Trong bài tập lớn này, nhiệm vụ của bạn là viết một phiên bản Java mô phỏng lại trò chơi Bomberman kinh điển của NES.

Bạn có thể thể sử dụng mẫu mã nguồn dưới đây để làm starter project:

1. Starter project số 1 (đã cung cấp đầy đủ trừ những chức năng trong phần gói nhiệm vụ bắt buộc)

Nếu bạn đã từng chơi Bomberman, bạn sẽ cảm thấy quen thuộc với những đối tượng này. Chúng được được chia làm hai loại chính là nhóm đối tượng động (Bomber, Enemy, Bomb) và nhóm đối tượng tĩnh (Grass, Wall, Brick, Door, Item).

• Bomber là nhân vật chính của trò chơi. Bomber có thể di chuyển theo 4 hướng trái/phải/lên/xuống theo sự điều khiển của người chơi.

• Enemy là các đối tượng mà Bomber phải tiêu diệt hết để có thể qua Level. Enemy có thể di chuyển ngẫu nhiên hoặc tự đuổi theo Bomber tùy theo loại Enemy. Các loại Enemy sẽ được mô tả cụ thể ở phần dưới.

• Bomb là đối tượng mà Bomber sẽ đặt và kích hoạt tại các ô Grass. Khi đã được kích hoạt, Bomber và Enemy không thể di chuyển vào vị trí Bomb. Tuy nhiên ngay khi Bomber vừa đặt và kích hoạt Bomb tại ví trí của mình, Bomber có một lần được đi từ vị trí đặt Bomb ra vị trí bên cạnh. Sau khi kích hoạt 2s, Bomb sẽ tự nổ, các đối tượng Flame được tạo ra.

• Grass là đối tượng mà Bomber và Enemy có thể di chuyển xuyên qua, và cho phép đặt Bomb lên vị trí của nó

• Wall là đối tượng cố định, không thể phá hủy bằng Bomb cũng như không thể đặt Bomb lên được, Bomber và Enemy không thể di chuyển vào đối tượng này

• Brick là đối tượng được đặt lên các ô Grass, không cho phép đặt Bomb lên nhưng có thể bị phá hủy bởi Bomb được đặt gần đó. Bomber và Enemy thông thường không thể di chuyển vào vị trí Brick khi nó chưa bị phá hủy.

• Portal là đối tượng được giấu phía sau một đối tượng Brick. Khi Brick đó bị phá hủy, Portal sẽ hiện ra và nếu tất cả Enemy đã bị tiêu diệt thì người chơi có thể qua Level khác bằng cách di chuyển vào vị trí của Portal.

Các Item cũng được giấu phía sau Brick và chỉ hiện ra khi Brick bị phá hủy. Bomber có thể sử dụng Item bằng cách di chuyển vào vị trí của Item. Thông tin về chức năng của các Item được liệt kê như dưới đây:

• SpeedItem Khi sử dụng Item này, Bomber sẽ được tăng vận tốc di chuyển thêm một giá trị thích hợp
• FlameItem Item này giúp tăng phạm vi ảnh hưởng của Bomb khi nổ (độ dài các Flame lớn hơn)
• BombItem Thông thường, nếu không có đối tượng Bomb nào đang trong trạng thái kích hoạt, Bomber sẽ được đặt và kích hoạt duy nhất một đối tượng Bomb. Item này giúp tăng số lượng Bomb có thể đặt thêm một.

Có nhiều loại Enemy trong Bomberman, tuy nhiên trong phiên bản này chỉ yêu cầu cài đặt hai loại Enemy dưới đây (nếu cài đặt thêm các loại khác sẽ được cộng thêm điểm):

• Balloom là Enemy đơn giản nhất, di chuyển ngẫu nhiên với vận tốc cố định
• Oneal có tốc độ di chuyển thay đổi, lúc nhanh, lúc chậm và di chuyển "thông minh" hơn so với Balloom (biết đuổi theo Bomber)

• Trong một màn chơi, Bomber sẽ được người chơi di chuyển, đặt và kích hoạt Bomb với mục tiêu chính là tiêu diệt tất cả Enemy và tìm ra vị trí Portal để có thể qua màn mới

• Bomber sẽ bị giết khi va chạm với Enemy hoặc thuộc phạm vi Bomb nổ. Lúc đấy trò chơi kết thúc.

• Enemy bị tiêu diệt khi thuộc phạm vi Bomb nổ

• Một đối tượng thuộc phạm vi Bomb nổ có nghĩa là đối tượng đó va chạm với một trong các tia lửa được tạo ra tại thời điểm một đối tượng Bomb nổ.

• Khi Bomb nổ, một Flame trung tâm tại vị trí Bomb nổ và bốn Flame tại bốn vị trí ô đơn vị xung quanh vị trí của Bomb xuất hiện theo bốn hướng trên/dưới/trái/phải. Độ dài bốn Flame xung quanh mặc định là 1 đơn vị, được tăng lên khi Bomber sử dụng các FlameItem.

• Khi các Flame xuất hiện, nếu có một đối tượng thuộc loại Brick/Wall nằm trên vị trí một trong các Flame thì độ dài Flame đó sẽ được giảm đi để sao cho Flame chỉ xuất hiện đến vị trí đối tượng Brick/Wall theo hướng xuất hiện. Lúc đó chỉ có đối tượng Brick/Wall bị ảnh hưởng bởi Flame, các đối tượng tiếp theo không bị ảnh hưởng. Còn nếu vật cản Flame là một đối tượng Bomb khác thì đối tượng Bomb đó cũng sẽ nổ ngay lập tức.

Xem comment ở starter project

• Có thể chơi được ít nhất cho một màn chơi (chiến thắng một màn chơi)
• Có thể thay đổi được tệp cấu hình khác cho màn chơi (tương tự mẫu cho trước)

• Gói bắt buộc (+8đ)

1. Xây dựng bản đồ màn chơi từ tệp cấu hình (có mẫu tệp cấu hình, xem tại đây) +2đ
2. Di chuyển Bomber theo sự điều khiển từ người chơi +2đ
3. Tự động di chuyển các Enemy +1đ
4. Xử lý va chạm cho các đối tượng Bomber, Enemy, Wall, Brick, Bomb +1đ
5. Xử lý bom nổ +1đ
6. Xử lý khi Bomber sử dụng các Item và khi đi vào vị trí Portal +1đ

• Gói tùy chọn 1 (+3đ)

1. Tự xây dựng project mà không dùng starter code (+3đ)

• Gói tùy chọn 2 (tối đa +4đ)

1. Nâng cấp thuật toán tìm đường cho Enemy +0.5đ

   Cài đặt thêm các loại Enemy khác: +0.25đ cho mỗi loại enemy

2. Cài đặt thuật toán AI cho Bomber (tự chơi) +1đ

3. Xử lý hiệu ứng âm thanh (thêm music & sound effects) +1đ

4. Phát triển hệ thống server-client để nhiều người có thể cùng chơi qua mạng LAN hoặc Internet +1đ

5. Những ý tưởng khác sẽ được đánh giá và cộng điểm theo mức tương ứng

Lưu ý:

• Gói tùy chọn 1 chỉ được tính điểm khi hoàn thành ít nhất 1 nhiệm vụ ở Gói bắt buộc và phần mã nguồn bạn viết không giống starter project số 1 quá 20%

Tham khảo:

• Mã nguồn starter project được tham khảo và chỉnh sửa từ đây

Project được xây dựng xây dựng hoàn toàn bằng các thư viện có sẵn của java với đồ họa sử dụng Java Swing.

1. Xây dựng bản đồ màn chơi từ tệp cấu hình:


Nhiệm vụ của bạn là lấy các thông tin về vị trí của các đối tượng ở trong tệp cấu hình và hiển thị vào trong game.

Tệp cấu hình mẫu có thể tải về ở đây và đặt trong thư mục res/levels

Trong đó:

Dòng đầu tiên gồm 3 số nguyên bao gồm: số thứ tự của màn chơi (ví dụ level 1 thì có giá trị là 1), số hàng R và số cột C của màn chơi.

Tiếp là ma trận R x C có R dòng, mỗi dòng có chứa C ký tự chứa toàn bộ thông tin vị trí của các đối tượng trong game.

Trong đó:


# - Wall: tường


* - Brick: gạch


x - Portal: cổng kết thúc game


p - Bomber: Nhân vật chính


1 - Balloon: Nhân vật Balloon hình bóng bay

b - Bomb Item: Vật phẩm tăng số lượng bom


f - Flame Item: Vật phẩm tăng sức công phá của bom


s - Speed Item: Vật phẩm tăng tốc độ của người chơi


Kí tự khác các kí tự trên - Grass: Cỏ nền

Để thực hiện bài tập này, các bạn sẽ phải sửa lại lớp FileLevelLoader được kế thừa từ LevelLoader. Trong đó, ở hàm loadLevel(), các bạn phải đọc file cấu hình và lưu trữ ma trận chứa thông tin của các đối tượng vào mảng ma trận 2 chiều cho trước _map. Ngoài mảng _map , bạn cũng cần cập nhật các thuộc tính _level , _width , _height trong lớp FileLevelLoader để các đối tượng khác trong game có thể lấy được thông tin. Chú ý, file cấu hình lưu trong resources của project nên bạn phải đọc file theo resources chứ không phải đường dẫn bình thường, tham khảo các hàm Class.getResourceAsStream và Class.getResource() hoặc ở đây.

Sau đó, bạn phải sửa lại hàm createEntities () để đọc các thông tin trong mảng _map và hiển thị trong game. Trong hàm đã có ghi chú và các ví dụ để tạo mới và hiển thị các đối tượng trong game.

Lưu ý là trong Game có 2 dạng tọa độ chính: Tile và Pixel. Trong đó tọa độ tile là tọa độ số nguyên tương ứng với tọa độ của đối tượng trong mảng _map. Còn tọa độ Pixel là tọa độ số thập phân tương ứng với tọa độ được hiển thị trong Game. Bạn tham khảo lớp Coordinates để chuyển đổi giữa 2 loại tọa độ. Khi hiển thị đối tượng (bằng cách gọi hàm Entity.render()), ta sử dụng tọa độ Pixel. Mặc định, các đối tượng kế thừa lớp Character có tham số x, y ở Constructor là tọa độ Pixel vì các đối tượng này có thể di chuyển nên vị trí thường là số thập phân. Còn các đối tượng tĩnh, không di chuyển kế thừa lớp Tile sẽ nhận tham số x, y là tọa độ Tile. Tham khảo hàm Tile.render() để tìm hiểu thêm.

2. Di chuyển Bomber theo sự điều khiển từ người chơi


Nhiệm vụ này yêu cầu điều khiển nhân vật bomber sử dụng bàn phím và di chuyển màn hình theo nhân vật bomber.

Trong phần này, các bạn tham khảo 2 lớp Keyboard và Bomber. Lớp Keyboard có nhiệm vụ nhận và xử lý input từ bàn phím của người dùng, các bạn không phải sửa lớp này.

Lớp Bomber đại diện cho nhân vật bomber. Để di chuyển, các bạn cần sửa lại các hàm calculateMove (), canMove () và move ().

Hàm move () di chuyển nhân vật đến địa điểm xác định. Ở đây, bạn sử dụng canMove () để kiểm tra xem nhân vật có thể di chuyển tới điểm đã tính toán hay không và thực hiện thay đổi các tọa độ _x , _y. Lưu ý bạn phải cập nhật giá trị thuộc tính _direction (hướng đi của nhân vật) khi di chuyển để animation được hiển thị chính xác.

Hàm calculateMove () xử lý nhận tín hiệu điều khiển hướng đi từ _input và gọi move () để thực hiện di chuyển. Các bạn phải tích toán khoảng cách theo cả hai trục x và y mà nhân vật bomber sẽ dịch chuyển dựa trên tốc độ của nhân vật. Để lấy tốc độ di chuyển của nhân vật, các bạn sử dụng Game.getPlayerSpeed (). Các bạn lưu ý nhớ cập nhật lại giá trị cờ _moving khi thay đổi trạng thái di chuyển, khi di chuyển thì để giá trị bằng true , còn không thì để là false. Giá trị này sẽ kiểm tra để hiển thị animation cho nhân vật.

Hàm canMove () kiểm tra xem nhân vật có thể di chuyển đến vị trí đó không. Bạn cần kiểm tra xem vị trí cần di chuyển tới có đối tượng nào ở đó chưa. Để tìm đối tượng tại 1 vị trí nhất định, bạn sử dụng hàm Board.getEntity (double x , double y , Character m ) trong đó m là đối tượng cần xét va chạm. Hàm sẽ trả về đối tượng nằm ở vị trí x, y và không phải là m. Thêm nữa, bạn cần sử dụng hàm collide () trong lớp entity để kiểm tra 2 đối tượng có được tính là va chạm hay không (phần 4 sẽ mô tả chi tiết). Nếu có va chạm thì không cho di chuyển.

Lưu ý, khi di chuyển nhân vật bomber, bạn sẽ gặp trường hợp nhân vật không di chuyển hoàn toàn vào chính giữa ô dẫn đến khi di chuyển 1 số hướng sẽ bị vướng không đi được. Do đó, khi nhân vật di chuyển đến gần sát điểm chính giữa, bạn nên lập trình di chuyển hẳn nhân vật đó ra giữa.

3. Tự động di chuyển các Enemy


Tương tự như di chuyển nhân vật bomber, bạn sẽ phải chỉnh sửa các hàm calculateMove (), canMove () và move () trong lớp Enemy. Lưu ý là thay vì lấy input nhập từ bàn phím thì bạn sẽ lấy hướng đi của đối tượng từ thuộc tính _ai qua hàm AI.calculateDirection ().

Với AI đơn giản nhất là đi ngẫu nhiên, bạn phải sửa lại các lớp AILow để trả về giá trị ngẫu nhiên. Việc quy định giá trị số nguyên trả về tương ứng với hướng đi nào là do bạn tự quyết định.

4. Xử lý va chạm cho các đối tượng Bomber, Enemy, Brick, Bomb


Ở đây các bạn sẽ phải sửa hàm collide () của tất cả các đối tượng Bomber , Enemy , Wall , Brick , Bomb. Các hàm nhận tham số là một đối tượng Entity bất kỳ này trả về false nếu xác định có va chạm với đối tượng đó và true trong trường hợp không va chạm. Đồng thời, hàm cũng xử lý các sự kiện cần thiết trong game:

* Nếu Brick va chạm với Flame thì Brick sẽ bị hủy diệt. Tham khảo hàm DestroyableTile.destroy ().

* Nếu Bomb va chạm với Flame thì sẽ tự động nổ.
 Tham khảo hàm Bomb.explode ()

* Nếu Bomber va chạm với Flame hoặc Enemy thì sẽ bị chết.
 Tham khảo hàm Bomber.kill ().

* Nếu Enemy va chạm với Flame thì sẽ bị chết.


Các hàm này được gọi trong các trường hợp muốn xác định một đối tượng có thể được di chuyển hay không (hàm Bomber.canMove ()và Enemy.canMove ()) hay xử lý khi bom nổ (hàm Flame.calculatePermitedDistance ()).

Bạn lưu ý với Bomb , khi nhân vật bomber khi bắt đầu đặt bom thì nhân vật bomber nằm cùng vị trí với bom. Khi đó để nhân vật bomber di chuyển được thì hàm collide () của Bomb phải xác định xem bomber đang có cùng vị trí (nằm trong) bom hay không, nếu có thì phải trả về false để nhân vật có thể đi qua. Ngược lại, khi nhân vật đã đi ra bên ngoài bom và đi vào, phải trả về true để chặn lại.

5. Xử lý bom nổ


Nhiệm vụ này yêu cầu phải cài đặt để bomber có thể đặt bom và kích hoạt bom nổ.

Để đặt bom, hãy tham khảo hai phương thức detectPlaceBomb () và placeBomb () trong lớp Player.

Phương thức detectPlaceBomb () kiểm tra các điều kiện có thể đặt bom hay không, bao gồm: có nhận tín hiệu đặt bom từ người chơi ( _input.space ), thời gian giữa hai lần đặt bom và người chơi còn bom để đặt hay không. Bạn cần tham khảo hàm Game.getBombRate () và thuộc tính Game._timeBetweenPutBombs. Hàm Game.getBombRate () sẽ trả về số lượng bom có thể đặt liên tiếp tại thời điểm hiện tại, tức số lượng bom còn lại của người chơi. Mặc định số bom đặt tối đa ở một thời điểm là 1, bạn có thể điều chỉnh giá trị này ở Game.BOMBRATE. Thuộc tính _timeBetweenPutBombs dùng để ngăn chặn Bomber đặt 2 bom cùng tại 1 vị trí trong 1 khoảng thời gian quá ngắn. Khi đặt bom, bạn hay để giá trị này bằng 30 (tương ứng với 30 khung hình) hoặc một con số bất kì. Sau mỗi khung hình (mỗi lần gọi hàm update ()), giá trị này giảm đi 1 đơn vị. Ta sẽ quy ước khi giá trị này nhỏ hơn 0 là có thể đặt được bom. Nếu 3 điều kiện trên thỏa mãn thì thực hiện đặt bom bằng Bomber ()

Lưu ý, sau khi đặt bom, nhớ giảm số lượng BombRate đi 1 (tham khảo hàm Game.addBombRate ()).

Với phương thức placeBomb (), bạn chỉ đơn giản là thêm một đối tượng Bomb vào bản đồ ( _board ).

Tiếp theo là xử lý bom nổ, trước tiên hãy tham khảo lớp Bomb. Thuộc tính _timeToExplode xác định xem bom có được nổ hay không. Giá trị khởi tạo là 120, sau mỗi khung hình, giá trị này giảm đi 1 cho đến 0 thì bom có thể nổ được. Tức là sau 123 khung hình (khoảng 2 giây) thì bom sẽ tự động nổ. Khi đó, ta sẽ gọi phương thức explode () để kích hoạt nổ bom. Nhiệm vụ đầu tiên của bạn là sửa lại phương thức này. Trong phương thức, bạn sẽ phải kiểm tra xem có nhân vật (bomber hoặc kẻ thù) có ở vị trí đặt bom hay không, nếu có thì nhân vật sẽ chết ngay lập tức bằng cách gọi hàm Character.kill (). Khi bom nổ, bom sẽ sinh ra 4 tia lửa tương ứng với 4 hướng trái, phải, trên, dưới. Mỗi tia lửa sẽ là một đối tượng thuộc lớp Flame. Bạn cần gán giá trị vào mảng _flames trong lớp Bomb để sử dụng sau này.

Tiếp theo, mỗi Flame có thể có độ dài ngắn khác nhau tùy thuộc vào sức mạnh của bom (có thể ăn item để tăng) và tia lửa có bị chặn lại bởi đối tượng khác hay không. Độ dài này là số nguyên tính bằng số ô mà tia lửa kéo dài. Mỗi Flame có thể có nhiều FlameSegment , tức là các đoạn lửa nhỏ, tương ứng với một ô trên bản đồ. Nhiệm vụ của bạn là sửa lại hàm createFlameSegments () và calculatePermitedDistance (). Phương thức calculatePermitedDistance () sẽ tính toán độ dài của tia lửa. Lưu ý là nếu tia lửa chạm với các đối tượng khác (ví dụ là tường) thì sẽ bị chặn lại. Phương thức createFlameSegments () sẽ tạo ra các tia lửa và gán vào mảng _flameSegments. Chú ý, tham số last trong Constructor của FlameSegment để xác định tia lửa có phải cuối cùng hay không (vì phần đầu tia lửa có hình dạng khác so với các phần khác).

6. Xử lý khi Bomber sử dụng các Item và khi đi vào vị trí Portal


Nhiệm vụ này bạn sẽ phải xử lý trường hợp Bomber ăn các item. Có 3 loại Item: BombItem giúp tăng số lượng tối đa bomb được đặt cùng lúc ở một thời điểm, FlameItem giúp tăng độ dài của tia lửa khi bom nổ, SpeedItem giúp tăng tốc độ chạy của nhân vật Bomber. Ở đây, bạn phải sửa hàm collide () trong các lớp tương ứng là BombItem , FlameItem và SpeedItem. Với mỗi loại, bạn sẽ tăng thêm cho nhân vật tương ứng tác dụng. Tham khảo các thuộc tính bombRate , bombRadius và bomberSpeed trong lớp Game.

Xử lý khi đi vào vị trí Portal , tức là kết thúc game, bạn cần chỉnh sửa lại hàm collide () trong lớp Portal. Lưu ý là khi tất cả các kẻ địch đều bị tiêu diệt thì mới có thể kết thúc trò chơi. Để kết thúc màn chơi cũ và chuyển sang màn mới, hãy sử dụng _board.nextLevel ().

7. Nâng cấp thuật toán tìm đường cho Enemy và cài đặt thêm các Enemy khác

Bạn có thể cài đặt lại thuật toán tìm đường cho các Enemy để tăng độ khó của game. Hãy viết thêm AI mới bằng cách kế thừa lớp AI và cài đặt hàm calculateDirection (). Bạn có thể tùy ý sử dụng bất cứ thông tin nào trong game (ví dụ thông tin bản đồ, vị trí của Bomber,...) để phục vụ cho việc tính toán (hãy truyền các thông tin này qua Constructor).

Bạn có thể cài đặt thêm các Enemy khác bằng cách kế thừa lớp Enemy (tương tự như nhân vật Balloon ). Bạn phải cài đặt hàm chooseSprite (), hàm này lấy các thông tin cần thiết (thường là _direction và _moving ) để chọn ra Sprite tương ứng để hiển thị (gán vào trường _sprite ).

Các sprite có sẵn cho các nhân vật Oneal, Dall, Minvo và Doria. Các nhân vật này có nhiều phiên bản game khác nhau với các đặc tính khác nhau. Do đó, ta thống nhất là cài đặt đặc tính của nhân vật theo phiên bản của NES. Bạn có thể phải thêm AI, xử lý va chạm hoặc các phần khác để cài đặt các đặc tính riêng của nhân vật.

Các nhân vật Ovape, Pontan và Pass cũng đã có sẵn trong file textures nhưng chưa được load vào game).

8. Nâng cấp thuật toán cho Bomberman (tự chơi)

Thay vì lấy input từ người dùng nhập vào, bạn sẽ cài đặt thuật toán để Bomberman có thể tự chơi. Tham khảo cách sử dụng AI của Enemy để cài đặt. Bạn có thể cài đặt tùy ý phần

9. Xử lý hiệu ứng âm thanh

Hiện tại game chưa thiết kế để đưa âm thanh vào. Bạn có thể thêm âm thanh vào trong game, bao gồm âm thanh nền và âm thanh của các event trong game (bom nổ, nhân vật chết, thắng cuộc, ăn item,...). Lưu ý âm thanh nền với event là độc lập với nhau, tức việc phát âm thanh sự kiện không ảnh hưởng đến âm thanh nền.

10. Phát triển hệ thống client-server để có thể cùng chơi qua mạng LAN hoặc Internet.

Ta có thể phát triển phiên bản multiplayer cho game để có thể chơi qua mạng với nhau.

Bạn có thể tùy ý cài đặt phần này, lưu ý phải đảm bảo các máy đồng bộ realtime với nhau.