跳一跳輔助工具的原理分析,和Java實現。(其實沒那麼複雜)
一、前言
(Java程式碼的實現是基於另外一篇部落格,我精簡了計算方法而成,參考部落格地址http://blog.csdn.net/lihushiwoa/article/details/78942322)
先說一說我的感受,之前覺得能做出做出輔助工具的技術要求一定很高,然而當自己真正分析原理並且動手實現之後發現門檻沒有那麼高。
想做這個工具首先得知道adb是什麼,其次是會一門程式語言。我瞭解adb之後瞬間覺得思路豁然開朗。
adb是Android Debug Bridge。他的作用是可以通過在計算機cmd輸入命令控制Android手機,比如馬上要用到的效果----模擬實現觸控螢幕和觸控多長時間。所以你在java程式碼裡控制adb命令是可行的。
二、思路與原理
想象一下手動能讓棋子命中下一個platform的場景:
1:測量棋子到目標座標的距離S;
2:按壓時間T=S*時間係數;(時間係數:單位位移的用時,200ms的n倍,多次嘗試的大致確認)
然後你按螢幕時間T就可以了。
在本程式碼中我發現每個跳板的連線與豎直方向大約呈60°夾角(跳板和跳板雖然是60°,但是棋子不一定與目標是60°角關係呀?沒關係,經過測試與棋子的角度沒太大關係),所以如果我們知道棋子和目標點的距離就可以算S了。
程式碼實現也一樣:
1:adb命令截圖,存放到指定資料夾。adb命令分別是:
adb shell screencap -p /sdcard/current.png
adb pull /sdcard/current.png
2:掃描棋子的X軸座標。
圖片是一個個畫素點組成,從上往下遍歷每一行畫素點,如果某畫素點的R、G、B值在棋子的RGB值區間(R∈(50,60),G∈(53,63),B∈(95,110)),那麼可以確定該畫素點在棋子內了,然後記下這是第幾個(halmaXCount),並且計算橫座標的和halmaSum+=halmaSum(原理:多次測量取平均值,精確棋子的X軸座標)。
3:掃描目標跳板的橫座標。原理與掃描棋子相似,但又不同。
原理:由於跳板是左右對稱的,也就是說假如目標跳板的上表面是標準的菱形,那麼一旦遍歷到菱形上方的頂點,那麼該頂點的X座標就是目標跳板上表面中心的X座標。
不同之處是:遍歷完目標調班的首行畫素點便停止,(缺點:樣本空間略小,可能導致目標座標不精確,留日後優化。)。記錄每行首個畫素點的RGB值之後,在接下來的遍歷中如果發現本行與首個畫素點RGB差異太大,則認為該畫素點已經在目標跳板之內。找到所有不同於第一個畫素點的X座標求平均數,然後結束。
4:計算棋子與目標點的距離,和按壓時間。
三、ADB配置
ADB主要是Path配置,配置完,在cmd中輸入adb,如下圖便是配置成功。需要的可以去http://download.csdn.net/download/thread_cooperation/10212920下載
四、程式碼實現
注意:不要在開發工具裡跑,可能無法呼叫ADB。在cmd中是可行的。
import java.awt.image.BufferedImage;
import java.io.BufferedReader;
import java.io.File;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.util.Arrays;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
import javax.imageio.ImageIO;
/**
* 參考CSDN
* @link <a target="_blank" href="http://blog.csdn.net/lihushiwoa/article/details/78942322">http://blog.csdn.net/lihushiwoa/article/details/78942322</a>
*
* 說明:本版本是在上述參考CSDN的基礎上,精簡計算而成,目前支援解析度1920x1080的安卓機(在下沒有其他解析度的手機用於測試)
*
* 跳一跳輔助
* @author ykq
*/
public class Jump {
private static final String IMAGE_NAME = "current.png";
private static final String STORE_DIR = "d:/jump_screencapture";
//截圖的數量上限
private static final int imageLengthLength = 5;
//存放圖片的陣列
private static final long[] imageLength = new long[imageLengthLength];
private final RGBInfo rgbInfo = new RGBInfo();
//adb指令碼
private final String[] ADB_SCREEN_CAPTURE_CMDS =
{ "adb shell screencap -p /sdcard/" + IMAGE_NAME,
"adb pull /sdcard/current.png " + STORE_DIR };
//截圖中游戲分數顯示區域最下方的Y座標,300是 1920x1080的值,根據實際情況修改
private final int gameScoreBottomY = 310;
//按壓的時間係數,可根據具體情況適當調節
private final double pressTimeCoefficient = 1.37;
//按壓的起始點座標,也是再來一局的起始點座標
private final int swipeX = 550;
private final int swipeY = 1580;
//棋子的寬度,從截圖中量取,自行調節
private final int halmaBodyWidth = 74;
//csc(pi/6)
private final static double proportion = 2/Math.sqrt(3);
public static void main(String[] args){
try{
File storeDir = new File(STORE_DIR); //構建檔案目錄
if (!storeDir.exists()) {
boolean flag = storeDir.mkdir(); //建立資料夾
if (!flag) {
System.err.println("建立圖片儲存目錄失敗");
return;
}
}
Jump jumpjumpHelper = new Jump();
//執行次數
int executeCount = 0;
for (;;){
//執行ADB命令,獲取安卓截圖
jumpjumpHelper.executeADBCaptureCommands();
File currentImage = new File(STORE_DIR, IMAGE_NAME);
if (!currentImage.exists()){
System.out.println("圖片不存在");
continue;
}
long length = currentImage.length();
imageLength[executeCount % imageLengthLength] = length;
//檢視是否需要重新開局
jumpjumpHelper.checkDoReplay();
executeCount++;
System.out.println("當前第" + executeCount + "次執行!");
//獲取跳棋和底板的中心座標
int[] result = jumpjumpHelper.getHalmaAndBoardXYValue(currentImage); //Halma跳棋
if (result == null){
System.out.println("The result of method getHalmaAndBoardXYValue is null!");
continue;
}
int halmaX = result[0];
int boardX = result[1];
System.out.println("halmaX: " + halmaX + " **** " + "boardX: " + boardX);
//計算跳躍的距離
double jumpDistance = Math.abs(boardX-halmaX)*proportion;
jumpjumpHelper.doJump(jumpDistance);
//每次停留2.5秒
TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(2500);
}
}
catch (Exception e){
e.printStackTrace();
}
}
/**
* 獲取跳棋以及下一塊跳板的中心座標
*
* @return
* @throws IOException
*/
public int[] getHalmaAndBoardXYValue(File currentImage) throws IOException{
BufferedImage bufferedImage = ImageIO.read(currentImage);
int width = bufferedImage.getWidth();
int height = bufferedImage.getHeight();
System.out.println("寬度:" + width + ",高度:" + height);
int halmaXSum = 0;
int halmaXCount = 0;
int boardX = 0;
//從截圖從上往下逐行遍歷畫素點,以棋子顏色作為位置識別的依據,最終取出棋子顏色最低行所有畫素點的平均值,即計算出棋子所在的座標
for (int y = gameScoreBottomY; y < height; y++){
for (int x = 0; x < width; x++){
processRGBInfo(bufferedImage, x, y); //獲取指定座標的RGB值
int rValue = this.rgbInfo.getRValue();
int gValue = this.rgbInfo.getGValue();
int bValue = this.rgbInfo.getBValue();
//根據RGB的顏色來識別棋子的位置,
if (rValue > 50 && rValue < 60 && gValue > 53 && gValue < 63 && bValue > 95 && bValue < 110){
halmaXSum += x;
halmaXCount++;
}
}
}
if (halmaXSum != 0 && halmaXCount != 0){
//棋子底行的X座標值
int halmaX = halmaXSum / halmaXCount;
//從gameScoreBottomY開始,獲取棋子的x座標
for (int y = gameScoreBottomY; y < height; y++){
processRGBInfo(bufferedImage, 0, y); //每行第一個畫素的RGB(獲取指定座標的RGB值 )
int lastPixelR = this.rgbInfo.getRValue();
int lastPixelG = this.rgbInfo.getGValue();
int lastPixelB = this.rgbInfo.getBValue();
//只要計算出來的boardX的值大於0,就表示下個跳板的中心座標X值取到了。
if (boardX > 0){
break;
}
int boardXSum = 0;
int boardXCount = 0;
for (int x = 0; x < width; x++){
processRGBInfo(bufferedImage, x, y);
int pixelR = this.rgbInfo.getRValue();
int pixelG = this.rgbInfo.getGValue();
int pixelB = this.rgbInfo.getBValue();
//處理棋子頭部比下一個跳板還高的情況 跳過棋子所在的x軸區域不遍歷(防止檢索到棋子的顏色)
if (Math.abs(x - halmaX) < halmaBodyWidth){ //abs絕對值
continue;
}
//從上往下逐行掃描至下一個跳板的頂點位置,下個跳板可能為圓形,也可能為方框,取多個點,求平均值
if ((Math.abs(pixelR - lastPixelR) + Math.abs(pixelG - lastPixelG) + Math.abs(pixelB - lastPixelB)) > 8){
boardXSum += x;
boardXCount++;
}
}
if (boardXSum > 0){
boardX = boardXSum / boardXCount;
}
}
if (boardX > 0){
int[] result = new int[2];
//棋子的X座標
result[0] = halmaX;
//下一塊跳板的X座標
result[1] = boardX;
return result;
}
}
return null;
}
/**
* 執行命令
*
* @param command
*/
private void executeCommand(String command){
Process process = null;
try{
process = Runtime.getRuntime().exec(command);
System.out.println("exec command start: " + command);
process.waitFor();
BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(process.getErrorStream()));
String line = bufferedReader.readLine();
if (line != null){
System.out.println(line);
}
System.out.println("exec command end: " + command);
}
catch (Exception e){
e.printStackTrace();
}
finally{
if (process != null){
process.destroy();
}
}
}
/**
* ADB獲取安卓截圖
*/
public void executeADBCaptureCommands(){
for (String command : ADB_SCREEN_CAPTURE_CMDS)
{
executeCommand(command);
}
}
/**
* 跳一下
*
* @param distance
*/
public void doJump(double distance){
System.out.println("distance: " + distance);
//計算按壓時間,最小200毫秒
int pressTime = (int) Math.max(distance * pressTimeCoefficient, 200);
System.out.println("pressTime: " + pressTime);
//執行按壓操作
String command = String.format("adb shell input swipe %s %s %s %s %s", swipeX, swipeY, swipeX, swipeY,
pressTime);
System.out.println(command);
executeCommand(command);
System.out.println();
System.out.println();
}
/**
* 再來一局
*/
private void replayGame(){
String command = String.format("adb shell input tap %s %s", swipeX, swipeY); //adb shell模擬點選事件 input
executeCommand(command);
}
/**
* 檢查是否需要重新開局
*/
public void checkDoReplay(){
if (imageLength[0] > 0 && imageLength[0] == imageLength[1] && imageLength[1] == imageLength[2]
&& imageLength[2] == imageLength[3] && imageLength[3] == imageLength[4]){
//此時表示已經連續5次圖片大小一樣了,可知當前螢幕處於再來一局
Arrays.fill(imageLength, 0);
//模擬點選再來一局按鈕重新開局
replayGame();
}
}
/**
* 獲取指定座標的RGB值
*
* @param bufferedImage
* @param x
* @param y
*/
private void processRGBInfo(BufferedImage bufferedImage, int x, int y){
this.rgbInfo.reset();
int pixel = bufferedImage.getRGB(x, y);
//轉換為RGB數字
this.rgbInfo.setRValue((pixel & 0xff0000) >> 16);
this.rgbInfo.setGValue((pixel & 0xff00) >> 8);
this.rgbInfo.setBValue((pixel & 0xff));
}
/************************** RGBInfo ****************************/
class RGBInfo{
private int RValue;
private int GValue;
private int BValue;
public int getRValue(){
return RValue;
}
public void setRValue(int rValue){
RValue = rValue;
}
public int getGValue(){
return GValue;
}
public void setGValue(int gValue){
GValue = gValue;
}
public int getBValue(){
return BValue;
}
public void setBValue(int bValue){
BValue = bValue;
}
public void reset(){
this.RValue = 0;
this.GValue = 0;
this.BValue = 0;
}
}
}
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