android_吃豆人畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告、文獻(xiàn)綜述

1、<p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告</p><p>　?。ê墨I(xiàn)綜述、外文翻譯）</p><p>　　題 目 基于Android手機(jī)平臺(tái)的吃豆人游戲設(shè)計(jì)與開發(fā) </p><p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）</b></p><p><b>　　開 題 報(bào) 告</b></p

2、><p>　　（包括選題的意義、可行性分析、研究的內(nèi)容、研究方法、</p><p>　　擬解決的關(guān)鍵問題、預(yù)期結(jié)果、研究進(jìn)度計(jì)劃等）</p><p>　　1. 選題的背景和意義</p><p><b>　　選題的背景</b></p><p>　　目前隨著移動(dòng)設(shè)備越來越普及以及移動(dòng)設(shè)備的硬件的提升，移動(dòng)

3、設(shè)備的功能越來越完善，他的系統(tǒng)平臺(tái)也日漸火熱起來。目前國內(nèi)最常見的移動(dòng)系統(tǒng)平臺(tái)有Symbian，iPhone，Windows Phone以及當(dāng)下正在逐步興起的Android。目前為止國內(nèi)已經(jīng)有很多Android系統(tǒng)的用戶。截止2010年第二季度Android系統(tǒng)的國內(nèi)市場占有率已經(jīng)過10%，在西歐以及北美智能手機(jī)市場占有率也在20%左右?？梢夾ndroid系統(tǒng)正在崛起之中。但是對于Android系統(tǒng)的應(yīng)用和開發(fā)在國內(nèi)仍然屬于起步和探索階

4、段。急需要大量的相關(guān)技術(shù)和人員的投入。</p><p>　　下面首先介紹一下Android系統(tǒng)。Android是基于Linux內(nèi)核的軟件平臺(tái)和操作系統(tǒng)，是Google在2007年11月5日公布的手機(jī)系統(tǒng)平臺(tái)，早期由Google開發(fā)，后由（Open Handset Alliance）開發(fā)。它采用了軟件堆層（Software stack，又名以軟件疊層）的架構(gòu)，主要分為三部分。低層以Linux核心工作為基礎(chǔ)，只提供

5、基本功能；其他的應(yīng)用軟件則由各公司自行開發(fā)，以Java作為編寫程式的一部分[1]。</p><p>　　手機(jī)游戲作為Android系統(tǒng)平臺(tái)的一個(gè)重要組成部分，正在被越來越多的人所重視。全球在使用的移動(dòng)電話已經(jīng)超過10億部，而且這個(gè)數(shù)字每天都在不斷增加。在除美國之外的各個(gè)發(fā)達(dá)國家，手機(jī)用戶都比計(jì)算機(jī)用戶多。手機(jī)游戲潛在的市場比其他任何平臺(tái)，比如PlayStation和GameBoy都要大。</p>&

6、lt;p>　　在學(xué)院和老師的支持和幫助下，我所在的手機(jī)開放實(shí)驗(yàn)室在2009年底就開始對Android系統(tǒng)進(jìn)行深入細(xì)致的研究。在國內(nèi)Android相關(guān)領(lǐng)域?qū)儆谳^早研究的一批，經(jīng)過老師和同學(xué)一年多的努力，在這個(gè)方面也積累了一定的知識(shí)和技能。所以希望通過這篇論文的研究，展示我這一年多來學(xué)習(xí)與實(shí)踐的成果，給本科四年的學(xué)習(xí)交上一份圓滿的答卷。</p><p><b>　　國內(nèi)外研究現(xiàn)狀</b>&

7、lt;/p><p>　　1.2.1 國內(nèi)外手機(jī)系統(tǒng)現(xiàn)狀</p><p>　　目前國外各軟硬件廠商已經(jīng)推出過多款手機(jī)操作系統(tǒng)。下面簡單介紹一下現(xiàn)主流手機(jī)操作系統(tǒng)。</p><p>　　現(xiàn)階段使用較廣泛大家也相對熟悉的手機(jī)操作系統(tǒng)是由諾基亞公司主導(dǎo)推出的Symbian操作系統(tǒng)。Symbian是為手機(jī)而設(shè)計(jì)的操作系統(tǒng)，它是一個(gè)實(shí)時(shí)性，多任務(wù)的純32位嵌入式的操作系統(tǒng)，具有低能

8、耗，內(nèi)存占用較少等特點(diǎn)?，F(xiàn)在流行的Symbian系統(tǒng)有以下四個(gè)版本，分別為S40、S60(第二版）、S60（第三版）、S60（第五版）。S60（第五版）為觸摸屏手機(jī)版本[2]。</p><p>　　iOS是由蘋果公司為iPhone開發(fā)的操作系統(tǒng)。它主要是給iPhone、iPod touch以及iPad使用。就像其基于的Mac OS X操作系統(tǒng)一樣，它也是以Darwin為基礎(chǔ)的。iOS的系統(tǒng)架構(gòu)分為四個(gè)層次：核心操

9、作系統(tǒng)層（the Core OS layer），核心服務(wù)層（the Core Services layer），媒體層（the Media layer），可輕觸層（the Cocoa Touch layer）。系統(tǒng)操作占用大概240MB的存儲(chǔ)器空間[3]。</p><p>　　相對國外手機(jī)系統(tǒng)百花齊放的局面，國內(nèi)手機(jī)操作系統(tǒng)則處于剛起步的階段。目前國內(nèi)還沒有自主研發(fā)并商品化的手機(jī)操作系統(tǒng)。當(dāng)然近些年來國內(nèi)企業(yè)和我國

10、政府在這方也投入了大量的人力和物力。同時(shí)也取得了一定成果。</p><p>　　在2009年8月，由中國移動(dòng)所主導(dǎo)開發(fā)OPhone平臺(tái)面世。OPhone平臺(tái)采用開源的Linux作為系統(tǒng)內(nèi)核，借鑒并兼容Android平臺(tái)，集成靈活高效的Java應(yīng)用框架，充分借鑒當(dāng)下主流手機(jī)操作系統(tǒng)所具有的良好用戶體驗(yàn)，提供了一套完整的電話解決方案和各類移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)解決方案[4]。</p><p>　　1.2

11、.2 國內(nèi)外手機(jī)應(yīng)用現(xiàn)狀</p><p>　　隨著3G在中國的全面啟動(dòng)，它所帶來的巨大機(jī)遇和新生力量，大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)正不斷深入展開。但不可否認(rèn)的是我國在通信領(lǐng)域中相比許多發(fā)達(dá)國家仍然存在著不小的差距，就在國人還在為EDGE（即增強(qiáng)型數(shù)據(jù)速率GSM演進(jìn)技術(shù)。EDGE是一種從GSM到3G的過渡技術(shù))[5]這種傳輸速度僅能達(dá)到384KB/秒的2.75G過渡技術(shù)而欣喜的時(shí)候，國外早已開始試行HSDPA（高速下行分組接入

12、,是一種移動(dòng)通信協(xié)議，亦稱為3.5G）這種3.5G技術(shù)，傳輸速度更可達(dá)到驚人的數(shù)兆每秒，而基于其上所開發(fā)的延伸功能更是數(shù)不勝數(shù)，所以國內(nèi)外手機(jī)應(yīng)用也存在的較大的差異。但國內(nèi)外對手機(jī)應(yīng)用的需求方向是大致相似的，主要集中在信息服務(wù)，娛樂，學(xué)習(xí)這些方面。</p><p>　　目前手機(jī)應(yīng)用中數(shù)量最大，使用人數(shù)最多的應(yīng)用類型是手機(jī)游戲。該類應(yīng)用作為傳統(tǒng)手機(jī)應(yīng)用，在各個(gè)平臺(tái)上發(fā)展已近相對完善，手機(jī)上對各種流媒體的播放也已完美

13、的支持。各類傳統(tǒng)PC游戲廠商也已進(jìn)入手機(jī)領(lǐng)域。根據(jù)iResearch艾瑞市場咨詢整理的國外數(shù)據(jù)顯示，全球手機(jī)游戲市場的收入規(guī)模在2005年達(dá)到了102億美元， 2008年達(dá)到520億美元[6] 。07年之后，手機(jī)游戲市場增速開始減緩，傳統(tǒng)手機(jī)游戲逐漸顯現(xiàn)頹勢，市場增長主要由基于智能手機(jī)平臺(tái)的游戲所帶動(dòng)。所以Android游戲進(jìn)入智能手機(jī)游戲市場，必將打破原有格局，開辟手機(jī)游戲新紀(jì)元。</p><p>　　其他方面

14、較為熱門的有基于地理位置的信息服務(wù)（Location Based Service LBS）它是通過電信移動(dòng)運(yùn)營商的無線電通訊網(wǎng)絡(luò)(如GSM網(wǎng)、CDMA網(wǎng))或外部定位方式(如GPS)獲取移動(dòng)終端用戶的位置信息(地理坐標(biāo)，或大地坐標(biāo))，在GIS(Geographic Information System，地理信息系統(tǒng))平臺(tái)的支持下，為用戶提供相應(yīng)服務(wù)的一種增值業(yè)務(wù)。例如手機(jī)定位，導(dǎo)航服務(wù)[7]。</p><p>　　

15、近年來十分熱門的網(wǎng)絡(luò)社交服務(wù)（Social Networking Services）也已進(jìn)入到手機(jī)客戶端領(lǐng)域。例如國內(nèi)有名的社交網(wǎng)站人人網(wǎng)已經(jīng)針對Iphone，android，塞班等手機(jī)平臺(tái)推出了手機(jī)客戶端。國外最大的社交Fackbook也已經(jīng)傳出正在進(jìn)行針對手機(jī)的產(chǎn)品的研發(fā)。Twiter,Myspace等國外知名社交類網(wǎng)站都已經(jīng)推出手機(jī)版?？诒W(wǎng)在今年也已經(jīng)推出針對多個(gè)手機(jī)平臺(tái)的客戶端程序。MSN，QQ等即時(shí)通信類的應(yīng)用也已經(jīng)在各個(gè)主

16、流手機(jī)平臺(tái)推出。</p><p>　　手機(jī)辦公類軟件在手機(jī)上也正日趨完善，在手機(jī)上編輯查看各類文檔已經(jīng)實(shí)現(xiàn)，在android平臺(tái)上的QuickOffice就是這樣的軟件。在Google Market（一個(gè)谷歌針對android系統(tǒng)用戶所開發(fā)的應(yīng)用商場）上已經(jīng)有過萬的企業(yè)應(yīng)用辦公套件。</p><p><b>　　1.3 發(fā)展趨勢</b></p><

17、p>　　根據(jù)對谷歌電子市場中的Android應(yīng)用程序的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，該市場中絕大部分是游戲軟件。Android平臺(tái)的開放性及服務(wù)免費(fèi)大大降低了應(yīng)用開發(fā)的門檻，使得開發(fā)者在游戲開發(fā)中投入成本相對較少。而隨著技術(shù)的發(fā)展手機(jī)終端的特性使其具備了地理位置、重力感應(yīng)、觸摸控制等固定終端所不具備的特性，更容易開發(fā)出極具創(chuàng)意的游戲產(chǎn)品。Android設(shè)備數(shù)量的持續(xù)增長使得這個(gè)市場對優(yōu)質(zhì)游戲的需求越來越大。</p><p>　

18、　Android平臺(tái)上的游戲相比應(yīng)用軟件，不需要進(jìn)行嚴(yán)格的市場細(xì)分，不需要針對目標(biāo)用戶量身定制。這是因?yàn)橛螒蛲婕业暮诵男枨笫墙y(tǒng)一的，那就是：娛樂與打發(fā)時(shí)間(乃至更高層面的競技需求和群體認(rèn)同需求)，這種需求附著于特定的社會(huì)發(fā)展階段，不受地域的限制，甚至于能夠穿透文化壁壘。因此，絕大多數(shù)種類的游戲都具備傳染性與普適性，每一個(gè)售出的游戲都像一個(gè)火種，將會(huì)點(diǎn)燃周圍潛在玩家的激情，激情的火焰迅速蔓延，最終吞噬整個(gè)需求市場，當(dāng)然前提是開發(fā)的游戲是高

19、質(zhì)量的。</p><p>　　此外，幾乎每一個(gè)Android手機(jī)用戶都是游戲的需求者，都是潛在的顧客，現(xiàn)今的1000多萬Android用戶不過是冰山一角，另根據(jù)IDC機(jī)構(gòu)預(yù)計(jì)在2013年Android手機(jī)用戶將達(dá)到6800萬，所以Android手機(jī)游戲的需求也將不斷擴(kuò)充。</p><p>　　在Android系統(tǒng)面世短短兩年時(shí)間內(nèi)， Android以勢如破竹之勢，迅速的蠶食著其他手機(jī)廠商在

20、市場中的份額，而終端市場幾乎每隔一天就會(huì)有新的Android機(jī)型問世。另據(jù)國外媒體報(bào)道，Android應(yīng)用軟件數(shù)量已經(jīng)突破13萬大關(guān)。業(yè)內(nèi)由此預(yù)期，Android平臺(tái)可能會(huì)在未來幾個(gè)月內(nèi)將躋身手機(jī)操作系統(tǒng)前三甲，并獲得亞軍的地位。</p><p>　　雖然Android系統(tǒng)前景廣闊，但是基于該平臺(tái)的手機(jī)游戲開發(fā)也面臨著各種問題。平臺(tái)硬件差異，代碼分裂，用戶沒有良好的付費(fèi)習(xí)慣等等缺點(diǎn)一直被Android游戲開發(fā)者詬

21、病，但是Android快速的發(fā)展卻使開發(fā)者又無法放棄這塊大蛋糕，所以其他手機(jī)平臺(tái)的開發(fā)者也慢慢轉(zhuǎn)向Android游戲開發(fā)。</p><p>　　綜上所述，在今后幾年內(nèi)Android游戲應(yīng)用將會(huì)成為手機(jī)應(yīng)用市場的主流應(yīng)用，并且需要大量人力物力的投入。</p><p><b>　　2．研究的基本內(nèi)容</b></p><p>　　根據(jù)近一年來學(xué)習(xí)An

22、droid平臺(tái)游戲動(dòng)畫的經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合現(xiàn)在已有技術(shù)，基于游戲動(dòng)畫設(shè)計(jì)的基本原理。設(shè)計(jì)一個(gè)基于Android平臺(tái)的吃豆人的游戲應(yīng)用。</p><p>　　設(shè)計(jì)制作吃豆人游戲的目的在于主要實(shí)現(xiàn)一套Android游戲開發(fā)的解決方案，解決目前在Android游戲開發(fā)中所面臨的幾大問題。主要有游戲的關(guān)卡切換，游戲地圖數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)、應(yīng)用多種手機(jī)內(nèi)置傳感器進(jìn)行游戲控制、游戲動(dòng)畫的實(shí)現(xiàn)、基于圖形的碰撞檢測、數(shù)據(jù)在手機(jī)系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)上存

23、儲(chǔ)及人工智能的實(shí)現(xiàn)。</p><p>　　解決這些在Android游戲開發(fā)中所共同面臨的問題，對于Android游戲的開發(fā)效率與Android游戲的質(zhì)量有著極大的幫助作用。</p><p><b>　　2.1 基本框架</b></p><p>　　首先基于Android平臺(tái)特性，把本應(yīng)用主要?jiǎng)澐譃槲宕竽K分別為：程序控制界面、數(shù)據(jù)持久化模塊，網(wǎng)

24、絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸模塊，游戲邏輯模塊，游戲音效模塊。</p><p>　　程序體系結(jié)構(gòu)如下圖所示：</p><p>　　圖1.1 程序體系結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　本程序主要通過程序控制界面和用戶進(jìn)行交互， 用戶通過該界面上的相應(yīng)選項(xiàng)進(jìn)行游戲，控制怪物進(jìn)行游戲，提交游戲積分，存儲(chǔ)游戲積分，播放游戲音樂等各項(xiàng)功能。程序控制界面同時(shí)也負(fù)責(zé)各模塊間的數(shù)據(jù)傳輸。</p>

25、;<p>　　游戲邏輯模塊主要功能是負(fù)責(zé)游戲畫面的繪制，游戲中敵對怪物人工智能的實(shí)現(xiàn)，以及用戶輸入的控制的響應(yīng)（如鍵盤，導(dǎo)航鍵和屏幕輸入）。 本模塊主要解決游戲引擎的實(shí)現(xiàn)、應(yīng)用多種手機(jī)內(nèi)置傳感器進(jìn)行游戲控制和游戲的人工智能的問題，實(shí)現(xiàn)該模塊能使用戶得到更好的動(dòng)畫體驗(yàn)和游戲操控體驗(yàn)，明顯提升游戲的用戶好感動(dòng)和實(shí)用性。</p><p>　　下圖是游戲邏輯塊的體系結(jié)構(gòu),游戲邏輯模塊主要分為人工智能、游戲繪

26、圖引擎和人機(jī)交互控制。</p><p>　　圖1.2 吃豆人程序游戲邏輯模塊結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　數(shù)據(jù)持久化模塊主要負(fù)責(zé)游戲中所產(chǎn)生的內(nèi)存數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)化成可存儲(chǔ)的XML數(shù)據(jù)。該模塊包含XML數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)定義、XML生成和XML數(shù)據(jù)解析。本模塊的主要解決Android系統(tǒng)中數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的問題。</p><p>　　具體結(jié)構(gòu)如下圖所示：</p><p>

27、;　　圖1.3吃豆人程序體數(shù)據(jù)持久化圖</p><p>　　網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸模塊主要功能為提交用戶游戲評分至網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器中。該模塊主要用來實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)積分榜功能。讓原本單機(jī)的游戲具有網(wǎng)絡(luò)競賽的功能。提升游戲的可玩性，吸引更多用戶使用游戲。</p><p>　　游戲音效模塊提供游戲音樂的播放和關(guān)閉的功能，其向主控制界面暴露開啟和關(guān)閉音樂的接口。</p><p>　　2.2 研究

28、的重點(diǎn)和難點(diǎn)</p><p>　　根據(jù)本人在Android游戲編程上所遇到的問題，現(xiàn)將研究吃豆人游戲應(yīng)用中所遇到的問題總結(jié)如下：</p><p>　　（1）基于Android游戲動(dòng)畫的實(shí)現(xiàn)。所有計(jì)算機(jī)游戲的圖形的核心都是動(dòng)畫，在J2ME手機(jī)游戲中，MDIP2.0以上版本提供了一個(gè)有助于游戲制作的開發(fā)包，該開發(fā)包核心為Sprite，使用該類能夠簡單管理動(dòng)畫角色的圖像[9]?；诖宋覍⑸钊胙芯?/p>

29、J2ME中Sprite類在Android平臺(tái)上移植和使用的可能性。提高Android游戲中動(dòng)畫展示的效果和效率，解決Android系統(tǒng)中動(dòng)畫實(shí)現(xiàn)的問題。</p><p>　?。?）游戲地圖的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的表示。解決此問題主要解決在Android平臺(tái)中如何高效的對復(fù)雜的游戲地圖進(jìn)行存儲(chǔ)和解析，合理有效的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)對提高游戲整體的效率極大地幫助。</p><p>　?。?）游戲動(dòng)畫中的碰撞檢測問題。

30、在游戲中，經(jīng)常需要進(jìn)行碰撞檢測，例如在吃豆人游戲中如何檢測到吃豆人吃到豆子、吃豆人是否被怪物吃掉，都是檢測兩個(gè)物體是否發(fā)生碰撞，然后根據(jù)檢測的結(jié)果做出不同的處理。進(jìn)行碰撞檢測的物體可能不同的形狀，這就給碰撞檢測的算法帶來了許多的問題。如何高效正確的進(jìn)行圖像的碰撞檢測將是我吃豆人游戲中解決的重點(diǎn)問題。</p><p>　　（4）游戲人工智能算法的實(shí)現(xiàn)。在游戲軟件中，游戲的人工智能的高低直接決定了游戲互動(dòng)性和可玩性。

31、而尋路問題又是人們研究的熱點(diǎn)問題之一。在吃豆人游戲中，需要設(shè)計(jì)怪物主動(dòng)跟蹤玩家的人工智能算法，并且可以通過參數(shù)對怪物的“聰明度”進(jìn)行調(diào)節(jié)。</p><p>　?。?）人機(jī)交互界面的友好性。優(yōu)美的圖像界面將會(huì)給使用者帶來舒適和美感，在吃豆人游戲中，設(shè)計(jì)出時(shí)尚美觀的界面和游戲圖片，給使用者留下良好的印象，提高游戲的品質(zhì)。</p><p>　　2.3 擬解決的關(guān)鍵問題</p>&l

32、t;p>　　關(guān)于Android游戲動(dòng)畫的解決方案，我準(zhǔn)備實(shí)現(xiàn)一個(gè)相對高效并且簡單易用的游戲引擎，或者從其他手機(jī)平臺(tái)移植相對較為成熟的游戲動(dòng)畫引擎。解決此問題可以為吃豆人游戲以及其他類似的動(dòng)畫游戲提供流暢的動(dòng)畫效果，實(shí)現(xiàn)游戲引擎同時(shí)也可以提高游戲動(dòng)畫的代碼復(fù)用率，提高游戲編程的效率。</p><p>　　深入理解Android 系統(tǒng)的Dalvik虛擬機(jī)工作機(jī)制。由于Android平臺(tái)使用Java語言進(jìn)行開發(fā)，

33、谷歌的工程師改寫了Java ME的虛擬機(jī)。眾所周知虛擬機(jī)的垃圾回收會(huì)造成系統(tǒng)資源的消耗，影響游戲動(dòng)畫的流暢性。解決虛擬機(jī)垃圾回收時(shí)所造成的占用系統(tǒng)資源較大的問題，可以提高游戲的流暢性，提升用戶的游戲體驗(yàn)。</p><p>　　解決游戲人工智能的解決方案，吃豆人游戲中，地圖尋路問題并非如此簡單，必須考慮多方面的因素，比如游戲地圖的文件結(jié)構(gòu)、是否可通以及目標(biāo)點(diǎn)所在的磚塊是否可通等。解決吃豆人游戲中的地圖尋徑問題。并查

34、找A*，啟發(fā)式搜索算法[10]，遺傳算法等算法在本應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)的可能性。</p><p>　　觸屏以及重力感應(yīng)器等操控方式的處理問題。在Android平臺(tái)中相對傳統(tǒng)的手機(jī)系統(tǒng)，Android系統(tǒng)提供多種傳感器的調(diào)用接口。探索使用手機(jī)導(dǎo)航球，重力感應(yīng)，觸屏操作等新型操控模式提高用戶操作體驗(yàn)。</p><p>　　3．研究的方法及措施</p><p>　　利用網(wǎng)絡(luò)查閱國內(nèi)

35、外相關(guān)資料，利用數(shù)據(jù)庫資源瀏覽大量的期刊與文獻(xiàn)，進(jìn)行分析與研究。深入國內(nèi)外android系統(tǒng)開發(fā)者社區(qū)，與一線開發(fā)者進(jìn)行交流，獲取更多信息與技術(shù)。 應(yīng)用擬采用Java實(shí)現(xiàn)，模塊化結(jié)構(gòu)，獨(dú)立開發(fā)各個(gè)功能模塊，盡量降低各模塊之間的耦合，在各個(gè)功能模塊實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)上構(gòu)建靈活方便的UI界面。 </p><p><b>　　4．預(yù)期研究成果</b></p><p>　　在新的Go

36、ogle Android智能手機(jī)平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)吃豆人游戲，游戲分為十個(gè)關(guān)卡，每個(gè)關(guān)卡經(jīng)過仔細(xì)的設(shè)計(jì)，按照難度依次遞進(jìn)。游戲的主要功能包括：每關(guān)有3個(gè)怪物，吃豆人在設(shè)計(jì)的關(guān)卡地圖中吃光所有的豆子和其他特殊作用的物品為過關(guān)。吃豆人在運(yùn)動(dòng)過程中如果和怪物相遇那么吃豆人死亡；游戲提供多種道具，包括加分道具，怪物減速道具，生命道具，吃豆人吃到每個(gè)不同道具時(shí)根據(jù)道具的預(yù)定義行為進(jìn)行處理；吃豆人控制方式包括使用觸屏控制，軟鍵盤以及重力感應(yīng)器；支持背景音樂

37、，暫停等操作；支持全球排行榜；通關(guān)后地圖重新開始，不過每關(guān)的怪物增加為4個(gè)。</p><p>　　完成畢業(yè)論文和畢業(yè)設(shè)計(jì)以及畢業(yè)答辯。</p><p>　　開發(fā)游戲能發(fā)布到國內(nèi)外公共Android應(yīng)用平臺(tái)上，例如移動(dòng)的MM市場和谷歌的電子市場。</p><p>　　為本應(yīng)用申請軟件著作權(quán)。</p><p>　　5．研究工作進(jìn)度計(jì)劃</p

38、><p>　　2010年第7學(xué)期 </p><p>　　第6-9周 查閱文獻(xiàn)</p><p>　　第10-12周 文獻(xiàn)綜述和外文翻譯</p><p>　　第12-15周 撰寫開題報(bào)告</p><p>　　第16-17周 程序設(shè)計(jì)與開發(fā)</p><p>　　2011年第8學(xué)期 </p&g

39、t;<p>　　第1-9周 程序設(shè)計(jì)與開發(fā)</p><p>　　第10-12周 撰寫畢業(yè)論文</p><p>　　第13-14周 論文的答辯與修改</p><p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）</b></p><p><b>　　文 獻(xiàn) 綜 述</b></p><

40、p>　?。ò▏鴥?nèi)外現(xiàn)狀、研究方向、進(jìn)展情況、存在問題、參考依據(jù)等）</p><p>　　Android手機(jī)游戲開發(fā)研究現(xiàn)狀</p><p>　　1. 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀</p><p>　　今天的手機(jī)不在是單純的通訊工具，已經(jīng)成為了集通訊、PIM、音樂、電影、游戲娛樂等為一體的個(gè)人便攜終端。手機(jī)在通訊功能以外的綜合附加值越高，加之便攜的特性，使得人們對手機(jī)的依賴

41、性越強(qiáng)[12]。</p><p>　　游戲作為日常休閑的娛樂活動(dòng)，歷經(jīng)了電視游戲、電腦單機(jī)游戲、電腦網(wǎng)絡(luò)游戲這幾個(gè)階段?，F(xiàn)在，游戲作為一個(gè)產(chǎn)業(yè)，可以看出游戲市場有著非常龐大的需求。</p><p>　　手機(jī)游戲的出現(xiàn)，給手機(jī)和游戲市場帶來了新的活力，由于娛樂時(shí)不受時(shí)間和地點(diǎn)的限制，手機(jī)游戲已經(jīng)成為大眾娛樂的又一新選擇。隨著科技的發(fā)展，現(xiàn)在手機(jī)的功能也越來越多，越來越強(qiáng)大。而手機(jī)游戲也遠(yuǎn)遠(yuǎn)不

42、是我們印象中的什么“俄羅斯方塊”“貪吃蛇”之類畫面簡陋，規(guī)則簡單的游戲，進(jìn)而發(fā)展到了可以和掌上游戲機(jī)媲美，具有很強(qiáng)的娛樂性和交互性的復(fù)雜形態(tài)了。</p><p>　　近期在iPhone和Android平臺(tái)上火爆的游戲憤怒的小鳥游戲，采用優(yōu)美的動(dòng)畫，先進(jìn)的物理游戲引擎以及獨(dú)特的創(chuàng)意，成為了本年度最受用戶喜歡的手機(jī)游戲之一[13]。其制作公司僅在Android平臺(tái)的廣告收入就達(dá)100萬美元每月。</p>

43、<p>　　可見手機(jī)游戲已經(jīng)從單一內(nèi)容到多元內(nèi)容，從簡單畫面和音樂進(jìn)入到了復(fù)雜的多媒體效果之中。為了實(shí)現(xiàn)手機(jī)游戲豐富的動(dòng)畫效果和良好的用戶體驗(yàn)，一些原本在PC上的游戲動(dòng)畫引擎也被移植到了手機(jī)這個(gè)平臺(tái)上，例如Androids上的OpenGL ES 游戲動(dòng)畫庫（OpenGL for Embedded Systems 是OpenGL 三維圖形 API 的子集，針對手機(jī)、PDA和游戲主機(jī)等嵌入式設(shè)備而設(shè)計(jì)[14]）、BOX2D物理游

44、戲引擎（該引擎主要用來模擬物理碰撞和物理運(yùn)動(dòng)）。</p><p>　　在手機(jī)游戲動(dòng)畫效果提升的同時(shí)，新硬件功能(比如重力感應(yīng)、多點(diǎn)觸控)的加入，也促使了一些創(chuàng)新的手機(jī)游戲的推出。如重力滾動(dòng)球的游戲就是根據(jù)手機(jī)重力感應(yīng)功能編寫而成。IPhone上的街頭霸王、刺客信條等游戲就使用到了多點(diǎn)觸控這一功能。</p><p>　　綜上所述現(xiàn)階段手機(jī)游戲的開發(fā)也進(jìn)入了一個(gè)新的階段，在這個(gè)階段的開發(fā)中手機(jī)

45、游戲不僅需要豐富的編程經(jīng)驗(yàn)，還需要對新型手機(jī)特點(diǎn)，用戶需求新的娛樂需求的進(jìn)一步發(fā)掘，從而開發(fā)出符合用戶使用習(xí)慣，吸引用戶的游戲。</p><p><b>　　2．研究方向</b></p><p>　　2.1 Android系統(tǒng)架構(gòu)研究</p><p>　　Android平臺(tái)是一組面向移動(dòng)設(shè)備的軟件包，它包含了一個(gè)操作系統(tǒng)、中間件和關(guān)鍵應(yīng)用程序。

46、Android是一組面向移動(dòng)設(shè)備的軟件包（目前不僅限于移動(dòng)手機(jī)領(lǐng)域，Android也已經(jīng)進(jìn)入其他嵌入式領(lǐng)域，如汽車中控臺(tái)，MP3/MP4等），包含了一個(gè)操作系統(tǒng)，中間件和關(guān)鍵應(yīng)用程序。Android SDK 的預(yù)覽版提供了必需的開發(fā)工具和應(yīng)用程序接口，基于這些，我們就可以使用Java編程語言在Android平臺(tái)上開發(fā)應(yīng)用程序了[15]。</p><p>　　Android系統(tǒng)架構(gòu)基本分為應(yīng)用（Appli

47、cations），應(yīng)用框架（Application Frameworks），庫函數(shù)（Libraries），運(yùn)行時(shí)環(huán)境（Android Runtime），Linux 內(nèi)核（Linux Kernel）。下方圖表顯示了Android操作系統(tǒng)的主要組件[15]。</p><p>　　圖2.1 Android系統(tǒng)架構(gòu)圖</p><p><b>　　1.應(yīng)用程序</b><

48、/p><p>　　Android會(huì)同一系列核心應(yīng)用程序包一起發(fā)布，該應(yīng)用程序包包括email客戶端，SMS短消息程序，日歷，地圖，瀏覽器，聯(lián)系人管理程序等。所有的應(yīng)用程序都是使用JAVA語言編寫的。</p><p><b>　　2.應(yīng)用程序框架</b></p><p>　　開發(fā)人員也可以完全訪問核心應(yīng)用程序所使用的API框架。該應(yīng)用程序的架構(gòu)設(shè)計(jì)簡

49、化了組件的重用;任何一個(gè)應(yīng)用程序都可以發(fā)布它的功能塊并且任何其它的應(yīng)用程序都可以使用其所發(fā)布的功能塊(不過得遵循框架的安全性限制)。同樣，該應(yīng)用程序重用機(jī)制也使用戶可以方便的替換程序組件。</p><p><b>　　3.系統(tǒng)運(yùn)行庫</b></p><p>　　Android 包含一些C/C++庫，這些庫能被Android系統(tǒng)中不同的組件使用。它們通過 Android

50、 應(yīng)用程序框架為開發(fā)者提供服務(wù)。Android 包括了一個(gè)核心庫，該核心庫提供了JAVA編程語言核心庫的大多數(shù)功能。</p><p>　　4.Android運(yùn)行時(shí)</p><p>　　每一個(gè)Android應(yīng)用程序都在它自己的進(jìn)程中運(yùn)行，都擁有一個(gè)獨(dú)立的Dalvik虛擬機(jī)實(shí)例。Dalvik被設(shè)計(jì)成一個(gè)設(shè)備可以同時(shí)高效地運(yùn)行多個(gè)虛擬系統(tǒng)。 Dalvik虛擬機(jī)執(zhí)行(.dex)的Dalvik可執(zhí)行

51、文件，該格式文件針對小內(nèi)存使用做了優(yōu)化。同時(shí)虛擬機(jī)是基于寄存器的，所有的類都經(jīng)由JAVA編譯器編譯，然后通過SDK中 的“dx” 工具轉(zhuǎn)化成“.dex”格式由虛擬機(jī)執(zhí)行。</p><p>　　Dalvik虛擬機(jī)依賴于linux內(nèi)核的一些功能，比如線程機(jī)制和底層內(nèi)存管理機(jī)制。</p><p>　　5.Linux 內(nèi)核</p><p>　　Android 的核心系統(tǒng)服務(wù)

52、依賴于 Linux 2.6 內(nèi)核，如安全性，內(nèi)存管理，進(jìn)程管理， 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧和驅(qū)動(dòng)模型。 Linux 內(nèi)核也同時(shí)作為硬件和軟件棧之間的抽象層。</p><p>　　2.2 Android游戲開發(fā)研究</p><p>　　Android系統(tǒng)開發(fā)采用JAVA語言，使用Google Android SDK和Eclipse IED進(jìn)行應(yīng)用程序的開發(fā)。在Android SDK 附帶 Android

53、Emulator，是一個(gè)運(yùn)行在PC端的手機(jī)模擬器，在開發(fā)中可以使用這個(gè)模擬器來運(yùn)行自己編寫的應(yīng)用程序。 </p><p>　　2.2.1 Android游戲引擎研究</p><p>　　簡單地說，游戲引擎就是“用于控制所有游戲功能的主程序”，從計(jì)算碰撞、物理系統(tǒng)和物體的相對位置，到接受玩家的輸入，以及聲音的輸出等等功能都是游戲引擎需要負(fù)責(zé)的事情。它扮演著中場發(fā)動(dòng)機(jī)的角色，把游戲中的所有元素

54、捆綁在一起，在后臺(tái)指揮它們有序地工作[16]。</p><p>　　經(jīng)過不斷的進(jìn)化，如今的手機(jī)游戲引擎已經(jīng)發(fā)展為由多個(gè)子系統(tǒng)共同構(gòu)成的復(fù)雜系統(tǒng)，從建模、動(dòng)畫到光影、粒子特效，從物理系統(tǒng)、碰撞檢測到文件管理、網(wǎng)絡(luò)特性，還有專業(yè)的編輯工具和插件。Android平臺(tái)經(jīng)過2年的發(fā)展，通過移植其他平臺(tái)優(yōu)秀的游戲引擎也出現(xiàn)了多款游戲引擎。例如由國人開發(fā)的LGame（基于Graphics API）游戲引擎，Rokon游戲引擎（

55、基于OpenGL ES），WiEngine游戲引擎等等。</p><p>　　但是這些引擎總是存在這樣或者那樣的問題，例如缺少開發(fā)文檔，引擎設(shè)計(jì)不完善。特別是這些游戲引擎在處理復(fù)雜圖形時(shí)效果始終不夠理想。 雖然目前手機(jī)硬件平臺(tái)相比以前有了較大的發(fā)展和進(jìn)步，但是對于一些復(fù)雜游戲圖形的處理仍然顯得有些“不給力”。</p><p>　　為了提高游戲引擎處理復(fù)雜圖形的效率一些游戲引擎也提出了一些新

56、的解決方案。例如WiEngine2.0版本中就采用Java JNI 調(diào)用C++ Native代碼進(jìn)行編寫，這一方法提高了處理復(fù)雜游戲動(dòng)畫的效率。采用C++編寫雖然提高了代碼執(zhí)行的效率，但是增加了代碼編寫的時(shí)間，同時(shí)也給程序調(diào)錯(cuò)和移植帶來了巨大的問題。</p><p>　　2.2.2 Android游戲人工智能算法的研究</p><p>　　游戲中的人工智能（Artificial Intel

57、ligence，簡稱AI），是指用來控制游戲中各種活動(dòng)對象行為的邏輯。大部分游戲，特別是角色扮演類游戲都需要人工智能，在游戲中玩家是主要人物，而游戲中的其他人物由人工智能操縱。游戲開發(fā)領(lǐng)域中的人工智能設(shè)計(jì)越來越被游戲開發(fā)者和玩家重視，因?yàn)樗芙o玩家提供更大的挑戰(zhàn)性，從而增加游戲的可玩性，一款游戲的生命力正在于游戲的可玩性。</p><p>　　在吃豆人應(yīng)用中路徑搜索是游戲AI的需要解決最基本的問題之一。<

58、/p><p>　　在當(dāng)今游戲工業(yè)界,A*算法是被大家最廣泛使用的人工智能尋路算法,也是最有效的最短路徑搜索算法之一。A*算法實(shí)際上是一種基于廣度優(yōu)先搜索的啟發(fā)式搜索算法,通常采用估價(jià)函數(shù)對當(dāng)前的搜索位置進(jìn)行評估。標(biāo)準(zhǔn)的A*算法根據(jù)Closed表對路徑進(jìn)行逆向提取,當(dāng)存在死路的時(shí),它會(huì)把走向死路的點(diǎn)也包含進(jìn)去,造成走彎路的現(xiàn)象,從而能得到解[17]。 </p><p>　　另外在游戲中經(jīng)常使用的

59、AI算法還有遺傳算法，他是一種隨機(jī)的群體搜索算法,它是模擬達(dá)爾文的遺傳選擇和自然淘汰的生物進(jìn)化過程的計(jì)算模型,是一種通過模擬自然進(jìn)化過程搜索最優(yōu)解的方法[18]。</p><p><b>　　3．進(jìn)展情況</b></p><p>　　由于手機(jī)本身CPU計(jì)算條件的限制，A*和遺傳算法是否可以在Android手機(jī)平臺(tái)上高效的使用還有待進(jìn)一步的檢驗(yàn)。通過在手機(jī)上實(shí)現(xiàn)這兩種算

60、法，比較其優(yōu)缺點(diǎn)，結(jié)合兩種算法的優(yōu)勢，設(shè)計(jì)一種高效的算法應(yīng)用在吃豆人游戲中，將是我接下來的主要目標(biāo)。</p><p>　　對于游戲引擎的開發(fā)方面，著手研究Roken 游戲引擎,LGame游戲引擎，J2ME中的精靈類，通過參考其示例程序了解引擎原理及架構(gòu)。研究以上游戲引擎能否滿足吃豆人游戲動(dòng)畫的需求，并且比較各個(gè)游戲引擎的性能。</p><p>　　游戲操控方面參考Google Androi

61、d開發(fā)文檔，熟悉重力感應(yīng)，多點(diǎn)觸控，方向鍵以及手機(jī)鍵盤的API，結(jié)合已有技術(shù)實(shí)現(xiàn)游戲操作的多元化。</p><p><b>　　存在問題</b></p><p>　　根據(jù)本人在Android游戲編程上所遇到的問題，現(xiàn)將研究吃豆人游戲應(yīng)用中所遇到的問題總結(jié)如下：</p><p>　　（1）由于Google 對Android系統(tǒng)更新過快，目前市場上

62、流通的Android系統(tǒng)版本多達(dá)5種，由于高版本的系統(tǒng)對于低版本的系統(tǒng)并不兼容，所以給我們編程上帶來了諸多的問題，如何使編寫的程序在盡量多的系統(tǒng)上正確的運(yùn)行將是我所解決的首要問題。</p><p>　?。?）在手機(jī)編程上另一個(gè)令人頭痛的問題是手機(jī)硬件上的差異（屏幕、處理器、內(nèi)存容量等）。由于硬件的差異，導(dǎo)致程序的移植性不強(qiáng)，相同的程序在相同系統(tǒng)版本的不同手機(jī)上不能正常運(yùn)行，在編程中如何對代碼進(jìn)行優(yōu)化，使我的程序能

63、在更多的手機(jī)上正常運(yùn)行也是現(xiàn)在所面臨的重要問題之一。</p><p>　?。?）基于Android游戲動(dòng)畫的實(shí)現(xiàn)的問題。所有計(jì)算機(jī)游戲的圖形的核心都是動(dòng)畫，在J2ME手機(jī)游戲中，MDIP2.0以上版本提供了一個(gè)有助于游戲制作的開發(fā)包，該開發(fā)包核心為Sprite，使用該類能夠簡單管理動(dòng)畫角色的圖像[11]?；诖宋覍⑸钊胙芯縅2ME中Sprite類在Android平臺(tái)上移植和使用的可能性。提高Android游戲中動(dòng)

64、畫展示的效果和效率，解決Android系統(tǒng)中動(dòng)畫實(shí)現(xiàn)的問題。</p><p>　?。?）游戲動(dòng)畫中的碰撞檢測問題。在游戲中，經(jīng)常需要進(jìn)行碰撞檢測，例如在吃豆人游戲中如何檢測到吃豆人吃到豆子、吃豆人是否被怪物吃掉，都是檢測兩個(gè)物體是否發(fā)生碰撞，然后根據(jù)檢測的結(jié)果做出不同的處理。進(jìn)行碰撞檢測的物體可能不同的形狀，這就給碰撞檢測的算法帶來了許多的問題。如何高效正確的進(jìn)行圖像的碰撞檢測將是我吃豆人游戲中解決的重點(diǎn)問題。&

65、lt;/p><p>　?。?）游戲人工智能算法的實(shí)現(xiàn)問題。在游戲軟件中，游戲的人工智能的高低直接決定了游戲互動(dòng)性和可玩性。而尋路問題又是人們研究的熱點(diǎn)問題之一。在吃豆人游戲中，需要設(shè)計(jì)怪物主動(dòng)跟蹤玩家的人工智能算法，并且可以通過參數(shù)對怪物的“聰明度”進(jìn)行調(diào)節(jié)。</p><p>　　參考文獻(xiàn)（含開題報(bào)告和文獻(xiàn)綜述）</p><p>　　[1] GONG Lei,ZHOU

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