Пишем движок игры под Android – tutorial часть 3 (спрайты)

В прошлый раз мы с Вами занимались всякими простенькими геометрическими объектами. Конечно они тоже нужны, но красивую игру с ними не сделаешь. Так что думаю самое время перейти к более серьезным вещам и заняться спрайтами. Что такое спрайт? ну это некоторое растровое изображение, которое можно перемещать по экрану из кода нашей программы. На самом деле грамотно используя спрайтовую графику можно создавать очень даже приятные игры. Работать со спрайтами в Andriod на самом деле очень легко. Для нас в SDK есть целая куча классов, которые спешат прийти на помощь. Например класс Bitmap. Вот уж воистину замечательное подспорье! Посмотрим чем он может нам помочь?Начнем описывать класс mSimpleSprite с того, что для разнообразия унаследуем его от mPoint. Таким образом каждый спрайт у нас уже имеет некоторую позицию на экране. И не только позицию, но еще и скорость движения и ускорение!

package ru.davidmd.myengine;

import java.io.IOException;

import android.content.res.AssetManager;
import android.content.res.Resources;
import android.graphics.Bitmap;
import android.graphics.BitmapFactory;
import android.graphics.Canvas;
import android.graphics.Matrix;
import android.graphics.Paint;
import android.util.Log;

/**
 * @author davidmd
 * @version 0.1 Класс для работы со спрайтами унаследован от {@link mPoint}
 */
public class mSimpleSprite extends mPoint {

	/**
	 * Bitmap спрайта
	 */
	Bitmap bmp;
	/**
	 * положение оси вращения спрайта пока не реализовано
	 */
	float rpx = 0, rpy = 0;
	/**
	 * Ширина (width) и высота (height) спрайта
	 */
	int width = 0, height = 0;
	/**
	 * Является ли центр спрайта его осью вращения пока не реализовано
	 */
	boolean centralAxis = true;
	/**
	 * Матрица для отрисовки спрайта на канве
	 */
	Matrix matrix=new Matrix();

	boolean selected=false;

	private void AutoSize()
	{
		if (mSettings.AutoScale)
		{
			this.resize(mSettings.ScaleFactorX, mSettings.ScaleFactorY);
		}
		this.refreshAll();
	}

	/**
	 * Конструктор
	 *
	 * @param x
	 *            положение спрайта по оси x
	 * @param y
	 *            положение спрайта по оси y
	 * @param bmp
	 *            битмап спрайта
	 */
	public mSimpleSprite(float x, float y, Bitmap bmp) {
		super(x, y);
		this.bmp = bmp;
		this.type = mBasic.TYPE_SIMPLESPRITE;
		AutoSize();
	}

	/**
	 * Конструктор загружает спрайт из файла
	 *
	 * @param x
	 *            положение спрайта по оси x
	 * @param y
	 *            положение спрайта по оси y
	 * @param bmp
	 *            битмап спрайта
	 */
	public mSimpleSprite(int x, int y, Bitmap bmp) {
		super(x, y);
		this.bmp = bmp;
		this.type = mBasic.TYPE_SIMPLESPRITE;
		AutoSize();
	}

	/**
	 * Конструктор загружает спрайт из файла
	 *
	 * @param s
	 *            путь к файлу из которого будет загружен спрайт
	 */
	public mSimpleSprite(String s) {
		super(0, 0);
		this.bmp = BitmapFactory.decodeFile(s);
		this.type = mBasic.TYPE_SIMPLESPRITE;
		AutoSize();
	}

	/**
	 * конструктор агружает спрайт из ассетов
	 *
	 * @param s
	 *            путь к файлу в папке assets откуда должен быть загружен спрайт
	 * @param am
	 *            - экземпляр {@link AssetManager}
	 */
	public mSimpleSprite(String s, AssetManager am) {

		super(0, 0);
		try {
			this.bmp = BitmapFactory.decodeStream(am.open(s));
		} catch (IOException e) {
			bmp = null;
		}
		this.type = mBasic.TYPE_SIMPLESPRITE;
		AutoSize();
		Log.d("mSimpleSprite", "SRITE "+s+" LOADED");
	}

	/**
	 * Констрктор загружает спрайт из ресурсов
	 *
	 * @param Res
	 *            собственно сами ресурсы
	 * @param ID
	 *            - указатель на сам спрайт
	 */
	public mSimpleSprite(Resources Res, int ID) {
		super(0, 0);
		this.bmp = BitmapFactory.decodeResource(Res, ID);
		this.type = mBasic.TYPE_SIMPLESPRITE;
	}

	/**
	 * Изменяет размер битмапа в спрайте. например для поддержки разных
	 * разрешений экрана с одними и теми же ресурсами
	 *
	 * @param newx
	 *            новая ширина в пикселах
	 * @param newy
	 *            новая высота в пикселах
	 */
	public void resize(int newx, int newy) {
		Bitmap tmp = Bitmap.createScaledBitmap(bmp, newx, newy, true);
		bmp = tmp;
		this.refreshAll();
	}

	/**
	 * Изменяет размер битмапа в спрайте. например для поддержки разных
	 * разрешений экрана с одними и теми же ресурсами
	 * @param newx - множитель по ширине
	 * @param newy - множитель по высоте
	 */
	public void resize(float newx, float newy) {
		int nx;
		int ny;
		this.refreshAll();
		nx = (int)(this.width*newx);
		ny = (int)(this.height*newy);
		Bitmap tmp = Bitmap.createScaledBitmap(bmp, nx, ny, true);
		bmp = tmp;
		this.refreshAll();
	}

	/**
	 * метод обновляет ширину, и высоту изображения вызывается после загрузки
	 * спрайта и после изменения его размера. Также обновляет матрицу отрисовки
	 */
	public void refreshAll() {
		if (bmp != null) {
			this.width = bmp.getWidth();
			this.height = bmp.getHeight();
			matrix.setTranslate(this.x, this.y);
		}
	}

	/**
	 * @return Возвращает матрицу
	 */
	public Matrix getMatrix() {
		return matrix;
	}

	/**
	 * @param matrix
	 *            устанавливает матрицу
	 */
	public void setMatrix(Matrix matrix) {
		this.matrix = matrix;
	}

	/**
	 * @return Возвращает ширину изображения
	 * загруженного в спрайт
	 */
	public int getWidth() {
		return width;
	}

	/**
	 * @return Возвращает высоту изображения
	 * загруженного в спрайт
	 */
	public int getHeight() {
		return height;
	}

	/*
	 * (non-Javadoc)
	 *
	 * @see ru.davidmd.myengine.mPoint#setX(float) перегруженный метод установки
	 * нового положения по x c обновлением матрицы
	 */
	@Override
	public void setX(float x) {
		super.setX(x);
		refreshAll();
	}

	/*
	 * (non-Javadoc)
	 *
	 * @see ru.davidmd.myengine.mPoint#setY(float) перегруженный метод установки
	 * нового положения по y c обновлением матрицы
	 */
	@Override
	public void setY(float y) {
		super.setY(y);
		refreshAll();
	}

	/**
	 * Устанавливает новое положение спрайта
	 *
	 * @param x
	 * @param y
	 */
	public void setXY(float x, float y) {
		super.setY(y);
		super.setX(x);
		refreshAll();
	}

	/* (non-Javadoc)
	 * @see ru.davidmd.myengine.mPoint#isSelected(float, float)
	 */
	@Override
	public boolean isSelected(float x, float y) {
		selected = false;
		if (x > this.x && x < (this.x + this.width) && y > this.y
				&& y < (this.y + this.height)) {
			selected = true;
		}
		return selected;
	}

	/**
	 * @return озвращает истину если спрайт выбран и ложь если нет
	 */
	public boolean isSelected() {
		return selected;
	}

	/* (non-Javadoc)
	 * @see ru.davidmd.myengine.mPoint#draw(android.graphics.Canvas, android.graphics.Paint)
	 */
	@Override
	public void draw(Canvas c, Paint p)
	{
		c.drawBitmap(bmp, matrix, p);
	}
}

Собственно вот весь код, и давайте теперь разбираться что здесь к чему и почему. Как же работает наш спрайт и какие у него есть возможности?

Начнем как обычно с полей класса. Ну самое главное — это сама картинка которая будет храниться в поле bmp, которое есть не что иное как экземпляр класса Bitmap. Также здесь у нас есть поля width и height — в которых хранится ширина и высота изображения в пикселах. На всякий случай я добавил поля rpx, rpy и centralAxis — которые когданить обеспечат вращение спрайта вокруг точки (правда пока что я этого функционала не реализовал). Зато вместе с изображением в спрайте хранится матрица преобразований matrix. А еще у нашего спрайта получлась целая куча конструкторов. Давайте разберемся зачем их так много.

Дело в том что изображение в Bitmap можно загрузить из разных типов ресурсов. Возможно Вы заметили, что в Вашем проекте есть папка res. Это папка в которой наше приложение хранит ресурсы. При чем для каждого типа ресурсов в этой папке есть отдельный каталог. Для всего содержимого этой папки в классе R.java (находится в папке gen) генерируются дескрипторы. С помощью такого дескриптора изображение легко загрузить в Bitmap статическим методом класса BitmapFactory.decodeResource(Res, ID). Также есть папка assets, в которой хранятся так называемые raw ресурсы, которые тоже легко можно загрузить, представив их в виде потока. Ну и конечно можно загружать изображения хранящиеся на диске.

Собственно все эти методы и представлены в конструкторах. Так что использовать класс mSimpleSprite должно быть легко и приятно :-).

На всякий случай написал еще метод resize(). Он позволяет изменять размер изображения, хранящегося в нашем спрайте.

Метод refreshAll() обновляет дополнительную информацию о картинке, такую как ее ширина и высота. Вызывается в коде конструкторов, а так же при изменении размеров. Можно вызывать и в других случаях. Ну а все остальные методы думаю вообще не вызовут никаких затруднений. Единственное, что в методе autoSize() используются некоторые статичные члены класса mSettings, который я пока что здесь не привел. Это класс с глобальными настройками нашего приложения. После его инициализации в нем хранятся наиболее основные настройки движка. То есть если в классе mSettings переменная AutoScale равна истине, то все загружаемые спрайты будут автоматически изменять размер под любое разрешение экрана.

А вот код класса mSettings:

package ru.davidmd.myengine;

import java.util.Timer;

import android.view.Display;

public class mSettings {

	private static Timer t;
	private static mFrameCounter tmp = new mFrameCounter();

	public static boolean AutoScale=false;
	public static boolean FullScreen = false;
	public static int DefaultXRes = 480;
	public static int DefaultYRes = 800;
	public static int CurrentXRes;
	public static int CurrentYRes;
	public static float ScaleFactorX =1;
	public static float ScaleFactorY =1;
	public static int targetFrameRate = 25;
	public static int frameInterval = 1000/targetFrameRate;
	public static int frameCounter=0;
	public static int realFrameRate=0;

	public static void GenerateSettings(Display D)
	{
		mSettings.CurrentXRes = D.getWidth();
		mSettings.CurrentYRes = D.getHeight();
		mSettings.ScaleFactorX = mSettings.CurrentXRes/(float)mSettings.DefaultXRes;
		mSettings.ScaleFactorY = mSettings.CurrentYRes/(float)mSettings.DefaultYRes;
		if (mSettings.ScaleFactorX!=1||mSettings.ScaleFactorY!=1)
		{
			mSettings.AutoScale=true;
		}
	}

	public static void GenerateSettings(int w, int h)
	{
		mSettings.CurrentXRes =w;
		mSettings.CurrentYRes = h;
		mSettings.ScaleFactorX = mSettings.CurrentXRes/(float)mSettings.DefaultXRes;
		mSettings.ScaleFactorY = mSettings.CurrentYRes/(float)mSettings.DefaultYRes;
		if (mSettings.ScaleFactorX!=1||mSettings.ScaleFactorY!=1)
		{
			mSettings.AutoScale=true;
		}
	}

	public static void setTargetFrameRate(int fr)
	{
		mSettings.targetFrameRate=fr;
		frameInterval = 1000/targetFrameRate;
		t = new Timer();
		t.scheduleAtFixedRate(tmp, 0, 1000);
	}

	public static void setDefaultRes(int x, int y)
	{
		mSettings.DefaultXRes = x;
		mSettings.DefaultYRes = y;
	}

	public static int getFrameRate()
	{
		return mSettings.realFrameRate;
	}

	public static void newFrame()
	{
		mSettings.frameCounter++;
	}
}

Как видите, ничего сложного! Названия переменных говорят сами за себя. Работает это примерно так. Во время запуска программы мы инициализируем этот класс методом  GenerateSettings(). Этот метод в качестве параметров может принимать объект типа Display или просто ширину и высоту экрана в пикселах. Это — ширина и высота экрана конкретного устройства. А в переменных  DefaultXRes и  DefaultYRes хранится ширина и высота экрана для которого вы подготовили графику. Исходя их этих значений высчитываются значения переменных  ScaleFactorX и  ScaleFactorY — то есть фактически множители масштабирования. Именно они и используются в методе AutoScale() класса mSimpleBitmap.
Правда есть еще какой-то там загадочный таймер, но что он такое и какую роль здесь играет, оставим на потом.

Код классов можно скачать здесь: androidTutor3. Если есть вопросы или комментарии милости просим

|
V

Тут их можно оставить 🙂 Или написать мне на mail

продолжение обитает вот здесь.