JS仿經典傳奇遊戲
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- 2018-03-17 14:45:443671瀏覽
這次帶給大家JS仿熱血傳奇遊戲，JS仿熱血傳奇遊戲的注意事項有哪些，以下就是實戰案例，一起來看一下。
前言
遊戲的第一個版本開發於14年，瀏覽器端使用html+css+js，服務端使用asp +php，通訊採用ajax，資料儲存使用access+mySql。不過由於一些問題（當時還不會用node，用asp寫複雜的邏輯真的會寫吐；當時對canvas寫的也少，dom渲染很容易達到效能瓶頸），已經廢棄。後來用canvas重製了一版。本文寫於18年。
1.開發前的準備
為什麼要用Javascript來實作一款比較複雜的PC端遊戲
1.js實作PC端網遊是可行的。隨著PC、手機硬體配置的升級和瀏覽器的更新換代，以及H5各種庫的發展，js實現一款網遊的難度越來越低。這裡的難度主要是兩方面：瀏覽器的效能；js程式碼是否足夠易於擴展，以滿足於一款邏輯極其複雜的遊戲的迭代。
2.現階段的js遊戲裡，很少有規模較大的可供參考。涉及到多人連線、服務端資料儲存、複雜互動的遊戲，大多數（幾乎全部）都是用flash開發的。但是flash畢竟在衰落，而js發展迅速，而且只要有瀏覽器就可以運作。
為什麼選擇了一款2001年的熱血傳奇遊戲
#第一個原因是對舊遊戲的情懷； 當然更重要的另一個原因是，別的遊戲要嘛我不會玩、要嘛我會玩但沒有素材（圖片、音效等）。花很大精力去收集一個遊戲的地圖、人物怪物模型、物品和裝備圖，然後去處理、解析一遍再用於js開發，我覺得是浪費時間。
由於我以前蒐集了一些傳奇遊戲的素材，並且幸運地找到了提取熱血傳奇客戶端資源檔案的方法（ github位址 ），所以可以直接開始寫碼，省去了一些準備時間。
可能的困難
1.瀏覽器的運作效能：這應該是最困難的一點。假如遊戲要維持40幀，那麼每幀只有25ms的時間留給js計算。且由於渲染通常比計算耗性能，實際上留給js的時間只有10毫秒左右。
2.防作弊：如何避免使用者直接呼叫介面或竄改網路請求資料？由於目標是用js實現比較複雜的遊戲，並且任何網路遊戲都需要考慮這一點，一定會有相對成熟的方案。此處不是本文重點。
2.整體設計
瀏覽器端
畫面渲染使用canvas。
比起dom(p)+css，canvas可以處理比較複雜的場景渲染和事件管理，例如下面這個場景，涉及了四張圖片：玩家、動物、地上的物品、最下層的地圖圖片。 （實際上還有地上的影子，滑鼠指向人物、動物、物品時出現的對應名稱，以及地面上的陰影。為了方便讀懂，先不考慮這麼多內容。）
這時，如果希望實現「點擊動物、攻擊動物；點擊物品、撿起物品」的效果，那麼需要對動物和物品進行事件監聽。如果採用dom的方式，那麼會出現幾點難於處理的問題：
a.渲染的順序和事件處理的順序不同（有時z-index小的需要先處理事件），需要額外處理。例如這個上面的例子裡：點擊怪物、點擊物品的時候也容易點到人物，那麼需要給人物做「點擊事件穿透」的處理。而且事件處理的順序不固定：假如我有一個技能（例如遊戲裡的治療）需要點人物才可以釋放，那麼這時人物又需要有事件監聽。所以一個元素是否需要處理事件、處理事件的先後，是隨著遊戲狀態的不同而改變的，而 dom的事件綁定已經無法滿足需求 。
b.有關聯的元素難以放在同一個dom節點中：例如玩家的模型、玩家的名字和玩家身上的技能畫效，理想情況下是放在一個
c.效能問題。即使犧牲了效果，用dom渲染，勢必出現很多嵌套關係，所有元素的style都在頻繁變化，連續觸發瀏覽器的repaint甚至reflow。
canvas渲染邏輯與專案邏輯分離
如果將canvas的各種渲染操作（如 drawImage 、 fillText 等）與專案程式碼放在一起，勢必會導致專案後期無法維護。翻了一下幾款現有的canvas庫，結合vue的資料綁定+調試工具的方式，搞了一個全新的canvas庫Easycanvas（ github地址），並且像vue一樣支持通過一個插件來調試canvas中的元素。
這樣，整個遊戲的渲染部分就容易很多，只需要管理遊戲當前的狀態、並且根據服務端從socket傳回來的資料去更新資料就可以。 「資料的變化造成視圖的變化」這個環節由Easycanvas負責 。例如下圖的玩家包裹物品的實現，我們只需要給出包裹容器的位置、背包裡每個元素的排布規則，然後將每個包裹的物品綁定到一個array上，然後去管理這個array即可（資料映射到畫面的過程由Easycanvas負責）。
例如，5行8列共40個物品的樣式可以透過如下的形式傳遞給Easycanvas（index為物品索引，物品x方向間距36，y方向間距32）。而這個邏輯是一成不變的，無論物品的陣列怎樣變化、包裹被拖曳到什麼位置，每個物品的相對位置都是固定的。至於canvas上的渲染則完全不需要專案本身來考慮，所以可維護性較好。
style: {
tw: 30, th: 30,
tx: function () {
return 40 + index % 8 * 36;
},
ty: function () {
return 31 + Math.floor(index / 8) * 32;
}
}
canvas分層渲染
假設：遊戲需要保持40幀，瀏覽器寬800高600，面積48萬（後面稱48萬為1個螢幕面積）。
如果用同一個canvas來呈現，那麼這個canvas的幀數40，每秒至少需要繪製40個螢幕面積。但是同一個座標點很可能出現多個元素重疊的情況，例如底部的UI、血條、按鈕就是重疊放置，他們又共同遮擋了場景地圖。所以這些加在一起，每秒瀏覽器的繪製量很容易達到100個螢幕面積以上。
這個繪製是很難優化的，因為整個canvas畫布的任何一個地方都在進行視圖的更新：可能是玩家和動物的移動、可能是按鈕的特效、可能是某個技能效果的變化。這樣的話，即使玩家不動，由於衣服「隨風飄飄」的效果（其實是精靈動畫播放到下一張圖），或者是地面上出現了一瓶藥水，都要引起整個canvas的重繪。因為 遊戲中幾乎不可能出現某一幀的畫面與上一幀毫無區別的情況，即使是遊戲畫面的一個局部，也很難保持不變 。整個遊戲的畫面永遠在更新。
因為 遊戲中幾乎不可能出現某一幀的畫面與上一幀毫無區別的情況 ，畫面永遠在更新。
因此，這次我採用了3個canvas重疊排布的方式。由於Easycanvas的事件處理支援傳遞，因此即使點到了最上面的canvas，如果沒有任何元素結束了某一次點擊，後面的canvas也可以接到這次事件。 3個canvas分別負責UI、地面（地圖）、精靈（人物、動物、技能特效等）：
這樣分層的好處是，每層最大幀數可以根據需要來調整：
例如UI層，因為很多UI平常是不動的，即使動也不會需要太精密的繪製，所以可以適當降低幀數，例如降低到20。這樣假如玩家的體力從100降到20，那麼可以在50ms內更新視圖，而50ms的切換是玩家感覺不出來的。因為像體力這種 UI層資料的變化很難在很短的時間內連續變化多次，而50ms的延遲是人很難感知的，所以不需要頻繁的繪製 。假如我們每秒節約了20幀，那麼很可能可以節省10個螢幕面積的繪製。
再如地面，只有玩家移動的時候，地圖才會改變。這樣，如果玩家不動，那麼每個畫面可以省去1個螢幕面積。由於需要確保玩家移動時的流暢感，地面的最大格數不宜太低。假如地面為30幀，那麼玩家不動時，每秒就可以節約30個螢幕面積的繪製（這個項目中，地圖是幾乎繪滿螢幕的）。而且其它玩家、動物的移動不會改變地面，也不需要重繪地面這一層。
精靈層最大幀數不能降低，這層會展示遊戲的人物動作等核心部分，所以最大幀數設定為40.
#這樣，每秒繪製的面積，玩家移動時可能是80～100個螢幕面積，而玩家不移動時可能只有50個螢幕面積。遊戲中，玩家停下來打怪、打字、整理物品、釋放技能都是站立不動的，因此 大量的時間裡都不會觸發地面的繪製，對性能的節約很大 。
伺服器端
由於目標是js實作一款多人網遊，所以服務端使用Node，使用socket與瀏覽器通訊。這樣做還有一個好處，就是一些 公用的邏輯可以在兩端重複使用 ，例如判斷地圖上某個座標點是否有障礙物。
Node端的玩家、場景等遊戲相關資料全部儲存與記憶體中，定期同步至檔案。每次Node服務啟動時，將資料從檔案讀取至記憶體。這樣可以玩家較多時，文件讀寫的頻率成指數上升，進而引發的效能問題。 （後來為了提高穩定，為檔案讀寫增加了一個緩衝，「記憶體-檔案-備份」的方式，以免讀寫過程中伺服器重新啟動導致的檔案損壞）。
Node端分介面、資料、實例等多層。 「介面」負責和瀏覽器端互動。 「數據」是一些靜態數據，例如某個藥品的名稱和效果、某個怪物的速度和體力，是遊戲規則的一部分。 「實例」是遊戲中的當前狀態，例如某個玩家身上的藥品，就是「藥品數據」的一個實例。再舉個例子，「鹿的實例」擁有「目前血量」這個屬性，鹿A可能是10，鹿B可能是14，而「鹿」本身只有「初始血量」。
3.場景地圖的實作
地圖場景
#下面開始介紹地圖場景部分，仍然是依賴 Easycanvas 來渲染。
思考
由於玩家是永遠固定在螢幕中心的，所以玩家的移動，其實就是地圖的移動。例如玩家像左跑，地圖就向右平移即可。剛才已經提到，玩家處於3個canvas中的中間一層，而地圖屬於底層，因此玩家一定遮住地圖。
這樣看起來是合理的，但是假如地圖中有一棵樹，那麼「玩家的層次始終高於樹」就不對了。這時，有2種大的解決方案：
地圖分層，「地面」與「地上」拆開。將玩家處於兩層之間，例如下圖，左邊是地上、右邊是地面，然後重疊繪製，把人物夾在中間：
## 
這樣做只有一個壞處：玩家的身體不是都不透明、就是半透明（怪物在地圖上行走也會有這個效果），不會完全真實。因為理想的效果是存在玩家的身體被遮住一部分的場景的。但是這樣做對效能友好，而且程式碼易於維護，目前我也採用了這個方案。
那麼要如何判斷「地圖」這張圖片哪些地方是樹呢？遊戲通常會有一個大的地圖描述檔（其實就是一個Array），透過0、1、2這樣的數字來標識哪些地方可以通過、哪些地方有障礙物、哪些地方是傳送點等等。熱血傳奇中的這個「描述文件」就是48x32為最小單位進行描述的，所以玩家在傳奇中的行動會有一種「棋盤」的感覺。單位越小越流暢，但是佔用的體積越大、產生這個描述的過程就越耗時。
下面開始正題。
實作
我找了一個朋友幫我匯出熱血傳奇客戶端中「比奇省」的地圖，寬33600、高22400，是我電腦的幾百倍大。為了避免電腦爆炸，需要拆分成多塊載入。由於傳奇的最小單元是48x32，我們以480x320將地圖拆成了4900（70x70）個圖片檔。
canvas的尺寸我們設定為800x600，這樣玩家只需要載入3x3共9張圖片就可以鋪滿整個畫布。 800/480=1.67，那為什麼不是2x2？因為有可能玩家目前的位置剛好導致有的圖片只展示了一部分。如下圖：
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