基于移动平台的数字华容道游戏设计与实现毕业论文
2020-02-16 09:02
摘 要
在如今科技发展日新月异，移动设备、自动化工具的盛行的快节奏的时代，手机已经成为每个人必不可少的一件工具，与此同时，手机游戏就随之脱颖而出了。选择一款趣味无穷的游戏也已经成为了一种潮流，因此打造一款老少皆宜、趣味无穷的游戏是非常必要的。
数字华容道游戏是用尽量少的步数，尽量短的时间，将棋盘上的数字方块，按照从左到右、从上到下的顺序重新排列整齐。玩法层出不穷，使玩家脑洞大开，成功引得大家的关注。
本论文主要介绍了数字华容道游戏的设计与开发过程。该系统的主要有登录注册功能、游戏设置功能和玩游戏功能。玩家可以通过手机号进行注册、登录后进行游戏，游戏模块主要分为三种模式，分别为闯关模式、经典模式、协同模式，三种难度，进入游戏后可以进行游戏，并且对于游戏的背景音乐、音效、主题等进行设置等。
本系统主要通过使用Android开发环境进行实现，SQLite进行数据存储，实现了游戏的基本功能。
关键字：Android;数字华容道;游戏;SQLite
Abstract
Nowadays, with the rapid development of science and technology and the rapid pace of mobile devices and automation tools, mobile phone has become an indispensable tool for everyone. At the same time, mobile games stand out. It has become a trend to choose an interesting game, so it is very necessary to create a game that is suitable for all ages and interesting, which is also the original intention of this paper.
The digital Huarong dao game is to rearrange the number boxes on the board in the order from left to right and top to bottom with as few steps as possible and as short as possible. The gameplay is endless, which makes the player#39;s brain wide open and successfully attracts everyone#39;s attention.
This thesis mainly introduces the design and development process of digital huarong dao game. Based on the understanding of Android open source platform architecture and the construction of development environment, it completes the design and development of digital huarong dao game. There are two functional modules in this system, namely user login and registration module and game operation module. Players can register with their mobile phone Numbers, log in and play the game. The game modules are mainly divided into three modes, namely, breakthrough mode, classic mode and collaborative mode. Players can play the game after entering the game, and set the background music, sound effect and theme of the game.
The system is mainly implemented by using the Android development environment, and SQLite performs data storage to realize the basic functions of the game.
KeyWords：Android; digital huarongdao;Game;SQLite
目录
摘 要 I
Abstract II
第1章 绪论 1
1.1课题研究背景及意义 1
1.2研究现状分析 1
1.3预期目标 2
第2章 系统开发环境 3
2.1ANDROID简介 3
2.1.1 Android应用开发特色 3
2.2 SQLITE简介 3
2.3WEBSOCKET简介 3
第3章 需求分析 4
3.1可行性分析 4
3.1.1 社会可行性 4
3.1.2 技术可行性 4
3.1.3 操作可行性 4
3.1.4 经济可行性 4
3.2 功能需求分析 4
3.2.1确定用例 5
3.2.2确定执行者 5
3.2.3用例描述 6
3.3非功能性需求分析 10
第4章 总体设计 11
4.1系统概述 11
4.2系统功能设计 11
4.3数据库设计及其说明 13
4.3.1 数据库逻辑设计 13
4.4界面设计 15
4.5关键问题解决方案 19
4.5.1游戏地图的生成 20
4.5.2滑块移动 22
4.5.3返回上一步 24
4.5.4提示（下一步） 24
4.5.5最短距离 26
4.5.6重玩游戏 27
第5章 系统实现 28
5.1系统开发环境 28
5.2主要功能的实现 28
5.2.1 动画特效 28
5.2.2获取验证码 28
5.2.3选择背景音乐 30
5.2.4音效设置 31
5.2.5主题 32
5.2.6排行榜 32
第6章 系统测试 34
6.1界面测试 34
6.2功能测试 34
6.2.1游戏模块的功能测试 34
6.2.2 用户模块的功能测试 36
6.2.3设置模块的功能测试 37
6.3 测试分析 39
第7章 结束语 40
参考文献 41
致谢 42
第1章 绪论
1.1课题研究背景及意义
依照目前网络的日新月异的发展趋势，人们压力倍增的现状来看，在学习、工作之余，玩自己喜欢的游戏释放压力已经成为了潮流。相对于PC端游戏,移动端游戏凭借其简单方便的、随时随地都能玩的优势更加收到人们的欢迎。无论是单机游戏还是联机游戏，不仅可以缓解人们的工作压力，也可以活跃的人们的逻辑思维。因此，在手机游戏飞速崛起的时代，选择一款老少皆宜、风靡全球的游戏是非常必要的。此时，数字华容道游戏凭借自身的趣味性、老少皆宜、各种玩法层出不穷的优势，使得大家脑洞大开，吸引了许多许多玩家，越来越多的人了解并喜欢上这款游戏[1]
数字华容道游戏的设计与开发旨在开发一款用户体验良好的游戏，该游戏不仅可以实现单机功能，并支持协同操作，可以选择和不同人数的好友一起进入游戏。因此，该游戏在实现的过程中会更加注重移动端的操作和执行效率，因此选择恰当的数据通信方式是非常必要的，提高用户体验的满意度。
数字华容道游戏的设计与开发的实现将会选择适当的数据通信方法提高移动终端的操作和执行效率，更加注重用户体验。玩家在玩游戏过程中，一方面可以锻炼逻辑思维，缓解生活压力。另一方面，我们可以和好友、亲人一起玩，增进大家的感情。对于这种益智游戏，也可以和孩子一起进行，增加生活中的趣味性。
1.2研究现状分析
通在查阅相关文献资料时，发现对于华容道的记载以及算法还是很多的，但是对于数字华容道的文献寥寥无几。华容道的历史不超过几十年，它是由中国人发明的，来源于中国四大名著三国演义，但最终解法是由美国人得出的。同时也由此扩展开发了许多小游戏，比如经典的推箱子游戏。但是与推箱子不同的是，推箱子只能推动，但是数字华容道不仅能够推动，也能拉回。数字华容道凭借自身的变化多端，趣味性，简单的规则，老少皆宜的优势吸引了大家的参与。由此可知数字华容道游戏还是有很大的发展空间的。对于整个App设进行分析，数字华容道是由个人开发，因此成本较为低，其实用性价值也相对较高，但因为市场上大量游戏，以及同款游戏，因此在推官宣传扩大规模的执行较为困难。可是，通过分析此网站也可以得到很重要的信息，虽然华容道游戏已经出现，也有大量其他游戏包含在其中，这款游戏只有单机游戏，因此，将数字华容道游戏设计进一步改进为成独立游戏，同时对其功能进行更深入的设计，因此协同功能成为了改App的亮点。综上所述，游戏App的计划与开辟还是有很大市场价值的。
1.3预期目标
本论文设计基于Android平台，实现用户注册登录系统以及游戏系统。用户通过手机号进行注册登录后，能够实现设置昵称、找回密码、修改密码等功能。在游戏体系中，玩家可以或许选择难度、模式和关卡增添游戏的趣味性。并且能设置背景乐、音效、主题，查看排行榜等形式提高用户的体验度。
第2章 系统开发环境
本章简单的介绍系统开发中采用的开发技术、数据库等，同时解释选择这些开发技术的原因以及优势所在。
2.1Android简介
Android是一款基于Linux的免费开源操作系统，适用于智能手机和平板电脑等移动设备[2] 。同时Android也是一个丰富的应用程序开发框架，在此框架上可以为移动设备开发创新性的应用程序和游戏。
2.1.1 Android应用开发特色
1. Android系统为我们的开发提供了四大组件[3]，其中活动是我们在应用中所能看到的，相当于界面。服务是在后台默默支持系统的角色，广播接收器运行应用接收来自己不同的广播消息，比如电话等。程序之间实现共享数据则需要内容共享器的支持。
2.系统为程序开发者提供了非常丰富的系统控件，对于界面的设计极为方便。
3.系统也提供了强大的多媒体服务，所有的多媒体都可以在你的程序中通过代码来控制，是你的程序更加优秀。
4.地理位置定位功能是系统的一个优势
5.内部设置多种传感器
2.2 SQLite简介
SQLite是轻量级、跨平台且支持多种语言的本地嵌入式数据库[4] ，他是进程内的数据引擎，只需要带上它的动态库就可以享受它的全部功能，在操作过程中使用简便、不需要安装，便于使用。
2.3WebScoket简介
SQLite是轻量级、跨平台且支持多种语言的当地嵌入式数据库[5][6] ，他是进程内的数据引擎，只需要带上它的动态库就能够享受它的全数功效，在操作过程当中利用简洁、不需要安置，便于利用。在通讯过程中，只需要建立在一次连接/状态中，也就避免了HTTP的非状态性，服务端会一直知道你的信息，直到用户关闭请求[7]。
第3章 需求分析
本章中主要是是对于数字华容道游戏进行需求分析[8]，分为可行性分析、功能性需求分析和非功能性需求分析。借助建模语言UML进行分析用户功能性需求，使用用例图描述出执行者、用例以及他们的关系，描述用户所能感受到的系统行为。对于非功能性分析体现在界面和用户体验度方面进行概要叙述。
3.1可行性分析
3.1.1 社会可行性
信息化时代日新月异的发展，手机已成为我们的生活必备品。除了生活工作中必要的交流外，更多是应用的各类娱乐活动中，因此趣味游戏的开发是非常符合发展趋势的。
3.1.2 技术可行性
该系统使用java语言在Android studio、eclipse结合开发，数据库使用Android自带数据库，在实现的技术上可行。
3.1.3 操作可行性
用户在使用软件进行操作过程中，数字华容道游戏系统界面简洁明了，操作简单，与大部分用户的操作习惯一致。
3.1.4 经济可行性
Android在移动设备上使用率极高，凭借免费开源，与个人开发实现系统的优势，使得成本较低。
3.2 功能需求分析
数字华容道游戏的体系首要分为三个模块，用户的登录注册、设置模块和游戏模块。游戏通过对于排行榜的设置，对于玩家进行排名，吸引玩家的兴趣。游戏设置了三种不同的难度，以及三种模式分别为经典模式、闯关模式和协同模式，提高游戏趣味性。并且具有设置界面，可以根据玩家不同状况设置不同的音乐和主题，提高用户体验度。下面对该系统进行详细的分析和设计。
3.2.1确定用例
通过分析系统功能可以得出系统用例图如图3.1所示。
图3.1 系统用例图
3.2.2确定执行者
确定执行者为本系统的玩家。
3.2.3用例描述
注册账号用例描述如表3.1所示。
表3.1 注册账号用例描述
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用例编号 |
1 |
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用例名称 |
注册账号 |
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简单描述 |
该用例允许用户注册游戏账号，用户名，密码 |
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前置条件 |
玩家打开该软件，并且没有账号，点击注册账号用例开始 |
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主流 |
用例成功，玩家则登录游戏系统，进入主界面 |
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其他流 |
注册失败，向玩家提示输入错误信息：
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后置条件 |
玩家注册的用户名，手机号，密码被保存在数据库中 |
登录账号用例描述如表3.2所示。
表3.2 登录账号用例描述
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用例编号 |
2 |
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用例名称 |
登录账号 |
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简单描述 |
玩家输入账号及密码，选择登录，系统将根据用户信息判 断输入是否正确实现登陆功能 |
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前置条件 |
玩家已经成功的注册了账号，并输入账号密码，点击登录用例开始 |
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主流 |
登录成功，进入游戏主界面 |
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其他流 |
登陆失败，向玩家提示输入错误信息：
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后置条件 |
玩家可以从登录界面进入忘记密码和注册界面，以及游戏主界面 |
修改密码用例描述如表3.3所示。
表3.3修改密码用例描述
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用例编号 |
3 |
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用例名称 |
修改密码 |
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简单描述 |
玩家可更改当前密码，重新设置新的密码 |
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前置条件 |
玩家需要修改密码的功能，选择修改密码功能进行修改，用例开始 |
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主流 |
玩家需要修改密码的功能，选择修改密码功能进行修改，用例开始 |
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其它流 |
密码修改失败，向玩家提示输入错误信息：
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后置条件 |
密码修改成功，下次登陆需要新密码 |
难度选择用例描述如表3.4所示。
表3.4 难度选择用例描述
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