基于Android平台实现拼图小游戏

一、需求描述

拼图是一款益智类经典游戏了，本游戏学习了一些前辈们的经验，整体来说讲，将图片用切图工具进行切割，监听用户手指滑动事件，当用户对凌乱的图片，在一定的时间内拼凑恢复成原来的样子，则成功闯关。根据游戏不同的关卡对图片进行动态的切割。玩家可以在随意交换任意两张图片，通过遍历切割好的每块图片，将用户选中的图片，进行替换；
其中主要的功能为：

动态对图片进行切割成所需要的份数。
玩家任意点击的两张图片能够进行正确交换。
实现交换图片的动画切换效果。
实现过关逻辑。
实现游戏时间逻辑控制。
游戏结束和暂停。

二、主要功能分析

在拼图游戏开发过程中，实现的主要的功能;提供给用户所使用，具体功能分析如下所示：

1、编写切片工具：由于拼图游戏需要准备一个完整的图片，从直观上来看，我们不能每次都将一个完整的图片进行分割，如果是3*3，分成9块，4*4分成16份，这样带来的图片资源极大的混乱，不利于后期的维护，然后Andorid就提供了具体的方法来实现对特定图片的切图工具，通过传入的参数的不同，对图片分割成所需要的矩阵，并设置每块的宽高。利用两个for循环进行切图。并设置每块图片的大小位置和每块图片的块号下标Index。

2、自定义容器：自定义相对布局文件，用来存放切割好的图片，并设置图片之间的间隙，以及确定图片上下左右的关系。以及设置图片与容器的内边距设置。

3、实现图片交换：实现手指的监听事件，将对选中的两张图片进行位置的变换。

4、实现交换图片的动画效果：构造动画层，设置动画，监听动画

5、实现游戏过关逻辑：成功的判断，关卡的回调。

6、实现游戏时间逻辑：游戏时间的更新，以及Handler不断的回调，时间超时后游戏状态的处理，以及成功闯关后，游戏时间的变更。

7、游戏的结束与暂停：当用户返回主页面的时候，游戏能够暂停，当用户返回游戏的时候，游戏可以重新开始。

三、概要设计

1、**切图工具类**ImagePiece和ImageSplitterUtil。其中ImagePiece对Bitmap图片的块号与每一块图片的位置进行属性的基本设置；在切图工具类ImageSplitterUtil中，提供一个切图方法splitImage,将传入的Bitmap图片分割成Piece*Piece块，并设置每块宽度，将分割好的图片放入到List中。

2、自定义View:GamePintuLayout.java中运用的主要工具有：
单位转换：将传入的数值进行单位转换成3PX,使得屏幕可识别。

//单位的转换
mMargin = (int) TypedValue.applyDimension(TypedValue.COMPLEX_UNIT_DIP,
 3, getResources().getDisplayMetrics());

/*获取多个参数的最小值*/
 private int min(int... params) {
 int min = params[0];
 for (int param : params) {
  if (param < min)
  min = param;
 }
 return min;
 }

3、图片乱序的实现：

// 使用sort完成我们的乱序 
Collections.sort(mItemBitmaps, new Comparator<ImagePiece>() {
  public int compare(ImagePiece a, ImagePiece b) {
  return Math.random() > 0.5 ? 1 : -1;
  }
 });

4、图片的交换：在监听事件中，当用户选中了两张图片，则对图片进行交换，并对第一次选中的图片，进行样式的设置。如果用户重复点击一张图片，则消除图片的选中状态。通过给图片设置的Tag，找到Id, 然后找到Bitmap图片的index，然后进行交换同时交换Tag。

String firstTag = (String) mFirst.getTag();
String secondTag = (String) mSecond.getTag();
mFirst.setImageBitmap(secondBitmap);
mSecond.setImageBitmap(firstBitmap);
mFirst.setTag(secondTag);
mSecond.setTag(firstTag);

5、图片动画切换：构造动画层，mAnimLayout并addView,然后在exchangeView中，先构造动画层，复制两个ImageView,为两个ImageView设置动画，监听动画的开始，让原本的View隐藏，结束以后，将图片交换，将图片显示，移除动画层。

6、通过接口对关卡进行回调：实现关卡进阶、时间控制、游戏结束接口。并利用Handler更新UI，在nextLevel方法中实现移除之前的View布局，以及将动画层设置为空，增加mColumn++,然后初始化initBitmap()进行重新切图乱序并InitItem()设置图片的图片宽高。

public interface GamePintuListener {
 void nextLevel(int nextLevel);
 void timechanged(int currentTime);
 void gameover();
 }

public GamePintuListener mListener;
 /*
 * 设置接口回调
 */
public void setOnGamePintuListener(GamePintuListener mListener) {
 this.mListener = mListener;
 }

7、根据当前等级设置游戏的时间：mTime = (int)Math.pow(2, level)*60;进而更行我们的Handler。mHandler.sendEmptyMessageDelayed(TIME_CHANGED, 1000)使得时间动态的减一。

8、游戏暂停开始：

mHandler.removeMessages(TIME_CHANGED);
而重新开始游戏则是：mHandler.sendEmptyMessage(TIME_CHANGED);

四、系统实现

工具类：

ImagePiece.java
ImageSplitterUtil.java

自定义容器：

GamePintuLayout.java

ImagePiece.java

package com.example.utils;
import android.graphics.Bitmap;
public class ImagePiece {

 private int index;// 当前第几块
 private Bitmap bitmap;// 指向当前图片

 public ImagePiece()
 {
 }

 public ImagePiece(int index, Bitmap bitmap) {
 this.index = index;
 this.bitmap = bitmap;
 }

 public int getIndex() {
 return index;
 }

 public void setIndex(int index) {
 this.index = index;
 }

 public Bitmap getBitmap() {
 return bitmap;
 }

 public void setBitmap(Bitmap bitmap) {
 this.bitmap = bitmap;
 }

 public String toString() {
 return "ImagePiece [index=" + index + ", bitmap=" + bitmap + "]";
 }
}

ImageSplitterUtil.java

//ImageSplitterUtil.java
package com.example.utils;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

import android.graphics.Bitmap;

public class ImageSplitterUtil {
 /*
 * 传入Bitmap切成Piece*piece块，返回List<ImagePiece>
 */
 public static List<ImagePiece> splitImage(Bitmap bitmap, int piece) {
 List<ImagePiece> imagePieces = new ArrayList<ImagePiece>();

 int width = bitmap.getWidth();
 int height = bitmap.getHeight();

 // 每一块的宽度
 int pieceWidth = Math.min(width, height) / piece;

 for (int i = 0; i < piece; i++)// 行
 {
  for (int j = 0; j < piece; j++)// 列
  {
  ImagePiece imagePiece = new ImagePiece();
  imagePiece.setIndex(j + i * piece);

  int x = j * pieceWidth;
  int y = i * pieceWidth;
  imagePiece.setBitmap(Bitmap.createBitmap(bitmap, x, y,
   pieceWidth, pieceWidth));
  imagePieces.add(imagePiece);
  }
 }

 return imagePieces;
 }
}

GamePintuLayout.java

package com.example.game_pintu.view;

import java.util.Collections;
import java.util.Comparator;
import java.util.List;

import android.content.Context;
import android.graphics.Bitmap;
import android.graphics.BitmapFactory;
import android.graphics.Color;
import android.os.Handler;
import android.util.AttributeSet;
import android.util.Log;
import android.util.TypedValue;
import android.view.View;
import android.view.View.OnClickListener;
import android.view.animation.Animation;
import android.view.animation.Animation.AnimationListener;
import android.view.animation.TranslateAnimation;
import android.widget.ImageView;
import android.widget.RelativeLayout;
import android.widget.Toast;

import com.example.game_pintu.R;
import com.example.utils.ImagePiece;
import com.example.utils.ImageSplitterUtil;

public class GamePintuLayout extends RelativeLayout implements OnClickListener {

 private int mColumn = 3;
 /*
 * 容器内边距
 */
 private int mPadding;
 /*
 * 每张小图之间的距离（横纵）dp
 */
 private int mMargin = 3;

 private ImageView[] mGamePintuItems;
 private int mItemWidth;

 /*
 * 游戏的图片
 */
 private Bitmap mBitmap;

 private List<ImagePiece> mItemBitmaps;
 private boolean once;
 /*
 * 游戏面板的宽度
 */
 private int mWidth;
 private boolean isGameSuccess;
 private boolean isGameOver;

 public interface GamePintuListener {
 void nextLevel(int nextLevel);

 void timechanged(int currentTime);

 void gameover();
 }

 public GamePintuListener mListener;

 /*
 * 设置接口回调
 */
 public void setOnGamePintuListener(GamePintuListener mListener) {
 this.mListener = mListener;
 }

 private int level = 1;
 private static final int TIME_CHANGED = 0x110;
 private static final int NEXT_LEVEL = 0x111;

 private Handler mHandler = new Handler() {
 public void handleMessage(android.os.Message msg) {
  switch (msg.what) {
  case TIME_CHANGED:
  if(isGameSuccess||isGameOver||isPause)
   return;

  if(mListener !=null)
  {
   mListener.timechanged(mTime);
   if(mTime ==0)
   {
   isGameOver = true;
   mListener.gameover();
   return;
   }
  }
  mTime--;
  mHandler.sendEmptyMessageDelayed(TIME_CHANGED, 1000);

  break;
  case NEXT_LEVEL:
  level = level + 1;
  if (mListener != null) {
   mListener.nextLevel(level);
  } else {
   nextLevel();
  }
  break;

  default:
  break;
  }
 };
 };

 private boolean isTimeEnabled = false;
 private int mTime;
 /*
 * 设置是否开启时间
 */
 public void setTimeEnabled(boolean isTimeEnabled) {
 this.isTimeEnabled = isTimeEnabled;
 }

 public GamePintuLayout(Context context) {
 this(context, null);
 }

 public GamePintuLayout(Context context, AttributeSet attrs) {
 this(context, attrs, 0);

 }

 public GamePintuLayout(Context context, AttributeSet attrs, int defStyle) {
 super(context, attrs, defStyle);
 init();
 }

 private void init() {
 /*
  * 单位的转换3--px
  */
 mMargin = (int) TypedValue.applyDimension(TypedValue.COMPLEX_UNIT_DIP,
  3, getResources().getDisplayMetrics());
 mPadding = min(getPaddingLeft(), getPaddingRight(), getPaddingTop(),
  getPaddingBottom());

 }

 @Override
 protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
 super.onMeasure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);
 // 取宽和高的最小值
 mWidth = Math.min(getMeasuredHeight(), getMeasuredWidth());

 if (!once) {
  // 进行切图，以及排序
  initBitmap();
  // 设置ImageView(Item)宽高等属性
  initItem();

  //判断是否开启时间
  checkTimeEnable();

  once = true;
 }
 setMeasuredDimension(mWidth, mWidth);
 }

 private void checkTimeEnable() {
 if(isTimeEnabled){
  //根据当前等级设置时间
  contTimeBaseLevel();
  mHandler.sendEmptyMessage(TIME_CHANGED);
 }
 }

 private void contTimeBaseLevel() {
 mTime = (int)Math.pow(2, level)*60;
 }

 // 进行切图，以及排序
 private void initBitmap() {
 // TODO Auto-generated method stub
 if (mBitmap == null) {
  mBitmap = BitmapFactory.decodeResource(getResources(),
   R.drawable.image1);

 }
 mItemBitmaps = ImageSplitterUtil.splitImage(mBitmap, mColumn);
 // 使用sort完成我们的乱序 
 Collections.sort(mItemBitmaps, new Comparator<ImagePiece>() {
  public int compare(ImagePiece a, ImagePiece b) {
  return Math.random() > 0.5 ? 1 : -1;
  }
 });
 }

 // 设置ImageView(Item)宽高等属性
 private void initItem() {
 mItemWidth = (mWidth - mPadding * 2 - mMargin * (mColumn - 1))
  / mColumn;
 mGamePintuItems = new ImageView[mColumn * mColumn];

 // 生成Item, 设置Rule;
 for (int i = 0; i < mGamePintuItems.length; i++) {
  ImageView item = new ImageView(getContext());
  item.setOnClickListener(this);

  item.setImageBitmap(mItemBitmaps.get(i).getBitmap());

  mGamePintuItems[i] = item;
  item.setId(i + 1);
  // item中tag存储了index

  item.setTag(i + "_" + mItemBitmaps.get(i).getIndex());

  RelativeLayout.LayoutParams lp = new RelativeLayout.LayoutParams(
   mItemWidth, mItemWidth);

  // 设置item艰横向间隙，通过RightMargin
  // 不是最后一列
  if ((i + 1) % mColumn != 0) {
  lp.rightMargin = mMargin;
  }
  // 不是第一列
  if (i % mColumn != 0) {
  lp.addRule(RelativeLayout.RIGHT_OF,
   mGamePintuItems[i - 1].getId());
  }
  // 如果不是第一行，设置TopMargin and rule
  if ((i + 1) > mColumn) {
  lp.topMargin = mMargin;
  lp.addRule(RelativeLayout.BELOW,
   mGamePintuItems[i - mColumn].getId());
  }
  addView(item, lp);

 }
 }
 public void restart()
 {
 isGameOver = false;
 mColumn--;
 nextLevel();
 }
 private boolean isPause;
 public void pause()
 {
 isPause = true;
 mHandler.removeMessages(TIME_CHANGED);
 }
 public void resume()
 {
 if(isPause)
 {
  isPause = false;
  mHandler.sendEmptyMessage(TIME_CHANGED);
 }
 }
 public void nextLevel() {
 this.removeAllViews();
 mAnimLayout = null;
 mColumn++;
 isGameSuccess = false;
 checkTimeEnable();
 initBitmap();
 initItem();
 }

 /*
 * 获取多个参数的最小值
 */
 private int min(int... params) {
 int min = params[0];
 for (int param : params) {
  if (param < min)
  min = param;
 }
 return min;
 }

 private ImageView mFirst;
 private ImageView mSecond;

 public void onClick(View v) {

 if (isAniming)
  return;

 // 两次点击同一个Item
 if (mFirst == v) {
  mFirst.setColorFilter(null);
  mFirst = null;
  return;
 }
 if (mFirst == null) {
  mFirst = (ImageView) v;
  mFirst.setColorFilter(Color.parseColor("#55FF0000"));
 } else {
  mSecond = (ImageView) v;
  // 交换我们的Item
  exchangeView();
 }
 }

 /*
 * 动画层
 */
 private RelativeLayout mAnimLayout;
 private boolean isAniming;

 /*
 * 交换Item
 */
 private void exchangeView() {
 mFirst.setColorFilter(null);
 // 构造动画层
 setUpAnimLayout();

 ImageView first = new ImageView(getContext());
 final Bitmap firstBitmap = mItemBitmaps.get(
  getImageIdByTag((String) mFirst.getTag())).getBitmap();
 first.setImageBitmap(firstBitmap);
 LayoutParams lp = new LayoutParams(mItemWidth, mItemWidth);
 lp.leftMargin = mFirst.getLeft() - mPadding;
 lp.topMargin = mFirst.getTop() - mPadding;
 first.setLayoutParams(lp);
 mAnimLayout.addView(first);

 ImageView second = new ImageView(getContext());
 final Bitmap secondBitmap = mItemBitmaps.get(
  getImageIdByTag((String) mSecond.getTag())).getBitmap();
 second.setImageBitmap(secondBitmap);
 LayoutParams lp2 = new LayoutParams(mItemWidth, mItemWidth);
 lp2.leftMargin = mSecond.getLeft() - mPadding;
 lp2.topMargin = mSecond.getTop() - mPadding;
 second.setLayoutParams(lp2);
 mAnimLayout.addView(second);

 // 设置动画
 TranslateAnimation anim = new TranslateAnimation(0, mSecond.getLeft()
  - mFirst.getLeft(), 0, mSecond.getTop() - mFirst.getTop());
 anim.setDuration(300);
 anim.setFillAfter(true);
 first.startAnimation(anim);

 TranslateAnimation animSecond = new TranslateAnimation(0,
  -mSecond.getLeft() + mFirst.getLeft(), 0, -mSecond.getTop()
   + mFirst.getTop());
 animSecond.setDuration(300);
 animSecond.setFillAfter(true);
 second.startAnimation(animSecond);

 // 监听动画
 anim.setAnimationListener(new AnimationListener() {

  @Override
  public void onAnimationStart(Animation animation) {
  mFirst.setVisibility(View.INVISIBLE);
  mSecond.setVisibility(View.INVISIBLE);

  isAniming = true;
  }

  @Override
  public void onAnimationRepeat(Animation animation) {

  }

  @Override
  public void onAnimationEnd(Animation animation) {
  String firstTag = (String) mFirst.getTag();
  String secondTag = (String) mSecond.getTag();

  mFirst.setImageBitmap(secondBitmap);
  mSecond.setImageBitmap(firstBitmap);

  mFirst.setTag(secondTag);
  mSecond.setTag(firstTag);

  mFirst.setVisibility(View.VISIBLE);
  mSecond.setVisibility(View.VISIBLE);

  mFirst = mSecond = null;
  // 判断游戏用户是否成功
  checkSuccess();
  isAniming = false;
  }

 });

 }

 private void checkSuccess() {
 boolean isSuccess = true;
 for (int i = 0; i < mGamePintuItems.length; i++) {
  ImageView imageView = mGamePintuItems[i];
  if (getImageIndexByTag((String) imageView.getTag()) != i) {
  isSuccess = false;
  }
 }
 if (isSuccess) {
  isGameSuccess = true;
  mHandler.removeMessages(TIME_CHANGED);

  Toast.makeText(getContext(), "Success, level up!",
   Toast.LENGTH_LONG).show();
  mHandler.sendEmptyMessage(NEXT_LEVEL);
 }
 }

 public int getImageIdByTag(String tag) {
 String[] split = tag.split("_");
 return Integer.parseInt(split[0]);
 }

 public int getImageIndexByTag(String tag) {
 String[] split = tag.split("_");
 return Integer.parseInt(split[1]);
 }

 /**
 * 构造我们的动画层
 */
 private void setUpAnimLayout() {
 if (mAnimLayout == null) {
  mAnimLayout = new RelativeLayout(getContext());
  addView(mAnimLayout);
 } else {
  mAnimLayout.removeAllViews();
 }
 }

}

MainActivity.java

package com.example.game_pintu;

import android.app.Activity;
import android.app.AlertDialog;
import android.content.DialogInterface;
import android.content.DialogInterface.OnClickListener;
import android.os.Bundle;
import android.widget.TextView;

import com.example.game_pintu.view.GamePintuLayout;
import com.example.game_pintu.view.GamePintuLayout.GamePintuListener;

public class MainActivity extends Activity {

 private GamePintuLayout mGamePintuLayout;
 private TextView mLevel;
 private TextView mTime;

 @Override
 protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
 super.onCreate(savedInstanceState);
 setContentView(R.layout.activity_main);
 mTime = (TextView) findViewById(R.id.id_time);
 mLevel = (TextView) findViewById(R.id.id_level);
 mGamePintuLayout = (GamePintuLayout) findViewById(R.id.id_gamepintu);
 mGamePintuLayout.setTimeEnabled(true);
 mGamePintuLayout.setOnGamePintuListener(new GamePintuListener() {

  @Override
  public void timechanged(int currentTime) {
  mTime.setText("" + currentTime);
  }

  @Override
  public void nextLevel(final int nextLevel) {
  new AlertDialog.Builder(MainActivity.this)
   .setTitle("GAME INFO").setMessage("LEVEL UP!!!")
   .setPositiveButton("NEXT LEVEL", new OnClickListener() {

    @Override
    public void onClick(DialogInterface dialog,
     int which) {
    mGamePintuLayout.nextLevel();
    mLevel.setText("" + nextLevel);
    }

   }).show();
  }

  @Override
  public void gameover() {
  new AlertDialog.Builder(MainActivity.this)
   .setTitle("GAME INFO").setMessage("GAME OVER!!!")
   .setPositiveButton("RESTART", new OnClickListener() {
    @Override
    public void onClick(DialogInterface dialog,
     int which) {
    // mGamePintuLayout.nextLevel();
    mGamePintuLayout.restart();
    }

   }).setNegativeButton("QUIT", new OnClickListener() {

    @Override
    public void onClick(DialogInterface dialog,
     int which) {
    finish();
    }
   }).show();
  }
 });
 }
 @Override
 protected void onPause() {
 super.onPause();
 mGamePintuLayout.pause();
 }
 @Override
 protected void onResume() {
 super.onResume();
 mGamePintuLayout.resume();
 }
}

activity_main.xml

<RelativeLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
 xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
 android:layout_width="match_parent"
 android:layout_height="match_parent"
 tools:context="${relativePackage}.${activityClass}" >

 <com.example.game_pintu.view.GamePintuLayout
 android:id="@+id/id_gamepintu"
 android:layout_width="fill_parent"
 android:layout_height="fill_parent"
 android:layout_centerInParent="true"
 android:padding="3dp" />

 <RelativeLayout
 android:layout_width="fill_parent"
 android:layout_height="wrap_content"
 android:layout_above="@id/id_gamepintu" >

 <TextView
  android:id="@+id/id_level"
  android:layout_width="40dp"
  android:layout_height="40dp"
  android:background="@drawable/textbg"
  android:gravity="center"
  android:padding="4dp"
  android:text="1"
  android:textColor="#EA7821"
  android:textSize="10sp"
  android:textStyle="bold" />

 <TextView
  android:id="@+id/id_time"
  android:layout_width="40dp"
  android:layout_height="40dp"
  android:layout_alignParentRight="true"
  android:background="@drawable/textbg"
  android:gravity="center"
  android:padding="4dp"
  android:text="50"
  android:textColor="#EA7821"
  android:textSize="10sp"
  android:textStyle="bold" />
 </RelativeLayout>
</RelativeLayout>

in drawable new textbg.xml

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 android:shape="oval" >
 <stroke
 android:width="2px"
 android:color="#1579DB"
 />
 <solid android:color="#B4CDE6"/>
</shape>

五、测试

开始游戏