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1、 基于 Java2 Micro Edition 平台的手机网络游戏开发 1 1 引言 1 引言 1.11.1 研究背景 现代社会高速发展的标志之一是信息爆炸,人们工作、生活需要获取越来越多的信 息。覆盖全球的无线网络建设正如火如荼,基于无线网络的手机在现代社会已成为大多 数人的随身工具,并且,随着科技与使用理念的进步,手机已不仅是简单的通信工具, 具备了照相、摄影、上网、听音乐、看电视、玩游戏、写博客、玩微博等通信以外的功 能。而其中,游戏功能越来越被用户看重,手机游戏可供用户随时随地运行的特性符合 客户对于娱乐,对于打发时间的需求。越来越多的人在闲暇时,习惯拿着手机,用软硬 件所制造出虚拟角
2、色体验放松与乐趣。 而从游戏的发展历史可以看出,从单机游戏到联网游戏的发展,形成了固定的用户 圈子, 也增加了游戏开发商的收入, 并形成一种文化产业, 这也是手机游戏的发展趋势。 手机本身就具有无线联网的天然优势,且3G的发展使网络质量制约因素大大减低,手 机联网游戏将是手机游戏市场的激发点。3G的出现, 显著加快了移动网络和互联网之间 的融合,不断发布的手机产品也显示手机已朝着智能化、PC化的方向发展。今后,更多 其他平台上的游戏将移植到手机上, 同时网络融合也将使现有的互联网游戏出现移动终 端版本,可以预见,整个游戏产业最终将实现PC游戏和手机游戏的融合。 据工业与信息化部的统计数据,截止
3、2010年5月,我国手机用户总量已达到7.96 亿;据中国互联网络信息中心(CNNIC)数据,截至2010年6月底,通过手机访问互联 网的用户达到2.77亿,半年内新增4334万。中国作为全球最大的移动通信市场,手机游 戏(Mobile Game或 Wireless Game)产业一旦启动,将拥有广阔的市场前景 1。 从技术角度上说,手机游戏程序不同于其它应用程序,手机这种嵌入式设备也不同 于其它开发环境,二者都具有相当的特殊性。游戏是一种综合了图形图像、通信协议、 人工智能等多种技术的应用,对硬件性能有着苛刻的要求。与主流PC机相比,手机设 备处理能力、内存容量、屏幕尺寸和效果均较为有限。在
4、PC环境下都相当困难的游戏 开发在这样一种环境下如何实现丰富的效果,达到不错的性能,而且还要适应这种不同 的性能参数,则更是一种挑战。 此外,在针对于手机设备的开发过程中,同一游戏程序很难直接运行在不同的手机 设备上。这主要是由于不同品牌、不同型号的手机平台之间缺乏兼容性,即使是同一品 牌不同型号的手机往往也存在不小的差异。如何有效、快捷地将应用程序移植到如此众 多的手机平台上,也是在手机游戏开发中所面临的主要问题。 基于 Java2 Micro Edition 平台的手机网络游戏开发 2 1.21.2 手机网络游戏的开发现状和趋势 2003年,PC网络游戏快速发展和无线增值业务热潮催生了手机
5、网络游戏,游戏厂商 开始研发手机网游。2004年9月,数位红、美通无线、数字鱼3家游戏公司分别推出自 己的首款手机网游产品掌上奥运会 、 三界传说 、 大话三国 ,标志着国内手机网 游市场开始启动。2004年10月,盛大在收购数位红之后,开发出其第1款与PC网游同 步上市的手机网游传奇世界 。到2005年,图形化手机网络游戏激增,半年内即有数 十款游戏问世。2005年6月,盛大英特尔宣布携手共同开发国内手机游戏市场,手机网 游行业阵营开始空前壮大,继盛大、北京掌讯、美通之后,网易、空中等也纷纷加入, 国内手机网游厂商约30家。同时,从全球电信市场发展来看,手机娱乐服务是推动移 动数据业务发展的
6、重要力量。在现代生活节奏飞快的今天,手机就成为了缺乏足够交流 的人们之间互动娱乐交流的最佳平台。 手机游戏作为手机娱乐服务的重要应用, 伴随着移动通信网络和手机性能的不断提 高与完善,其盈利能力地位而愈发显示出其重要。据Gartner咨询公司综合2010年上半 年度的市场数据显示,2010年全球手机游戏业务营业收入将达到58亿美元。而较之手 机单机游戏, 手机网游则向大众提供了互动性更强的的娱乐交流平台, 为此产生的消费, 则带动了手机网游产业的发展与繁荣。而根据易观国际调查显示,手机游戏用户中手机 网游用户的比例正在逐年快速递增,2009年,中国手机游戏活跃用户数超过700万户, 其 中运行
7、手机网游的用户占总体手机游戏用户的比例超过40%。因此,在3G业务争夺中, 手机网游业务应是运营商、游戏开发商必须考虑的重要课题。 目前,国内手机网游虽仍受到无线网络环境等因素的限制,但是手机游戏产业合作 模式正日益发展成熟,同时,3G移动网络和手机性能的不断完善与提高,困扰手机网游 的海量数据传输问题也不再是阻碍手机游戏发展的技术难关, 开发大型手机网络游戏产 品的条件日趋成熟,手机网游业务将呈现快速增长的势头。 目前,国内手机网络游戏的盈利模式模仿借鉴PC网游,下载客户端收费、点卡计 时收费与虚拟道具收费等多种模式并存。而从目前PC端网游市场看,虚拟道具收费逐 渐占据收入的主导地位。这一点
8、同样可以由手机网游借鉴,由于虚拟道具收费模式允许 用户免费下载,游戏过程免费,用户可以根据游戏体验,自行选择购买游戏道具进行消 费,大大降低了用户进入网游的心理门槛。由用户控制消费额度,花费看上去不多,迎 合了国人一贯的消费心态,对手机用户无疑更具有吸引力,也有利于增强手机网游用户 的黏性。 分析表明: 在未来几年间,手机网游业务将进入快速发展期。这一时期,正是创造 手机网游界的“盛大传奇”最合适的进入时期。而其中,除产业链中的各方积极应对, 改善网络环境、收费模式等方面存在的瓶颈外,最为关键的还是需要能在当前的技术条 件下,开发出适应市场需求的手机网游,这也是本文要研究的主要内容。 基于 J
9、ava2 Micro Edition 平台的手机网络游戏开发 3 1.31.3 研究目标与研究内容 本文从理论角度阐述J2ME平台技术构成,梳理手机网络游戏设计框架,厘清游戏 开发中平台搭建、通信交互、界面设计、游戏移植等方面存在的技术难点,并通过开发 实例对关键技术进行剖析、验证。 主要研究内容如下: (1)介绍手机网络游戏与PC游戏开发的异同点,罗列、分析、比较现有手机网络 游戏开发平台的优缺点,并通过分析J2ME平台的体系结构及其中的关键技术,阐明采 用 J2ME 平台开发手机网络游戏的合理性。 (2)从一般到个案,研究手机网游的开发特点,得出手机网络游戏开发的总体框 架。 (3)以一个
10、研究实例,得出手机网络游戏开发的具体过程,包括客户端与服务器 端通信的设计与实现,游戏的总体设计、详细设计与实现,并以运行实例来得出其可行 性。 (4)由于手机设备间的巨大差异,同一款游戏程序很难直接运行在不同的手机设 备上。如何有效快捷地将应用程序移植到众多的手机平台上,也是手机游戏开发中面临 的主要问题。 研究用 C语言的预处理命令来定义不同手机设备造成的差异产生出适用于 Java语句和C预编译指令混合的源文件的移植方法。 1.41.4 论文结构 本文的内容组织结构如下: 第一章介绍课题研究的背景以及手机网络游戏的发展现状和趋势; 第二章介绍手机游戏开发的相关技术,包括手机游戏开发平台的选
11、择,J2ME 的基 础知识,重点是J2ME的体系结构,以及体系结构中配置和简表的选择; 第三章在总结手机网络游戏的特点的基础上阐述手机游戏开发的注意事项, 介绍了 游戏开发的基本流程,给出了手机网络游戏开发的总体框架; 第四章提出由游戏服务器、J2ME网络接口、手机客户端等三部分组成的手机网络 游戏总体架构,这也是手机网络游戏的基本架构。从此总体架构出发,提出基于J2ME 平台开展手机网络游戏设计的目标与需求,并就客户端与服务器通信进行具体设计; 第五章以具体的游戏为例介绍了手机网络游戏开发的具体过程, 重点阐述如何运用 J2ME类库对游戏主界面进行设计,并给出游戏运行的关键代码,再构建仿真平
12、台对游 戏进行测试; 第六章论述本文所提出的大规模移植方案; 第七章对全文的总结,并对接下来的工作进行了展望。 基于 Java2 Micro Edition 平台的手机网络游戏开发 4 2 手机游戏开发技术 2 手机游戏开发技术 目前,主流的手机应用软件开发平台很多,如J2ME、BREW、Symbian、Window Mobile 等,开发的首要问题就是选择合适的开发平台。 文中开发平台采用J2ME(Java 2 Micro Edition,Java2微型版) ,这是因为:首先,J2ME 系统本手是为了小型嵌入式设备而开发的,其体积小巧的特点非常适合手机应用环境。 然后,基于J2ME系统开发手
13、机网络游戏,能被大部分新型号的手机所支持,这个也预 示了改软件良好的兼容性。最后J2ME系统强大的功能体系,为实现手机网络游戏用户 和用户之间的信息的交互提供了强有力的技术保障。本章将分析J2ME平台的体系结构 及其中的关键技术。 2.12.1 手机软件开发平台的选择 随着无线网络的普及,用户对于手机智能化的要求越来越高,对于使用软件的需求 也越来越多,但如果使用的是基于C语言的实时操作系统,不仅开发速度慢,而且缺乏 动态加载应用程序的能力,这将限制手机上应用程序的开发效率。一方面,单纯依靠手 机厂商自身的软件开发能力难以满足市场需求,另一方面广大的软件开发商很难参与, 这无疑制约了新应用的推
14、广和普及。其次,虽然从前几年相比,目前的智能手机已经能 访问主流的web网页,但综合上网速率及费用来看,WAP(Wireless Application Protocol)仍是 目前手机访问Internet的主要方式,大部分手机也难以显示复杂图形及格式繁多的视频; WAP采用Brower/Server访问Internet的方式,功能有限;而WAP解决方案智能化有限,难 以访问本地存储区,进行在线数据交换时会增加服务器负荷,使服务器反应速度变慢, 限制了无线网络的应用。而J2ME则较好地规避了上述问题,J2ME基于Java语言,具有 以下优点 2: 一是动态传输。应用、服务和内容可以通过不同类型
15、的网络动态下载。 二是相对安全。类文件校验、明确定义应用程序编程接口和安全逐渐确保了第三方 应有程序行为是可靠的,不会对设备或者网络造成损害。 三是兼容性好。标准化语言组件和库,这意味着支持J2ME配置和描述所带来的约 束使应用和内容可以在设备之间灵活地传输。 四是离线获取。不用激活网络连接,应用就可以被使用。这降低了传输费用,减轻 了可能的网络故障带来的影响。 基于 Java2 Micro Edition 平台的手机网络游戏开发 5 五是面向对象。Java相对于当前用于无线软件开发的程序语言和工具来说具有更加 完善的抽象机制和更高级的程序构造,这使得应用开发更加有效。 六是开发普及。全球Ja
16、va软件开发者超过数百万,在高等院校,Java已和C语言一 样,被广泛用于教学和应用。 上述特性使第三方软件开发商很容易就可介入应用程序开发, 并可以方便地将应用 程序安装在手机上,开发周期相对也将大大缩短,而且还能支持应用程序的动态下载和 升级;J2ME提供了对HTTP协议的支持,使手机能和PC机一样,使用Client/Server方式 直接访问Internet,此外还能访问本地存储区,提供高效率的在线交易。J2ME应用程序除 了能够跟好地完善手机上已有的应用外,还能进一步增加了字典、图书、游戏、遥控家 电和定时提醒等新的应用,并能访问电子邮件、即时消息、证券和电子地图等信息。而 更可贵的是,J2ME技术相对较为友好,是通过补充现有的技术和标准循序渐进地完成, 没有为无线设备定义一个新的操作系统或一个完整的系统软件, 只是定义和标准化了一 种可移植的无线应用开发环境;主要是针对第三方应用开发商,将设备软件开发向第三 方开放,这个环境可以灵活地附加到设备制造商开发的已经存在的软件和硬件之上,并 不会对已经存在的系统软件造成影响。 综上,本文以J2ME 作为研究开