Projekt 4: Jump and Run Games Supermario

Transkript

1 Projekt 4: Jump and Run Games Supermario Wir programmieren in diesem Kapitel eines der bekanntesten Junp and Run Spiele Supermario, das von Nitendo 2011 veröffentlicht wurde. Supermario ist der Held der seine Freundin Peach vor den Monstern retten soll. Mario muss über Leitern einen Berg erklimmen, dabei rollenden Fässern durch Sprünge ausweichen. Punkte sammelt Mario, wenn er Peach (auf der oberen Leiter rechts) erreicht oder rote Sternsymbole einsammelt. Importiere aus dem Lehrerverzeichnis eine Spielversion, in der sich Mario bereits bewegt. Deine Aufgabe ist es, die beiden Fässer herunterrollen zulassen, die Sterne zu positionieren und während dees Spieles die Punktewertung zu vergeben. Zunächst ein Überblick über die verwendeten Klassen: public class Gui extends JPanel implements ActionListener Gui wird als Unterklasse von JPanel deklariert, sie erbt somit alle Eigenschaften, die zum Zeichnen von Objekten notwendig sind. In der Klasse Gui wird der Bildschirm mit allen Figuren (Mario, Peach, 2 Fässer, 5 Sterne) alle 5 Millisekunden neu gezeichnet und die Tastatur zur Steuerung von Mario abgefragt. Kommt es zur Kollision von Mario mit einem Fass oder einem Stern, wird Mario zurückgeschickt bzw. Punkte vergeben. public Gui() Im Konstruktor der Klasse Gui werden alle Objekte erzeugt, die gezeichnet werden sollen: mario: Der Held (zwei Bilder mariobild1.png und mariobild2.png zeigen Mario nach Rechts und Links laufend) peach: Die Freundin (zwei Bilder peachbild1.png und peachbild2.png zeigen Peach nach rechts- und links schauend) fass1, fass2: 2 Objekte der werden mit dem Bild fassbild.png gezeigt. stern1, stern2,, stern5: 5 Objekte der Klasse Stern mit dem Bild sternbild.png dargestellt. public void actionperformed(actionevent e) Bei jeder Auslösung des Timers, d. h. alle 5 Millisekunden, wird die Methode actionperformed gestartet: Die Bewegung wird aktualisiert und der Bildschirm wird neu gezeichnet: bewegen(); repaint(); Der Befehl repaint ruft die folgende Methode paint auf: public void paint(graphics g) Hier werden alle grafischen Objekte (Mario, Peach, Fässer, Sterne usw.) gezeichnet. public void bewegungen() In der Methode bewegungen() wird die Bewegung der Figuren gesteuert: hier wird registriert, wenn Mario Peach erreicht oder einen Stern berührt hat. private class TastaturAdapter extends KeyAdapter public void keypressed(keyevent e) Durch den TastaturAdapter wird die Tastatur abgefragt und damit die Bewegung von Mario gesteuert. Die Methode keypressed wird nach jedem Druck auf eine Taste ausgeführt. Aufgabe 1: Wie heißt der Befehl, mit dem die einzelnen Figuren gezeichnet werden? Wie heißt der Befehl, mit dem der Spielstand ausgegeben wird? Schreibe die beiden Befehle ins Heft. 25

2 public class SuperMario extends javax.swing.jframe Diese Klasse dient nur dazu, um am Anfang die Spielregeln anzuzeigen. Durch Klick auf einen Button wird eine Instanz der Klasse Gui geöffnet und das Spiel gestartet. In dieser Klasse musst du nichts verändern. public class Mario Innerhalb der Klasse Mario wird die Spielfigur Mario bewegt. Insbesondere muss das Programm darauf achten, dass Mario sich nur entlang der waagerechten und senkrechten Leitern bewegen kann. Die Bildschirmkoordinaten für den Sprung von Mario (ausgelöst in der Methode keypressed der Klase Gui) werden berechnet. public Mario() Im Konstruktor der Klasse Mario wird der Held auf der unteren Leiter ganz Links positioniert. public void zurueck() Nachdem Mario Peach erreicht hat oder von einem Fass getroffen wurde, wird Mario zurück in die Ausgangsecke beordert. public void sprungstarten() Ausgelöst von der Methode Gui.keypressed wird der Sprung gestartet. Die Variable sprungposition wird stückweise erhöht, bis der höchste Punkt erreicht ist, danach wird sie wieder schritweise auf 0 zurückgeführt. private boolean aufleiter (int x1, int x2, int y1, int y2, int laufy) Die Methode prüft, ob sich Mario gerade auf einer senkrechten leiter befindet. public void bewegen(int laufx,int laufy) Hier wird die Bewegung von Mario gesteuert: befindet er sich auf einer senkrechten Leiter, darf er sich hochoder runter bewegen. Befindet er sich in Höhe einer waagerechten Leiter, darf er sich nach Links oder Rechts bewegen. public int getmariox(); public int getmarioy; public boolean getsprunggestartet() Drei Get-Methoden leiefern die akktuelle Position von Mario und eine Information, ob ein Sprung gestartet und noch nicht beendet wurde. Aufgabe 2: Das Koordinatensystem der Bildschirmoberfläche hat seinen Ursprung (Punkt (0/0)) in der linken, oberen Ecke. Die x-koordinate wächst nach rechts, die Y-Koordinate anders als in der Mathematik wächst nach Unten. Starte das Spiel und beobachte die Anzeige der Koordinaten von Mario, wenn du Mario bewegst: Schreibe im Heft die y-koordinaten der vier Leitern auf. An welchen x-koordinaten stehen vertikale Leitern? public class Fass In dieser Klasse wird die Bewegung der beiden Fässer gesteuert. Es wird deine erste Aufgabe sein, die Fässer zun zeichnen und zu bewegen. public boolean getroffen(int Mariox, int Marioy) Die Methode getroffen gibt als Wahrheitswert zurück, ob Mario ein Fass gerade berührt. Dies ist die einzige Methode der, die bereits fertig ist. Public class Stern In dieser Klasse wird der Position der fünf Sterne zufällig bestimmt und die Sterne werden gezeichnet. Auch dies wird deine Aufgabe sein, die Sterne zu zeichnen. public boolean getroffen(int Mariox, int Marioy) Die Methode getroffen gibt als Wahrheitswert zurück, ob Mario ein Fass gerade berührt. Dies ist die einzige Methode der, die bereits fertig ist. Aufgabe 3: Zeichne ein Fass am linken Ende der obersten Leiter. Das Fass benutzt das Bild fass1.png. a) Die notwendigen Befehle zum Bereitstellen des Bildes kannst du dir im Konstruktor der Klasse Gui für Mario abschauen. Das ImageIcon für das Fass soll f1 ImageIcon f1 = heißen, das image fassbild wurde bereits deklariert. fassbild = für die Fässer Die Befehle werden ebenfalls im Konstruktor untergebracht. 26

3 b) Die beiden Objekte fass1 und fass2 der wurden bereits in der Klassse Gui deklariert. Du musst die beiden Fässer im Konstruktor der Klasse Gui mit einem new-befehl nur noch erzeugen (vgl. den new-befehl für Mario). Deklaration der Objekte der Klassen Mario, Stern und Fass c) In der Methode paint der Klasse Gui sieht du, wie Mario gezeichnet wird. f2 ist ein Objekt zum Zeichnen von zweidimensionalen Grafiken. und sind Variablen für die Position von Mario. Verwende zunächst hier die beiden Zahlen für die Startposition der Fässer (oberste Leiter ganz Links). Beobachte, ob das Fass gezeichnet wurde. Befehl zum Zeichnen des Bildes von Mario im Punkt mit den Koordinaten,. Dies ist übrigens die linke obere Ecke der Grafikdatei für Mario. d) Jetzt soll sich das Fass entlang der obersten Leiter nach Rechts bewegen. In der siehst du, dass als Variablen unter anderem fassx und benutzt werden. Dies sind die Koordinaten eines Fasses. Ergänze in der die Methoden getfassx und getfassy, mit der jeweils der Wert einer Koordinate an die Klasse Gui zurückgemeldet werden kann. Außerdem benötigen wir die Methode public void setzen(), in der die Koordinaten des Fasses für den Startpunkt des Fasses gesetzt werden. Zum Schluss folgt die wichtigste Methode für das Fass: public void bewegen(). In dieser Methode soll Fass ein Stück nach rechts bewegt werden. Wie weit dieses Stück ist, kann mit der Variablen Gui.geschw gesteuert werden. In deinem importierten Projekt ist in der Klasse Gui entweder 2 oder 4 als Wert eingestellt. Ist dein PC zu langsam, kannst du durch den Wert 4 die Geschwindigkeit der Bewegungen verdoppeln. geschw ist eine statische Variable in der Klasse Gui, d. h. es gibt sie nur ein einziges Mal, unabhängig davon, wie viele Objekte von der Klasse Gui erzeugt werden. Zum Schluss musst du nur noch dafür sorgen, dass die Bewegung des Fasses tatsächlich gezeichnet wird: Den Befehl zum Zeichnen des Fasses aus c) musst du verändern. Statt den festen Zahlen musst du die aktuellen Koordinaten des Fasses verwenden, nutze dazu die programmierten getmethoden für die Fasskoordinaten. In der Methode bewegungen() der Klasse Gui wird durch den Befehl fass1.bewegen() die Bewegung des Fasses alle 5 Millisekunden angestoßen. Außerdem solltest du im Konstruktor der Klasse Gui die Methode fass1.setzen() einmal aufrufen, um das Fass auf Startposition zu bringen. Jetzt müsste das Fass einmal über die obere Leiter rollen. Die Variablen-Felder in der Klasse Fass: fassx, sind die Koordinaten eines Fasses, die anderen beiden Felder werden später erklärt Ergänze die Methode bewegen so, dass die Variable fassx um den Wert von Gui.geschw erhöht wird Die Variable geschw der Klasse Gui steuert die Geschwindigkeit der Bewegungen Dass Fass wird zu Beginn auf seine Startposition gesetzt. Dass Fass wird ein Stück bewegt Aufgabe 4: a) Das Fass soll jetzt auf zwei möglichen Wegen entlang der Leitern herunterrollen. Per Zufall entscheidet sich, welcher der beiden Wege eingeschalgen wird. Im Bild rechts sind die beiden möglichen Wege eingezeichnet. Weg 1 ist orange, Weg 2 ist grün markiert. Die Wege bestehen aus insgesamt je 7 Phasen, es wechseln sich horizontale und vertikale Wege ab. Die Variable phase gibt an, in welcher Phase sich das Fass gerade befindet. Programmiere zunächst den Weg 1 für Fass1 ein. Zunächst ist das Fass in der Phase 1. Erreicht es eine bestimmte x-position, wechselt es in Phase 2 usw. Es bietet sich ein switch-befehl an, um die einzelnen Phasen innerhalb der Methode bewegen() in der zu steuern. Weg 2 Weg 1 27

4 Außerdem musst du die Methode setzen() in der ergänzen: Zu Beginn wird die Variable phase auf den Wert 1 gesetzt, damit das Fass mit der Bewegung der ersten Phase beginnen kann. So in etwa sieht der Beginn der neuen Methode bewegung() aus. b) Bisher rollt das Fass immer auf dem Weg 1 herunter. Per Zufall soll nun entschieden werden, ob das Fass den Weg 1 oder Weg 2 wählt. Dazu wird die Methode setzen() durch das Ziehen einer Zufallszahl zwischen 1 (für Weg1) und 2 (für Weg2) ergänzt: Der Befehl Math.random() erzeugt eine Zufallszahl als Dezimalzahl (Typ double) zwischen 0 und 1 (jedoch kleienr als 1). Multipliziert man diese Zahl mit 2 liegt die Zufallszahl zwischen 0 und 2. Addiert man 1, liegt die Zufallszahl zwischen 1 und 3 (jedoch kleiner als 3). Der Befehl (int) bewirkt, dass der Datentyp Double in den Datentyp Integer durch Abschneiden der Nachkommastellen konvertiert wird: In der Variablen modus sind die Werte 1 und 2 jetzt mit gleicher Wahrscheinlichkeit vertreten. Anschließend wird die Methode bewegen() so verändert, wie rechts angegeben. Die alte Methode bewegen() wird umbenannt in bewegung1(). Die Methode bewegung2() wird neu geschrieben und enthält den zweiten im letzten Bild grün dargestellten Weg. Erkläre im Heft, was die neue Methode bewegen() in der bewirkt. Die neue Methode bewegen() benötigt dabei noch eine Get-Methode getphase(), die den Wert der Variablen Phase zurückliefert. Zum Schluss wird die Methode bewegungen() in der Klasse Gui verändert, wie Rechts angegeben. Erkläre im Heft, warum jetzt die beiden Fässer nacheinander herunterrollen. Damit Fass2 nicht sofort mit Fass1 zusammen herunterrollt, wird es im Konstruktor von Gui zunächst deaktiviert: fass2.aus(). Die Methode aus() in der setzt die Koordinaten ins Negative, so dass das Fass nicht sichtbar ist: Eine Kleinigkeiten noch: Auch das Fass2 muss noch in der Methode paint() der Klasse Gui gezeichnet werden. Probiere aus, ob die Fässer nun wie gewünscht auf zwei verschiedenen Bahnen herunterrollen und nach Ankunft eines Fasses ein neues gestartet wird. Eine Zufallszahl wird gezogen, die nur die Werte 1 und 2 annehmen kann Math.random () erzeugt eine Zufallszahl x mit Math.random () * erzeugt eine Zufallszahl x mit (int) variable wandelt den Wert eine Variable vom Typ double in einen Integerwert um durch Abschneiden der Nachkommastellen, dieser ist also entweder 1 oder 2. Die Methode bewegen() wird verändert. Die alte Methode bewegen() wird umbenannt in bewegen1(). Klasse Gui, Methode bewegungen() Die Methode bewegungen() in der Klasse Gui wird verändert. Klasse Gui, Konstruktor Der Konstruktor von Gui wird ergänzt: zu Beginn soll nur Fass1 herunterrollen. fass1.bewegen(); if ((fass1.getfassy() == 398) && (fass2.getphase() == 0)){ fass2.setzen(); } else{ fass2.bewegen(); } Die Methode paint() von Gui wird ergänzt: auch Fass2 muss regelmäßig gezeichnet werden. Klasse Gui, Methode paint(); 28

5 Aufgabe 5: Wenn Mario von einem Fass getroffen wird, muss er an seine Ausgangsposition zurück. Eine Methode public boolean getroffen (,) gibt es bereits in der. Erkläre im Heft mithilfe der folgenden Abbildung, wie diese Methode funktioniert: Eine Berührung findet statt, wenn die beiden Rechtecke überlappen: + 60 fassx fassx + 45 MarioY fassx Die Methode getroffen (..) erkennt, ob eine Berührung vorliegt So könnte die Erklärung anfangen: Bei einer Berührung muss der linke Rand des Fasses (fassx) kleiner sein als Wo muss das rechts abgebildete Programmstück hin, damit Mario tatsächlich bei jeder Kollision zurückgeschickt wird? Ergänze den if-befehl so, dass zusätzlich die Punktwertung um 50 Punkte reduziert wird. Außerdem sollte die Punktewertung niemals ins Negative rutschen. Probiere die Trefferwirkung aus. Völlig analog muss abgefragt werden, ob Mario von fass2 getroffen wurde. Ergänze den entsprechenden Befehl. Wenn eine Kollision zwischen dem fass1 und mario vorliegt, muss mario zurück in die Ausgangsposition Zusatzaufgabe1: In der Klasse Stern sollen 5 Sterne an zufälligen Positionen so gesetzt werden, dass Mario die Fässer nur durch Springen erreichen kann. Die Y-Koordinaten können sein 60, 210, 360 oder 470, sie haben jeweils den gleichen Abstand von 150. Die X-Koordinaten dürfen liegen zwischen 100 und 900. Überlege, wie die Zeilen zum Ziehen der Zufallszahlen der Koordinaten heißen müssen. Hier nochmals drei Beispiele, die genauso aufgebaut sind, wie das Ziehen der Zufallszahl modus in der Klassee Fass. Der grün dargestellte Bereich soll dir helfen zu erkennen, welche Zahlen jeweils in einen Integerwert umgewandelt werden: x1 = (int) ((Math.random() * 5); zieht eine Zufallszahl zwischen 0 und 4 (einschließlich 0 und 4) x1 = (int) ((Math.random() * 5) + 200); zieht eine Zufallszahl zwischen 200 und 204 x3 = ((int) (Math.random() * 5) ) * ; zieht eine Zufallszahl, die die Werte 10, 110, 210, 310,410 annehmen kann In der Klasse Gui musst du noch dafür sorgen, dass die 5 Sterne erzeugt und in der Methode paint() jeweils neu gezeichnet werden. Dazu werden jeweils die Methoden getsternx() und getsterny() benötigt, die die Koordinaten der Sterne zurückliefern. Probiere aus, ob die Sterne tatsächlich an passenden Positionen zu sehen sind. Zusatzaufgabe 2: Der Punktstand soll immer um 10 erhöht werden, wenn Mario ein Stern berührt hat. 29