从零开始开发一款H5小游戏(四) 撞击吧粒子，炫酷技能的实现

[fwon]

本游戏有五种技能粒子，分别是 "护盾"，"重力场"，"时间变慢"，"使敌人变小"，"增加生命"。Player粒子吃了技能粒子后就能表现各种特殊效果。

碰撞检测

游戏中Player粒子可能会撞击到Enemy粒子，也可能吃到Skill粒子。我们怎么来判断呢？画布中两个粒子的碰撞检测其实很简单，如果是圆形粒子，只需要判断两个粒子圆心的距离是否小于两个圆半径之和就行了。

//index.js
function collision(enemy, player) {
    const disX = player.x - enemy.x;
    const disY = player.y - enemy.y;

    return Math.hypot(disX, disY) < (player.radius + enemy.radius);
}

撞击敌人

撞击后Enemy粒子尾巴上的生命点会减一，并且Player身体出现闪烁，接着会有蓝色粒子爆炸的效果。

前面我们已经讲过尾巴上的生命点如何实现，这时候只需要将生命点值livesPoint减一就可以了。

Player的闪烁怎么实现呢？如果将这个过程拆解一下，其实闪烁效果就是在一段时间内，Player的颜色不断随机地做蓝白变化。这里只要控制两个变量，闪烁时间和闪烁颜色。

在collision检测到碰撞的时候，会调用一个flash方法。这个方法有两个作用，一是控制闪烁的时间，通过flashing, 判断是否渲染闪烁效果。二是当时间结束后，我们需要重置Player的颜色为默认的蓝色。

//Player.js
flash() {
    let self = this;

    self.flashing = true;
    let timeout = setTimeout(function() {
        self.flashing = false;
        self.color = BODYCOLOR;
        clearTimeout(timeout);
    }, 500);
}

在整个Player的render方法中, 如果flashing标记为true，则控制Player的颜色在两个随机值间切换。这样每次render调用所产生的颜色就有所不同，实现随机闪烁的效果。

render() {
    //闪烁效果
    if (this.flashing) {
        this.color = ["#fff", BODYCOLOR][Math.round(Math.random())];
    }
}

爆炸的实现其实也很简单。同样的方法，我们将这个过程分解一下：多个粒子以撞击点为原点，向随机方向做速度不同的运动，到达某个边界距离时，粒子消失。
这里我们要确定哪些变量呢？粒子的数量和颜色大小、爆炸原点位置、粒子的运动方向和速度，粒子消失的边界值。由于这些属性比较多，所以还是独立出来一个爆炸粒子的类Particle.js

//Particle.js
/**
 * 爆炸粒子
 */

import map from './Map';

const rand = Math.random;

export default class Particle {

    constructor(options) {
        this.x = options.x;
        this.y = options.y;
        this.vx = -2 + 4 * rand();   //速度随机
        this.vy = -2 + 4 * rand();   //速度随机
        this.destroy = false;
        this.speed = 0.04;           //粒子消失的速度
        this.size = options.size || 2;
        this.color = options.color || "rgb(30,136,168)";
        this.width = this.size + rand() * 2; //粒子大小
        this.height = this.size + rand() * 2; //粒子大小
    }

    update() {
        //向x轴和y轴的运动
        this.x += this.vx;
        this.y += this.vy;

        //粒子不断变小
        this.width -= this.speed;
        this.height -= this.speed;

        //粒子消失时，将状态至为destroy,不再渲染
        if (this.width < 0) {
            this.destroy = true;
        }
    }

    render() {
        map.ctx.fillStyle = this.color;
        map.ctx.fillRect(this.x, this.y, this.width, this.height);
    }
}

同样，在检测到碰撞时，会调用boom方法, 该方法初始化所有爆炸粒子，由于爆炸需要一个过渡的过程，所以不能像闪烁一样用简单的时间控制，这样会照成爆炸到一半突然所有粒子消失的情况。

//Player.js
boom(x, y, color, size) {
    let self = this;
    let eachPartical = [];
    for (let i = 0; i < self.particleCount; i++) {
        eachPartical.push(new Particle({x, y, color, size}));
    }
    self.particles.push(eachPartical);
}

在整个大render方法中，调用renderBoom方法，当某个爆炸粒子达到边界值时，就将其从数组中剔除。达到粒子渐渐消失，不断变少的效果。

//Player.js
renderBoom() {
    for (let i = 0; i < this.particles.length; i++) {
        let eachPartical = this.particles[i];
        for (let j = 0; j < eachPartical.length; j++) {
            //爆炸粒子消失时，从数组中排除
            if (eachPartical[j].destroy) {
                eachPartical.splice(j, 1);
            } else {
                eachPartical[j].render();
                eachPartical[j].update();
            }
        }
    }    
}

render() {
    //爆炸
    if (self.particles.length) self.renderBoom();
}

最后还要做一件事，就是将撞击的Enemy粒子从数组中除去，并重新随机生成一个。

护盾

知道了Enemy撞击效果的实现，护盾效果实现起来就简单很多了。试着分解一下护盾撞击的整个动作，就能清晰地用代码描述出来，这里就不细讲了。
有所不同的就是护盾撞击的判断，他的撞击点变成了外圈，而不是粒子本身。所以需要对collosion做点修改。

function collision(enemy, player) {
    const disX = player.x - enemy.x;
    const disY = player.y - enemy.y;
    if (player.hasShield) {
        return Math.hypot(disX, disY) < (player.shieldRadius + enemy.radius);
    }
    return Math.hypot(disX, disY) < (player.radius + enemy.radius);
}

细心的话会注意到护盾撞击粒子后右上角有分数增加，这些数字会出现并渐隐。他的实现原理跟爆炸粒子相似，我们用一个数组来存储撞击位置，并在render将数组渲染出来，每个粒子达到边界值时将其删除，same thing。

重力场

重力场这个效果其实是最难的，它需要找到一条公式来完美描述粒子的运动轨迹。尝试了很多种方法还是没能达到很好的效果。这里主要讲一下我的实现思路。

首先重力场的渲染原理跟护盾差不多，都是画圆，不过这里用到了颜色过渡的API createRadialGradient。

renderGravity() {
    map.ctx.beginPath();
    map.ctx.globalCompositeOperation="source-over";

    var gradient = map.ctx.createRadialGradient(this.x, this.y, this.radius, this.x, this.y, this.gravityRadius);
    gradient.addColorStop(0, "rgba(30,136,168,0.8)");
    gradient.addColorStop(1, "rgba(30,136,168,0)");

    map.ctx.fillStyle = gradient;
    map.ctx.arc(this.x, this.y, this.gravityRadius, 0, Math.PI*2, false);
    map.ctx.fill();
}

重力技能有别于其他技能的点在于，他会影响Enemy粒子的运动轨迹，所以还要在Enemy中做点手脚。

index.js中，发动机animate方法通过一个循环来渲染Enemy粒子。

//index.js
function animate() {
    for (let i = 0; i < enemys.length; i++) {
        enemys[i].render();
        enemys[i].update();
        if (!player.dead && collision(enemys[i], player)) {
            if (player.hasGravity) {
                enemys[i].escape(player);
            }
        }
    }
}

这里加入了一个判断，当粒子撞击的时候，判断Player是否有重力技能，如果有的话调用Enemy的escape方法，传入player为引用。为什么要传入player？因为Enemy粒子要根据Player的位置实时做出反馈。来看escape方法怎么实现的，这里讲两种思路：

第一种，计算Enemy粒子和Player粒子之间的角度，并通过Player重力场的半径算出在x轴方向和y轴方向的运动速度，主要是想得到两个方向运动速度的比例，从而也就确定运动的方向。再将两个速度乘以某个比率ratio，从而达到想要的速度。这个效果会导致Enemy粒子朝Player相反的方向运动，有种排斥的效果。

//Enemy.js
escape(player) {
    let ratio = 1/30;
    let angle = Math.atan2(this.y - player.y, this.x - player.x);
    let ax = Math.abs(player.gravityRadius * Math.cos(angle));    
    ax = this.x > player.x ? ax : -ax;    

    let ay = Math.abs(player.gravityRadius * Math.sin(angle));    
    ay = this.y > player.y ? ay : -ay;

    this.vx += ax * ratio;
    this.vy += ay * ratio;
    this.x += this.vx * ratio;
    this.y += this.vy * ratio;
}

第二种，同样计算出两个撞击粒子之间的角度，并计算出x轴和y轴的投射距离。当两个粒子碰撞时，粒子还会继续前进，然后Enemy粒子就会进入Player粒子的重力场，这时候马上改变各轴上的位置。使Enemy粒子运动到重力场外，这样达到的效果就是Enemy粒子会沿着重力场的边界运动，直到逃离重力场。

escape(player) {
    let angle = Math.atan(Math.abs(player.y - this.y) / Math.abs(player.x - this.x));
    let addX = (player.gravityRadius) * Math.cos(angle);
    let addY = (player.gravityRadius) * Math.sin(angle);

    if (this.x > player.x && this.x < player.x + addX) {
        this.x += this.speed * 2;
    } else if (this.x < player.x && this.x > player.x - addX) {
        this.x -= this.speed * 2;    
    }

    if (this.y > player.y && this.y < player.y + addY) {
        this.y += this.speed;
    } else if (this.y < player.y && this.y > player.y - addY) {
        this.y -= this.speed;    
    }
}

这两种方法都还不够完美，没法表现出顺滑的逃逸效果。自认功力尚浅，需要继续研究一些物理运动的方法才行。

粒子变小&时间变慢

粒子变小的操作就很简单了。只需改变Enemy粒子的半径就可以了。而时间变慢也仅仅是改变Enemy粒子的运动速度，这两个就不拿出来讲了。

增加生命

还有一个功能是增加生命，没错，上面提到了减少生命直接改变livesPoint的值，而增加生命我们还需要改变尾巴的长度。尾巴的长度怎么变长？读了上一篇文章你应该知道了吧。

关于粒子撞击和技能的实现就讲到这了，这部分是游戏的精华，也是游戏能不能吸引人的根本。然而一个游戏要完整，肯定少不了一些游戏的策略还有一些附属场景，下一节要讲的是《从零开始开发一款H5小游戏(五) 必要的包装，游戏规则和场景设计》