用JSGF游戏框架开发支持HTML4的JS游戏!
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完整教程，请访问JSDK网站：http://jsdk2.sourceforge.net/

JSGF游戏开发课程（一）：游戏开发原理与基础

这是JSGF (JavaScript Game Framework)游戏开发系列课程的第一课，我们将学习2D游戏基本原理与基础知识。

在后面的课程中，我们会用JSGF写一个魔兽争霸2的游戏示例。

声明：魔兽争霸2(Warcraft 2)是一款著名的即时战略游戏，由美国的暴雪公司制作，在1995年发行。
本示例游戏的图像与声音资源来自于网络，仅供游戏教学。


1. 游戏原理

游戏可以看做一种交互式的动画程序。在游戏过程中，允许玩家操作特定的“精灵”，在某些“场景”中行走，达成某些“任务”。

我们先解释一下游戏中的精灵是如何行走的。
游戏的主线程程序会根据控制指令（主要是来自于玩家的鼠标与键盘，也可能来自于电脑AI程序）来改变精灵图像的位置并在画布上重新绘制。 由于主线程程序被不断的循环执行（除非退出条件满足），就产生了精灵在画布上行走的动画效果。

为了让精灵的行走更加逼真，程序在新位置重绘精灵图像前，还会更新精灵图像（切换至下一帧动作图像）。 举例，以下是一张魔兽战士行走动作的逐帧图片：


在精灵移动过程中，精灵与其他精灵或物体可能发生交互（比如：碰撞、攻击、询问等），由此产生不同的“反应”。
主线程程序也会检查不断玩家是否达到某些胜利或失败条件，当前过程就会结束（否则一直循环运行）。

游戏主循环程序伪代码：
run: function (){
     while (...) {
         //1. move and paint sprites
         //2. check for all collisions
         //3. check for win or lose
     }
}                 

2. 游戏速度与恒定

游戏的速度同动画一样，是以帧速来描述的。动画播放速度是由每秒播放的帧数来决定的，又称FPS（Frame Per Second）。
FPS的值越高，连续动作的细致度越高，动画画面越流畅。通常10到12FPS就可以产生差強人意的动画效果，一般设定为24FPS以上 以达到较流畅的播放效果。

FPS的倒数值是SPF（Second Per Frame），也就是每帧画面的播放时间。
游戏主线程间隔N秒执行一次，每次执行平均T秒，SPF的值就等于N+T。
由于时间T受各种因素的影响不可能完全相等，这就产生游戏可能时快时慢的问题。

为了让游戏速度保持平稳，必须让SPF的值尽量保持恒定。 一般动态调整N值来让SPF值保持恒定：让N随着T增大而减小或随着T减小而增大。 当SPF趋于恒定，FPS也趋于恒定，游戏就能以平稳的速度运行。
我们称之为：帧速恒定。


3. 碰撞检测

碰撞检测是大多数游戏的最重要的处理机制。如果不能正确检测碰撞的发生，则可能出现很多“搞笑”的画面：比如人在墙中穿行等。 大多数2D游戏为了提高处理效率，通常由一些简单图形（矩形或圆形）来包围一个精灵的身体，于是精灵的碰撞就等价于这些图形（矩形或圆形）的碰撞。

精灵发生碰撞，会产生不同的反应。游戏中需要检查所有碰撞和处理碰撞后的图像、动画或声音。
比如：一个精灵被墙阻挡，需要更新该精灵的位置紧靠在墙的某一侧。
又比如：一个精灵被击毙，需要绘制一个特殊动画：爆炸后渐渐消失，和一声“啊”的音效。


4. 游戏中的数学与物理

大多数游戏都需要一些基本的数学或物理学知识。游戏中的坐标运算、碰撞检测等都需要初等数学知识；而在物体运动的轨迹、角度、速度、能量等计算上，则需要初等物理学知识。

我罗列出游戏中常用的数学与物理知识点，最好自行学习。后续的游戏Demo中，我会用到以下非星号标记的知识点。如果你有些遗忘或不太熟悉，也没有太大关系， JSGF提供的API足以应付常见的数学与物理计算，你将也从后续课程中看到这一点。

数学

坐标系：直角坐标系、极坐标系
几何：直线、线段、矩形、多边形，相交与斜率，三角函数，弧度运算
向量运算*

物理

参数方程: 匀速直线运动，匀加速直线运动，圆周运动等
动能与势能*
碰撞与能量守恒*


5. 游戏框架

一个好的2D游戏框架至少需要向游戏开发者提供以下基本功能：
游戏主线程类：提供帧速检测与恒定能力，提供键盘与鼠标事件监听与自定义事件能力
2D画布类：可在画布上绘制精灵与地图或者动画
精灵类：提供精灵API与事件，提供简单的碰撞检测能力
地图类：提供地图基本API，提供基本Tiles地图绘制能力
关卡类：提供关卡基本API与事件，并与主线程类协作完成游戏主循环处理
辅助工具类：音效播放类、2D动画库、2D数学物理函数库


下一讲，我会介绍这样一个不错的JS游戏开发框架：JSGF (JavaScript Game Framework)。