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第八章 Android游戏开发 瞿绍军
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经典的MVC模式 用来显示界面的视图，Android中提供了View和 Surfaceview来实现这个视图。
控制游戏的整体结构，Android中可以通过 Activity来实现 需要实现一个逻辑类，专门用来处理游戏的逻辑计 算 游戏中另外一个重要的环节就是处理游戏界面和用 户交互所发生的事件。
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View类开发框架 View类是Android的一个超类，这个类几乎包含 了所有的屏幕类型。每一个View都有一个用于绘图 的画布，这个画布可以进行任意扩展。在游戏开发 中叶可以自定义视图(View),这个画布的功能更能满 足我们在游戏开发中的需要。在Android中，任何 一个View类都只需重写onDraw 方法来实现界面显 示，自定义的视图可以是复杂的3D实现，也可以是 非常简单的文本形式等。
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View类开发框架 游戏中最重要的就是需要与玩家交互，比如键盘输 入、触笔点击事件，我们如何来处理这些事件呢？ Android中提供了 onKeyUp、onKeyDown、 onKeyMultiple、onKeyPreIme、onTouchEvent、 onTrackballEvent等方法，可以轻松地处理游戏中 的事件信息。所以，在继承View时，需要重载这几 个方法，当有按键按下或弹起等事件时，按键代码 自动会传输给这些相应的方法来处理。
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View类开发框架 游戏的核心是不断地绘图和刷新界面。Android中 提供了 invalidate 方法来实现界面刷新，注意， invalidate 不能直接在线程中调用，因为它违背了 Android的单线程模型：Android UI操作并不是线 程安全的，并且这些操作必须在UI 线程中执行，因 此Android中最常用的方法就是利用Handler来实 现UI线程的更新。其实用 AsyncTask 也可以。
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View类开发框架 在Android中还提供了一个更新界面的方法 postInvalidate,该方法使用起来更加简单，不在需 要Handler，可以直接在线程中更新。
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View类开发框架
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SurfaceView类开发框架 当我们从事复杂的图像绘制或者对程序的执行效率要求 比较高的时候，我们会发现View是不能满足需求的。
在使用SurfaceView的时候我们需要注意的是，使用他 们绘图的时候，一般都是出现在最顶层的。使用时需要 对其进行创建、销毁、情况改变时进行监视，这个需要 实现SurfaceHolder.Callback接口。如果要对被绘制 的画布进行裁剪，控制其大小时都需要用 SurfaceHolder来 完成处理。 在SurfaceView的派生类中，使用getHolder方法来获 取SurfaceHolder对象。同时还需要addCallback方法 来添加回调函数。
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SurfaceView类开发框架 surfaceChanged :在surfaceview的大小发生改变的时 候调用。
surfaceCreated : 在创建Surface时激发。 surfacedestroyed:在销毁Surface时激发。 addCallback:给SurfaceView添加一个回调函数。 lockCanvas :锁定画布。绘图之前必须锁定画布才能够 得到画布对象。 unlockCanvasAndPost:开始绘制时锁定了画布，绘制 完成之后解锁画布。 removeCallback:从SurfaceView中移除回调函数。
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SurfaceView类开发框架 SurfaceView不同于View之处在于，SurfaceView 不需要通过线程来更新视图，但是再绘制前需要使 用lockCanvas锁定画布，并且得到画布，然后在 画布上绘制你需要的图像。绘制完成之后需要使用 lockCanvasAndPost方法来解锁画布。于是才能 显示在屏幕之上。事件的处理规则和View是一样的。
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SurfaceView类开发框架
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Graphics类 在Android中需要通过graphics类来显示2D图形。
graphics类包括：Canvas（画布）、Paint（画 笔）、Color（颜色）、Bitmap（图像）、2D几何 图形等
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Paint和Color类 要绘图，首先得调整画笔，待画笔调整好之后，再 将图像绘制到画布上，这样才可以显示在手机屏幕 上。Android 中的画笔是 Paint类，Paint 中包含 了很多方法对其属性进行设置，主要方法如下：
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Paint类 setAntiAlias: 设置画笔的锯齿效果。 setColor: 设置画笔颜色 setARGB: 设置画笔的a,r,p,g值。 setAlpha: 设置Alpha值 setTextSize: 设置字体尺寸。 setStyle: 设置画笔风格，空心或者实心。 setStrokeWidth: 设置空心的边框宽度。 getColor: 得到画笔的颜色 getAlpha: 得到画笔的Alpha值。
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Color类 Color类主要定义了一些颜色常量，以及对颜色的 转换等。
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Canvas类 画笔调整好后，需要绘制到画布。
oid/graphics/Canvas.html
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Bitmap 1. 从资源中获取位图 可以使用BitmapDrawable或者BitmapFactory来 获取资源中的位图。
当然，首先需要获取资源： Resources res=getResources();
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Bitmap 使用BitmapDrawable获取位图
使用BitmapDrawable (InputStream is)构造一个 BitmapDrawable； 使用BitmapDrawable类的getBitmap()获取得到位图； // 读取InputStream并得到位图 InputStream is= res.openRawResource(R.drawable.pic1); BitmapDrawable bmpDraw=new BitmapDrawable(is); Bitmap bmp=bmpDraw.getBitmap();
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Bitmap 或者采用下面的方式： BitmapDrawable bmpDraw=(BitmapDrawable)res.getDrawable( R.drawable.pic1); Bitmap bmp=bmpDraw.getBitmap();
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Bitmap 使用BitmapFactory获取位图
使用BitmapFactory类 decodeStream(InputStream is)解码位图资源， 获取位图。 Bitmap bmp=BitmapFactory.decodeResource(res, R.drawable.pic1); BitmapFactory的所有函数都是static，这个辅助 类可以通过资源ID、路径、文件、数据流等方式来 获取位图。
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Bitmap 显示位图 显示位图可以使用核心类Canvas，通过Canvas类 的drawBitmap()显示位图，或者借助于 BitmapDrawable来将Bitmap绘制到Canvas。当 然，也可以通过BitmapDrawable将位图显示到 View中。
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Bitmap 转换为BitmapDrawable对象显示位图
// 获取位图 Bitmap bmp=BitmapFactory.decodeResource(res, R.drawable.pic1); // 转换为BitmapDrawable对象 BitmapDrawable bmpDraw=new BitmapDrawable(bmp); // 显示位图 ImageView iv = (ImageView)findViewById(R.id.ImageView); iv.setImageDrawable(bmpDraw);
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Bitmap 使用Canvas类显示位图 Paint p = new Paint();
Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeResource(getResources( ), R.drawable.ic_launcher); canvas.drawBitmap(bitmap, 250,360, p);
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图像旋转
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Shader类 在Android中，提供了Shader类专门用来渲染图像 以及一些几何图形。
Shader类包括了5个直接子类，分别为： BitmapShader用于图像渲染；ComposeShader 用于混合渲染；LinearGradient用于线性渲染； RadialGradient用于环形渲染；而SweepGradient 则用于梯度渲染。
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Shader类 使用Shader类进行图像渲染时，首先需要构建 Shader对象，然后通过Paint的setShader()方法来 设置渲染对象，最后将这个Paint对象绘制到屏幕上 即可。 需要注意，使用不同的方式渲染图像时需要构建不 同的对象。
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BitmapShader（图像渲染） 使用一张位图作为纹理来对某一区域进行填充。可以想象成 在一块区域内铺瓷砖，只是这里的瓷砖是一张张位图而已。 public BitmapShader (Bitmap bitmap, Shader.TileMode t ileX, Shader.TileMode tileY); 其中，参数bitmap表示用来作为纹理填充的位图；参数 tileX表示在位图X方向上位图衔接形式；参数tileY表示在位 图Y方向上位图衔接形式。 Shader.TileMode有3种参数可供选择，分别为CLAMP、 REPEAT和MIRROR。 CLAMP的作用是如果渲染器超出原始边界范围，则会复制 边缘颜色对超出范围的区域进行着色。REPEAT的作用是在 横向和纵向上以平铺的形式重复渲染位图。MIRROR的作用 是在横向和纵向上以镜像的方式重复渲染位图。
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LinearGradient（线性渲染）
实现某一区域内颜色的线性渐变效果。 public LinearGradient (float x0, float y0, float x1, float y1, int[] colors, float[] positions, Shader.Tile Mode tile); 其中，参数x0表示渐变的起始点x坐标；参数y0表示渐 变的起始点y坐标；参数x1表示渐变的终点x坐标；参 数y1表示渐变的终点y坐标；参数colors表示渐变的颜 色数组；参数positions用来指定颜色数组的相对位置； 参数tile表示平铺方式。 通常，参数positions设为null，表示颜色数组以斜坡 线的形式均匀分布。
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ComposeShader（混合渲染） 实现渲染效果的叠加，如BitmapShader与 LinearGradient的混合渲染效果等。
public ComposeShader (Shader shaderA, Shader s haderB, PorterDuff.Mode mode); 其中，参数shaderA表示某一种渲染效果；参数 shaderB也表示某一种渲染效果；参数mode表示两种 渲染效果的叠加模式。 PorterDuff.Mode有16种参数可供选择，分别为： CLEAR、SRC、DST、SRC_OVER、DST_OVER、 SRC_IN、DST_IN、SRC_OUT、DST_OUT、 SRC_ATOP、DST_ATOP、XOR、DARKEN、 LIGHTEN、MULTIPLY、SCREEN。
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16种叠加模式的具体叠加效果
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RadialGradient（环形渲染）
在某一区域内实现环形的渐变效果。 public RadialGradient (float x, float y, float ra dius, int[] colors, float[] positions, Shader.Tile Mode tile); 其中，参数x表示环形的圆心x坐标；参数y表示环 形的圆心y坐标；参数radius表示环形的半径；参 数colors表示环形渐变的颜色数组；参数positions 用来指定颜色数组的相对位置；参数tile表示平铺 的方式。
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SweepGradient（梯度渲染） 在某一中心以x轴正方向逆时针旋转一周而形成的 扫描效果的渲染形式。
public SweepGradient (float cx, float cy, int[] c olors, float[] positions); 其中，参数cx表示扫描的中心x坐标；参数cy表示 扫描的中心y坐标；参数colors表示梯度渐变的颜 色数组；参数positions用来指定颜色数组的相对 位置。
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动画实现 android平台提供了两种动画，一种是Tween动画, 即通过对场景里的对象不断进行图像变换(平移，缩 放，旋转) 来产生动画效果； 第二种就是 Frame 动画，即顺序播放事先做好的 图像，和电影类似。
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Tween动画 Tween动画通过对View 的内容完成一系列的的图 形变换(包括平移、缩放、旋转、改变透明度)来实 现动画效果。它主要包括以下四种动画效果： Alpha: 渐变透明度动画效果。 Scale: 渐变尺寸伸缩动画效果。 Translate: 画面转移位置移动动画效果 Rotate: 画面转移旋转动画效果。
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Tween动画 Tween动画是通过预先定义一组指令，这些指令指 定了图形变换的类型、触发时间、持续时间。程序 沿着时间线执行这些指令就可以实现动画效果。 因此我们首先需要定义Animation动画对象 然后设置该动画的一些属性 最后通过 startAnimation 方法来开始动画。
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Tween动画 AlphaAnimation(float fromAlpha, float toAlpha) 功能：构建一个渐变透明度动画 参数： fromAlpha 为动画起始透明度；toAlpha 为动画结束透明度(0.0表示完全透明，1.0表示完 全不透明)。
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Tween动画 ScaleAnimation(float fromX, float toX, float fromY, float toY, int pivotXType, float pivotXValue, int pivotYType, float pivotYValue) 功能：构建一个渐变尺寸伸缩动画。 参数：fromX、toX 分别是起始和结束时X坐标上的 伸缩尺寸。fromY、toY分别是起始和结束时 Y坐标上 的伸缩尺寸。pivotXValue、pivotYValue 分别为动画 相对于物件的X、Y坐标的开始位置 pivotYType pivotXType 分别为x、y的伸缩模式。
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Tween动画 TranslateAnimation(float fromXDelta, float toXDelta, float fromYDelta, float toYDelta) 功能：构建一个画面转换位置移动动画。 参数：fromXDelta、fromXDelta分别为起始坐 标； toXDelta、toYDelta分别为结束坐标。
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Tween动画 RotateAnimation(float fromDegress, float toDegress, int pivotXType, float pivotXValue, int pivotYType, float pivotYValue) 功能：构建一个旋转动画。 参数：fromDegress 为开始的角度； toDegress 为结束的角度。 pivotXType、 pivotYType分别为x、y 的伸缩模式。 pivotXValue、pivotYValue 分别为伸缩动画相对 于x、y的坐标的开始位置。
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Tween动画 setDuration(long durationMillis) 功能：设置动画显示的时间 以毫秒为单位。
startAnimation(Animation animation) 功能：开始播放动画 参数：animation为要播放的动画。
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通过XML布局文件实现动画 /* 装载动画布局 */
mAnimationAlpha = AnimationUtils.loadAnimation(mContext,R.anim.a lpha_animation);
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Frame动画 Frame动画使用更加简单，只需要创建一个 AnimationDrawabledF对象来表示Frame动画， 然后通过addFrame 方法把每一帧要显示的内容添 加进去，最后通过start 方法就可以播放这个动画 了，同时还可以通过 setOneShot方法设置是否重 复播放。下面就是一个用Frame动画模拟日全食的 效果。先看看效果。
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游戏引擎 物理引擎通过给物体赋予真实的物理属性来模拟物 体的运动,包括碰撞,移动,旋转等.并不是所有的游戏 都需要使用独立的引擎,一些简单的游戏可以通过自 行开发碰撞检测及实现力学公式来实现对刚体及质 点的模拟来达到游戏相应的效果. 当游戏需要实现比较复杂的刚体碰撞,滚动或者弹跳 时,通过全部自行编程的方式就会变得非常困难,成 本也很高.这时我们就需要使用独立的物理引擎来模 拟物体的运动,使用这样的物理引擎不仅可以得到更 加真实的效果,也可以使得游戏开发更加高效.
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开源 Android 游戏引擎 Angle Angle是一款专为Android平台设计的，敏捷且适 合快速开发的2D游戏引擎，基于OpenGL ES技术 开发。该引擎全部用Java代码编写，并且可以根据 自己的需要替换里面的实现。 Rokon rokon是一款Android 2D游戏引擎，基于OpenGL ES技术开发，物理引擎为Box2D，因此能够实现一 些较为复杂的物理效果。
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开源 Android 游戏引擎 Lgame LGame是一款国人开发的Java游戏引擎，有 Android及PC(J2SE)两个开发版本，其底层绘图器 LGrpaphics封装有J2SE以及J2ME提供的全部 Graphics API（PC版采用Graphics2D封装， Android版采用Canvas模拟实现），该引擎除了基 本的音效、图形、物理、精灵等常用组件以外，也 内置有Ioc、xml、http等常用Java组件的封装。
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开源 Android 游戏引擎 AndEngine andengine同样是一款基于OpenGL ES技术的 Android游戏引擎，物理引擎同样为Box2D（标配 |||）。 Libgdx libgdx是一款基于OpenGL ES技术开发的Android 游戏引擎，支持Android平台下的2D游戏开发，物 理引擎采用Box2D实现。
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开源 Android 游戏引擎 jPCT jPCT是一款基于OpenGL技术开发的3D图形引擎 (PC环境为标准OpenGL，Android为OpenGL ES)， 以Java语言为基础的，拥有功能强大的Java 3D解 决方案。该引擎与LGame（此为2D游戏引擎）相 类似，目前拥有PC(J2SE)以及Android两个开发版 本。
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libgdx游戏引擎的使用 首先下载最新的jar 地址：
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libgdx游戏引擎的使用 新建一个Android项目，File -> New -> Project -> Android Project。选SDK，最低选择应该是 1.5. 新建一个文件夹libs（这个名字是固定的，不能随 意改），将下载到的jar复制进去，android平台只 需要复制gdx.jar和gdx-backend-android.jar。 增加引用，然后将armeabi和armeabi-v7a两个文 件夹复制到libs文件夹中。
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libgdx游戏引擎的使用
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libgdx游戏引擎的使用 测试 新建类GameLibgdxActivity ，继承 AndroidApplication类。
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libgdx游戏引擎的使用 FirstGame是一个实现了ApplicationListener的类
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libgdx游戏引擎的使用 public class MyGame implements ApplicationListener {
public void create () { // STUB } public void render () { public void resize (int width, int height) { public void pause () { public void resume () { public void dispose () {
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libgdx游戏引擎的使用
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libgdx游戏引擎的使用
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libgdx游戏引擎的使用 在屏幕上打印一些标识
先记得在create()函数中初始化一下相应的变量， 否则会得到空指针。绘图用SpriteBatch，以及字 体类BitmapFont。 这里还有非常重要的一点，就是绘图用 SpriteBatch在绘图前一定要调用begin()方法，而 在调用后一定要调用end（）方法，否则程序都会 报错。一旦ApplicationListener开始运行， render函数就会不停执行，里面的语句也一样被不 停地执行。
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libgdx游戏引擎的使用 Gdx.gl.glClear(GL10.GL_COLOR_BUFFER_BIT);
Gdx.gl.glClearColor(0f,0f,0f,0f); 这是一个清屏的函数，清除了颜色缓存，并把刷新 后的屏幕的颜色置为（0，0，0，0），也就是黑 色，如果（1，1，1，0）那么就是白色了。 另外，在dispose()函数中不要忘了对变量执行 dispose()方法，在libgdx中，很多资源必须手动 释放，否则将一直占用着内存，很可能就此发生 OOM（OutOfMemory）的错误。
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libgdx游戏引擎的使用
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libgdx游戏引擎的使用 一个游戏引擎要做出精美的游戏出来，有两个类是 必不可少的，一个是精灵类,一个是粒子系统。粒子 系统可以做出各种精妙的效果，如水流，火焰，烟 雾等等，制作精美的粒子系统甚至可以以假乱，制 作出令人惊叹的效果。 Libgdx也提供了粒子系统的支持，而且令人兴奋的 是，libgdx提供了一个可视化的粒子系统编辑器， 我们可以采取边编辑边预览的方式，“所见即所 得”，很快就能做出不错的粒子系统效果。
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libgdx游戏引擎的使用 Libgdx粒子系统编辑器—Particle Editor Particle Editor下载地址： le-editor.jnlp
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libgdx游戏引擎的使用
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libgdx游戏引擎的使用 软件中的各个参数的解释如下： Delay: 当粒子系统开始后，发射器等待多少时间开始 发射
Duration：发射器生存跨度，也就是粒子效果持续的 的时间，注意这个时间和粒子生存时间不同 Count: 顾名思义，同一时间可出现的粒子个数，有一 个上限一下下限。 Life: 一个粒子的生存时间， Life Offset: 决定粒子在显示之前已经用掉它生命多少 值 ，这样可以实现让一个粒子在它生命50%时再显现
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libgdx游戏引擎的使用 Emission: 每秒钟发射多少个粒子，这个参数带了 一张图表，图表中间写着duration，代表图表X轴. 表示发射器生存时间，意思是说发射器的生存时间 内，该图表控制各个时间点粒子每秒钟发射多少个， 左边的上下两个文本框用于控制生成初始值时的范 围，左边的'>'字符用于输入另外一个数值，比如说 下面那个”>“, 发射器会在这两个值中间选择一下 随机值作为上限值，Relative，如果选中，表示图 表中的值是相对值，相对于初始值。否则是个绝对 值.
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libgdx游戏引擎的使用 X Offset and Y Offset: 粒子出现在位置相对中心位置 的像素偏移
Spawn： 用于产生粒子的发射器的形状 Spawn Width and Spawn Height: 发射器的形状的宽， 高 Size: 粒子的大小 Velocity: Angle: Rotation: 这个几值用于控制粒子的运动轨迹：
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libgdx游戏引擎的使用 Wind and Gravity: 烟为生存时间内在X轴和Y轴上 每秒种的像素偏移值
Tint: 粒子的颜色，可以在粒子生存期内变化任意 多个颜色 Transparency:粒子的透明度
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libgdx游戏引擎的使用
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libgdx游戏引擎的使用 移植俄罗斯方块 1.html
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