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为“弹球”示例添加新功能 |
Learn/JavaScript/Objects/Adding_bouncing_balls_features |
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在此次测验中,你需要将上一节中的“弹球”演示程序作为模板,添加一些新的有趣的功能。
前提: | 请确保完整学习本章所有内容后再开始测验。 |
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目标: | 测试你对 JavaScript 对象和面向对象结构的理解。 |
请先下载 index.html、style.css 和 main.js 三个文件。
Note
也可以使用 JSBin 或 Glitch 这样的网站来进行测验。你可以选择其中一个将 HTML,CSS 和 JavaScript 粘贴过去。如果你的版本没有单独的 JavaScript / CSS 板块,可以把它们嵌入 HTML 页面内的 <script>
/<style>
元素。
我们的弹球 demo 很有趣,但是现在我们想让它更具有互动性,我们为它添加一个由玩家控制的“恶魔圈”,如果恶魔圈抓到弹球会把它会吃掉。我们还想测验你面向对象的水平,首先创建一个通用 Shape()
对象,然后由它派生出弹球和恶魔圈。最后,我们为 demo 添加一个计分器来记录剩下的球数。
程序最终会像这样:
<!doctype html>
<html lang="zh-CN">
<head>
<meta charset="utf-8" />
<title>弹球</title>
<style>
body {
margin: 0;
overflow: hidden;
font-family: "PingFangSC-Regular", "微软雅黑", sans-serif;
height: 100%;
}
h1 {
font-size: 2rem;
letter-spacing: -1px;
position: absolute;
margin: 0;
top: -4px;
right: 5px;
color: transparent;
text-shadow: 0 0 4px white;
}
p {
position: absolute;
margin: 0;
top: 35px;
right: 5px;
color: #aaa;
}
</style>
</head>
<body>
<h1>弹球</h1>
<p></p>
<canvas></canvas>
<script>
const BALLS_COUNT = 25;
const BALL_SIZE_MIN = 10;
const BALL_SIZE_MAX = 20;
const BALL_SPEED_MAX = 7;
class Shape {
constructor(x, y, velX, velY, exists) {
this.x = x;
this.y = y;
this.velX = velX;
this.velY = velY;
this.exists = exists;
}
}
class Ball extends Shape {
constructor(x, y, velX, velY, color, size, exists) {
super(x, y, velX, velY, exists);
this.color = color;
this.size = size;
}
draw() {
ctx.beginPath();
ctx.fillStyle = this.color;
ctx.arc(this.x, this.y, this.size, 0, 2 * Math.PI);
ctx.fill();
}
update() {
if (this.x + this.size >= width) {
this.velX = -this.velX;
}
if (this.x - this.size <= 0) {
this.velX = -this.velX;
}
if (this.y + this.size >= height) {
this.velY = -this.velY;
}
if (this.y - this.size <= 0) {
this.velY = -this.velY;
}
this.x += this.velX;
this.y += this.velY;
}
collisionDetect() {
for (let j = 0; j < balls.length; j++) {
if (!(this === balls[j])) {
const dx = this.x - balls[j].x;
const dy = this.y - balls[j].y;
const distance = Math.sqrt(dx * dx + dy * dy);
if (distance < this.size + balls[j].size && balls[j].exists) {
balls[j].color = this.color = randomColor();
}
}
}
}
}
class EvilCircle extends Shape {
constructor(x, y, exists) {
super(x, y, exists);
this.velX = BALL_SPEED_MAX;
this.velY = BALL_SPEED_MAX;
this.color = "white";
this.size = 10;
this.setControls();
}
draw() {
ctx.beginPath();
ctx.strokeStyle = this.color;
ctx.lineWidth = 3;
ctx.arc(this.x, this.y, this.size, 0, 2 * Math.PI);
ctx.stroke();
}
checkBounds() {
if (this.x + this.size >= width) {
this.x -= this.size;
}
if (this.x - this.size <= 0) {
this.x += this.size;
}
if (this.y + this.size >= height) {
this.y -= this.size;
}
if (this.y - this.size <= 0) {
this.y += this.size;
}
}
setControls() {
window.onkeydown = (e) => {
switch (e.key) {
case "a":
case "A":
case "ArrowLeft":
this.x -= this.velX;
break;
case "d":
case "D":
case "ArrowRight":
this.x += this.velX;
break;
case "w":
case "W":
case "ArrowUp":
this.y -= this.velY;
break;
case "s":
case "S":
case "ArrowDown":
this.y += this.velY;
break;
}
};
}
collisionDetect() {
for (let j = 0; j < balls.length; j++) {
if (balls[j].exists) {
const dx = this.x - balls[j].x;
const dy = this.y - balls[j].y;
const distance = Math.sqrt(dx * dx + dy * dy);
if (distance < this.size + balls[j].size) {
balls[j].exists = false;
count--;
para.textContent = "还剩 " + count + " 个球";
}
}
}
}
}
const para = document.querySelector("p");
const canvas = document.querySelector("canvas");
const ctx = canvas.getContext("2d");
const width = (canvas.width = window.innerWidth);
const height = (canvas.height = window.innerHeight);
const balls = [];
let count = 0;
const evilBall = new EvilCircle(
random(0, width),
random(0, height),
true,
);
loop();
function random(min, max) {
return Math.floor(Math.random() * (max - min)) + min;
}
function randomColor() {
return (
"rgb(" +
random(0, 255) +
", " +
random(0, 255) +
", " +
random(0, 255) +
")"
);
}
function loop() {
ctx.fillStyle = "rgba(0, 0, 0, 0.25)";
ctx.fillRect(0, 0, width, height);
while (balls.length < BALLS_COUNT) {
const size = random(BALL_SIZE_MIN, BALL_SIZE_MAX);
const ball = new Ball(
random(0 + size, width - size),
random(0 + size, height - size),
random(-BALL_SPEED_MAX, BALL_SPEED_MAX),
random(-BALL_SPEED_MAX, BALL_SPEED_MAX),
randomColor(),
size,
true,
);
balls.push(ball);
count++;
para.textContent = "还剩 " + count + " 个球";
}
for (let i = 0; i < balls.length; i++) {
if (balls[i].exists) {
balls[i].draw();
balls[i].update();
balls[i].collisionDetect();
}
}
evilBall.draw();
evilBall.checkBounds();
evilBall.collisionDetect();
requestAnimationFrame(loop);
}
</script>
</body>
</html>
{{ EmbedLiveSample('项目简介', '100%', 480) }}
可以 查看完成版本 来获得更全面的体验。(别偷看源代码哦。)
以下各节介绍你需要完成的步骤。
首先,改变你现有的构造器 Ball()
使其成为构造器 Shape()
并添加一个新的构造器 Ball()
:
- 构造器
Shape()
应该像构造器Ball()
那样的方式定义x
,y
,velX
, 和velY
属性,但不包括color
和size
。 - 还应该定义一个叫
exists
的新属性,用来标记球是否存在于程序中(没有被恶魔圈吃掉)。这应该是一个布尔型((true
/false
)。 - 构造器
Ball()
应该从构造器Shape()
继承x
,y
,velX
,velY
,和exists
属性。 - 构造器
Ball()
还应该像最初的构造器Ball()
那样定义一个color
和一个size
属性。 - 请记得给构造器
Ball()
的prototype
和constructor
属性设置适当的值。
draw()
, update()
, 和collisionDetect()
方法定义应保持不变。
你还需要为 new Ball() { ... }
构造器添加第五个参数——exists
,且值为 true
。
到这里,尝试重新加载代码(运行程序),程序以及重新设计的对象都应该像之前那样工作。
现在是时候来看看那个坏蛋了——恶魔圈 EvilCircle()
! 我们的游戏中只会有一个恶魔圈,但我们仍然要使用继承自 Shape()
的构造器来定义它,这是为让你得到锻炼。之后你可能会想再添加一个由另一个玩家控制的恶魔圈到程序中,或者有几个电脑控制的恶魔圈。你可没法通过一个恶魔圈来掌管程序中的这个世界,但这个评估中就先只这么做吧。
EvilCircle()
构造器应该从Shape()
继承 x
, y
, 和 exists
,velX
和 velY
要恒为 20。
可以这样做:Shape.call(this, x, y, 20, 20, exists);
它还应该定义自己的一些属性,如:
color
——'white'
size
——10
再次记得给你的 EvilCircle()
构造器的传递的参数中定义你继承的属性,并且给prototype
和 constructor
属性设置适当的值。
EvilCircle()
应该有以下四个方法:
这个方法和 Ball()
's draw()
方法有着相同的目的:它们把都是对象的实例画在画布上(canvas) 。它们实现的方式差不多,所以你可以先复制 Ball.prototype.draw
的定义。然后你需要做下面的修改:
- 我们不想让恶魔圈是实心的,而是一个圈或者说是环。你可以通过将
fillStyle
和fill()
修改为strokeStyle
和stroke()
而实现这个效果。 - 我们还想让这个圈更厚一点,从而使你能更好地辨认它。可以在调用
beginPath()
的后面给lineWidth
赋值实现这个效果。(赋值为 3 就可以了)
这个方法和 Ball()
的 update()
函数做相同的事情——查看恶魔圈是否将要超出屏幕的边界,并且禁止它超出。同样,你可以直接复制 Ball.prototype.update
的定义,但是你需要做一些修改:
- 删除最后两行 — 我们不想要在每一帧中自动的更新恶魔圈的位置,因为我们会以下面所述的方式移动它。
- 在
if()
语句中,如果检测为真(即小恶魔圈超出边界),我们不需要更新velX
/velY
;取而代之的是,我们想要修改x
/y
的值,使恶魔圈稍微地弹回屏幕。增加或减去(根据实际判断)恶魔圈size
的值即可实现。
这个方法将会一个 onkeydown
的事件监听器给 window
对象,这样当特定的键盘按键按下的时候,我们就可以移动恶魔圈。下面的代码块应该放在方法的定义里:
window.onkeydown = (e) => {
switch (e.key) {
case "a":
this.x -= this.velX;
break;
case "d":
this.x += this.velX;
break;
case "w":
this.y -= this.velY;
break;
case "s":
this.y += this.velY;
break;
}
};
所以当一个按键按下时,事件对象的 key 属性 就可以请求到按下的按键值。如果是代码中那四个指定的键值之一,那么恶魔圈将会左右上下的移动。
Note
这里的 window.onkeydown
用一个 箭头函数 代替了英文页面中的匿名函数,从而无需 var _this = this
。
这个方法和 Ball()
's collisionDetect()
方法很相似,所以你可以从它那里复制过来作为新方法的基础。但有一些不同之处:
- 在外层的
if
语句中,你不需要再检验循环到的小球是否是当前collisionDetect()
所在的对象 — 因为它不再是一个小球了,它是恶魔圈!而是检查小球是否存在(你可以通过哪个属性实现这个呢?)。如果小球不存在,说明它已经被恶魔圈吃掉了,那么就不需要再检测它是否与恶魔圈碰撞了。 - 在里层的
if
语句中,你不再需要在碰撞被检测到时去改变对象的颜色 — 而是需要将与恶魔圈发生碰撞的小球设置为不存在(再次提问,你觉得你该怎么实现呢?)。
现在我们已经定义了恶魔圈,我们需要让它显示到我们的屏幕中。为了做这件事,你需要修改一下 loop()
函数:
- 首先,创建一个新的恶魔圈的对象实例(指定必需的参数),然后调用它的
setControls()
方法。这两件事你只需要做一次,不需要放在 loop 的循环中。 - 在你每一次遍历小球并调用
draw()
,update()
, 和collisionDetect()
函数的地方进行修改,使这些函数只会在小球存在时被调用。 - 在每个 loop 的循环中调用恶魔圈实例的方法
draw()
,checkBounds()
, 和collisionDetect()
。
为了计算得分,需按照以下步骤:
-
在你的 HTML 文件中添加一个{{HTMLElement("p")}} 元素到 {{HTMLElement("h1")}} 元素的下面,其中包含文本 "还剩多少个球"。
-
在你的 CSS 文件中,添加下面的代码到底部:
p { position: absolute; margin: 0; top: 35px; right: 5px; color: #aaa; }
-
在你的 JavaScript 文件中,做下列的修改:
- 创建一个变量存储段落的引用。
- 以同样的方式在屏幕上显示小球的数量。
- 增加球数并在每次将球添加到屏幕里时显示更新的球数量。
- 减少球数并在每次恶魔吃球时显示更新的球数(因为被吃掉的球不存在了)
- 这个评估非常具有挑战性。请仔细按照步骤慢慢来。
- 每完成一个阶段时,你可以保留程序的副本,这是一种有用的方式。这样当你发现你程序出了问题,你可以参考之前的代码。
如果你将此评估作为有组织的课程的一部分,你可以将你的成果交给你的老师/导师进行评分。如果你是自学的,通过在 Learning Area Discourse thread,或者在 Mozilla IRC 的 #mdn IRC 频道上申请,你可以十分容易地得到评分指南。首先先尝试这个练习,作弊不会有任何收获。
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