从0开始实现一个合成大西瓜
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2021-02-08 20:48
作者：橙红年代 (https://juejin.cn/post/6923803717808422925)
最近微博上曝出了很多瓜，"合成大西瓜"这个游戏也很火热，玩了一阵还挺有意思的。研究了一下原理，发现目前流传的版本都是魔改编译后的版本，代码经过压缩不具备可读性，因此决定自己照着实现一个。
本项目主要用作cocos creator练手使用，所有美术素材和音频材料均来源于 http://www.wesane.com/game/654/%E3%80%82
感谢原作者，向每一位游戏开发者致敬！
本文所有代码及素材都放在github https://github.com/tangxiangmin/cocos-big-watermelon 上面了，也可以通过在线预览地址 https://web-game-9gh6nrus14fec37e-1252170212.tcloudbaseapp.com/ 体验（点击底部 阅读原文 可直接体验）
游戏逻辑
整个游戏逻辑比较简单，结合了俄罗斯方块与消除游戏的核心玩法
在生成一个水果 点击屏幕，水果移动到对应x轴位置并自由下落 每个水果会与其他水果发生碰撞,两个相同的水果碰撞时会发生合并，升级成更高一级的水果
水果共有11种类型，
游戏目标是合成最高级的水果：大西瓜！当堆积的水果超过顶部红线时则游戏结束
整理出需要实现的核心逻辑
生成水果 水果下落与碰撞 水果消除动画效果及升级逻辑
预备工作
cocos creator基本概念
整个项目使用cocos creator v2.4.3实现，建议初次了解的同学可以先过一下官方文档:https://docs.cocos.com/creator/2.3/manual/zh/，本文不会过多介绍creator的使用（主要是我也不太熟练hah）
游戏素材
首先需要准备美术资源，本位所有美术素材和音频材料均来源于 www.wesane.com/game/654/。
首先访问游戏网站，打开network面板，可以看见游戏依赖的所有美术资源，我们下载自己所需的文件即可
所需的图片资源包括
11张水果贴图 每种水果合成效果贴图，均包含 一张果粒图片 一张圆形水珠图片 一张爆炸贴图 两个西瓜合成时有灯光和撒花的效果，时间有限暂不实现
音频文件同理，可以在Filter栏选择.mp3后缀的请求快速筛选对应资源。
水果消除时的爆炸声和水声
创建游戏场景和背景
打开cocos creator，新建一个项目（也可以直接导入从github下载的项目源码）。
然后记得将刚才下载的素材资源拖拽到右下角的资源管理器中。
创建scene和背景节点
项目初始化之后，在左下角资源管理器新建一个游戏Scene，取名game作为游戏主场景
创建完毕后就可以在资源管理器的assets中看见刚才创建的名为game的scene。
选择game场景，在左上角的层级管理器中可以看见场景的Canvas画布根节点，cocos默认画布是横屏的960*640，可以选择根节点然后再右侧属性检查器中调整宽高为640*960
接下来创建背景层，我们在Canvas节点下面新建一个background节点，由于整个背景是纯色#FBE79D的，因此使用一个单色Sprite填充即可
同样将background节点宽高调整为整个画布的大小，由于默认锚点均为0.5*0.5，此时整个画布会被完全填充。
现在整个游戏场景大概是这个样子的
接下来设计游戏的逻辑脚本部分
场景脚本组件
在assets目录下新建一个js脚本，按照惯例命令成Game.js，creator会生成一个带基础cc.Class的模板文件
先将脚本组件与节点关联起来，选择Canvas根节点，在右侧属性检查器中添加组件，然后选择刚才创建的这个Game组件
然后编写具体的代码逻辑，打开Game.js文件（建议使用vscode或者webstrom打开整个项目的根目录进行编辑）
里面的初始代码大概长这样
// Game.js
cc.Class({
extends: cc.Component,
properties: {
},
onLoad(){
},
start(){ }
})
我们需要在这里维护整个游戏的逻辑，后面逐步添加代码内容。
创建水果
水果是整个游戏的核心元素，在游戏中被频繁创建和销毁。
生成单个水果预制资源
这种动态创建的节点可以通过预制资源Prefab来控制，
制作prefab最简单的方式就是将资源从资源管理器拖动到场景编辑器中，然后再将层级管理器中的节点拖回资源管理器。
这里以等级最低的水果“葡萄”为例
然后将层级管理器中的节点删除，这样我们就得到了一个fruit的预制资源，在脚本组件中，就可以使用代码通过预制资源动态生成节点了。
修改Game.js，添加一个属性fruitPrefab，其类型为cc.Prefab，
// Game.js
properties: {
fruitPrefab: {
default: null,
type: cc.Prefab
},
}
回到creator，。选择Canvas节点，可以在属性检查器中的Game组件栏目看见和修改该属性了。我们将刚才制作的prefab资源从资源管理器拖动到这里，在初始化的时候，有cocos负责初始化对应的属性数据
创建单个水果
回到Game.js，开始编写真正的逻辑：创建一个葡萄
// Game.js
onLoad(){
let fruit = cc.instantiate(this.fruitPrefab);
fruit.setPosition(cc.v2(0, 400));
this.node.addChild(fruit);
}
预览模式下就可以看见屏幕正上方有一个葡萄了
nice，非常好的开始！
此外，由于水果还包含一些特定的逻辑，我们可以向它添加一个Fruit脚本组件，虽然目前看起来还没有什么用
创建Fruit脚本组件与上面创建Game组件类似，然后选择刚才制作的prefab重新编辑，关联上Fruit用户脚本组件即可。
动态维护多种水果
整个游戏共11种水果（当然也可以添加或者改成其他的东西），如果每种水果都像上面去手动生成预制资源然后分别初始化，那也太繁琐了，我们需要解决动态渲染多种水果的方式。
我们需要获得每种水果的贴图信息，然后在实例化水果时选择对应贴图即可，最简单的方式就是维护一个配置表，每行的数据字段包括id和iconSF
const FruitItem = cc.Class({
name: 'FruitItem',
properties: {
id: 0, // 水果的类型
iconSF: cc.SpriteFrame // 贴图资源
}
});
然后为Game脚本组件新增一个fruits属性，用于保存每种水果的配置信息，其类型是数组，数组内元素类型为刚才创建的FruitItem
// Game.js
properties: {
fruits: {
default: [],
type: FruitItem
},
}
回到编辑器，这时候可以发现Game组件的属性下面多了一个Fruits属性，将其长度修改为11，然后依次编写每个水果的id，同时将其贴图资源从资源编辑器贴过来（体力活）
这样我们只需要传入想要制作的水果id，就可以获取到对应的配置信息，并动态修改贴图了
这种初始化的逻辑应该由水果自己维护，因此放在刚才创建的Fruit组件中，我们暴露一个init接口出来
// Fruit.js
properties: {
id: 0,
},
// 实例放在可以在其他组件中调用
init(data) {
this.id = data.id
// 根据传入的参数修改贴图资源
const sp = this.node.getComponent(cc.Sprite)
sp.spriteFrame = data.iconSF
},
然后修改一下上面的初始化水果的代码
// Game.js
createOneFruit(num) {
let fruit = cc.instantiate(this.fruitPrefab);
// 获取到配置信息
const config = this.fruits[num - 1]
// 获取到节点的Fruit组件并调用实例方法
fruit.getComponent('Fruit').init({
id: config.id,
iconSF: config.iconSF
});
}
这样就可以愉快的创建各种水果了
监听点击事件
cocos提供了各种事件监听，前端和客户端同学一定不会陌生。
整个游戏会在点击屏幕时创建一个水果，这只要监听一下全局点击事件即可，这个逻辑同样放在Game脚本组件中
onLoad() {
// 监听点击事件
this.node.on(cc.Node.EventType.TOUCH_START, this.onTouchStart, this)
},
onTouchStart(){
this.createOneFruit(1) // 生成水果
}
实际游戏中还需要处理随机生成水果、上一个水果在点击的x轴下落等细节逻辑，这里不再赘述。
物理系统：自由落体与刚体碰撞
上面处理了水果创建的逻辑，在整个游戏中，水果是可以产生下落及弹性碰撞等物理效果的，利用cocos内置的物理引擎，可以很方便的实现
对cocos引擎不熟悉的同学可以先看看这个官方demo，里面展示的比较详细（起码比文档要更容易理解）
开启物理引擎与碰撞检测
首先是开启物理引擎，以及设置重力大小
const instance = cc.director.getPhysicsManager()
instance.enabled = true
// instance.debugDrawFlags = 4
instance.gravity = cc.v2(0, -960);
然后需要开启碰撞检测，默认是关闭的
const collisionManager = cc.director.getCollisionManager();
collisionManager.enabled = true
然后设置四周的墙壁用于碰撞，这样水果就不会无限制往下面掉落了
// 设置四周的碰撞区域
let width = this.node.width;
let height = this.node.height;
let node = new cc.Node();
let body = node.addComponent(cc.RigidBody);
body.type = cc.RigidBodyType.Static;
const _addBound = (node, x, y, width, height) => {
let collider = node.addComponent(cc.PhysicsBoxCollider);
collider.offset.x = x;
collider.offset.y = y;
collider.size.width = width;
collider.size.height = height;
}
_addBound(node, 0, -height / 2, width, 1);
_addBound(node, 0, height / 2, width, 1);
_addBound(node, -width / 2, 0, 1, height);
_addBound(node, width / 2, 0, 1, height);
node.parent = this.node;
现在我们就开启了游戏世界的物理引擎，然后还需要配置需要受引擎影响的节点，也就是我们的水果。
水果刚体组件与碰撞组件
回到creator，找到我们的水果prefab，然后添加物理组件
首先是Rigid Body（刚体）组件
然后是物理碰撞组件，因为我们的水果全是圆形的，都选择PhysicsCircleCollider组件就可以了,如果有个香蕉之类不规则多边形边的话，工作量就会增加不少~
接下来可以看看整体效果，（记得把刚才的点击事件加上，然后控制一下随机生成水果类型）
完美！！
水果碰撞回调
添加完成之后，还需要开启刚体组件的碰撞属性Enabled Contact Listener，这样可以接收到碰撞之后的回调
这个碰撞回调同样写在Fruit脚本组件里面，
// Fruit.js
onBeginContact(contact, self, other) {
// 检测到是两个相同水果的碰撞
if (self.node && other.node) {
const s = self.node.getComponent('Fruit')
const o = other.node.getComponent('Fruit')
if (s && o && s.id === o.id) {
self.node.emit('sameContact', {self, other});
}
}
},
为了保证Fruit组件功能的单一性，在两个相同水果发生碰撞时，我们通过事件通知Game.js，这样可以在初始化水果的时候注册sameContact自定义事件的处理方法
// Game.js
createOneFruit(num) {
let fruit = cc.instantiate(this.fruitPrefab);
// ...其他初始化逻辑
fruit.on('sameContact', ({self, other}) => {
// 两个node都会触发，临时处理，看看有没有其他方法只展示一次的
other.node.off('sameContact')
// 处理水果合并的逻辑，下面再处理
this.onSameFruitContact({self, other})
})
}
这样当水果发生碰撞时，我们就能够监听并处理消除升级逻辑了。
消除水果动画
无动画版本
简单的消除逻辑就是将两个节点删除，然后在原水果位置生成高一级的水果即可，没有任何动画效果
self.node.removeFromParent(false)
other.node.removeFromParent(false)
const {x, y} = other.node // 获取合并的水果位置
const id = other.getComponent('Fruit').id
const nextId = id + 1
const newFruit = this.createFruitOnPos(x, y, nextId) // 在指定位置生成新的水果
虽然看起来有点奇怪，但的确可以以玩了！
分析动画
打开源站，通过Performance面板分析一下动画效果（这里就不录gif了）
可以看见合成的时候动画效果包括
碰撞水果向原水果中心移动 果粒爆炸的粒子效果 水珠爆炸的粒子效果 一滩果汁的缩放动画
此外还有爆炸声和水声的音效
管理爆炸素材资源
由于整个动画涉及到的素材较多，每种水果均包含3种颜色不同的贴图，与上面FruitItem类似，我们也采用prefab加动态资源的做法来管理对应素材和动画逻辑。
首先定义一个JuiceItem，保存单种水果爆炸需要的素材
// Game.js
const JuiceItem = cc.Class({
name: 'JuiceItem',
properties: {
particle: cc.SpriteFrame, // 果粒
circle: cc.SpriteFrame, // 水珠
slash: cc.SpriteFrame, // 果汁
}
});
然后为Game组件新增一个juices属性
// Game.js
properties: {
juices: {
default: [],
type: JuiceItem
},
juicePrefab: {
default: null,
type: cc.Prefab
},
}
接下来又是卖劳力的时候了，将贴图资源都拖放到juices属性下
然后新增一个空的预制资源，主要是为了挂载脚本组件，也就是下面的Juice脚本，然后记得将该预制资源挂载到Game的juicePrefab上。
最后，新建Juice组件，用来实现爆炸的动画逻辑，同样需要暴露init接口
// Juice.js
cc.Class({
extends: cc.Component,
properties: {
particle: {
default: null,
type: cc.SpriteFrame
},
circle: {
default: null,
type: cc.SpriteFrame
},
slash: {
default: null,
type: cc.SpriteFrame
}
},
// 同样暴露一个init接口
init(data) {
this.particle = data.particle
this.circle = data.particle
this.slash = data.slash
},
// 动画效果
showJuice(){
}
}
这样，在合并的时候，我们初始化一个Juice节点，同时展示爆炸效果即可
// Game.js
let juice = cc.instantiate(this.juicePrefab);
this.node.addChild(juice);
const config = this.juices[id - 1]
const instance = juice.getComponent('Juice')
instance.init(config)
instance.showJuice(pos, n) // 对应的爆炸逻辑
爆炸粒子动画
关于粒子动画，网上能查到不少资料，如果感兴趣，也可以移步我之前整理的前端常见动画实现原理。
粒子动画的主要的实现思路为：初始化N个粒子，控制他们的速度大小、方向和生命周期，然后控制每个粒子按照对应的参数执行动画，所有粒子汇集在一起的效果就组成了粒子动画。
话虽如此，要把动画效果调好还是挺麻烦的，需要控制各种随机参数。
showJuice(pos, width) {
// 果粒
for (let i = 0; i < 10; ++i) {
const node = new cc.Node('Sprite');
const sp = node.addComponent(cc.Sprite);
sp.spriteFrame = this.particle;
node.parent = this.node;
// ... 一堆随机的参数
node.position = pos;
node.runAction(
cc.sequence(
// ...各种action对应的动画逻辑
cc.callFunc(function () {
// 动画结束后消除粒子
node.active = false
}, this))
)
}
// 水珠
for (let f = 0; f < 20; f++) {
// 同果粒，使用的spriteFrame切换成 this.circle
}
// 果汁只有一张贴图，使用this.slash，展示常规的action缩放和透明动画即可
},
源项目的代码中使用createFruitL这个方法来处理爆炸动画，虽然经过了代码压缩，但依稀能看出对应的动画参数逻辑，如果不想调整动画参数，可以借鉴一下
这样，就完成了爆炸效果的展示，大概类似于这样，虽然有点丑
音效
通过cc.audioEngine直接播放AudioClip资源来实现音效
在Game组件下新增两个类型为AudioClip的资源，方便脚本组件访问
properties: {
boomAudio: {
default: null,
type: cc.AudioClip
},
waterAudio: {
default: null,
type: cc.AudioClip
}
}
同上，在属性检查器中将两个音频资源从资源管理器拖动到Game组件的属性下方
onSameFruitContact(){
cc.audioEngine.play(this.boomAudio, false, 1);
cc.audioEngine.play(this.waterAudio, false, 1);
}
这样就可以在碰撞的时候听到声音了。
构建打包
完成整个游戏的开发之后，可以选择构建发布，打包成web-mobile版本，然后部署在服务器上，就可以给其他人快乐地玩耍了
小结
不知不就就写到了最后，貌似！！已经大工告成了！！
虽然还有很多细节没有实现，比如添加得分、合成西瓜之后的撒花等功能，感兴趣的同学可以自己克隆去尝试修改一下。本文所有代码及素材都放在github上面了，也可以通过在线预览地址体验
完成这个游戏花了这周六下午 + 一个晚上的时间，由于对cocos creator并不是很熟悉，因此花了一些时间去看文档、查资料，甚至去B站上看了点教学视频。不过收获的成就感与满足感还是很大的，也算是正儿八经写了点游戏。
最后，尤其要感谢我媳妇，帮忙测试及提新需求。不说了，我还得再去加一个点击水果直接消除的功能！