::GetScreenLeft()-10.f,CSystem::GetScreenTop(),CSystem::GetScreenRight(),CSystem::GetScreenBottom());
}

因为用new方法创建了m_pMyFighter对象，分配了内存，所以在CGameMain类的析构函数中需要调用delete方法将m_pMyFighter使用的内存释放掉。

10、 在OnKeyDown和OnkeyUp中响应战机OnMove方法，它们的区别只是第一个参数的值不同。下面是OnKeyDown方法中的调用。

if( 2 == GetGameState() ) //当游戏状态为2时
{
m_pMyFighter->OnMove(true,iKey);
}

在OnKeyUp中调用

if( 2 == GetGameState() )
{
m_pMyFighter->OnMove(false,iKey);
}

11、 在CGameMain类的GameInit方法中显示当前积分和最高积分（初值为0）。

m_pCurScoreText->SetTextValue(0);
m_pMaxScoreText->SetTextValue(0);

实验二 添加子弹类，实现战机开炮

【实验内容】

1、 创建子弹类CBullet；

2、 通过空格键控制飞机发射子弹；

3、 当空格键按下时，飞机每隔0.3秒发射一发子弹；

【实验思路】

运用面向对象的知识，我们将游戏中的元素都看为一个对象，因此我们将子弹对象抽象为CBullet类。当子弹与世界边界碰撞时，子弹消失。

当空格键按下时飞机每隔0.3发射一发子弹，因此我们在飞机类中增加一个bool型的属性m_bCanFire，控制子弹是否发射。然后增加方法OnFire，参数为游戏循环一次的时间间隔，当时间间隔大于0.3时并且m_ bCanFire为true时，飞机发射一发子弹。飞机发射的子弹，我们在CGameMain类中进行创建。

在游戏循环的GameRun函数中调用飞机的OnFire方法，实现飞机每隔三秒发射一发子弹。

在CGameMain类中添加一个创举子弹的方法，当战机发射子弹时，调用此方法。

【实验指导】

1、 仿照创建我方战机的方法创建CBullet类；

class CBullet : public CSprite
{
public:
CBullet( const char *szName);
~CBullet();
};

2、 为CMyFighter增加控制是否发射子弹的变量，权限为private。

bool m_bCanFire;

并添加SetCanFire方法设置其值，权限为public：

void
 
SetCanFire( const bool bCan )
  
{ m_bCanFire = bCan; }

添加GetCanFire方法获取其值：

bool GetCanFire(){return m_bCanFire;}

3、 在CGameMain类中添加m_iCreatedBulletCount属性，表示游戏中发射子弹的数目注意在构造函数中初始化为0。

4、 在CGameMain类中添加CreateBullet()函数，参数为子弹的X轴和Y轴坐标。并在该方法中创建一个子弹类，并设置子弹的位置、速度、碰撞方式。因为模板子弹的方向是朝左，所以需要设置子弹翻转朝右。

void CGameMain::CreateBullet( const float fPosX, const float fPosY )
{
char szName[MAX_NAME_LEN];// MAX_NAME_LE为CommonClass.h中宏定义 值为128
sprintf( szName, "Bullet1_%d", m_iCreatedBulletCount);
m_iCreatedBulletCount++;
CBullet *pBullet = new CBullet(szName);
pBullet->CloneSprite( "Bullet1_Template" );
pBullet->SetSpritePosition( fPosX, fPosY );
pBullet->SetSpriteFlipX(true);
pBullet->SetSpriteLinearVelocityX( 60 );
pBullet->SetSpriteWorldLimit(WORLD_LIMIT_NULL,CSystem::GetScreenLeft()-10.f,CSystem::GetScreenTop(),CSystem::GetScreenRight() + 200.f,  CSystem::GetScreenBottom());
pBullet->SetSpriteCollisionActive(true,true);
}

这里用到CBullet类，所以应该在LessonX.h中包含头文件：

#include"Bullet.h"

5、 在CMyFighter中添加成员变量m_fBulletCreateTime，表示子弹的发射间隔，注意在构造函数中将其初始化为0.3。

6、 在CMyFighter中添加成员函数OnFire()，处理玩家战机子弹的发射。参数为游戏的时间间隔；

// 处理子弹的发射
void CMyFighter::OnFire( float fDeltaTime )
{
m_fBulletCreateTime -= fDeltaTime;
if( m_fBulletCreateTime <= 0.f && m_bCanFire==true ) { // 固定发射时间 m_fBulletCreateTime = 0.3f; g_GameMain.CreateBullet(GetSpritePositionX(), GetSpritePositionY() ); } }

这里用到了g_GameMain这个全局对象，所以在CMyFight.cpp中应该包含头文件：

#include
 
"LessonX.h"

7、 在CGameMain类GameRun方法中，调用CMyFighter类的OnFire方法，控制玩家战机发射子弹；

void CGameMain::GameRun( float fDeltaTime )

{

// 执行我方战机的循环函数
if( m_pMyFighter )
m_pMyFighter->OnFire( fDeltaTime );

}

8、 玩家发射子弹需要有当空格键按下，设置CMyFighter的m_bCanFire值为true。在OnKeyDown方法中添加如下代码；

// 游戏进行中，按下空格发射子弹
if( 2 == GetGameState() && KEY_SPACE == iKey && NULL != m_pMyFighter )
m_pMyFighter->SetCanFire( true );

9、 同理在OnKeyUp中设置m_bCanFire值为false。

实验三 敌方战机

【实验内容】

1、 创建一个敌方战机类CEnemyFighter；

2、 战机以编辑器中HorizontalSprite_Template精灵为模板；

3、 每隔几秒创建一架敌方战机；

【实验思路】

运用面向对象知识，创建CEnemyFighter类。该类具有点方战机的属性，战机隔一定的事件被复制出来，然后上下浮动，开始向我方战机发射子弹，这样有助于增加敌方战机的杀伤力，也增加了游戏的趣味性。

【实验指导】

1、 仿照方便的方法创建CEnemyFighter类，其继承与CSprite类，修改其构造函数。

2、 为类增添两个静态变量，一个表示表示创建敌机的数量，一个表示创建敌机的时间；

static float m_fCreateTime;   // 创建敌机的时间间隔
static int m_m_iCreatedEnemyCount;//表示创建战机数量

并在EnemyFighter.cpp文件最后进行初始化：

float CEnemyFighter::m_fCreateTime = 0.f;
int CEnemyFighter:: m_iCreatedEnemyCount= 0;

3、 为CEnemyFighter类添加一个创建敌方战机的静态方法createEnemyFighter (float fDeltaTime)。
1）在EnemyFighter类中添加函数的声明：

void static createEnemyFighter ( float fDeltaTime );

2）其参数为游戏的时间间隔。当创建战机的时间间隔递减为0时，创建战机。并重新设置时间间隔时间为1到3