软件工程基于Android的迷宫小游戏的设计与实现Word文件下载.docx

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Abstract

Theprojectmainlyrealizesthebasicfunctionsofthemazegame,thesavefunction,thescorerecordingfunction,andalsoaddsamulti-layermode,andaddsagravitysensingmanipulationmethod.TheprojectisimplementedbasedontheAndroidsystem,whichmainlyneedstolearntherelatedknowledgeofAndroidlayoutknowledge,controluse,eventmonitoring,systempermissionapplicationandsoon.NeedtohaveJavalanguagefoundation,thisprojectmainlyusestheofficialKotlinlanguagerecommendedbyAndroidtoachieve.

Theprojectusesthemvpmodetooptimizethesystemarchitecture,makingtheprojectcodecleaner.Theprojectrealizestheautomaticgenerationofthemaze.Thegeneratedmazeisasingle-pathmaze.Thecharacteristicsofthistypeofmazearethatthereisonlyonepathtoreachtheendpoint.Aslongasyoufollowacertainskill,youcanreachtheendpoint.Relativelysimple,Iusetheideaof​​iterativealgorithmtorealizetheautomaticgenerationofthemaze.Theautomaticpathcalculationfunctionisimplementedintheproject,andthealgorithmismainlyimplementedusingrecursivethoughts.

Keywords:

MazeGameMVPrecursivealgorithm

iterativealgorithm

第一章绪论

此章节主要讲述项目开发的背景、开发的目的、开发的意义等内容。

以及概述迷宫游戏目前在国内发展现状。

1.1开发背景

随着我国经济的发展，我国各大产业都在快速增长，其中游戏产业和互联网产业是市场产业中增速最快的热点之一，智能手机普及率越来越高，其中基于Android操作系统的手机占比达到近八成。

好的游戏可以给人带来很多正面的影响，可以带来精神上的愉悦、可以宣泄压力、可以开发智力、可以训练思维等。

近来我国的游戏产业可以说是蓬勃发展、各类型的游戏层出不穷。

但是这个市场是无穷的，只要有好的想法，勇于探索，总能找到成功的机会。

1.2开发的目的及意义

人类建造迷宫已有五千多年的历史。

在世界的不同文化发展时期，这些奇特的建筑物始终吸引人们沿着弯弯曲曲、困难重重的小路吃力地行走，寻找真相。

迷宫主要分为单迷宫与复迷宫两大类，但迷宫可以通过某一技巧找到出路，而不会让迷宫玩家一直被困于迷宫中，复迷宫则不一定能通过该技巧达到走出迷宫的目的，而可能会出现环路而一直在某一区域转。

随着科技的进步与计算机等个人终端的普及，迷宫游戏也在不断的发展。

出现了休闲类、竞技类、探险类等各种各样的迷宫玩法。

迷宫游戏非常适合用于启发小孩子的智力，其能提高孩子的空间能力和专注力，能培养孩子解决问题的能力，还能锻炼孩子的情绪力。

设计一款基于Android客户端的迷宫类型小游戏，要求游戏难度可以递增，当玩家难以找到路径时，可以进行提示。

可以判断玩家是否遵守规则，能否找到出路。

游戏应分为四大模块，分别为进行游戏主模块、难度调节模块、得分记录模块、存档模块。

1.3国内发展现状

现在在各种网站与应用平台均能找到各种各样的迷宫游戏，各种游戏也大同小异，大都是在传统迷宫游戏的基础上改变地图元素图片，在地图上添加障碍物等。

而在移动端游戏爆发式增长的今天，各类型的游戏层次不穷，这些游戏或画面绚丽唯美，或紧张刺激，或考验耐力与智力，总之不同的人群总能找到一款适合自己的游戏。

游戏界的世界也存在着丛林法则，在丰富多彩，英雄辈出的游戏界中，传统迷宫小游戏因其玩法单调、内容单一等缺点在游戏界中逐渐的丧失竞争力，甚至面临被淘汰的风险。

1.4本课题设计思路

根据传统迷宫游戏和大众对迷宫的理解，设计出基本的功能。

根据现在手机的特性，功能增加了重力操纵的方式。

为了让游戏区别于传统的迷宫游戏，我加入了多层迷宫的创意。

1.5论文基本结构

本论文将分成七个主要章节，讲述项目从选题到实现的整个过程。

第一章：

绪论，概括项目背景。

第二章：

系统分析，分析项目可能遇到的风险和难题，从多角度了分析并设计项目需求，设计出项目的功能。

第三章：

算法分析及说明，讲述在系统实现中用到的算法，主要有迷宫生成算法和自动寻路算法。

第四章：

系统设计，设计项目的整体结构，细化功能设计。

第五章：

系统实现，描述项目开发过程及开发成果。

第六章：

系统测试，测试项目功能实现情况和存在的缺陷。

第七章：

总结，对项目开发过程及遇到困难等进行总结。

第二章系统分析

2.1可行性研究分析

2.1.1社会需求前景

当前手机上的游戏种类繁多，各式各样的游戏鱼龙混杂，游戏质量也是稂莠不齐。

当前手机游戏大多需要耗费较长的时间，而现代上班族们往往时间非常的碎片化，往往很少又有足够的时间去消耗。

故这类人群往往需要一款能利用碎片化的时间进行的游戏，而迷宫游戏则很合适，迷宫游戏地图可大可小，玩法简单粗暴，只需要找到出口就可以过关，如果地图适中往往耗时很短，迷宫游戏还可以锻炼人们的空间能力、记忆能力等，是一个很好的益智类游戏。

2.1.2技术可行性分析

本项目主要涉及的技术有以下几个方面：

架构、数据持久化、界面间数据传递、地图自动生成算法、自动寻路算法、动画。

这些大多已有前人设计的成熟的技术可以直接引用。

（1）MVP架构：

图2.1mvp结构示意图

一个好的项目必然需要一个适合自己的架构设计，一个好的架构能让软件项目变得更据拓展性，更加容易维护，代码可阅读性也更好。

本项目考虑到在游戏界面中涉及计算较多，逻辑较复杂，需要跟用户进行的交互较多，采用了MVP架构模式[1]。

MVP模式将项目结构分为三大部分：

Model、View、Presenter，其中Model层负责数据计算、逻辑处理、与数据库、网络等接口进行数据交互操作。

View层负责数据显示，并将收到的用户操作指令传递给Presenter层。

Presenter层起到桥梁作用，负责连接View层和Model层，负责对接收到的指令进行简单处理，复杂指令通知Model层进行处理，在处理完后负责再通知View层展示新的数据。

（2）数据持久化

数据持久化主要涉及两个方面：

以什么方式存储到本地；

以什么样的数据格式储存。

在此项目中，因为是单机游戏，故产生的数据量条目并不会太多，但是储存地图信息涉及的单条数据较长，故我选用本地文件存储的方式，利用json格式字符串文本储存数据。

Android提供了自己的本地文件存储api，可以很方便的将数据从本地文件中读写。

而json数据可以轻松的转换为字符串形式、在读取到本地文件存储的数据后也能轻松的转换为json数据从而取出其中的各个属性值赋值到程序所需要的地方。

（3）界面间的数据传递

本项目设计数据交流的地方主要是游戏难度、模式、操作方式等属性，而这些属性在全局要求具有一致性，数据量不大，因为在计算时、存储和读取本地文件时属于耗时操作，在此期间也会访问这些属性，所以必须保证线程安全。

故我采用的是使用一个单例模式的类用来保存这些属性，优点是保证全局统一、线程安全，缺点是在项目加载后该类就会实例化，会持续占据内存，直到程序项目进程被释放时才会跟着消失，所以不时候用来记录局部使用的大块数据。

（4）算法

本项目涉及使用算法的主要有两个方面：

地图自动生成、自动寻找过关路线。

我主要使用迭代算法实现地图的自动生成，使用递归算法计算过关路线。

（5）动画

Android官方提供有简单动画的实现类ObjectAnimator，通过设置属性值的get/set函数便可轻松实现动画效果。

2.1.3操作可行性分析

现代人们手中的手机性能是今非昔比，而我现如今开发的项目逻辑并不复杂，不需要高强度的运算，动画效果也并不复杂，不存在绚丽的动画效果对手机进行压榨，所以对gpu的要求也是极低，可以说，只要是能流畅的打电话的手机，就能流畅的运行此游戏。

2.1.4法律风险分析

首先，此游戏定位为休闲益智类游戏，游戏中不会出现暴力、血腥、色情、赌博性质等国家命令禁止的内容。

迷宫游戏是传统游戏，不存在某一特定个体对其持有专利权，游戏开发过程中使用的技术也为公开的技术，项目代码由我独立完成，引用的开源库也为可商用开源库，故不存在侵权行为。

2.1.5分析总结

通过以上四个方面的分析，我认为本项目面临风险较小，项目实现难度适中。

在项目设计和实现中主要需关注用户的需求及不得触犯法律法规之规定。

2.2需求分析

本节主要分用户需求和技术需求两个方面进行需求分析。

2.2.1用户需求分析

本次项目主要预设用户群为上班一族。

此类人群普遍时间较为碎片，且存在工作的压力，需要一个良好的方式放松心情。

所以游戏时长应该要较短，游戏应可保存。

为了吸引新的用户下载游戏，就需要对于新玩家足够友好，在最初进入游戏时能很快的适应规则，并很快的知道过关条件。

要想吸引玩家长期驻留，就需要有多样的玩法，玩家才能从中体验到更多的乐趣，不同玩家喜欢不同的玩法，多样的玩法能吸引更多的玩家。

同时还需具有一定的挑战性，人都喜欢挑战自我、战胜自我，可以在不断的挑战中获得荣誉感，增强自己的自信心，所以需要不断递增的难度去给予玩家更大的挑战性。

同时在游戏中增加过关得分机制，让玩家在不断的挑战中获得越来越高的得分，也能给玩家带来积极的激励。

还要保证游戏内容的不重复，迷宫本身就是技术性较低的游戏，如果地图固定，玩家很快就会通过，通过过后很难再吸引玩家的驻留，所以需要随机生成地图，让玩家每次进入游戏都有不一样的体验，哪怕相同难度