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1、 辽 宁 工 业 大 学 Java程序设计 课程设计（论文）题目： 坦克大战游戏设计院 （系）： 管理学院 专业班级： 电子商务091 学 号： 090705018 学生姓名： 指导教师： 教师职称： 讲师 起止时间： 2011.12.26-2012.01.06 课程设计（论文）任务及评语院（系）：管理学院 教研室：电子商务教研室学 号090705018学生姓名 任宝琪专业班级电子商务091课程设计（论文）题目坦克大战游戏设计课程设计（论文）任务1掌握Java编程、面向对象的基础知识。2较熟练地编写Java应用程序Application。3做好充分的准备之后，按照面向对象的设计思想，根据坦克大
2、战游戏的实际需求设计相关的类与接口，实现多态、重载等开发工作。4按时、按要求完成课程设计说明书的编写，字数为4000字以上。5按时上交课程设计说明书打印稿、电子稿和相应的应用系统。6依据你的课程设计内容，准备课程设计答辩。指导教师评语及成绩成绩： 指导教师签字： 2012年 1 月 7 日目 录第1章 课程设计的目的与要求11.1 课程设计目的11.2 课程设计的实验环境11.3 课程设计的预备知识11.4 课程设计主要内容1第2章 课程设计内容22.1 需求分析22.2 程序具体设计22.3 类的介绍62.3.1 Direction 类62.3.2 River类62.3.3 Home类62.
3、3.4 Tree类72.3.5 Bullets类72.3.6 GetBlood类82.3.7 CommonWall类92.3.8 MetalWall类92.3.9 BombTank类102.3.10 Tank类102.3.11 TankClient类122.3.12 主要方法和变量122.4 程序流程逻辑图13第3章 系统的功能测试与调整143.1菜单项测试143.2游戏信息测试163.3快捷键的测试193.4游戏级别的设置22参考文献24第1章 课程设计的目的与要求1.1 课程设计目的JAVA面性对象程序设计是电子商务专业的必修专业基础课程，其实践性、应用性很强。实践教学环节是必不可少的一个
4、重要环节。本课程的程序设计专题实际是计算机相关专业学生学习完JAVA面性对象程序设计课程后，进行的一次全面的综合训练，JAVA程序设计的设计目的是加深对理论教学内容的理解和掌握，使学生综合运用所学知识，利用软件工程为基础进行软件开发、并在实践应用方面打下一定基础。1.2 课程设计的实验环境硬件要求能运行Windows 9.X操作系统的微机系统。JAVA程序设计语言及相应的集成开发环境，J2SDK和ECLIPSE开发工具。1.3 课程设计的预备知识熟悉JAVA语言以及ECLIPSE开发工具。1.4 课程设计主要内容坦克大战游戏是在Eclipse环境下编程的游戏，其中包括对主战坦克的编写、坦克的初
5、始位置的编写、坦克的移动方向的编写、坦克的速度的编写、坦克的子弹速度的编写、敌军的子弹速度的编写、设置游戏难度的编写、子弹的编写、敌军坦克的编写、构造函数的编写等等。通过上下左右键进行对坦克的移动，通过空格发射子弹，其他坦克可以随机移动。构造主窗口中所需要的类，并将坦克加到窗口中，实现坦克的四个方向的移动并创建炮弹类，并让屏幕中的坦克能发射炮弹，让坦克可以朝对方开火，并将对方击毙。第2章 课程设计内容2.1 需求分析设计一个图形用户界面，将所有游戏的元素都能在此用于界面上表现出来，界面能够接受用户的操作，具有人机交互功能。用户可以选择重新开始游戏，退出游戏，暂停游戏和查找游戏帮助。界面中包含坦
6、克，树，河流，阻挡墙和游戏用户所要保护的“家”。坦克：坦克分为两种，敌方坦克和用户控制的坦克。用户方和敌方坦克均可以发射子弹，可以改变路径的行走，且在行走过程中遇到墙等阻碍物和游戏边界时要改变方向，而不能一直顶着障碍物不放。坦克之间不能穿越，碰撞到后自动调换方向。树:界面中要包括树林，作为遮掩物体和修饰物体，以便增加游戏的元素，使得游戏更加贴切人性化。树的数目不限，以游戏整体界面清晰美观来决定数目。河流：界面中要包括河流，河流作用与树林相同，同样河流的数目不限，以游戏界面整体美观度来决定数目。墙：墙体分为两种，普通的墙和铁墙，普通的墙在受到子弹袭击时会损坏，而铁墙可以阻碍子弹的穿越。两方的坦克
7、均不能穿越两种墙体，但都可以摧毁普通墙体。普通墙体的数目配合其他元素合理安排，铁墙则不宜过多，不然游戏难度太低甚至因为坦克不能穿越铁墙而使得游戏无法进行下去。“家”：用户方除了有一辆自己的坦克外还有一个要保护的家，家由普通墙体包围，家受到子弹攻击后游戏立即结束，用户方则输了本局游戏。子弹：子弹可以由敌方和用户方发射，且发射出去的子弹可以直线移动，直到碰到障碍物就消失，子弹可以穿越树林和河流。敌方坦克受到一颗子弹攻击会爆炸从而导致死亡，死亡后坦克消失。用户方受到子弹攻击后会减少寿命，且受到四次攻击则死亡，此时如还有敌方坦克存在，则用户方输掉本次游戏。爆炸：当子弹射击到坦克身上时，要产生爆炸效果。
8、方向：坦克和子弹都有方向，可以选择上下左右四个方向，且子弹的方向从属于坦克的方向。2.2 程序具体设计以下的论述均根据上面需求分析的顺序来安排：图形用户界面需要用到抽象窗口工具即AWT和Swing来设计实现，由于游戏需要有功能按键来控制游戏的重新开始，退出，暂停，帮助等，所以在实现过程中，设计菜单项。坦克，河流，树，家，墙等都是调用各自类里面的draw函数来画出来，最后new一个图形面板出来，把所有的元素都add进面板就可以了。界面的构造在程序中由TankClient类的构造方法来完成，即没构造一个用户类都会产生这样一个包含各种游戏元素在内的界面。由于画面是静止的，而我们游戏的画面要求是动态的
9、，游戏中的坦克和子弹都是在不断的动，可穿透的普通墙体也在“动”，所以对于画面，必须要不断的更新，重画才能产生动态的效果。界面中的元素都是在构造界面的时候用界面实例对象的add方法加入进去的，且“动”的元素要不断更新。坦克主要由Tank类来实现。坦克的属性：速度（有X轴和Y轴的速度之分），坦克大小，坦克所在新的位置（X坐标和Y坐标），坦克是否还活着，行动方向等。所有的这些属性都有一个初始化值，从而在游戏一开始就可以运行。在设计过程中，坦克出现的位置由坐标而定。用户之后的位置由键盘监听方向，按指定方向以恒定的速度前进此速度为全局静态变量，当没有接受到键盘的控制时，则保持静止。敌方的坦克则是根据随机
10、数来控制随机的方向和路径的，当敌方坦克撞到阻碍物时，会转回到前一步的位置，从而解决了坦克撞到阻碍物不回头的问题，这个功能由Tank类里的changToOldDir（）方法实现。坦克的方向和子弹发射以及游戏的重新开始都是由键盘来控制的，所以在Tank类里面必须要实现这些功能。Tank类的keyPressed()方法用于接受键盘的按键监听，接收到相应的键盘信息后，如接收到F，则表示发射子弹，所以此时要调用Tank类里的fire()方法，fire()方法不带传递参数，因为子弹的方向总是从属于坦克的方向和位置。 由于坦克在碰到墙，界面边界和“家”等阻碍物时要改变方向，所以在Tank里面必须对于每一种阻
11、碍物要设计一个方法来作为应对策略，当然解决方法是把下一步的位置调整到上一步的位置。用户方Tank还可以吃红心来增加自己的生命值，得到一个红心，增加100生命值。所以在程序中坦克必须要有一个方法来判断当坦克接触到红心时，生命值增加的方法。程序中用eat()方法来实现“吃”红心并且增加生命值，当然，这其中要使得坦克的生命值不会超过自己生命的极限值200，所以判断的时候，当生命小于等于100时，直接加100生命值，但是当生命值大于100时，就只能使生命值加满到极限值200.当然，说到生命值，一定要在图形用户界面中显示出来，所以在Tank类里面一定要设计一个方法，来画出生命的增减过程，在Tank类里面
12、是用DrawBloodbBar()来刻画。墙体分为普通墙和铁墙。普通墙可以被子弹损坏，而金属墙则不会。普通墙有以下几个属性：墙的固定长度和宽度，墙的位置坐标，墙体是由图片加入到图形用户界面来表示的。程序中用CommonWall类来描述普通墙，此类里有一个构造方法，用于传递参数，还有一个draw()方法，来画指定位置的墙，另外还有个getRect()方法来构造长方形实例。金属墙的参数和普通墙完全类似，只不过金属墙不能被子弹穿破，但这个属性在接下来讨论的子弹的属性里面，由于上面已经给出里普通墙的属性，所以这里将不再赘述金属墙的属性了。家是由Home类来抽象的，具体的属性有:家的大小，家的位置，家的
13、存活状态，与树林和河流一样，家还有draw（）和自己的构造方法，作用也和前面的一样，但是家还有一些新的方法，因为可以在游戏中重新开始游戏，所以要有设置方法让家重新“活”起来，当然，有时候要判断家现在的存活状态，所以就必须要isLive()和setLive()两个方法了。除此之外，还要有一个游戏结束界面的清理工作和提示工作，gameover()方法就是解决这个问题的。子弹的属性：子弹前进的X轴和Y轴的速度初始速度都为10，子弹的长度和宽度初始的长宽都为10，子弹的位置，子弹的方向，子弹是否live等。由于不同方向的子弹其实是图片，所以这里要考虑不同图片的选择用对应的方向来指定，所以要建立Map键
14、值对，用String属性的方向来指定不同的图片。如：imgs.put(“L”, bulletImages0)；类里面惯例有个构造方法，用来默认传递位置和方向，当然这里用到了同构，另外一个构造函数来取得子弹的状态和界面。darw()方法和move()方法来控制画子弹和移动子弹。接下来就是要考虑到子弹打到个=各元素上的反应，敌方的子弹打到敌方时，不会杀死自己人，所以这里只要直接return true就可以了，不用移除子弹碰到的坦克，更不用调用爆炸来显示爆炸效果。具体代码：public boolean hitTanks(List tanks) /当子弹打到坦克时for (int i = 0; i t
15、anks.size(); i+) if (hitTank(tanks.get(i) /对每一个坦克，调用hitTankreturn true;return false;子弹打到其他坦克上时用hitTank(Tank t) 方法，子弹打到墙上时用hitWall(CommonWall w)方法，打到金属墙上hitWall(MetalWall w)，打到家hitHome()，当然在这些方法里，都要作相应的操作来表示接受到子弹的后果，普通墙要移除对应的位置，所以在方法里面又要调用remove()方法来移除，如打到家上，就要吧home的生命设置为false，从而结束游戏。实现如下：public bool
16、ean hitHome() /当子弹打到家时if (this.live & this.getRect().intersects(tc.home.getRect() this.live = false;this.tc.home.setLive(false); /当家接受一枪时就死亡return true;return false;还有，当子弹射击到对方（用户方对敌方）时，当敌方射击到用户方，用户方要减少生命值，没接受一枪，就执行t.setLife(t.getLife() - 50); / 受一粒子弹寿命减少50接受4枪就死,总生命值200，当然方法里面还要做其他很多的判断，如生命值是否小于0，如
17、果是的话就执行t.setLive(false)；从而结束游戏。坦克的爆炸效果独立出来用一个类来描述，爆炸的属性：位置和存活状态，另外，画爆炸效果的时候要取得用户界面控制，所以要定义private static Toolkit tk = Toolkit.getDefaultToolkit()；其他的方法只能的大同小异。菜单功能包括游戏的重新开始，暂停，退出等。这些功能的用户界面放在了TankClient的构造方法里，用到的是面板类和相应的监听功能，实现出来很简单。2.3 类的介绍2.3.1 Direction 类是一个枚举类，有L、U、R、D、STOP表示左、上、右、下和静止五个状态。2.3.2
18、 River类描述河流的类属性：riverWidth河流的宽度riverLength河流的长度xX轴坐标yY轴坐标TankClient tcTankClient对象riverImags河流的图片River(int x, int y, TankClient tc)河流的构造方法draw(Graphics g)画河流的方法Rectangle getRect()长方形实例int getX()取得x坐标void setX(int x)设置x坐标int getY()取得y坐标void setY(int y)设置y坐标int getRiverWidth()取得河流的宽度int getRiverLength
19、()取得河流的长度2.3.3 Home类表示用户方的家的类属性：width=30家的静态全局宽度length=30家的静态全局长度xX轴坐标yY轴坐标TankClient tcTankClient对象homeImags家的图片boolean live初始存活状态为true 表示家的存活状态Home(int x, int y, TankClient tc)家的构造方法void draw(Graphics g)画出家的方法Rectangle getRect()长方形实例void gameOver(Graphics g)游戏结束方法，做清理工作和相应的提示boolean isLive()判断是否存活
20、VoidsetLive(boolean live)设置存活状态，以便从新开始游戏2.3.4 Tree类描述树林的类 属性： width=30树林的静态全局宽度length=30树林的静态全局长度x树林在界面中X轴坐标y树林在界面中Y轴坐标TankClient tcTankClient对象Toolkit tk取得界面的控制treeImags树林的图片Tree(int x, int y, TankClient tc)家的构造方法void draw(Graphics g)画出树林的方法2.3.5 Bullets类 描述子弹的类属性：speedX = 10子弹的全局静态速度 x轴方向的speedY =
21、 10子弹的全局静态速度 y轴方向的width = 10子弹的全局静态宽度length = 10子弹的全局静态长度Direction diretion子弹的方向 xX轴坐标yY轴坐标TankClient tcTankClient对象bulletImages子弹的图片boolean live初始存活状态为true 表示家的存活状态Bullets(int x, int y, Direction dir)子弹的构造方法，带三个参数Bullets(int x, int y, boolean good, Direction dir, TankClient tc)子弹的构造方法，带五个参数的void dr
22、aw(Graphics g)画出子弹的方法move()刻画子弹运动的方法Rectangle getRect()长方形实例void gameOver(Graphics g)游戏结束方法，做清理工作和相应的提示的方法boolean isLive()判断是否存活boolean hitTanks(List tanks)子弹打到地方自己的时候的方法boolean hitTank(Tank t)子弹打到对方的方法boolean hitWall(CommonWall w)子弹打到普通墙的方法boolean hitWall(MetalWall w)子弹打到金属墙的方法boolean hitHome()子弹打到
23、家的方法2.3.6 GetBlood类 血包描述类属性：width=36血包的静态全局宽度length=36血包的静态全局长度xX轴坐标yY轴坐标TankClient tcTankClient类实例化对象Random r用于产生随机数Toolkit tktk获得用户界面bloodImags家的图片poition位置数组boolean live初始存活状态为false 表示初始化时无血包void draw(Graphics g)画出血包的方法void move()血包移动的方法Rectangle getRect()长方形实例boolean isLive()判断是否存活，是否有血包void set
24、Live(boolean live)设置存活状态，设置血包的存在2.3.7 CommonWall类 普通墙的类属性：width=20普通墙的静态全局宽度length=20普通墙的静态全局长度x普通墙在界面中X轴坐标y普通墙在界面中Y轴坐标TankClient tcTankClient类实例化对象，因为画墙要取得界面的控制权Toolkit tktk获得用户界面wallImags普通的图片CommonWall(int x, int y, TankClient tc)普通墙的构造方法，用于传递墙的位置参数和TankClientvoid draw(Graphics g)画出普通墙的的方法Rectang
25、le getRect()长方形实例2.3.8 MetalWall类 金属墙的类属性：width=30金属墙的静态全局宽度length=30金属墙的静态全局长度x金属墙在界面中X轴坐标y金属墙在界面中Y轴坐标TankClient tcTankClient类实例化对象 Toolkit tktk获得用户界面wallImags金属墙的图片MetalWall(int x, int y, TankClient tc)金属墙的构造方法，用于传递墙的位置参数和TankClientvoid draw(Graphics g)画出金属墙的的方法Rectangle getRect()长方形实例2.3.9 BombTa
26、nk类 坦克爆炸类属性：x坦克爆炸效果在界面中X轴坐标y坦克爆炸效果在界面中Y轴坐标TankClient tcTankClient类实例化对象 Toolkit tktk获得用户界面Image imgs爆炸效果的图片BombTank(int x, int y, TankClient tc)爆炸效果的构造方法，用于传递爆炸效果的位置参数和TankClientvoid draw(Graphics g)画出爆炸效果的的方法2.3.10 Tank类描述Tank的类属性：speedX = 6坦克的全局静态速度 x轴方向的speedY = 6坦克的全局静态速度 y轴方向的width = 35坦克的全局静态宽
27、度length = 35坦克的全局静态长度Direction diretion坦克的状态 ，初始化为静止 Direction Kdirection坦克的方向，初始化为向上Int xX轴坐标Int yY轴坐标int oldX旧状态的X轴坐标int oldY旧状态的Y轴坐标boolean live坦克是否存活，初始化为活着的TankClient tcTankClient对象int life初始化生命值为200Random r随机数，用于控制坦克的方向int step路径Image tankImags各个方向坦克的图片数组集合Tank(int x, int y, boolean good)坦克的构造
28、方法1 ，带三个参数Tank(int x, int y, boolean good, Direction dir, TankClient tc)坦克的构造方法2 ，带五个参数的void draw(Graphics g)画出坦克的方法move()描述坦克运动方向的方法void changToOldDir()转换到旧方向，void keyPressed(KeyEvent e)键盘监听方法void decideDirection()决定移动方向方法void keyReleased(KeyEvent e)监听键盘释放方法Bullets fire()坦克开火方法Rectangle getRect()长方
29、形实例的方法boolean isLive()判断是否存活的方法void setLive(boolean live)设置坦克存活方法boolean isGood()用于返回是否是good状态boolean collideWithWall(CommonWall w)坦克碰到普通墙的解决方法boolean collideWithWall(MetalWall w)坦克碰到金属墙的解决方法boolean collideRiver(River r)坦克碰到河流的解决方法boolean collideHome(Home h)坦克碰到家的解决方法Boolean collideWithTanks(java.ut
30、il.List tanks)坦克撞到坦克的解决方法int getLife()获得坦克的生命状态的方法void setLife(int life)设置坦克的生命状态的方法boolean eat(GetBlood b)坦克吃红心血包的方法int getX()确定X的位置的get方法int getY()确定Y的位置的get方法2.3.11 TankClient类 坦克用户类，继承Frame，实现ActionListener接口实例化各个类的容器：List theRiver = new ArrayList();List tanks = new ArrayList();List bombTanks =
31、new ArrayList();List bullets = new ArrayList();List trees = new ArrayList();List homeWall = new ArrayList(); / 实例化对象容器List otherWall = new ArrayList();List metalWall = new ArrayList();2.3.12 主要方法和变量属性：int Fram_width 游戏用户界面的全局静态变量宽度，初始化为800int Fram_length游戏用户界面的全局静态变量长度，初始化为600void update(Graphics g)
32、图形用户界面的更新方法void framPaint(Graphics g)画图形用户界面的方法，需要重画的界面元素都在这个方法里面void actionPerformed(ActionEvent e)监听菜单项的方法static void main(String args)主函数，启动整个程序用户类主要是综合调用各个类来协作完成游戏的设计。2.4 程序流程逻辑图下图是程序运行的逻辑流程图，只是表示逻辑，并没有具体到每一个细节：第3章 系统的功能测试与调整3.1菜单项测试菜单项可以选择开始新游戏，退出，暂停，继续，帮助功能，对于开始新游戏，退出两个功能，要给出提示，用户是否真的想继续操作！菜单效
33、果图：开始新游戏功能测试：当点击确认后开始新游戏，当点击取消后恢复到原来的页面。暂停功能测试：帮助模块测试图：退出功能测试：点击确认后将退出游戏，点击取消后不会退出游戏。3.2游戏信息测试子弹射击到对方坦克后爆炸效果测试：图中的红色类似爆炸状的图像是用户方击中地方坦克后的爆炸效果显示子弹撞击到普通墙后，会使得墙消失一块的测试：图中画红箭头的地方时受到子弹攻击后的效果。墙体被破坏。金属墙受到子弹攻击的测试子弹攻击金属墙体前子弹攻击金属墙体后综上两个可以看出，金属墙都到子弹的攻击后不会被损毁，但是当在把程序中子弹碰撞金属墙的语句改变后，会损毁金属墙！ 血包效果图：血包会随机的移动，以下是血包所在的
34、两次不同位置：所在位置1：所在位置2：坦克吃血包增加生命值测试；没有吃血包前：可以看出血包在用户方附近，当用户方去接近血包时，就可以增加生命值。吃完血包后加满生命值当家被攻击后结束游戏：游戏结束是调用gameover()方法，在方法里面会清除所有的页面元素。3.3快捷键的测试R键为重置游戏：如下为重新开始后的页面：坦克撞击边缘的效果：撞击前：撞击后：用户赢得游戏后的效果测试：下面改变程序中的一些典型的数据，看修改后的效果：典型数据测试：家的位置测试：由于程序中的界面位置是严格嵌套设计的，即家是刚好落在它外面的一层保护墙能，当修改家原来的位置参数Home home = new Home(373,
35、 545, this);后，会走出达不到预期的效果：如下图：图示为把373改为了450后的效果！坦克全局静态速度的改变：坦克的全局速度原来是x轴方向为6，y轴方向为6，修改后，坦克的前进速度会加快，当然这样一来可以加大游戏的难度，可以作为游戏的扩展功能来实现，由于坦克的速度是动态的，这里无法测试，用户可以在Tank类里修改speedX和speedY来测试。墙体的部分测试：改变墙体的界面布局:如改变普通墙的界面布局，是界面中没有普通墙，只要将程序中的如下代码屏蔽掉就可以了：for (int i = 0; i 32; i+) if (i 16) otherWall.add(new CommonWa
36、ll(220 + 20 * i, 300, this); / 普通墙布局otherWall.add(new CommonWall(500 + 20 * i, 180, this);otherWall.add(new CommonWall(200, 400 + 20 * i, this);otherWall.add(new CommonWall(500, 400 + 20 * i, this);else if (i 32) otherWall.add(new CommonWall(220 + 20 * (i - 16), 320, this);otherWall.add(new CommonWa
37、ll(500 + 20 * (i - 16), 220, this);otherWall.add(new CommonWall(220, 400 + 20 * (i - 16), this);otherWall.add(new CommonWall(520, 400 + 20 * (i - 16), this);屏蔽后效果如下：从图中可以看出，没了界面中的除开家以外的普通墙体了，其他的金属墙体，树林，河流等也是一样的道理.子弹撞击其他物体如坦克的改变：当改变子弹射击坦克的方法时，如将子弹射击到坦克，不将坦克的生命结束，则游戏将永远打下去，谁都打不死谁.改变Bullets类里的hittank方法
38、里的t.setLive(false);语句，只要将这个语句中的false改为true就可以了，当然对于其他的hit*方法，也只要作相应的修改就可以了。完善功能：已完善的功能：血包可以让我们知道还剩下多少生命值，但是有时候不是很直观，所以在界面中加入一行信息来实时更新用户坦克的生命值，让用户有直观的感觉。修改后的效果如下图：3.4游戏级别的设置游戏的级别只做了简单的级别设置，可以设置四个级别，级别1，级别2，级别3和级别4，默认进入游戏是级别1，当然可以在游戏的过程中切换级别。级别的设置主要是把前面的Tank类和Bullets类的全局静态最终变量改成全局静态变量，利用监听来设置坦克的速度和子弹的
39、速度来设置游戏的难度，从而形成了级别的设置。修改后的画面效果为：参考文献1 (美)威尔顿，麦可匹克JavaScript入门经典(第3版)，施宏斌译. 北京：清华大学出版社，20092 (美)Marty Hall,Larry Brown.Servlet与JSP核心编程.第二版，赵学良译.北京：清华大学出版社，2004.063 孙卫琴，精通Struts：基于MVC的Java Web设计与开发，北京：电子工业出版社，2004.084 张孝祥 孙细明，信息系统分析与设计M，北京：科学出版社，2003年5 Bruce Eckel，Thinking in Java 4，American：Prentice Hall PTR6 Oreilly，Java Servlet Programming，American：Sernni Yey
