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1、2D赛车游戏的设计与实现摘 要随着电脑的普与，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、赛道以与各种图片的绘制，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s
2、ocket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的多人游戏运行比较流畅。关键词：2D，DirectX，赛车，游戏 / Design and Implementation of 2D Racing GameAbstractWith the popularity of computer games has become a major leisure activity for most young people , cars are expensive , and racing games for those wh
3、o 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 en
4、gine 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 sim
5、ilar 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
6、 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 录第一章绪论11.1研究背景与意义11.2赛车游戏开发环境和语言11.3赛车游戏的主要功能11.4赛车游戏开发的主要步骤2第二章 DIRECTX、游戏引擎和游戏结构32.1 DirectX概述32.2游戏引擎32.2.
7、1选用的游戏引擎结构42.3游戏结构52.4本章小结6第三章游戏逻辑83.1游戏主逻辑83.2单人游戏逻辑93.3多人游戏逻辑133.3.1多人游戏服务器端逻辑133.3.2多人游戏客户端逻辑153.4显示游戏胜利153.5本章小结16第四章赛车碰撞检测技术174.1边界矩形盒方法174.2颜色识别算法194.3本章小结24第五章 SOCKET网络通信实现多人游戏255.1 Socket简介255.1.1什么是Socket255.1.2 Windows Socket编程模型255.1.3游戏所使用的Socket模型315.2 粘包问题325.2.1 粘包出现的原因325.2.2 粘包问题解决办
8、法335.2.3 关闭优化算法345.3 多线程与Socket组合实现多人游戏345.3.1 多线程的使用345.3.2 多线程与socket的联用365.4 本章小结39第六章游戏调试与运行406.1 游戏程序的环境406.2游戏运行界面40结论42致43参考文献44第一章 绪论1.1研究背景与意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
9、替代的作用。随着国际国的游戏产业的发展，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
10、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。1.2赛车游戏开发环境和语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
11、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2D3D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。1.3赛车游戏的主要功能本设计可实现较真实的游戏音效、键盘接口、局域网通信等功能。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
12、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。1.4赛车游戏开发的主要步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；第二章 DirectX、游戏引擎和游戏结构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
13、是在Directx8.0上编写的。下面是Directx8.0、游戏引擎的一些介绍。2.1DirectX概述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、网络以与安装等容，由C+语言实现，遵循COM（组件对象模型）。你可以使用一样的代码，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
14、完成DirectX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
15、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另外一大亮点是可以更好地利用多线程资源，从而使游戏更有效地利用多核处理器。目前，已更新到DirectX12， 毫无疑问DirectX给游戏业带来了巨大的发展。 2.2游戏引擎游戏引擎是游戏中与游戏具体实现无关的核心技术部分，可以说是游戏的心脏，而游戏的部分就是场景模型、角色模型、动画、声音等其他控制部分。经过几十年不断的发展，现在的游戏引擎已经发展成一个由多个子系统共同构成的复杂系统。游戏引擎就是为了降低游戏开发者们重复劳动，节省开发时间和开发费用而诞生的，它封装了很多在游戏制作中常用的功能，让我们能直接调用这些功能而
