基于JAVA的拼圖游戲開發(fā)

管敏

摘 要：文章基于JAVA的拼圖游戲開發(fā)進(jìn)行設(shè)計(jì)，主要運(yùn)用JAVA中繪制圖形界面的Swing包進(jìn)行拼圖游戲界面設(shè)計(jì)，通過設(shè)計(jì)圖片移動(dòng)算法實(shí)現(xiàn)拼圖游戲主體功能滑塊移動(dòng)的實(shí)現(xiàn)以獲得圖片按鈕移動(dòng)功能。在進(jìn)行菜單功能設(shè)計(jì)時(shí)，使用了監(jiān)聽方法使得菜單按鈕能夠正常使用，并使用lang包中的異常處理類以及線程類進(jìn)一步優(yōu)化拼圖游戲界面，最后提出了一些界面算法優(yōu)化的問題。

關(guān)鍵詞：Swing包;拼圖游戲;圖片移動(dòng)算法;lang包

中圖分類號(hào)：TP312 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1674-1064（2021）03-044-02

DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2021.03.020

拼圖游戲的趣味源遠(yuǎn)流長(zhǎng)[1]。拼圖游戲深受大眾喜愛，不僅有趣休閑，還能鍛煉人的思維能力。隨著計(jì)算機(jī)、手機(jī)的普及，人們已不再滿足于線下拼圖游戲。從玩家角度來看，線上拼圖游戲不僅操作方便，而且可以通過提升游戲難度激起讀者的挑戰(zhàn)心。拼圖游戲?qū)和某砷L(zhǎng)十分有利，在娛樂游戲盛行的游戲市場(chǎng)，拼圖等益智類小游戲似乎更適合兒童使用。從編程初學(xué)者來說，課堂上以做拼圖游戲項(xiàng)目為中心進(jìn)行有關(guān)JAVA的學(xué)習(xí)，更加吸引人，有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣[2]，進(jìn)而對(duì)JAVA進(jìn)行深入研究[3]。

1 JAVA Swing簡(jiǎn)介

其是用來設(shè)計(jì)界面的工具包，是對(duì)AWT包的擴(kuò)展，組件以J開頭，并且Swing界面在不同平臺(tái)上的外觀完全一樣，真正做到了平臺(tái)獨(dú)立，可以用來對(duì)拼圖游戲的圖形用戶界面進(jìn)行設(shè)計(jì)[4-5]。

2 拼圖游戲的設(shè)計(jì)過程及功能驗(yàn)證

2.1 拼圖游戲設(shè)計(jì)流程

首先，采用從整體到局部的面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)方法，以拼圖游戲軟件功能為核心，對(duì)拼圖游戲軟件進(jìn)行分析、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)。

其中，搭建游戲界面使用的是容器知識(shí)點(diǎn)，容器使用頂級(jí)容器和中層容器進(jìn)行搭建。其次，使用布局進(jìn)行界面劃分，拼圖需要把圖分成等分的幾部分。要使得拼圖游戲能夠進(jìn)行，就必須使各個(gè)部分的圖片發(fā)生交換，這時(shí)需要設(shè)計(jì)圖片交換算法。

最后，對(duì)功能部分進(jìn)行設(shè)置。首先設(shè)置的就是菜單欄，以及菜單欄中的菜單項(xiàng)，包括菜單、菜單中的開始、結(jié)束、查看背景圖片以及選擇等五個(gè)按鈕鍵。而在程序設(shè)計(jì)時(shí)，分四個(gè)部分寫程序，分別為圖片切割程序、頂級(jí)容器界面、中級(jí)容器界面、按鈕界面。然后就是計(jì)算時(shí)間以及步數(shù)。計(jì)算時(shí)間以及步數(shù)需要用到線程知識(shí)，注意一下小細(xì)節(jié)，就是需要設(shè)置更換圖片以及進(jìn)行等級(jí)后清零的設(shè)置，拼圖游戲設(shè)計(jì)流程如圖1所示。

2.2 拼圖游戲界面設(shè)計(jì)

首先進(jìn)行整體面板布局。直接使用Jframe類下的setTitle（）、setDefaultCloseOpearation（）、setLocationRelativeTo（）、setSize（）、setResizable（）方法分別設(shè)置窗口的標(biāo)題、關(guān)閉圖標(biāo)、在屏幕的位置、窗口大小以及是否由用戶更改窗口的大小。然后創(chuàng)建中間容器，添加到頂層容器內(nèi)，再創(chuàng)建基本組件，添加到中間容器內(nèi)。整體界面搭建好后，對(duì)游戲界面進(jìn)行布局，此次拼圖游戲采用網(wǎng)格布局GridBayLayout，即將中間容器設(shè)置為表格布局，然后設(shè)置按鈕的圖片背景，最后添加按鈕組件至中間容器。

其次，進(jìn)行圖片切割算法設(shè)計(jì)。使用圖片切割方法cutImage，先創(chuàng)建相應(yīng)的圖片文件夾，放置原始圖片至文件夾，然后調(diào)用方法，生成切割文件至相應(yīng)目錄。

在進(jìn)行圖片移動(dòng)算法設(shè)計(jì)前，先用random隨機(jī)生成器隨機(jī)打亂圖片的順序。先創(chuàng)建放置圖片順序的隨機(jī)數(shù)組，根據(jù)隨機(jī)數(shù)組生成圖片位置，創(chuàng)建按鈕組件，并為按鈕設(shè)置圖表，添加按鈕組件至中間容器Jpanel。實(shí)現(xiàn)按鈕組件的移動(dòng)，根據(jù)拼圖游戲的規(guī)則，就是點(diǎn)擊空白按鈕相鄰的圖片按鈕，使得空白按鈕和圖片按鈕發(fā)生交換。移動(dòng)算法設(shè)計(jì)的步驟：

按鈕對(duì)象設(shè)計(jì)繼承于JButton，使得其具有橫縱坐標(biāo)屬性，主要用于判斷空白按鈕的周邊按鈕是否為鄰近按鈕;

獲得空白按鈕的橫縱坐標(biāo);

獲得點(diǎn)擊按鈕的橫縱坐標(biāo);

判斷點(diǎn)擊按鈕是否與空白按鈕相鄰[6]。

下一步進(jìn)行菜單組件的繪制。首先創(chuàng)建菜單JMenu、菜單欄JMenubar以及菜單項(xiàng)JMenuItem，然后進(jìn)行菜單各功能的設(shè)計(jì)。為了實(shí)現(xiàn)功能，對(duì)菜單和菜單項(xiàng)添加監(jiān)聽。

最后一步在設(shè)置時(shí)間和步數(shù)的顯示前，先對(duì)菜單欄的開始和結(jié)束按鈕功能進(jìn)行設(shè)計(jì)。開始按鈕可獲得設(shè)置的圖片及難度級(jí)別，進(jìn)行圖片切割，然后為按鈕設(shè)置監(jiān)聽。而結(jié)束按鈕則是當(dāng)所有按鈕的坐標(biāo)位置和隨機(jī)數(shù)組的位置相符時(shí)，則拼圖成功，游戲結(jié)束。時(shí)間和步數(shù)就是設(shè)置兩個(gè)菜單項(xiàng)，然后對(duì)其進(jìn)行線程設(shè)置，能夠使其在開始游戲時(shí)進(jìn)行執(zhí)行。而在開始后，能夠重置時(shí)間與步數(shù)[7]。

2.3 拼圖游戲功能實(shí)現(xiàn)及驗(yàn)證

在進(jìn)行拼圖游戲的過程中，程序運(yùn)行結(jié)果框中出現(xiàn)了圖片的原始順序，但是在移動(dòng)滑塊的時(shí)候，并沒有根據(jù)算法的基本思路運(yùn)行，而是未完成拼圖就顯示了“拼圖完成”的消息框。原算法的思路如下：隨機(jī)打亂圖片順序，然后移動(dòng)圖片滑塊，當(dāng)圖片滑塊的順序與按鈕的順序相同時(shí)，即按鈕的順序是0～9，而圖片滑塊的順序是亂序。當(dāng)亂序變成順序，與按鈕順序一一對(duì)應(yīng)時(shí)，則表示拼圖完成，如圖2所示。

在進(jìn)行拼圖游戲的過程中，時(shí)間與步數(shù)正常顯示。

選擇另一個(gè)能夠正常進(jìn)行拼圖游戲的代碼進(jìn)行算法思路比較。

對(duì)比結(jié)果顯示：數(shù)組維度的區(qū)別。

點(diǎn)擊“菜單”下的“背景”，則背景圖片正常顯示。

點(diǎn)擊“選擇”，然后點(diǎn)擊“圖片更換”，最后點(diǎn)擊“開始”，則此功能正常使用、無異常，并且時(shí)間與步數(shù)會(huì)清零。

點(diǎn)擊“選擇”，然后進(jìn)行“等級(jí)”切換，點(diǎn)擊“開始”，切換正常，并且時(shí)間與步數(shù)正常清零。

3 結(jié)語

目前，對(duì)于拼圖游戲的開發(fā)并不局限于JAVA，還包括各類語言如C#、matlab等，不過主要以JAVA為主。但是，JAVA在開發(fā)拼圖游戲時(shí)還存在一些算法優(yōu)化問題：判斷游戲是否結(jié)束的算法，以及圖片問題：圖片大小根據(jù)窗口大小進(jìn)行縮放。

在開發(fā)JAVA的過程中，出現(xiàn)了必須要將窗口大小設(shè)置成圖片大小的情況，當(dāng)插入的圖片大小不同時(shí)，怎么控制圖片大小根據(jù)窗口大小進(jìn)行調(diào)整呢？再者，判斷拼圖游戲完成的算法在思路上并未有什么問題，但是在實(shí)施的情況下，卻出現(xiàn)了圖片還未拼成原圖就顯示“拼圖完成”的信息提示框。

根據(jù)第二個(gè)問題，對(duì)比了一個(gè)拼圖游戲開發(fā)的代碼，發(fā)現(xiàn)兩者的區(qū)別在于數(shù)組維度的區(qū)別，兩者都是通過位置對(duì)比的算法進(jìn)行判斷拼圖是否完成。而通過二維數(shù)組進(jìn)行位置對(duì)比時(shí)，游戲能夠正常識(shí)別出拼圖是否完成。而一維數(shù)組卻不能識(shí)別，甚至出現(xiàn)任意位置都可顯示拼圖完成。

由于開發(fā)游戲時(shí)使用的是JAVA語言，所以這個(gè)拼圖軟件可以在很多平臺(tái)上運(yùn)行，比如PC端以及安卓系統(tǒng)等，在各個(gè)系統(tǒng)上都可兼容。

參考文獻(xiàn)

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[7] 劉丹.基于Android的拼圖游戲設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].湖北理工學(xué)院學(xué)報(bào)，2019，6（35）：2095-4565.