基于Java ME的黑白棋游戏设计及实现-毕业论文.doc
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1、济源职业技术学院毕 业 设 计(论文)题目基于Java ME的黑白棋游戏设计及实现 系别信息工程系 专业软件技术 班级软件1001班 姓名 学号10250102 指导教师 日期二零一二年十二月 摘 要在现代社会中,手机及其它无线设备越来越多的走进普通老百姓的工作和生活。随着3G技术的普及与应用,基于Java开发的软件在手机上的使用非常的广泛,手机增值服务的内容也是越来越多,对丰富人们的生活内容、提供快捷的资讯起着不可忽视的作用。本文基于Java ME技术,以计算机手机游戏的运行流程为基础,分模块开发一款黑白棋游戏软件。本文对以下几点内容做了重点研究和探讨:系统整体结构,根据设计目标,结合普通手
2、机游戏的运行流程,给出了系统总体设计方案,并探讨了系统设计时需要用到的关键技术。本设计通过一个棋类游戏的开发,阐述了棋类游戏的开发过程,包括软件开发的逻辑分析,程序设计,软件实现和软件测试几个步骤。关键词:Java ME;手机游戏;黑白棋ABSTRACTIn modern society, more and more cell phones and other wireless devices into the work and life of ordinary people. With the popularization and application of 3G technology,
3、developed in Java-based software on the mobile phone use is very extensive, mobile value-added services is more and more content to enrich peoples lives, to provide quick information and plays an essential role.Based on Java ME technology, computer phone game running processes based on a Reversi gam
4、e software module development.In this paper, the following contents focus on research and explore:The structure of the system as a whole, according to the design goals, combined with ordinary mobile phone games running processes, given the overall system design, and discusses the key technologies re
5、quired system design. The design through the development of a chess game of chess game development process, including the analysis of the logic of the software development, program design, software implementation and software testing several steps.Keywords: Java ME; Mobile Games; Black and White Che
6、ss目 录第1章 绪论- 1 -1.1 研究背景- 1 -1.1.1 Java ME概况- 1 -1.1.2黑白棋开发背景- 2 -1.2 研究现状及发展趋势- 3 -1.2.1 国内外研究现状- 3 -1.2.2 发展趋势- 4 -1.3 黑白棋研究意义- 4 -第2章 黑白棋游戏简介及需求分析- 6 -2.1 项目可行性分析- 6 -2.1.1 技术可行性- 6 -2.1.2 操作可行性- 6 -2.2 需求分析- 6 -2.2.1 黑白棋规则- 7 -2.2.2 黑白棋战术分析- 7 -2.2.3 黑白棋程序界面的需求- 7 -第3章 游戏设计与实现- 8 -3.1 游戏的设计- 8 -
7、3.1.1 游戏的模块- 8 -3.1.2 游戏功能流程图- 8 -3.1.3 游戏详细设计- 9 -3.14 黑白棋开发环境- 10 -3.2 游戏的实现- 10 -第4章 游戏测试- 15 -4.1 系统测试- 15 -4.1.1 测试方法- 15 -4.1.2 测试用例及结果- 15 -4.1.3游戏的发布- 16 -总 结- 17 -致 谢- 18 -参 考 文 献- 19 -Java ME黑白棋设计与实现第1章 绪论1.1 研究背景1.1.1 Java ME概况Java的最大目标和特点,就是一次编写,到处运行的平台无关性。但是,一套标准无法适应各种不同的需求。因此,Java技术目前共
8、有三套,分别针对不同的平台和应用。Standard Edition(J2SE,标准版):针对桌面端PC和工作站的个人和低端商务应用。 Enterprise Edition(J2EE,企业版):针对服务器端企业级应用,支持Servlets, JSP和XML等等。Micro Edition(J2ME,袖珍版):针对有限内存,显示和处理能力的设备,主要是消费电子和嵌入式设备领域(这实际正是Java语言设计最初的目标领域)。图1.1 Java总体架构图在消费电子和嵌入式设备领域,内存从几百K到几十M,从没有屏幕到Web-TV,CPU从低功耗的嵌入式处理器到206MHz的RISC处理器,硬件条件的差异是
9、相当大的。这就使得J2ME的标准需要有不同的层次和类别来适应这个复杂的领域,因此相比之下J2ME就比J2SE和J2EE的标准要复杂得多。因此,清楚的理解J2ME的体系结构的划分才能更好的理解和掌握J2ME。J2ME的3层体系结构依照各种设备的资源特性,将J2ME技术构架分为简表(Profile)、配置(Configuration)和Java Virtual Machine(JVM)3层,然后再进一步细分,这使J2ME能够在每一类设备的限制下工作,而同时提供最低限度的Java语言功能性。关于J2ME的体系结构,可以这样来进行总结:Configuration的分类是根据计算能力的不同来划分的,同类
10、设备的计算能力相近。Configuration是一个规范,定义了这类设备的共同Java平台,定义与设备无关的Java虚拟机和核心库,是平台相容性的基础。Profile的分类是根据设备功能划分的,同类功能的设备其他各种硬件条件和需求也相近。Profile是一组API,在某一Configuration的基础上扩展了针对设备特定功能的API,使得标准能够完全适应特殊的设备,彻底发挥设备的功能。J2ME体系的一般结构是:由Configuration定义的Java虚拟机运行于设备的宿主操作系统之上,构成整个平台的基础。Configuration提供了基本的语言特性,Profile提供针对设备的特殊功能A
11、PI和扩展类库。应用程序的运行环境需要一个Configuration和至少一个Profile,多个Profile可以共存,也可以叠加。MIDP(Mobile Information Device Profile)定义了针对移动信息处理设备(主要指智能手机和一部分具有无线通信功能的PDA)的图形界面,输入和时间处理,持久性存储,无线电话网络连接之上的一些消息处理(例如短消息),安全等等API,并且考虑到了移动信息设备的屏幕和内存限制。类似于J2SE中的Applet框架,MIDP提供了基于javax.microedition.midlet 包的MIDlet应用程序框架。应为MIDP提出较的比较早,
12、目前重要的智能手机和PDA操作系统上都已有了相应的实现,而且应用的也比较广泛。 1.1.2黑白棋开发背景Java语言是美国Sun Microsystem的James Gosling、Pratrick Naughton及Mike Sheridan等人于1991年精心设计出来的计算机编程语言,其构想在于实现使用同一种编程语言所写出来的程序可以在不同的平台上运作。这种架构对于消费性电子产品而言是具有革命性的,因为在消费性电子产品中的处理器及操作系统各不相同,要在这些平台上开发程序必须要了解各个平台的特性。近几年,由于微处理器性能的大幅提升,加上无线通讯技术的突破,手持式移动设备开始受到大众的青睐。短
13、短几年内,手机已经升级了几代产品,普及率逐年攀升,生产效率不断上升,以至手机是大多是城市居民不可缺少的一件随身设备。继短信、彩信等服务之后,中国移动提供基于Java的百宝箱业务,应用产品遍及商务应用、信息获取、英汉互译、游戏娱乐等多媒体领域。为了适应移动数据的发展,推动无线电子商务等业务的发展,J2ME(Java 2 Micro Edition)既用于嵌入式系统的Java被引入无线领域。J2ME的出现实际上是Java技术的回归。随着J2ME的应用,它为移动互联引入了一种新的模型,既允许手机可以从互联网上下载各种应用程序,并在手机创造可执行环境离线运行这些程序。由于定义了可执行下载的标准,并在手
14、机上创立了可执行环境和程序开发语言。随着计算机技术的日新月异,计算机的运算速度不仅变得更加的快,也变得更加的智能。利用计算机资源来实现原本人类才有的思考过程已经成为现实。在过去的30多年中,已经建立了一些具有一定“智能”的计算机程序,例如下棋程序、定理证明系统、集成电路设计与分析系统、自然语言翻译系统、智能信息检索系统、疾病诊断系统等。这些“人工智能” (Artificial Intelligence,简称AI)被运用在人们生活的各个方面。1997年5月11日,超级计算机深蓝以3胜2负1平击败世界国际象棋棋王卡斯帕罗夫,这标志着人工智能已经达到新的高度。通过设计开发一套玩棋盘游戏可以研究人工智
15、能的实现过程。而黑白棋是一种常见的棋类游戏,它具有规则简单、对弈时间短、趣味性强的特点。1.2 研究现状及发展趋势1.2.1 国内外研究现状Java语言的学习热潮并没有因为时间的推移而消退,相反,由于计算机技术的发展所带来新应用的出现,Java越来越流行,这种情况是以往程序设计语言在其生存周期内所不多见的。Java语言之所以这样长盛不衰,一是因为其众多的技术特点与现今的应用十分合拍,可以覆盖大部分的需求;二是因为SUN公司不断推出新的版本,完善Java自身的功能。黑白棋作为一个棋类竞技运动,在民间十分流行,为了熟悉黑白棋规则及技巧,以及研究简单的人工智能,决定用Java开发黑白棋游戏。主要完成
16、了人机对战功能。在人机对弈中通过深度搜索和估值模块,来提高电脑棋手的智能。分析估值模块中的影响精准性的几个要素,以及提出若干提高精准性的办法,以及对它们搜索的节点数进行比较,如递归算法、电脑学习等。算法的研究有助于理解程序结构,增强逻辑思维能力,在其他人工智能方面也有很大的参考作用。尽管黑白棋的规则比较简单,但它所包括的丰富战略,不亚于那些相当“经典”的策略游戏。其中人工智能部分,由于采用了大量的搜索算法,其中很多被利用到各方面。1.2.2 发展趋势近来随着计算机的快速发展,各种各样的电脑游戏层出不穷,使得我们能有更多的娱乐项目,而棋类游戏能起到锻炼人的思维和修身养性的作用,而且棋类游戏水平颇
17、高,大有与人脑分庭抗礼之势。其中战胜过国际象棋世界冠军-卡斯帕罗夫的“深蓝”便是最具说服力的代表,其它像围棋的“手淡”、象棋的“将族”等也以其优秀的人工智能深受棋迷喜爱。越来越多的具有智能的机器进入了人类的生活,人工智能的重要性如今显而易见。自人工智能属于计算机科学的领域,它以计算机技术为基础,近几十年来,它的理论和技术已经日益成熟,应用领域也正在不断扩大,显示出强大的生命力。人工智能在专家系统,自然语言理解,自动定理证明,自动程序设计,人工智能在机器人学、模式识别、物景分析、数据库的智能检索、机器下棋(实质上是博弈论问题)和家用电器智能化等领域都有广泛的应用。1.3 黑白棋研究意义利用这次毕
18、业设计的机会可以熟悉java语言的各种特性,锻炼程序设计的实践能力,熟悉Java ME图形用户界面的开发,以及巩固数据结构和算法等课程的学习成果,并深入理解数据结构和算法在程序设计中的核心地位。同时,借助开发本游戏的过程,可以熟悉人工智能的程序实现,有助于掌握棋类所需人工智能的常见算法,随着游戏产业的日益壮大,人工智能在游戏中的突出表现,人工智能越来越得到世人的重视。在这次的人机对战算法中,通过一定的算法,实现电脑的下棋及走棋运作,加深了对人工智能工作原理的了解。第2章 黑白棋游戏简介及需求分析黑白棋是19世纪末英国人发明的。直到上个世纪70年代一个日本人将其发展,借用莎士比亚名剧奥赛罗(ot
19、hello)为这个游戏重新命名,也就是现在大家玩的黑白棋。游戏通过相互翻转对方的棋子,最后以棋盘上谁的棋子多来判断胜负。它的游戏规则简单,因此上手很容易,但是它的变化又非常复杂。有一种说法是:只需要几分钟学会它,却需要一生的时间去精通它。2.1 项目可行性分析获得项目需求并对其进行详细分析,是项目开始的基础。只有获得明确的需求,并做出好的需求分析文档并得到有效解决,才能保证项目最后的成功。2.1.1 技术可行性技术上的可行性分析主要分析技术条件是否能顺利完成开发工作,硬、软件能否满足开发者的需要等。软件方面,手机游戏需要的各种软件环境都已具备,其灵活性、安全性和易用性为游戏编程提供了良好的条件
20、。因此,系统的软件开发平台已成熟可行。硬件方面,科技飞速发展的今天,硬件更新的速度越来越快,容量越来越大,可靠性越来越高,价格越来越低,其硬件平台完全能满足此系统的需要。2.1.2 操作可行性操作可行性,是对开发系统在一个给定的工作环境中能否运行或运行好坏程度的量度。本系统以手机应用为主,游戏简单、易于操作。所有玩过手机游戏的人都可以玩。2.2 需求分析为了开发出真正满足用户需求的程序,尤其是游戏程序,首先必须知道用户的需求。把用户需求作为前提条件,来指导程序的开发2.2.1 黑白棋规则棋盘共有8行8列共64格。开局时,棋盘正中央的4格先置放黑白相隔的4枚棋子。黑子先行,双方轮流落子。只要落子
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