HTML5 2D平台游戏开发#7Camera
在庞大的游戏世界中,玩家不能一览地图全貌,而是只能看到其中一部分,并一步步探索,这时就要用到一种技术来显示局部的地图,游戏术语称为摄像机(Camera)。下面两张图中的白色矩形框表示了Camera的作用,玩家控制的角色总是在该矩形内。


可以想像成一个200X100宽高的相框固定在坐标(0,0)处,然后移动下面的蓝纸,蓝纸的不同位置就会显示在相框中。

同时,也只需绘制出现在相框中的地图即可,这样可以提升一部分程序的性能。为实现Camera功能,需要添加一些辅助方法。
改造一下原来的AABB函数:
class AABB {
    /**
     * 碰撞盒子
     * @param x    {number} 盒子x坐标
     * @param y    {number} 盒子y坐标
     * @param w    {number} 盒子宽度
     * @param h    {number} 盒子高度
     */
    constructor(x,y,w,h) {
        this.pos = new Vector(x,y);
        this.size = new Vector(w,h);
        this.center = new Vector(this.pos.x + w / 2,this.pos.y + h / 2);
        this.halfSize = new Vector(this.size.x / 2,this.size.y / 2);
        this.init();
    }
    set(x, y, /*optional*/w, /*optional*/h) {
        this.pos = new Vector(x, y);
        this.size = new Vector(w || this.width, h || this.height);
        this.init();
    }
    init() {
        this.left = this.pos.x;
        this.top = this.pos.y;
        this.width = this.size.x;
        this.height = this.size.y;
        this.right = this.left + this.width;
        this.bottom = this.top + this.height;
    }
    within(r) {
        return r.left <= this.left &&
            r.right >= this.right &&
            r.top <= this.top &&
            r.bottom >= this.bottom;
    }
}
同时新增Camera构造函数:
let AXIS = {};
Object.defineProperties(AXIS,{
    'NONE':{
        value:"none"
    },
    'HORIZONTAL':{
        value:"horizontal"
    },
    'VERTICAL':{
        value:"vertical"
    },
    'BOTH':{
        value:"both"
    }
});
class Camera {
    /**
     * 摄像机构造函数
     * @param level {map} 地图
     * @param x {Number} camera的x坐标
     * @param y {Number} camera的y坐标
     * @param canvasWidth {Number} camera视口宽度
     * @param canvasHeight {Number} camera视口高度
     * @param maxX {Number} camera的最大x坐标
     * @param maxY {Number} camera的最大y坐标
     */
    constructor(level,x,y,canvasWidth,canvasHeight,maxX,maxY) {
        //摄像机左上角的x,y坐标
        this.x = x;
        this.y = y;
        //摄像机的大小
        this.w = canvasWidth;
        this.h = canvasHeight;
        //摄像机开始移动的临界点
        //跟踪对象到摄像机边界的距离
        this.xDeadZone = 0; //距离水平边界的距离
        this.yDeadZone = 0; //距离垂直边界的距离
        //摄像机能够移动的最大范围
        this.maxX = maxX || level.cols - this.w;
        this.maxY = maxY || level.rows - this.h;
        //摄像机移动的方向
        this.axis = AXIS.BOTH;
        //镜头跟随的对象
        this.followed = null;
        //表示camera视口
        this.viewportRect = new AABB(this.x,this.y,this.w,this.h);
        //表示整个地图范围
        this.worldRect = new AABB(0,0,level.cols,level.rows);
    }
    follow(gameObject,xDeadZone,yDeadZone) {
        this.followed = gameObject;
        this.xDeadZone = xDeadZone;
        this.yDeadZone = yDeadZone;
    }
    update() {
        //仅在有跟随对象时更新摄像机位置
        if(this.followed !== null) {
            if(this.axis === AXIS.HORIZONTAL || this.axis === AXIS.BOTH) {
                //根据跟随对象位置更新摄像机的x坐标
                if(this.followed.pos.x - this.x + this.xDeadZone > this.w) {
                    this.x = this.followed.pos.x - (this.w - this.xDeadZone);
                } else if(this.followed.pos.x - this.xDeadZone < this.x) {
                    this.x = this.followed.pos.x - this.xDeadZone;
                }
            }
            if(this.axis === AXIS.VERTICAL || this.axis === AXIS.BOTH) {
                //根据跟随对象位置更新摄像机的y坐标
                if(this.followed.pos.y - this.y + this.yDeadZone > this.h) {
                    this.y = this.followed.pos.y - (this.h - this.yDeadZone);
                } else if(this.followed.pos.y - this.yDeadZone < this.y) {
                    this.y = this.followed.pos.y - this.yDeadZone;
                }
            }
        }
        //重新设置camera视口的x坐标和y坐标
        this.viewportRect.set(this.x,this.y);
        //保证camera不会超出地图范围
        if(!this.viewportRect.within(this.worldRect)) {
            if(this.viewportRect.left < this.worldRect.left) this.x = this.worldRect.left;
            if(this.viewportRect.top < this.worldRect.top) this.y = this.worldRect.top;
            if(this.viewportRect.right > this.worldRect.right) this.x = this.worldRect.right - this.w;
            if(this.viewportRect.bottom > this.worldRect.bottom) this.y = this.worldRect.bottom - this.h;
        }
    }
}
在游戏开始时初始化Camera:
camera = new Camera(levels,0,0,c.width / MAPCONFIG.TILESIZE,c.height / MAPCONFIG.TILESIZE);
camera.follow(player,c.width / 2 / MAPCONFIG.TILESIZE,c.height / 2 / MAPCONFIG.TILESIZE);
渲染地图时只绘制Camera部分:
_drawLayer(layerIndex) {
        let tileSize = MAPCONFIG.TILESIZE,
            startCol = camera.x >> 0,   //起始列
            endCol = Math.floor(startCol + camera.w) + 1,    //结束列
            startRow = camera.y >> 0,   //开始行
            endRow = Math.floor(startRow + camera.h) + 1,    //结束行
            offsetX = -camera.x + startCol,
            offsetY = -camera.y + startRow;
        for (let r = startRow; r < endRow; r++) {
            for (let c = startCol; c < endCol; c++) {
                let tile = this.getTile(layerIndex, c, r),
                    x = (c - startCol + offsetX) * tileSize,  //瓦片的x坐标
                    y = (r - startRow + offsetY) * tileSize;  //瓦片的y坐标
                if (tile !== -1) {
                    this.ctx.drawImage(
                        this.spriteSheet,
                        tile * tileSize % this.dimensions.w,    //瓦片精灵图上的x坐标
                        Math.floor(tile * tileSize / this.dimensions.w) * tileSize, //瓦片精灵图上的y坐标
                        tileSize,
                        tileSize,
                        Math.round(x),
                        Math.round(y),
                        tileSize,
                        tileSize
                    );
                }
            }
        }
    }
以下是演示效果:

input{
            position: relative;
            z-index: 2;
        }
        #debugTools ul{
            transition: all .3s;
            opacity: 1;
            left: 70px;
            top: 0;
            position: absolute;
        }
        #debugTools ul li{
            float: left;
            margin-right: 15px;
        }
        #debugTools.active ul {
            left: 0;
            opacity: 0;
        }
-->
- 网格
- 精灵框
- 碰撞框
- 坐标
//  {
        let loadBatch = {
            count: 0,
            total: assetList.length,
            cb: callback
        },next;
(function loadAsset(src) {
            if(gCachedAssets[src] === undefined) {
                let assetType = getAssetTypeFromExtension(src);
if(assetType === 0) {
                    let img = new Image();
                    img.onload = () => {
                        onLoadedCallback(img,loadBatch);
                        next = assetList.shift();
if(next) {
                            loadAsset(next);
                        }
                    };
                    img.src = src;
                    gCachedAssets[src] = img;
                } else if(assetType === 1) {
                    let script = document.createElement('script');
script.addEventListener('load', () => {
                        onLoadedCallback(script, loadBatch);
                        next = assetList.shift();
if(next) {
                            loadAsset(next);
                        }
                    });
script.src = src;
                    gCachedAssets[src] = script;
document.getElementsByTagName('head')[0].appendChild(script);
                }
            } else {
                onLoadedCallback(gCachedAssets[src], loadBatch);
            }
})(assetList.shift());
},
    onLoadedCallback = (asset, batch) => {
        batch.count++;
        if (batch.count === batch.total) {
            batch.cb(asset);
        }
    },
    getAssetTypeFromExtension = (assetName) => {
        if(assetName.indexOf('.jpg') !== -1 || assetName.indexOf('.jpeg') !== -1 || assetName.indexOf('.png') !== -1) {
            return 0;
        }
if(assetName.indexOf('.js') !== -1 || assetName.indexOf('.json') !== -1) {
            return 1;
        }
return -1;
    };
(function() {
    var canvas = document.createElement('canvas'),
        a = document.getElementById('a');
    canvas.id = 'c1';
    canvas.width = 640;
    canvas.height = 506;
a.appendChild(canvas);
var c = document.getElementById('c1'),
        ctx = c.getContext('2d'),
        lastTime = 0,
            elapsed,
            paused = false,
            raqId,
            playerSpriteSheet = new Image(),
            levelAssets = new Image(),
            canvasBG = new Image(),
            now;
let camera;
loadAssets(['https://files.cnblogs.com/files/undefined000/game.min-v2.js?v=10'],function() {
        playerSpriteSheet.src = imageData;
            levelAssets.src = levelSpriteSheet;
            canvasBG.src = background;
camera = new Camera(levels.stage1,0,0,c.width / MAPCONFIG.TILESIZE,c.height / MAPCONFIG.TILESIZE);
let level = new MapManager(levels.stage1,ctx,{
                image:levelAssets,
                w:416,
                h:96
            },camera);
let player = new Player(new Vector(5,2),ctx,level,playerSpriteSheet,camera);
            camera.follow(player,c.width / 2 / MAPCONFIG.TILESIZE,c.height / 2 / MAPCONFIG.TILESIZE);
function loop() {
                draw();
            }
            function stop() {
                cancelAnimationFrame(raqId)
            }
function draw() {
                ctx.clearRect(0,0,c.width,c.height);
now = +new Date;
if(lastTime !== 0) {
                    elapsed = Math.min(now - lastTime,16);
                } else elapsed = 16;
level.render();
                player.update(elapsed);
                camera.update();
lastTime = now;
raqId = requestAnimationFrame(draw);
            }
            loop();
window.addEventListener('keyup',(e) => {
                if(e.keyCode === 80) {
                    paused = !paused;
                    if(paused) {
                        stop();
                        let txt = 'Pause';
                        ctx.font = '50px Source Han Serif';
                        ctx.fillStyle = '#f00';
                        ctx.fillText(txt, (c.width - ctx.measureText(txt).width) / 2, c.height / 2);
                    } else {
                        loop();
                    }
                }
            });
    });
})();
// ]]>
更新日志
2017/04/09 更新角色跳跃
2017/04/21 更新角色冲刺
2017/05/01 更新角色状态机
2017/05/16 更新角色攻击动画
2017/05/22 更新角色移动攻击动画
2017/05/24 更新角色跳跃攻击动画
2017/06/04 更新地图绘制
2017/06/22 更新摄像机、长距离冲刺
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