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HTML5 Canvas 中的贪吃蛇

最后修改于 2023 年 7 月 17 日

在本篇 HTML5 Canvas 教程中,我们创建了一个贪吃蛇游戏的克隆。

贪吃蛇

贪吃蛇 是一款经典的早期电子游戏。它最早诞生于 70 年代末。后来被移植到了个人电脑上。在这款游戏中,玩家控制一条蛇。目标是尽可能多地吃苹果。每次蛇吃到苹果,它的身体就会变长。蛇必须避开墙壁和自己的身体。这款游戏有时也被称为 Nibbles

开发

蛇的每个关节的大小是 10 像素。蛇通过方向键控制。初始时,蛇有三个关节。如果游戏结束,会在 Canvas 中间显示“Game Over”消息。

snake.html
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<title>Snake in HTML5 canvas</title>
<style>
    canvas {background: black}
</style>
<script>
    var canvas;
    var ctx;

    var head;
    var apple;
    var ball;

    var dots;
    var apple_x;
    var apple_y;

    var leftDirection = false;
    var rightDirection = true;
    var upDirection = false;
    var downDirection = false;
    var inGame = true;

    const DOT_SIZE = 10;
    const ALL_DOTS = 900;
    const MAX_RAND = 29;
    const DELAY = 140;
    const C_HEIGHT = 300;
    const C_WIDTH = 300;

    const LEFT_KEY = 37;
    const RIGHT_KEY = 39;
    const UP_KEY = 38;
    const DOWN_KEY = 40;

    var x = new Array(ALL_DOTS);
    var y = new Array(ALL_DOTS);


    function init() {

        canvas = document.getElementById('myCanvas');
        ctx = canvas.getContext('2d');

        loadImages();
        createSnake();
        locateApple();
        setTimeout("gameCycle()", DELAY);
    }

    function loadImages() {

        head = new Image();
        head.src = 'head.png';

        ball = new Image();
        ball.src = 'dot.png';

        apple = new Image();
        apple.src = 'apple.png';
    }

    function createSnake() {

        dots = 3;

        for (var z = 0; z < dots; z++) {
            x[z] = 50 - z * 10;
            y[z] = 50;
        }
    }

    function checkApple() {

        if ((x[0] == apple_x) && (y[0] == apple_y)) {

            dots++;
            locateApple();
        }
    }

    function doDrawing() {

        ctx.clearRect(0, 0, C_WIDTH, C_HEIGHT);

        if (inGame) {

            ctx.drawImage(apple, apple_x, apple_y);

            for (var z = 0; z < dots; z++) {
                if (z == 0) {
                    ctx.drawImage(head, x[z], y[z]);
                } else {
                    ctx.drawImage(ball, x[z], y[z]);
                }
            }
        } else {

            gameOver();
        }
    }

    function gameOver() {

        ctx.fillStyle = 'white';
        ctx.textBaseline = 'middle';
        ctx.textAlign = 'center';
        ctx.font = 'normal bold 18px serif';

        ctx.fillText('Game over', C_WIDTH/2, C_HEIGHT/2);
    }

    function checkApple() {

        if ((x[0] == apple_x) && (y[0] == apple_y)) {

            dots++;
            locateApple();
        }
    }

    function move() {

        for (var z = dots; z > 0; z--) {
            x[z] = x[(z - 1)];
            y[z] = y[(z - 1)];
        }

        if (leftDirection) {
            x[0] -= DOT_SIZE;
        }

        if (rightDirection) {
            x[0] += DOT_SIZE;
        }

        if (upDirection) {
            y[0] -= DOT_SIZE;
        }

        if (downDirection) {
            y[0] += DOT_SIZE;
        }
    }

    function checkCollision() {

        for (var z = dots; z > 0; z--) {

            if ((z > 4) && (x[0] == x[z]) && (y[0] == y[z])) {
                inGame = false;
            }
        }

        if (y[0] >= C_HEIGHT) {
            inGame = false;
        }

        if (y[0] < 0) {
            inGame = false;
        }

        if (x[0] >= C_WIDTH) {
            inGame = false;
        }

        if (x[0] < 0) {
            inGame = false;
        }
    }

    function locateApple() {

        var r = Math.floor(Math.random() * MAX_RAND);
        apple_x = r * DOT_SIZE;

        r = Math.floor(Math.random() * MAX_RAND);
        apple_y = r * DOT_SIZE;
    }

    function gameCycle() {

        if (inGame) {

            checkApple();
            checkCollision();
            move();
            doDrawing();
            setTimeout("gameCycle()", DELAY);
        }
    }

    onkeydown = function(e) {

        var key = e.keyCode;

        if ((key == LEFT_KEY) && (!rightDirection)) {
            leftDirection = true;
            upDirection = false;
            downDirection = false;
        }

        if ((key == RIGHT_KEY) && (!leftDirection)) {
            rightDirection = true;
            upDirection = false;
            downDirection = false;
        }

        if ((key == UP_KEY) && (!downDirection)) {
            upDirection = true;
            rightDirection = false;
            leftDirection = false;
        }

        if ((key == DOWN_KEY) && (!upDirection)) {
            downDirection = true;
            rightDirection = false;
            leftDirection = false;
        }
    };
</script>
</head>

<body onload="init();">
    <canvas id="myCanvas" width="300" height="300">
    </canvas>
</body>
</html>

首先,我们定义游戏中使用的常量。

const DOT_SIZE = 10;
const ALL_DOTS = 900;
const MAX_RAND = 29;
const DELAY = 140;
const C_HEIGHT = 300;
const C_WIDTH = 300;

DOT_SIZE 是苹果和蛇的点的尺寸。ALL_DOTS 常量定义了 Canvas 上可能出现点的最大数量(900 = 300*300/10*10)。MAX_RAND 常量用于计算苹果的随机位置。DELAY 常量决定了游戏的运行速度。C_HEIGHTC_WIDTH 常量存储了 Canvas 的尺寸。

const LEFT_KEY = 37;
const RIGHT_KEY = 39;
const UP_KEY = 38;
const DOWN_KEY = 40;

这些常量存储了方向键的值。它们用于提高代码的可读性。

var x = new Array(ALL_DOTS);
var y = new Array(ALL_DOTS);

这两个数组存储了蛇的所有关节的 x 和 y 坐标。

function init() {

    canvas = document.getElementById('myCanvas');
    ctx = canvas.getContext('2d');

    loadImages();
    createSnake();
    locateApple();
    setTimeout("gameCycle()", DELAY);
}

init 函数获取 Canvas 对象及其上下文的引用。然后调用 loadImagescreateSnakelocateApple 函数来执行特定任务。setTimeout 启动动画。

function loadImages() {

    head = new Image();
    head.src = 'head.png';

    ball = new Image();
    ball.src = 'dot.png';

    apple = new Image();
    apple.src = 'apple.png';
}

loadImages 函数中,我们加载游戏所需的图像。

function createSnake() {

    dots = 3;

    for (var z = 0; z < dots; z++) {
        x[z] = 50 - z * 10;
        y[z] = 50;
    }
}

createSnake 函数中,我们创建蛇对象。开始时,它有三个关节。

function checkApple() {

    if ((x[0] == apple_x) && (y[0] == apple_y)) {

        dots++;
        locateApple();
    }
}

如果蛇头碰到苹果,我们会增加蛇的关节数量。我们调用 locateApple 方法,该方法会随机放置一个新的苹果对象。

move 方法中,我们实现了游戏的核心算法。为了理解它,请观察蛇的移动方式。我们控制蛇的头部。可以通过方向键改变其方向。其余的关节会沿链条向前移动一个位置。第二个关节移动到第一个关节所在的位置,第三个关节移动到第二个关节所在的位置,依此类推。

for (var z = dots; z > 0; z--) {
    x[z] = x[(z - 1)];
    y[z] = y[(z - 1)];
}

此代码沿链移动关节。

if (leftDirection) {
    x[0] -= DOT_SIZE;
}

此行将头部向左移动。

checkCollision 方法中,我们判断蛇是否撞到了自己或边框。

for (var z = dots; z > 0; z--) {

    if ((z > 4) && (x[0] == x[z]) && (y[0] == y[z])) {
        inGame = false;
    }
}

如果蛇头撞到自己的某个关节,游戏就结束了。

if (y[0] >= C_HEIGHT) {
    inGame = false;
}

如果蛇撞到了 Canvas 的底部,游戏就结束了。

function locateApple() {

    var r = Math.floor(Math.random() * MAX_RAND);
    apple_x = r * DOT_SIZE;

    r = Math.floor(Math.random() * MAX_RAND);
    apple_y = r * DOT_SIZE;
}

locateApple 会随机选择苹果对象的 x 和 y 坐标。apple_xapple_y 是苹果图像左上角的坐标。

function gameCycle() {

    if (inGame) {

        checkApple();
        checkCollision();
        move();
        doDrawing();
        setTimeout("gameCycle()", DELAY);
    }
}

gameCycle 函数构成了一个游戏周期。前提是游戏尚未结束,我们执行碰撞检测、移动和绘制。setTimeout 函数会递归调用 gameCycle 函数。

if ((key == LEFT_KEY) && (!rightDirection)) {
    leftDirection = true;
    upDirection = false;
    downDirection = false;
}

如果我们按下左方向键,我们将 leftDirection 变量设置为 true。该变量在 move 函数中用于更改蛇对象的坐标。同时请注意,当蛇正向右移动时,我们不能立即向左转。

Snake
图:贪吃蛇

这就是 HTML5 Canvas 中的贪吃蛇游戏。