从零开始开发一款H5小游戏(二) 创造游戏世界，启动发条

本系列文章对应游戏代码已开源 Sinuous game

上一节介绍了canvas的基础用法，了解了游戏开发所要用到的API。这篇文章开始，我将介绍怎么运用这些API来完成各种各样的游戏效果。这个过程更重要的是参透一些游戏开发的思路和想法，而不是仅仅知道怎么写代码来完成这个游戏。

先用一张图来了解一下整个游戏的构成。

Map表示整个背景地图，作用很简单，就是渲染黑色背景。
Player 表示玩家粒子，它尾巴中带有生命点，我们用Life类来表示。
Enemy为红色的敌人粒子，因为技能粒子和Enemy粒子具有很多共性，所以Skill粒子继承自Enemy粒子。
粒子之间撞击后有爆炸效果，用Paticle来表示爆炸粒子。

简单来说，游戏就是一帧一帧图像的叠加播放，并通过捕获用户反馈来实现游戏中的人机交互。

图像的逐帧播放可以类比为放映电影，通过在荧幕上连续投放图像来产生动作的效果。

首先要创建这样一个荧幕, 并设置银幕的大小。

//index.js
const canvas = document.getElementById('world');
canvas.width = window.innerWidth > 1000 ? 1000 : window.innerWidth;
canvas.height = window.innerHeight;

在游戏中，荧幕对应一个地图，我们将这个地图抽象为一个类，并提供基本的渲染方法。

//Map.js
/**
 * 地图类
 */
class Map {
    init(options) {
        this.canvas = options.canvas;
        this.ctx = this.canvas.getContext('2d');
        this.width = options.width;
        this.height = options.height;
    }
    clear() {
        this.ctx.clearRect(0, 0, this.width, this.height);
    }
    render() {
        this.clear();
        this.ctx.fillStyle = "black";
        this.ctx.fillRect(0, 0, this.width, this.height);
    }
}
export default new Map();

在入口处初始化地图

map.init({
    canvas,
    width: window.innerWidth > 1000 ? 1000 : window.innerWidth,
    height: window.innerHeight
});

荧幕准备好后，怎么放映图像，对应于游戏中的放映机是什么呢？

想想在js中用于定时执行的方法有哪些，setInterval, setTimeout, requestAnimationFrame？

setInterval这个方法在游戏中是不能用的。由于js是单线程，setInterval开启的定时循环间隔会受到CPU使用情况的影响，同时电脑对setInterval的最短间隔也有不同的要求。由于游戏对帧率的要求比较高，所以在游戏中应该避免使用setInterval来执行定时任务。由于无法把握每帧执行的具体时间，setTimeout也有会遇到类似的问题。

懂的人已经懂了，现代的H5游戏开发都是通过requestAnimationFrame来执行循环播放的。它的优势就是能根据浏览器的实时渲染帧率来执行函数，使的动画播放比较流畅。而不会因为函数的执行时间跟定时器时间不同导致的播放卡顿现象。

一般requestAnimationFrame每帧的绘制时间是1000/60 ms。也就是每秒能绘制60帧。好就好在时间不需要我们自己设置，而是浏览器的内在机制。在不同的浏览器中方法名会有所不同，我们通过下面的方法来定义一个requestAnimationFrame函数

const raf = window.requestAnimationFrame
  || window.webkitRequestAnimationFrame
  || window.mozRequestAnimationFrame
  || window.oRequestAnimationFrame
  || window.msRequestAnimationFrame
  || function(callback) {
    window.setTimeout(callback, 1000 / 60); //每帧1000/60ms
  };

有个这个方法，我们如有神助。只需要在一个动画方法中使用raf调用自身方法。就能实现循环调用的功能，并且如丝般顺滑。使用如下：

(function animate() {
    map.render();
    raf(animate);
})();

这样就会不断调用map的render方法，实现逐帧播放。只不过map的render方法只是把画布涂黑，所以看起来并没有什么变化。

我们的游戏中有玩家粒子，敌人粒子，还有技能粒子，撞击爆破等效果。我们的游戏就是不断地往animate这个方法中添加内容，在每一帧中渲染多个不同东西，看起来就是整个游戏画面了。我们可以想象一下未来啊animate方法是这样的。

(function animate() {
    map.render();
    player.render();
    enemy.render();
    skill.render();
    effect.render();
    raf(animate);
})();

我们需要扩展player, enemy...等等的render方法。让它们表现出不同的效果。

这样渲染出来的画面还是死的，怎样让每一帧渲染出来的图像有所不同，实现动画的效果呢？

在每个物体类中，都有一个update方法，该方法用于改变物体的位移形状等，所以每一帧渲染出来的画面都会不一样。

//通过update方法来控制物体位移或形态变化
update() {
    this.x += 1;
    this.y += 1;
}
render() {
    cxt.fillRect(this.x, this.y, 10, 10);
}

在animate中，我们需要在每次render后调用update方法

(function animate() {
    map.render();
    player.render();
    player.update();
    raf(animate);
})();

这样，借助于游戏的发条，player就动起来了！我们前面所过，游戏就是逐帧播放和人机交互。那怎样来处理玩家反馈呢？

在PC和手机中的所谓玩家反馈通常是鼠标的点击滑动以及手势等动作。通过监听鼠标或手势事件来改变物体的属性，达到控制物体变化的目的。例如让player跟随鼠标移动。

window.addEventListener('mousemove', (e) => {
    self.x = e.clientX;
    self.y = e.clientY;
});

达到的效果跟update方法本质上是一致的。

至此整个游戏基本原理已经讲得差不多了，下一节要讲的是如何创建各种粒子，还有player那条会动的尾巴。敬请期待《从零开始开发一款H5小游戏(三) 攻守阵营，赋予粒子新的生命》