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Chrome 小恐龍游戲源碼探究八 -- 奔跑的小恐龍

paulquei / 1809人閱讀

摘要:例如,將函數(shù)修改為小恐龍眨眼這樣小恐龍會不停的眨眼睛。小恐龍的開場動畫下面來實現(xiàn)小恐龍對鍵盤按鍵的響應(yīng)。接下來還需要更新動畫幀才能實現(xiàn)小恐龍的奔跑動畫。

文章首發(fā)于我的 GitHub 博客
前言

上一篇文章:《Chrome 小恐龍游戲源碼探究七 -- 晝夜模式交替》實現(xiàn)了游戲晝夜模式的交替,這一篇文章中,將實現(xiàn):1、小恐龍的繪制 2、鍵盤對小恐龍的控制 3、頁面失焦后,重新聚焦會重置小恐龍的狀態(tài)

繪制靜態(tài)的小恐龍

定義小恐龍類 Trex

/**
 * 小恐龍類
 * @param {HTMLCanvasElement} canvas 畫布
 * @param {Object} spritePos 圖片在雪碧圖中的坐標
 */
function Trex(canvas, spritePos) {
  this.canvas = canvas;
  this.ctx = canvas.getContext("2d");
  this.spritePos = spritePos;

  this.xPos = 0;
  this.yPos = 0;
  this.groundYPos = 0;               // 小恐龍在地面上時的 y 坐標

  this.currentFrame = 0;             // 當前的動畫幀
  this.currentAnimFrames = [];       // 存儲當前狀態(tài)的動畫幀在雪碧圖中的 x 坐標
  this.blinkDelay = 0;               // 眨眼間隔的時間(隨 機)
  this.blinkCount = 0;               // 眨眼次數(shù)
  this.animStartTime = 0;            // 小恐龍眨眼動畫開始時間
  this.timer = 0;                    // 計時器
  this.msPerFrame = 1000 / FPS;      // 幀率
  this.status = Trex.status.WAITING; // 當前的狀態(tài)
  this.config = Trex.config;

  this.jumping = false;              // 是否跳躍
  this.ducking = false;              // 是否閃避(俯身)
  this.jumpVelocity = 0;             // 跳躍的速度
  this.reachedMinHeight = false;     // 是否達到最低高度
  this.speedDrop = false;            // 是否加速下降
  this.jumpCount = 0;                // 跳躍的次數(shù)
  this.jumpspotX = 0;                // 跳躍點的 x 坐標

  this.init();
}

相關(guān)的配置參數(shù):

Trex.config = {
  GRAVITY: 0.6,               // 引力
  WIDTH: 44,                  // 站立時的寬度
  HEIGHT: 47,
  WIDTH_DUCK: 59,             // 俯身時的寬度
  HEIGHT_DUCK: 25,
  MAX_JUMP_HEIGHT: 30,        // 最大跳躍高度
  MIN_JUMP_HEIGHT: 30,        // 最小跳躍高度
  SPRITE_WIDTH: 262,          // 站立的小恐龍在雪碧圖中的總寬度
  DROP_VELOCITY: -5,          // 下落的速度
  INITIAL_JUMP_VELOCITY: -10, // 初始跳躍速度
  SPEED_DROP_COEFFICIENT: 3,  // 下落時的加速系數(shù)(越大下落的越快)
  INTRO_DURATION: 1500,       // 開場動畫的時間
  START_X_POS: 50,            // 開場動畫結(jié)束后,小恐龍在 canvas 上的 x 坐標
};

Trex.BLINK_TIMING = 7000;     // 眨眼最大間隔的時間

// 小恐龍的狀態(tài)
Trex.status = {
  CRASHED: "CRASHED", // 撞到障礙物
  DUCKING: "DUCKING", // 正在閃避(俯身)
  JUMPING: "JUMPING", // 正在跳躍
  RUNNING: "RUNNING", // 正在奔跑
  WAITING: "WAITING", // 正在等待(未開始游戲)
};

// 為不同的狀態(tài)配置不同的動畫幀
Trex.animFrames = {
  WAITING: {
    frames: [44, 0],
    msPerFrame: 1000 / 3
  },
  RUNNING: {
    frames: [88, 132],
    msPerFrame: 1000 / 12
  },
  CRASHED: {
    frames: [220],
    msPerFrame: 1000 / 60
  },
  JUMPING: {
    frames: [0],
    msPerFrame: 1000 / 60
  },
  DUCKING: {
    frames: [264, 323],
    msPerFrame: 1000 / 8
  },
};

補充本篇文章中會用到的一些數(shù)據(jù):

Runner.config = {
  // ...

  BOTTOM_PAD: 10,     // 小恐龍距 canvas 底部的距離
  MAX_BLINK_COUNT: 3, // 小恐龍的最大眨眼次數(shù)
};

Runner.spriteDefinition = {
  LDPI: {
    // ...

    TREX: {x: 848, y: 2}, // 小恐龍
  },
};

然后來看下 Trex 原型鏈上的方法。我們首先來繪制靜態(tài)的小恐龍:

Trex.prototype = {
  // 初始化小恐龍
  init: function() {
    // 獲取小恐龍站在地面上時的 y 坐標
    this.groundYPos = Runner.defaultDimensions.HEIGHT - this.config.HEIGHT -
        Runner.config.BOTTOM_PAD;
    this.yPos = this.groundYPos; // 小恐龍的 y 坐標初始化

    this.draw(0, 0);             // 繪制小恐龍的第一幀圖片
  },
  /**
   * 繪制小恐龍
   * @param {Number} x 當前幀相對于第一幀的 x 坐標
   * @param {Number} y 當前幀相對于第一幀的 y 坐標
   */
  draw: function(x, y) {
    // 在雪碧圖中的坐標
    var sourceX = x + this.spritePos.x;
    var sourceY = y + this.spritePos.y;

    // 在雪碧圖中的寬高
    var sourceWidth = this.ducking && this.status != Trex.status.CRASHED ?
        this.config.WIDTH_DUCK : this.config.WIDTH;
    var sourceHeight = this.config.HEIGHT;

    // 繪制到 canvas 上時的高度
    var outputHeight = sourceHeight;

    // 躲避狀態(tài).
    if (this.ducking && this.status != Trex.status.CRASHED) {
      this.ctx.drawImage(
        Runner.imageSprite,
        sourceX, sourceY,
        sourceWidth, sourceHeight,
        this.xPos, this.yPos,
        this.config.WIDTH_DUCK, outputHeight
      );
    } else {
      // 躲閃狀態(tài)下撞到障礙物
      if (this.ducking && this.status == Trex.status.CRASHED) {
        this.xPos++;
      }
      // 奔跑狀態(tài)
      this.ctx.drawImage(
        Runner.imageSprite,
        sourceX, sourceY,
        sourceWidth, sourceHeight,
        this.xPos, this.yPos,
        this.config.WIDTH, outputHeight
      );
    }

    this.ctx.globalAlpha = 1;
  },
};
前面進入街機模式那一章中,用到了 Trex 類中的數(shù)據(jù),臨時定義了 Trex 類,別忘了將其刪除。

接下來需要通過 Runner 類調(diào)用 Trex 類。添加屬性用于存儲小恐龍類的實例:

function Runner(containerSelector, opt_config) {
  // ...

+ this.tRex = null; // 小恐龍
}

初始化小恐龍類:

Runner.prototype = {
  init: function () {
    // ...

+   // 加載小恐龍類
+   this.tRex = new Trex(this.canvas, this.spriteDef.TREX);
  },
};

這樣在游戲初始化時就繪制出了靜態(tài)的小恐龍,如圖:

實現(xiàn)眨眼效果

游戲初始化之后,小恐龍會隨機眨眼睛。默認的是最多只能眨三次。下面將實現(xiàn)這個效果。

添加更新小恐龍的方法:

Trex.prototype = {
  /**
   * 更新小恐龍
   * @param {Number} deltaTime 間隔時間
   * @param {String} opt_status 小恐龍的狀態(tài)
   */
  update: function(deltaTime, opt_status) {
    this.timer += deltaTime;

    // 更新狀態(tài)的參數(shù)
    if (opt_status) {
      this.status = opt_status;
      this.currentFrame = 0;
      this.msPerFrame = Trex.animFrames[opt_status].msPerFrame;
      this.currentAnimFrames = Trex.animFrames[opt_status].frames;

      if (opt_status == Trex.status.WAITING) {
        this.animStartTime = getTimeStamp(); // 設(shè)置眨眼動畫開始的時間
        this.setBlinkDelay();                // 設(shè)置眨眼間隔的時間
      }
    }

    if (this.status == Trex.status.WAITING) {
      // 小恐龍眨眼
      this.blink(getTimeStamp());
    } else {
      // 繪制動畫幀
      this.draw(this.currentAnimFrames[this.currentFrame], 0);
    }

    if (this.timer >= this.msPerFrame) {
      // 更新當前動畫幀,如果處于最后一幀就更新為第一幀,否則更新為下一幀
      this.currentFrame = this.currentFrame ==
        this.currentAnimFrames.length - 1 ? 0 : this.currentFrame + 1;
      // 重置計時器
      this.timer = 0;
    }
  },
  // 設(shè)置眨眼間隔的時間
  setBlinkDelay: function() {
    this.blinkDelay = Math.ceil(Math.random() * Trex.BLINK_TIMING);
  },
  // 小恐龍眨眼
  blink: function (time) {
    var deltaTime = time - this.animStartTime;
    
    // 間隔時間大于隨機獲取的眨眼間隔時間才能眨眼
    if (deltaTime >= this.blinkDelay) {
      this.draw(this.currentAnimFrames[this.currentFrame], 0);
      
      // 正在眨眼
      if (this.currentFrame == 1) {
        console.log("眨眼");
        this.setBlinkDelay();      // 重新設(shè)置眨眼間隔的時間
        this.animStartTime = time; // 更新眨眼動畫開始的時間
        this.blinkCount++;         // 眨眼次數(shù)加一
      }
    }
  },
};

然后將小恐龍初始更新為等待狀態(tài):

Trex.prototype = {
  init: function () {
    // ...

    this.update(0, Trex.status.WAITING); // 初始為等待狀態(tài)
  },
};

最后在 Runnerupdate 方法中調(diào)用 Trexupdate 方法來實現(xiàn)小恐龍眨眼:

Runner.prototype = {
  update: function () {
    // ...

    // 游戲變?yōu)殚_始狀態(tài)或小恐龍還沒有眨三次眼
-   if (this.playing) {
+   if (this.playing || (!this.activated &&
+     this.tRex.blinkCount < Runner.config.MAX_BLINK_COUNT)) {
+     this.tRex.update(deltaTime);
      
      // 進行下一次更新
      this.scheduleNextUpdate();
    }
  },
};

效果如下:

可以看到,眨眼的代碼邏輯觸發(fā)了 3 次,但是實際小恐龍只眨眼了 1 次。這就是前面說的,小恐龍默認最多只能眨三次眼。具體原因如下:

先來看下 Trexupdate 方法中的這段代碼:

if (this.timer >= this.msPerFrame) {
  // 更新當前動畫幀,如果處于最后一幀就更新為第一幀,否則更新為下一幀
  this.currentFrame = this.currentFrame ==
    this.currentAnimFrames.length - 1 ? 0 : this.currentFrame + 1;
  // 重置計時器
  this.timer = 0;
}

這段代碼會將當前動畫幀不斷更新為下一幀。對于小恐龍來說就是不斷切換睜眼閉眼這兩幀。如果當前幀為 “睜眼”,那么執(zhí)行 blink 函數(shù)后小恐龍還是睜眼,也就是說實際小恐龍沒眨眼;同理,只有當前幀為 “閉眼” 時,執(zhí)行 blink 函數(shù)后,小恐龍才會真正的眨眼。

至于這樣做的目的,就是為了防止小恐龍不停的眨眼睛。例如,將 blink 函數(shù)修改為:

// 小恐龍眨眼
blink: function () {
  this.draw(this.currentAnimFrames[this.currentFrame], 0);
},

這樣小恐龍會不停的眨眼睛。所以需要對其進行限制,這里 Chrome 開發(fā)人員的做法就是:設(shè)置一個間隔時間,當小恐龍眨眼的間隔時間大于這個設(shè)置的間隔時間,并且當前動畫幀為 “閉眼” 時,才允許小恐龍眨眼睛。然后每次眨完眼后,重新設(shè)置眨眼間隔(默認設(shè)置為 0~7 秒),就實現(xiàn)了小恐龍的隨機眨眼。

小恐龍的開場動畫

下面來實現(xiàn)小恐龍對鍵盤按鍵的響應(yīng)。

首先,當觸發(fā)游戲彩蛋后,小恐龍會跳躍一次,并向右移動 50 像素(默認設(shè)置的是 50 像素)。

添加讓小恐龍開始跳躍的方法:

Trex.prototype = {
  // 開始跳躍
  startJump: function(speed) {
    if (!this.jumping) {
      // 更新小恐龍為跳躍狀態(tài) 
      this.update(0, Trex.status.JUMPING);
      
      // 根據(jù)游戲的速度調(diào)整跳躍的速度
      this.jumpVelocity = this.config.INITIAL_JUMP_VELOCITY - (speed / 10);
      
      this.jumping = true;
      this.reachedMinHeight = false;
      this.speedDrop = false;
    }
  },
};

進行調(diào)用:

Runner.prototype = {
  onKeyDown: function (e) {
    if (!this.crashed && !this.paused) {
      if (Runner.keyCodes.JUMP[e.keyCode]) {
        e.preventDefault();
        
        // ...

+       // 開始跳躍
+       if (!this.tRex.jumping && !this.tRex.ducking) {
+         this.tRex.startJump(this.currentSpeed);
+       }
      }
    }
  },
};

這樣,按下空格鍵后,小恐龍仍然會靜止在地面上。接下來還需要更新動畫幀才能實現(xiàn)小恐龍的奔跑動畫。

添加更新小恐龍動畫幀的方法:

Trex.prototype = {
  // 更新小恐龍?zhí)S時的動畫幀
  updateJump: function(deltaTime) {
    var msPerFrame = Trex.animFrames[this.status].msPerFrame; // 獲取當前狀態(tài)的幀率
    var framesElapsed = deltaTime / msPerFrame;

    // 加速下落
    if (this.speedDrop) {
      this.yPos += Math.round(this.jumpVelocity *
        this.config.SPEED_DROP_COEFFICIENT * framesElapsed);
    } else {
      this.yPos += Math.round(this.jumpVelocity * framesElapsed);
    }

    // 跳躍的速度受重力的影響,向上逐漸減小,然后反向
    this.jumpVelocity += this.config.GRAVITY * framesElapsed;

    // 達到了最低允許的跳躍高度
    if (this.yPos < this.minJumpHeight || this.speedDrop) {
      this.reachedMinHeight = true;
    }

    // 達到了最高允許的跳躍高度
    if (this.yPos < this.config.MAX_JUMP_HEIGHT || this.speedDrop) {
      this.endJump(); // 結(jié)束跳躍
    }

    // 重新回到地面,跳躍完成
    if (this.yPos > this.groundYPos) {
      this.reset();     // 重置小恐龍的狀態(tài)
      this.jumpCount++; // 跳躍次數(shù)加一
    }
  },
  // 跳躍結(jié)束
  endJump: function() {
    if (this.reachedMinHeight &&
        this.jumpVelocity < this.config.DROP_VELOCITY) {
      this.jumpVelocity = this.config.DROP_VELOCITY; // 下落速度重置為默認
    }
  },
  // 重置小恐龍狀態(tài)
  reset: function() {
    this.yPos = this.groundYPos;
    this.jumpVelocity = 0;
    this.jumping = false;
    this.ducking = false;
    this.update(0, Trex.status.RUNNING);
    this.speedDrop = false;
    this.jumpCount = 0;
  },
};

其中 minJumpHeight 的屬性值為:

Trex.prototype = {
  init: function() {
+   // 最低跳躍高度
+   this.minJumpHeight = this.groundYPos - this.config.MIN_JUMP_HEIGHT;
    
    // ...
  },
}

然后進行調(diào)用:

Runner.prototype = {
  update: function () {
    // ...

    if (this.playing) {
      this.clearCanvas();

+     if (this.tRex.jumping) {
+       this.tRex.updateJump(deltaTime);
+     }

      this.runningTime += deltaTime;
      var hasObstacles = this.runningTime > this.config.CLEAR_TIME;

      // 剛開始 this.playingIntro 未定義 !this.playingIntro 為真
-     if (!this.playingIntro) {
+     if (this.tRex.jumpCount == 1 && !this.playingIntro) {
        this.playIntro(); // 執(zhí)行開場動畫
      }

      // ...
    }

    // ...
  },
};

這樣在按下空格鍵后,小恐龍就會跳躍一次并進行奔跑動畫。如圖:

下面來實現(xiàn)效果:小恐龍第一次跳躍后,向右移動 50 像素。

修改 Trexupdate 方法。當判斷到正在執(zhí)行開場動畫時,移動小恐龍:

Trex.prototype = {
  update: function(deltaTime, opt_status) {
    this.timer += deltaTime;

    // 更新狀態(tài)的參數(shù)
    if (opt_status) {
      // ...
    }

    // 正在執(zhí)行開場動畫,將小恐龍向右移動 50 像素
+   if (this.playingIntro && this.xPos < this.config.START_X_POS) {
+     this.xPos += Math.round((this.config.START_X_POS /
+       this.config.INTRO_DURATION) * deltaTime);
+   }

    // ...
  },
};

可以看出當 playingIntro 屬性為 true 時,小恐龍就會向右移動。所以需要通過控制這個屬性的值來控制小恐龍第一次跳躍后的移動。

修改 Runner 上的 playIntro 方法,將小恐龍標記為正在執(zhí)行開場動畫:

Runner.prototype = {
  playIntro: function () {
    if (!this.activated && !this.crashed) {
+     this.tRex.playingIntro = true; // 小恐龍執(zhí)行開場動畫

      // ...
    }
  },
};

然后需要在開始游戲后也就是執(zhí)行 startGame 方法時,結(jié)束小恐龍的開場動畫:

Runner.prototype = {
  startGame: function () {
    this.setArcadeMode();           // 進入街機模式
    
+   this.tRex.playingIntro = false; // 小恐龍的開場動畫結(jié)束
    
    // ...
  },
};

效果如下:

可以很明顯的看到,小恐龍在第一次跳躍后向右移動了一段距離(默認 50 像素)。

使用鍵盤控制小恐龍

在這個游戲中,當按下 鍵后,如果小恐龍正在跳躍,就會快速下落,如果小恐龍在地上,就會進入躲閃狀態(tài),下面來實現(xiàn)這些效果。

加速下落:

Trex.prototype = {
  // 設(shè)置小恐龍為加速下落,立即取消當前的跳躍
  setSpeedDrop: function() {
    this.speedDrop = true;
    this.jumpVelocity = 1;
  },
};

設(shè)置小恐龍是否躲閃:

Trex.prototype = {
  // 設(shè)置小恐龍奔跑時是否躲閃
  setDuck: function(isDucking) {
    if (isDucking && this.status != Trex.status.DUCKING) { // 躲閃狀態(tài)
      this.update(0, Trex.status.DUCKING);
      this.ducking = true;
    } else if (this.status == Trex.status.DUCKING) {       // 奔跑狀態(tài)
      this.update(0, Trex.status.RUNNING);
      this.ducking = false;
    }
  },
};

onKeyDown 方法中調(diào)用:

Runner.prototype = {
  onKeyDown: function () {
    if (!this.crashed && !this.paused) {
      if (Runner.keyCodes.JUMP[e.keyCode]) {
        // ...
+     } else if (this.playing && Runner.keyCodes.DUCK[e.keyCode]) {
+       e.preventDefault();
+
+       if (this.tRex.jumping) {
+         this.tRex.setSpeedDrop(); // 加速下落
+       } else if (!this.tRex.jumping && !this.tRex.ducking) {
+         this.tRex.setDuck(true);  // 進入躲閃狀態(tài)
+       }
+     }
    }
  },
};

這樣就實現(xiàn)了前面所說的效果。但是小恐龍進入躲閃狀態(tài)后,如果松開按鍵并不會重新站起來。因為現(xiàn)在還沒有定義松開鍵盤按鍵時響應(yīng)的事件。下面來定義:

Runner.prototype = {
  onKeyUp: function(e) {
    var keyCode = String(e.keyCode);

    if (Runner.keyCodes.DUCK[keyCode]) { // 躲避狀態(tài)
      this.tRex.speedDrop = false;
      this.tRex.setDuck(false);
    }
  },
};

然后調(diào)用,修改 handleEvent 方法:

Runner.prototype = {
  handleEvent: function (e) {
    return (function (eType, events) {
      switch (eType) {
        // ...

+       case events.KEYUP:
+         this.onKeyUp(e);
+         break;
        default:
          break;
      }
    }.bind(this))(e.type, Runner.events);
  },
};

效果如下:

第一次跳是正常下落,第二次跳是加速下落
處理小恐龍的跳躍

小恐龍的跳躍分為大跳和小跳,如圖:

要實現(xiàn)這個效果,只需要在 鍵被松開時,立即結(jié)束小恐龍的跳躍即可。

修改 onKeyUp 方法:

Runner.prototype = {
  onKeyUp: function(e) {
    var keyCode = String(e.keyCode);
+   var isjumpKey = Runner.keyCodes.JUMP[keyCode];

+   if (this.isRunning() && isjumpKey) {        // 跳躍
+     this.tRex.endJump();
    } else if (Runner.keyCodes.DUCK[keyCode]) { // 躲避狀態(tài)
      this.tRex.speedDrop = false;
      this.tRex.setDuck(false);
    }
  },
};

其中 isRunning 方法定義如下:

Runner.prototype = {
  // 是否游戲正在進行
  isRunning: function() {
    return !!this.raqId;
  },
};

這樣就實現(xiàn)了小恐龍的大跳和小跳。

最后是要實現(xiàn)的效果是:如果頁面失焦時,小恐龍正在跳躍,就重置小恐龍的狀態(tài)(也就是會立即回到地面上)。這個效果實現(xiàn)很簡單,直接調(diào)用前面定義的 reset 方法即可:

Runner.prototype = {
  play: function () {
    if (!this.crashed) {
      // ...

+     this.tRex.reset();
    }
  },
};

效果如下:

查看添加或修改的代碼,戳這里

Demo 體驗地址:https://liuyib.github.io/blog/demo/game/google-dino/dino-gogogo/

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