Canvas在超级玛丽游戏中的应用

发布时间：2025-11-05 07:29:23 来源：创站工坊 作者：人工智能

前言

在上一篇文章中,超级 我们基于 DOM 体系构建了超级玛丽。

线上体验地址：

canvas 基础知识

canvas 标签可以让我们能够使用 JavaScript 在网页上绘制各种样式的超级图形。要访问实际的玛丽绘图接口, 首先我们需要创建一个上下文 (context), 它是一个对象, 提供了绘图的接口。目前有两种广受绘图的游戏应用样式: 用于二维图形的”2d“以及通过OpenGL接口的三维图形的webgl。

比如,超级 我们可以使用 <canvas /> DOM 元素上的 getContext方法创建上下文。

let canvas = document.querySelector(canvas);

let context = canvas.getContext(2d);

context.fillStyle = "yellow";

context.fillRect(10,玛丽 10, 400, 400);

复制代码

我们绘制了一个宽度和高度都为 400 像素的黄色正方形, 并且其左上角顶点处的坐标为 (10, 10)。canvas 的游戏应用坐标系(0, 0) 在其左上角.

在画布的接口中, fillRect 方法用于填充矩形。fillStyle 用于控制填充形状的超级方法。比如

单色 context.fillStyle = "yellow";

复制代码

 渐变色 let canvas = document.querySelector(canvas);

let context = canvas.getContext(2d);

let grd = context.createLinearGradient(0,玛丽0,170,0);

grd.addColorStop(0,"black");

grd.addColorStop(1,"red");

context.fillStyle = grd;

context.fillRect(10, 10, 400, 400);

复制代码

pattern 图案对象 let canvas = document.querySelector(canvas);

let context = canvas.getContext(2d);

let img = document.createElement(img);

img.src = "https://dss1.bdstatic.com/70cFuXSh_Q1YnxGkpoWK1HF6hhy/it/u=3112798566,2640650199&fm=26&gp=0.jpg";

img.onload = () => {

let pattern = context.createPattern(img, no-repeat);

context.fillStyle = pattern;

context.fillRect(10,10,400,400)

}

复制代码

strokeStyle 属性与 fillStyle 属性类似, 但是 strokeStyle 作用与描边线的颜色。线条的游戏应用宽度由 lineWidth属性决定。

比如我想绘制一个边框宽度为 6 的免费信息发布网超级黄色正方形。

let canvas = document.querySelector(canvas);

let context = canvas.getContext(2d);

context.strokeStyle = "yellow";

context.lineWidth = 6;

context.strokeRect(10,玛丽10, 400, 400);

复制代码

路径是很多线条的组合。如果想要绘制各种各样的游戏应用形状, 我们会频繁用到 moveTo 和 lineTo 两个函数。

let canvas = document.querySelector(canvas);

let context = canvas.getContext(2d);

context.beginPath();

for (let index = 0; index < 400; index+=10) {

context.moveTo(10, index);

context.moveTo(index, 0);

context.lineTo(390, index);

}

context.stroke();

复制代码

moveTo 表示我们当前画笔起点的位置, lineTo 表示我们画笔从起点到终点的连线。以上代码执行后就是如下所示:

当然我们可以为线条绘制的图形进行填充。

let canvas = document.querySelector(canvas);

let context = canvas.getContext(2d);

context.beginPath();

context.moveTo(50, 10);

context.lineTo(10, 70);

context.lineTo(90, 70);

context.fill();

context.closePath();

复制代码

在计算机图形学中, 通常需要对矢量图形和位图图形进行区分。矢量图形是指: 通过给出形状的逻辑来描述指定的图片。而位图图形是指使用像素数据, 而不指定实际形状。

canvas 中的 drawImage 方法允许我们将像素数据绘制到画布上。像素的数据可以来自于元素或者另外一个画布。

drawImage 支持传递 9 个参数, 第 2 到 5 个参数表明源图像中被复制的 (x, y, 高度, 宽度), 第 6 到 9 个参数给出被复制的图像在 canvas 画布上的位置以及宽高。

下图是玛丽多个姿势的汇总图, 我们使用 drawImage 先让他能够正常跑起来。

let canvas = document.querySelector(canvas);

let ctx = canvas.getContext(2d);

let img = document.createElement(img);

img.src = ./player_big.png

let spriteW = 47, spriteH = 58;

img.onload = () => {

let cycle = 0;

setInterval(() => {

ctx.clearRect(0, 0, spriteW, spriteH);

ctx.drawImage(img,

cycle*spriteW, 0, spriteW, spriteH,

0, 0, spriteW, spriteH,

);

cycle = (cycle + 1) % 10;

}, 120);

}

复制代码

我们需要大致截取玛丽的大小, 通过 cycle 锁定玛丽在动画中的位置。高防服务器在合成中, 我们只需要让前面 8 个动作循环播放即可实现玛丽的一个奔跑动作了。

现在我们已经可以让玛丽朝着右边跑了, 但是在实际的游戏中 玛丽是可以左右跑的。这里的话 有两个方案: 1. 我们再绘制一组朝着左边跑的组合图 2. 控制画布反过来绘制图片。第一种方案比较简单, 因此我们就选择第二种比较复杂一点的方案。

canvas 中可以调用 scale 方法按照比例尺调整然后绘制。此方法有两个参数, 第一个参数用于设置水平方向比例尺, 另外一个设置垂直方向的比例尺。

let canvas = document.querySelector(canvas);

let ctx = canvas.getContext(2d);

ctx.scale(3, .5);

ctx.beginPath();

ctx.arc(50, 50, 40, 0, 7);

ctx.lineWidth = 3;

ctx.stroke();

复制代码

上面是对 scale 的简单应用。我们调用了 scale 使得圆的水平方向被拉伸了 3 倍, 垂直方向被缩小了 0.5 倍。

如果 scale 中的参数为负数 - 1 时, 在 x 位置为 100 的位置绘制的形状最终会被绘制到 - 100 的位置。因此为了转化图片, 我们不能仅仅在 drawImage 的之前调用 ctx.scale(-1, 1) , 因为在当前画布中是看不到转化后的图片的。这里有两种方案: 1. 调用 drawImage 的时候设置 x 为 - 50 的时候来绘制图形 2. 通过调整坐标轴, 这种做法的源码库好处在于我们编写的绘图不需要关心比例尺的变化。

我们采用 rotate 来渲染绘制的图形, 并且通过translate方法移动他们。

function flip(context, around) {

context.translate(around, 0);

context.scale(-1, 1);

context.translate(-around, 0);

}

复制代码

我们的思路大概是这样子:

如果我们在正 x 处绘制三角形, 默认情况下它会位于 1 位置。调用 flip 函数后首先进行右边平移, 得到三角形 2. 然后通过调用 scale 进行翻转得到三角形 3。最后再次通过调用 translate 方法, 对三角形 3 进行平移得到三角形 4, 也就是最后我们想要的图案。

let canvas = document.querySelector(canvas);

let ctx = canvas.getContext(2d);

let img = document.createElement(img);

img.src = ./player_big.png

let spriteW = 47, spriteH = 58;

img.onload = () => {

ctx.clearRect(100, 0, spriteW, spriteH);

flip(ctx, 100 + spriteW / 2);

ctx.drawImage(img,

0, 0, spriteW, spriteH,

100, 0, spriteW, spriteH,

);

}

复制代码

看, 他已经被我们转过来了！

在上一篇文章中, 我们所有的元素都是直接通过 DOM 来显示的, 那么在我们学完 canvas 之后, 我们可以使用 drawImage 来绘制元素。

我们定义 CanvasDisplay 替换掉之前的 DOMDisplay, 除此之外, 我们新增了跟踪自己视图窗口, 他可以告诉我们当前正在那部分的关卡, 此外我还新增了 flipPlayer 属性, 这样即使玛丽不动, 它仍然面对着它最后移动的方向。

var CanvasDisplay = class CanvasDisplay {

constructor(parent, level) {

this.canvas = document.createElement("canvas");

this.canvas.width = Math.min(600, level.width * scale);

this.canvas.height = Math.min(450, level.height * scale);

parent.appendChild(this.canvas);

this.cx = this.canvas.getContext("2d");

this.flipPlayer = false;

this.viewport = {

left: 0,

top: 0,

width: this.canvas.width / scale,

height: this.canvas.height / scale

};

}

clear() {

this.canvas.remove();

}

}

复制代码

syncState 方法首先计算新视图窗口, 然后在适当的位置绘制。

CanvasDisplay.prototype.syncState = function(state) {

this.updateViewport(state);

this.clearDisplay(state.status);

this.drawBackground(state.level);

this.drawActors(state.actors);

};

复制代码

DOMDisplay.prototype.syncState = function(state) {

if (this.actorLayer) this.actorLayer.remove();

this.actorLayer = drawActors(state.actors);

this.dom.appendChild(this.actorLayer);

this.dom.className = `game ${state.status}`;

this.scrollPlayerIntoView(state);

};

复制代码

在之前的更新相反, 我们现在必须在每次更新的时候, 重新绘制背景。因为画布上的形状只是像素, 所以我们在绘制完后没有好的方法来移动或者删除他们。因此更新画布的唯一方法是清除并且重绘。

updateViewport方法跟 scrollPlayerIntoView 方法一样。它会检查玩家是否太靠近视图边缘。

CanvasDisplay.prototype.updateViewport = function(state) {

let view = this.viewport, margin = view.width / 3;

let player = state.player;

let center = player.pos.plus(player.size.times(0.5));

if (center.x < view.left + margin) {

view.left = Math.max(center.x - margin, 0);

} else if (center.x > view.left + view.width - margin) {

view.left = Math.min(center.x + margin - view.width,

state.level.width - view.width);

}

if (center.y < view.top + margin) {

view.top = Math.max(center.y - margin, 0);

} else if (center.y > view.top + view.height - margin) {

view.top = Math.min(center.y + margin - view.height,

state.level.height - view.height);

}

};

复制代码

当我们成功或者失败的时候, 我们需要清除当前场景, 因为如果失败了, 我们需要重新来, 如果成功了, 我们需要删除当前场景, 重新绘制一个新的场景。

CanvasDisplay.prototype.clearDisplay = function(status) {

if (status == "won") {

this.cx.fillStyle = "rgb(68, 191, 255)";

} else if (status == "lost") {

this.cx.fillStyle = "rgb(44, 136, 214)";

} else {

this.cx.fillStyle = "rgb(52, 166, 251)";

}

this.cx.fillRect(0, 0,

this.canvas.width, this.canvas.height);

};

复制代码

接下来, 我们需要绘制墙壁和熔岩。首先, 我们遍历当前视图中所有的墙壁和砖头。我们使用 sprites.png 绘制所有非空的墙砖 (墙、熔岩、金币)。在提供的素材中, 我们墙壁是 20px * 20px, 偏移量是 0，熔岩也是 20px * 20px, 但是偏移量是 20px.

let otherSprites = document.createElement("img");

otherSprites.src = "img/sprites.png";

CanvasDisplay.prototype.drawBackground = function(level) {

let {left, top, width, height} = this.viewport;

let xStart = Math.floor(left);

let xEnd = Math.ceil(left + width);

let yStart = Math.floor(top);

let yEnd = Math.ceil(top + height);

for (let y = yStart; y < yEnd; y++) {

for (let x = xStart; x < xEnd; x++) {

let tile = level.rows[y][x];

if (tile == "empty") continue;

let screenX = (x - left) * scale;

let screenY = (y - top) * scale;

let tileX = tile == "lava" ? scale : 0;

this.cx.drawImage(otherSprites,

tileX, 0, scale, scale,

screenX, screenY, scale, scale);

}

}

};

复制代码

最后我们需要绘制玩家的模型。

在前面的 8 个图像中, 是一个完整的运动过程。第九个画像是玩家静止不动的状态, 第 10 个画像是玩家在离地时候的状态。因此当玩家移动的时候, 我们需要每 60ms 切换一帧。当玩家不动的时候绘制第九个画面, 当玩家跳跃的时候绘制第十个画面。

CanvasDisplay.prototype.drawPlayer = function(player, x, y,

width, height){

width += playerXOverlap * 2;

x -= playerXOverlap;

if (player.speed.x != 0) {

this.flipPlayer = player.speed.x < 0;

}

let tile = 8;

if (player.speed.y != 0) {

tile = 9;

} else if (player.speed.x != 0) {

tile = Math.floor(Date.now() / 60) % 8;

}

this.cx.save();

if (this.flipPlayer) {

flipHorizontally(this.cx, x + width / 2);

}

let tileX = tile * width;

this.cx.drawImage(playerSprites, tileX, 0, width, height,

x, y, width, height);

this.cx.restore();

};

复制代码

对于不是玩家的模型, 我们根据对应模型的偏移量找到对应的图像。

CanvasDisplay.prototype.drawActors = function(actors) {

for (let actor of actors) {

let width = actor.size.x * scale;

let height = actor.size.y * scale;

let x = (actor.pos.x - this.viewport.left) * scale;

let y = (actor.pos.y - this.viewport.top) * scale;

if (actor.type === "player") {

this.drawPlayer(actor, x, y, width, height);

} else {

let tileX = (actor.type === "coin" ? 2 : 1) * scale;

this.cx.drawImage(otherSprites,

tileX, 0, width, height,

x, y, width, height);

}

}

};

复制代码

最后

ok! 至此, 我们的超级玛丽就改造完成, 后面会陆续加上一些其他的地图元素 ~ 有兴趣的小伙伴可以关注一下哦 ~

相关文章