基于QT的飞行射击游戏的实现

成荣荣++崔志斌+杨克香

摘要：飞行射击游戏因操作简单、娱乐性强而广受欢迎。在Linux操作系统下，以Qt为开发平台，采用C++语言设计了一款小型飞行射击类游戏，主要采用类Element和类GamePad来实现游戏的功能。

关键词：Qt；射击游戏；C++

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2017）32-0089-03

Realization of Flight Shooting Game Based on QT

CHENG Rong-rong1， CUI Zhi-bin2， YANG Ke-xiang1

（1.Kunshan dengyun college of science and technology， Kunshan 215300， China； 2.suzhou huatian shihang smart equipment technology CO.LTD， Kunshan 215300， China）

Abstrsct：The flight shooting game is very popular because of its simple，entertaining.In the Linux operating system，Qt as the development platform，using C++ language design a small flight shooting game，Mainly using class Element and class GamePad to achieve the function of the game.

Key words： Qt； shooting game； C++

Qt是一个跨平台应用程序和UI开发框架，具有完整的Qt集成开发环境，其中包括高级C++编译器、项目生成和管理工具，图形化调试器代码管理等等，适用于游戏界面的开发和应用，同时也适用于移动设备软件的设计，例如手机游戏方面[1-2]。在Linux操作系统下，执行完Qt安装包，导入库文件，对环境进行一定的配置之后，就可以在Qt环境中进行C++程序的编辑[3-4]。游戏包括开始（start）、暂停（pause）、结束（end）等，当进入游戏登陆界面时，点击开始（start）开始游戏，点击暂停（pause），可中途停止游戏，当异常或者游戏结束时，可选择结束退出，整个游戏结构如图1所示。

1 类的关系图和作用

游戏主要通过类Element和类GamePad来实现，其中类Element主要存放的是界面右侧的功能键（开始、暂停、结束）、计时器等功能组件。类GamePad的主要功能是生成游戏主界面比如游戏的背景地图等，Map类、Plane类和Bullet类分别在Gamepad类中实现。类的关系如图2所示，各类的作用如表1所示。由于篇幅限制，这里主要介绍类Element和Widget。

2 类Element

2.1 按钮组件

类Element所包含的内容包括：开始，暂停，结束按钮和计时器。定义代码如下：

QPushButton*startBtn；

QPushButton*pauseBtn；

QPushButton*ExitBtn；

QPixmapstartMap，pauseMap，exitMap；

QLabel*ScoreLab；

QLineEdit*ScorePad；

QLabel*TimeLab；

QLineEdit*TimePad；

QLabel*LifeLab；

QLineEdit*LifePad；

首先，startBtn，pauseBtn，ExitBtn聲明分别为开始、暂停、结束按钮，三个按钮的公共类为QpushButton，这是代表按钮的类，实例化的三个按钮，便作为游戏界面上的控制按钮。另外，由类QPixmap声明的StartMap，PauseMap，ExitMap导入的是三个绘图，用于按钮上的三个图标，Qpixmap的主要作用就是绘图，其主要依赖于硬件，与同作用的类QImage相比，类QPixMap是针对屏幕显示而最优化设计，而QImage主要是为图像I/O、图片访问和像素修改而设计的。当图片小的情况下，直接用QPixmap进行加载，画图时无所谓，当图片大的时候如果直接用QPixmap进行加载，会占很大的内存，一般一张几十K的图片，用QPixmap加载进来会放大很多倍，所以一般图片大的情况下，用QImage进行加载，然后转乘QPixmap用户绘制。QPixmap绘制效果是最好的。因此在按钮上绘制图标，便优先选择了QPixMap。

其次，TimeLab和LifeLab声明的是两个标签，分别代表时间和生命数，它们的公共类是QLabel类代表标签，其声明的两个类就是两个计数器前的标志。

最后，通过文本编辑器QLineEdit类声明了两个对象，分别为TimePad、LifePad分别代表时间、生命数的三个显示框，QLineEdit表示行编辑器，经过相应的处理最终显示在界面上的就像是LED的效果。

各项组件实例化之后，需要完成的工作就是进行布局安排，如何布局对于游戏的可视性极为重要，一般的布局管理方面，便利的方法是使用布局管理器，常用的布局管理有以下几种：

1） QVBoxLayout（垂直布局）用于位于竖直方向的组件的布局管理。

2） QHBoxLayout（水平布局）管理水平方向的布局。

3） QGridLayout（网格布局）可以在一个网格范围内进行布局管理。endprint

4） QstacketLayout（堆叠布局）管理位于同一坐标上的多个组件。

布局管理的弊端在于，布局呈现的外观略显生硬僵化，無法达到某些特定的预期，例如本游戏的相关组件布局，需要有大小、位置、美观上的严格要求，所以采用的布局是原始的布局方式，即按照坐标点，人为的进行安置，这样便可以随意愿，布置界面的格局。在各组件定义实例化之后，游戏布局的代码如下：

ScoreLab→setGeometry（0，30，50，40）；

ScorePad→setGeometry（50，30，80，40）；

LifeLab→setGeometry（0，90，50，40）；

LifePad→setGeometry（50，90，80，40）；

TimeLab→setGeometry（0，150，50，40）；

TimePad→setGeometry（50，150，80，40）；

pauseBtn→setGeometry（0，425，50，50）；

startBtn→setGeometry（0，425，50，50）；

ExitBtn→setGeometry（75，425，50，50）；

其中，startBtn和pauseBtn所处的坐标位置一致，利用setShown方法设置按钮的可见性，即当点击按钮时该按钮就会消失，相应的同位置的另一个组件就会显示出来，这样就实现了按钮的切换，实现方法如下：

1） 在文件定义两个槽函数，分别为pauseBtnClicked（）和startBtnClicked（），定义代码如下：

void Element：：startBtnClicked（）

{startBtn→setShown（0）；

pauseBtn→setShown（1）；}

void Element：：pauseBtnClicked（）

{pauseBtn→setShown（0）；

startBtn→setShown（1）；}

2） 使用connect方法，将信号与槽相连接，实现如下：

connect（startBtn，SIGNAL（clicked（）），this，SLOT（startBtnClicked（）））；

connect（pauseBtn，SIGNAL（clicked（）），this，SLOT（pauseBtnClicked（）））；

当setShown（）参数为0时表示，组件为不可视，为一时则显现出来，当按钮被点击时，会发出信号，如代码中SIGNAL中的clicked（）参数，接受到信号后就会自动调用SLOT中的函数，即先前定义的槽函数。

信号和槽有以下几种关联情况：1）一个信号可以连接多个槽；2）多个信号可以连接一个槽；3）一个信号可以与另外一个信号连接；4）连接可以解除[3]。

所有从Qobject或其子类（例如Qwidget）派生的类都能够包含信号和槽。当对象改变其状态时，信号就由该对象发射（emit）出去，这就是对象所要做的全部事情，它不知道另一端是谁在接收这个信号。这就是真正的信息封装，它确保对象被当作一个真正的软件组件来使用。槽用于接收信号，但它们是普通的对象成员函数。一个槽并不知道是否有任何信号与自己相连接。

2.2 计时器

点击startBtn的同时，计时器响应。首先，我们在主函数中声明并定义几个整型数hour、min、sec分别代表时、分、秒，并将它们初始化为0，所以在未开始之前，计时器的表盘始终是“00：00：00”显示。

其次，利用QTimer定义一个计时器，命名为timer，方法如下：

timer = new QTimer（this）；

timer→setInterval（1000）；

setInterval（）方法的作用是设定响应的时间，时间单位为毫秒（ms），因此设定时间为1000毫秒，1秒钟响应一次。

实现计时器，还需要几组功能函数，用于显示数字，定义一个槽函数，命名为updateTime用于时分秒的转换，再定义一个函数flushTime（）用于更新显示的数字，如代码所示：

void Element：：flushTime（）

{QString timestr；

timestr.sprintf（"%02d：%02d：%02d"，hour，min，sec）；

TimePad→setText（timestr）；}

void Element：：updateTime（）

{sec++；

if（sec == 60）

{ sec = 0；

min++；

if（min == 60）

{min = 0；

hour++；} }

flushTime（）；}

connect（timer，SIGNAL（timeout（）），this，SLOT（updateTime（）））；

计时器效果如图3所示：

3 类Widget

Widget是一个组件类，GamePad和Element可以理解为两个组件，实例化之后进行布局安排。

resize（650，500）；

gamePad = new GamePad（this）；

selectionPad = new Element（this）；endprint

gamePad→setGeometry（0，0，500，500）；

selectionPad→setGeometry（510，0，200，500）；

键盘触发事件，实现角色控制与键盘同步，主要通过系统调用的保护函数keyPressEvent（QKeyEvent *event）实现：

void Widget：：keyPressEvent（QKeyEvent *event）

{ if（event→isAutoRepeat（））

return；

switch（event→key（））

{case Qt：：Key_W：

gamePad→RoleMOveCtl（Up）；

break；

case Qt：：Key_S：

gamePad→RoleMOveCtl（Down）；

break；

case Qt：：Key_A：

gamePad→RoleMOveCtl（Left）；

break；

case Qt：：Key_D：

gamePad→RoleMOveCtl（Right）；

break；

case Qt：：Key_J：

gamePad→RoleMOveCtl（Other）；

default：

break；}}

其中对应的Key_A，Key_W，Key_S，Key_S，Key_D是对应的键位（A，W，S，D），用于控制角色的上下左右的移动，Key_J对应键位J用于控制子弹射击。敌方爆炸效果如图4所示，我方爆炸效果如图5所示。

4 结束语

本文实现了基于QT的飞行射击游戏的开发，程序中包含的类有Element，GamePad，Map，Plane，Bullet，ResultDialog，Widget，不同的类实现了游戏中的不同功能，这些类的灵活性强，可扩展性高，明显提高了游戏的可操作性，增加了游戏的真实感体验，也在一定程度上实现了玩家的满意度。

参考文献：

[1] 郑阿奇. Qt4开发实践[M]. 北京： 电子工业出版社， 2011.

[2] 杨盛毅， 文方， 师娇. 实时数据曲线绘制的Qt编程实现[J]. 四川大学学报：自然科学版， 2008， 45（2）：61-64.

[3] 譚浩强. C++程序设计[M]. 北京： 清华大学出版社， 2006.

[4] 杨宗德， 邓玉春. Linux高级程序设计[M]. 北京： 人民邮电出版社， 2009.

[5] Jasmin Blanchette， Mark Summerfield. C++GUI编程[M]. 北京： 电子工业出版社， 2008.endprint