以圆桌骑士为例浅尝HTML5游戏开发

随着XHTML的逐渐式微，Chrome，Safari，FireFox，Opera等现代浏览器正在积极完善HTML5实现，IE9也加入到标准的行列并将在今年上半年发布正式版，HTML5时代来临了。

在各种HTML5特性中，最吸引人的莫过于canvas标签，其提供的绘图API将颠覆以往web表现力匮乏的形象。随着浏览器对canvas的普遍支持，利用canvas实现的web应用会出现爆发性的增长。

本人尝试了使用canvas开发2d卷轴游戏，与大家分享。

本文将不介绍canvas2d API的用法，如果想了解canvas2d API请访问：https://developer.mozilla.org/cn/Canvas_tutorial

可行性研究

尝试制作的游戏是Knights of the Round 圆桌骑士。

圆桌骑士（knights of the round）是由CAPCOM公司于1991年推出的一款动作游戏，对应游戏平台为街机，游戏基板为CPS1。游戏操控性上，圆桌骑士也更为注重一招一式地砍杀感觉，那种刀碰铠甲的感觉相当曼妙。

现在的问题是，实现一个模拟器还是手工复刻。

用JS制作CPS1模拟器，涉及到ROM解码，68000汇编等技术，此非能力所及故不可行。有能力的大牛不妨试试，现在已经有JS实现的NES模拟器了。最后选择了纯手工复刻。

下一个问题是帧率，60FPS还是30FPS？显而易见，60比30更有表现力，视觉感受更流畅。

CPS1的帧频是60FPS，要提高仿真度，帧频必须达到60。带来的问题是对性能的苛刻要求。

工欲善其事必先利其器

动作游戏的核心在于各种精灵的动作。

需要一种工具，能够方便的创建，编辑，精灵所需要的帧与动作。

在写游戏之前，必须完成基础设施建设。为此开发了SpriteEditor工具，纯JS开发，利用dataURIscheme与图片另存为功能保存json格式的精灵配置文件。

精灵编辑器

使用编辑器的好处是能以可视化的方式管理精灵帧，动作与判定区。另一种解决方案是使用规则的图片，在程序中生成维护帧和动作。这种方式与资源图片耦合较高，不方便维护。扩展性也有限，例如某几个动作需要同一帧，只好在连续图片中重复，产生不必要的冗余帧。利用编辑器可以方便解耦程序和图像资源，编辑器负责分析图片并产生配置文件，游戏程序负责解读配置文件并还原，利于团队协作。

游戏系统结构

典型游戏软件系统结构图

典型游戏软件系统结构类似MVC。游戏状态相当于Model，渲染器相当于View，控制器就是Controller了。仿真器介于Model和Controller之间，理解起来比较简单。

canvas效率与兼容性

canvas渲染效率很不错，在Chrome里分辨率384*224可以轻松跑到200帧/每秒以上。不过拉伸后效率下降较严重。IE9得益于强大的硬件加速，即使放大10倍，帧率也不低于60。相比之下其他浏览器惨不忍睹，帧数不到两位数。Chrome开发版开启硬件加速反而变慢了。

比较杯具的是canvas仍存在兼容问题：

IE9 beta目前还不支持globalCompositeOperation
其他浏览器的globalCompositeOperation 效果也不是完全一致。
Opera的save和restore与其他浏览器不一致。

IE9 canvas如果使用了drawImage再调用toDataURL会导致浏览器崩溃等等。

globalCompositeOperation兼容情况 ，IE9beta不支持。（其中截图来自网络）

游戏优化

考虑使用多个canvas分层渲染，避免多次渲染相同部分，但分层的粒度要把握好，如果canvas过多在dom上的开销可能超过收益。

考虑使用脏矩形技术，只更新产生变化的区域。注意在不同浏览器中收益不同，甚至会产生负收益。

使用setInterval代替setTimeout效果较好。

避免给每个精灵设置定时器，太多会造成队列阻塞。尝试在一个定时器中处理多个精灵动画。

避免给多个对象绑定事件监听，使用统一的事件代理。

总结与展望

虽然目前HTML5还存在不少问题，但仍值得期待：

1. 缺少成熟的开发框架和环境。
2. 仍然存在较大的兼容性问题。
3. 商业化难题，JS程序易被篡改，只能作为渲染终端。

这是一次使用新技术的探索与实践，希望能以此抛砖引玉，创造出更有价值的应用。