基于Cocos2D—x引擎的Lua消除游戏设计与实现

胡祝华 左江洋 赵瑶池

【摘要】为了实现一个消除类手机游戏，以Cocos2D-x作为游戏引擎，通过Lua脚本语言调用Cocos2D-x引擎接口，利用table结构及重写的touch函数来实现游戏的核心模块。测试结果表明：游戏运行流畅，响应用户触碰及时准确，达到了设计目标。

【关键词】Cocos2D-x;Lua;消除游戏

1.引言

近年来基于Android的游戏软件层出不穷，例如耳熟能详的捕鱼达人2，龙之力量以及三国群殴传等。发布在全球各大应用商城，累计下载量超过5亿次。这些游戏的普遍共性是：操作简单，娱乐性强[1]。

在基于Android的2D游戏开发中，Cocos2D-x是移动平台中使用最普遍、功能非常强大的游戏引擎[2]。在国内基于Cocos2D-x引擎开发的游戏有很多[3，4]，也有基于Cocos2D-x的二次开发工作[5]。本文基于Cocos2D-x引擎利用Lua脚本语言[6]设计和实现了一个消除类游戏，游戏中将800*480的屏幕分为了60个80*80的小方格子。每个格子都有一只会跳动的地鼠并且身上会标有1-8中的任意数字，玩家可以通过记忆地鼠身上的数字来依次的将地鼠消除。通过测试，该游戏具有简易、好玩、消除动作执行准确及时等特点。

2.Cocos2D-x框架及Lua语言

Cocos2D-x引擎十分强大，里面集成了很多2D手机游戏需要的接口。例如渲染框架，动作功能，用户交互，内存管理机制等等，通过这些接口可以实现场景的跳转，精灵的控制和特效的添加等，这为游戏开发提供了十分便利的条件，Cocos2D-x引擎封装模块及调用关系[7]如图1所示。Cocos2D-x引擎中有四个重要的角色：导演，场景，层和精灵。这些角色完成自己的工作从而展现给玩家完美的游戏体验。Cocos2D-x引擎里面的运行机制和拍电影有很大的类似之处。导演统领全局，控制了多个场景的切换，每个场景上面可能又会有多个层，而演员（也就是精灵）工作在层上面，展现出自己的动作。这样的流程会使得设计井然有序、分工明确。

图1 引擎封装模块及调用关系

随着Lua脚本语言的发展，Lua在游戏开发中展现出了自己鲜明的特点，比如语法简单、易于移植和易于使用等。在Cocos2D-x游戏开发中通过Lua调用引擎中的c++接口函数，二者结合来开发手机游戏即可以大大缩短开发周期，也可以达到预期的游戏开发效果。

3.消除小游戏设计

3.1 流程设计

利用Cocos2D-x的框架，在一个场景中利用Lua写的逻辑实现地鼠的消除。当用户进入游戏中时，系统会创建场景和层，加载地鼠精灵，然后便是等待用户实施touch事件，游戏操作流程图2所示。

当用户进入游戏，呈现在用户眼前的就是标有数字的能够跳动的八只地鼠，当用户点击标有数字1的地鼠后，表明用户已经将8只地鼠的位置记住，此时，将地鼠精灵身上的数字去掉。然后，当用户每次触摸屏幕时候，touch函数就要获取手指的坐标，通过这个坐标来做出判断用户是否点击到了地鼠精灵上，并且点击的顺序是否正确。最终给出地鼠精灵是否被消除的响应。

图2 游戏流程图

3.2 关键技术细节

（1）地鼠消除流程

在这个游戏中，用Lua语言基于Cocos2D-x引擎实现了游戏的整个逻辑，其中导演、场景、层和精灵依次被创建出来。这里所用的touch并没有调用引擎自身提供的Touch事件，而是重新开发了一个函数。其中除了业务逻辑外，也运用了Lua里面的table来存储数据。

（2）地鼠消除算法

游戏中精灵的消除步骤如下：

1）当用户进行消除操作时，获得用户此时点击的坐标，用这个坐标和精灵的坐标进行比较，精灵的坐标存储在table表中。

2）将屏幕分为60块，用来随机的放置8个地鼠精灵，当精灵全部显示出来后，用table纪录下精灵的x，y坐标。当用户点击了第一只地鼠后，其余地鼠身上的数字被覆盖掉。

3）用户凭记忆消除其他地鼠。当用坐标确认了用户点中地鼠精灵后，还需要做出一个点击顺序的判断，即是否是按着1至8的顺序依次点击的地鼠，如若不满足这个条件，地鼠当然也不能够被消除。也就是说在touch里面设定了两个条件，首先，用户需要点击到地鼠精灵。其次，用户要按照正确的顺序点击才能够消除地鼠，二者缺一不可。当这两个条件均已达到时，我们先将地鼠从table表中删除掉，再将这个精灵从当前层中去掉，如此，则达到了消除的效果。

（3）游戏界面设计

Cocos2D-x以OpenglES为图形库，因此使用OpenglES坐标系。GL坐标系原点在屏幕左下角，x轴向右，y轴向上。本游戏将屏幕设置为800*480大小。（0，0）坐标为左下角，设置每个单元格大小为（80*80），用Lua中的table结构来保存位置信息。屏幕分格如图3所示。

图3 游戏屏幕分格及坐标示意图

4.开发环境与配置

软，硬件环境及必要的设置包括以下几点：

（1）硬件环境：PC（Inter（R），Core（TM）i5

-3230M CPU @2.60GHZ，2.56GB内存），Andorid手机。

（2）软件环境：操作系统选用Win7 64位，开发平台为Visio studio 2013，android     4.2 SDK，Cocos2D-x 3.2，python 2.7。

（3）开发环境配置：在Cocos2D-x 3.2的版本中取消了Visio studio 2013模板创建项目的方法，而是使用python脚本创建项目，因此需要在计算机中配置python环境。

5.游戏测试效果

游戏开发项目打包成apk文件，安装到真机上测试效果如图4、图5、图6、图7所示。

图4 游戏开始状态        图5 游戏进行中状态a

图6 游戏进行中状态b        图7 游戏结束状态

6.结语

本文通过Cocos2D-x与Lua结合设计并开发的消除小游戏，展现了Android 2D游戏开发的基本流程，详细介绍了其中的关键技术。这类记忆消除游戏对于开发青少年智力，增添生活乐趣都很有意义，本游戏实现了主要的消除功能。

参考文献

[1]夏志海.基于Cocos2d-x的手机游戏坦克大战的设计与实现[D].哈尔滨工业大学，2013.

[2]刘剑卓.cocos2d-x游戏开发技术精解[M].2013.

基金项目：海南省教育厅基金资助项目（项目编号：Hjkj2013-14、HNKY2014-18）。

作者简介：胡祝华（1979—），男，湖南桃江人，讲师，研究方向：智能嵌入式技术、人机交互技术。

通讯作者：赵瑶池，女，讲师。