使用Game API函数制作二维动作游戏

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　　MIDP 2.0里面包括一个用来简化编写二维游戏的API函数。这个API函数是非常简凑的，只包括javax.microedition.lcdui.game包里的五个类。这五个类主要提供了两个重要的功能：

　　 新的GameCanvas类使得在一个游戏循环体内画一个screen和响应键盘输入成为可能，而不需要调用系统的paint和input线程。

　　 功能强大而复杂的图层（layer）API函数可以轻松高效地建立复杂的场景。

　　muTank Example

　　利用GameCanvas类创建一个游戏循环（game loop）

　　GameCanvas类是附加了功能的Canvas类，它提供了立即重画和检查设备按键状态的方法。这些新的方法把一个游戏的所有函数（功能）封装在一个循环体内，并由一个单线程进行控制。为什么这样做就非常吸引人阿？先让我们考虑一下你是如何执行一个使用了Canvas类的典型游戏的：

public void MicroTankCanvas
extends Canvas
implements Runnable {
public void run() {
while (true) {
// Update the game state.
repaint();
// Delay one time step.
}
}
public void paint(Graphics g) {
// Painting code goes here.
}
protected void keyPressed(int keyCode) {
// Respond to key presses here.
}
}

　　这不是一个美丽的画面 。运行在应用程序线程中的run()方法，每一个时间段都会刷新游戏。典型的任务是刷新小球或飞行物的位置，绘制人物或飞行器动画。每一次通过循环体，repaint()方法被用来刷新屏幕。系统把按键事件传送给KeyPressed(),它能适当地刷新游戏状态。

　　问题是,每样东西都在不同的线程里，游戏代码在以上三种不同方法里传递很容易混淆。当run()方法里的主动画循环体调用repaint()方法时，将没有办法确切知道系统什么时候调用paint()方法。当系统调用KeyPressed()时，也没有办法知道程序的另一部分正在进行什么。如果你KeyPressed()中的代码将要刷新游戏的状态，而同一时刻paint()方法将表现屏幕，这时屏幕将会持续非常奇怪的状态。如果表现屏幕所用时间超过一个单时间段，动画会看起来颠簸不定或是很奇怪。

　　GameCanvas类允许你避开常用绘画(painting)和按键消息(key-event)机制，所以所有的游戏逻辑都可以被包括在一个单循环中。首先，GameCanvas类允许你用getGraphics()方法直接访问Graphics对象。对于所返回的Graphics对象的任何表现（rendering）都可以通过屏幕外缓冲区（offscreen buffer）来实现。你可以用flushGraphics()复制缓冲区到屏幕上，直到屏幕被刷新才会返回。这种方式给你提供比调用repaint()方法更完善的控制。Repaint()方法会立即返回值，以至于你的应用程序不能确定系统什么时候会调用paint()来刷新屏幕。

　　GameCanvas类也包含一个用来获得设备按键当前状态的方法，即所谓得polling技术。你可以通过调用GameCanvas类的getKeyStates()方法，马上确定哪一个按键被按下，从而取代了等待系统调用KeyPressed()方法。

　　下面是一个使用GameCanvas类的典型的游戏循环体：

public void MicroTankCanvas
extends GameCanvas
implements Runnable {
public void run() {
Graphics g = getGraphics();
while (true) {
// Update the game state.
int keyState = getKeyStates();
// Respond to key presses here.
// Painting code goes here.
flushGraphics();
// Delay one time step.
}
}
}

　　接下来的例子描述了一个基本的游戏循环体。它向你展现了一个旋转的X，你可以用方向键在屏幕上移动它。这里的Run()方法特别的瘦小，这要多亏了GameCanvas。

import javax.microedition.lcdui.*;
import javax.microedition.lcdui.game.*;
public class SimpleGameCanvas
extends GameCanvas
implements Runnable {
private boolean mTrucking;
private long mFrameDelay;
private int mX, mY;
private int mState;
public SimpleGameCanvas() {
super(true);
mX = getWidth() / 2;
mY = getHeight() / 2;
mState = 0;
mFrameDelay = 20;
}
public void start() {
mTrucking = true;
Thread t = new Thread(this);
t.start();
}
public void stop() { mTrucking = false; }
public void run() {
Graphics g = getGraphics();
while (mTrucking == true) {
tick();
input();
render(g);
try { Thread.sleep(mFrameDelay); }
catch (InterruptedException ie) {}
}
}
private void tick() {
mState = (mState + 1) % 20;
}
private void input() {
int keyStates = getKeyStates();
if ((keyStates & LEFT_PRESSED) != 0)
mX = Math.max(0, mX - 1);
if ((keyStates & RIGHT_PRESSED) != 0)
mX = Math.min(getWidth(), mX + 1);
if ((keyStates & UP_PRESSED) != 0)
mY = Math.max(0, mY - 1);
if ((keyStates & DOWN_PRESSED) != 0)
mY = Math.min(getHeight(), mY + 1);
}
private void render(Graphics g) {
g.setColor(0xffffff);
g.fillRect(0, 0, getWidth(), getHeight());
g.setColor(0x0000ff);
g.drawLine(mX, mY, mX - 10 + mState, mY - 10);
g.drawLine(mX, mY, mX + 10, mY - 10 + mState);
g.drawLine(mX, mY, mX + 10 - mState, mY + 10);
g.drawLine(mX, mY, mX - 10, mY + 10 - mState);
flushGraphics();
}
}

　　本文所举示例的代码包括一个使用了这个canvas的MIDlet。你可以尝试着运行SimpleGameMIDlet这个小程序，看看它是怎样工作的。你将会看到一个像正在做健身操的海星的东西（或许它正在寻找自己失掉的腿）。

　　SimpleGameMIDlet Screen Shot

　　游戏场景就像是洋葱（有层次）

　　典型的二维动作游戏常包含一个背景和若干动画人物。尽管你可以自己来描绘出这种场景，不过Game API函数使你能够用图层来建立场景。你可以做一个城市的背景图层，另外再做一个含有一辆小汽车的图层。将小汽车图层放在背景上，你就创造出了一个完整的场景。把小汽车放在一个单独的图层中，可以很容易的熟练操控它，而不受背景和其他图层的影响。

　　Game API函数使用以下四个类为图层提供灵活的支持

　　 Layer类是所有图层类对象的抽象基类。它定义了一个图层的基本属性，包括位置，尺寸，和此图层是否可见。Layer类的每个子类必须定义一个paint()方法，用来把这个图层表现在一个图象上，这个图象将会被描画到屏幕表面上。两个确切的子类TiledLayer和Sprite应该能满足你的二维游戏的需要了。

　　 TiledLayer类用来建立背景图像。你可以用一个小的源图像贴的集合来高效的制作大的图像。

　　 Sprite类是一个动画层。你提供源帧就可以对整个动画进行完全的控制。Sprite类也提供镜像，并可对源帧作90度旋转。

　　 LayerManager类是一个非常有用的类，用来保存你的场景中的所有图层的动作轨迹。LayerManager类 paint()方法的一个简单调用就足以控制所包含的所有图层。

　　使用TiledLayer类

　　尽管包含一些不是显而易见的微妙不同，TiledLayer类还是很容易理解。这个类的基本思想就是，用一个源图像提供一组图像贴片，这些贴片可以组合成一幅大的场景。例如，下面的图像是64*48像素的。

　　Source Image

　　这个图像被分成了12块16*16的图像贴片。TiledLayer类分配给每个图像贴片编号，左上角的图片规定为1，以此类推。上面源图像的各个贴片如下编号：

　　Tile Numbering

　　用代码创建一个TiledLayer类是非常简单的。你需要确定行数和列数，源图像以及这个源图像里每个贴片的像素大小。下面的代码片断告诉你如何装载图像和创建TiledLayer类。

　　Image image = Image.createImage("/board.png");

　　TiledLayer tiledLayer = new TiledLayer(10, 10, image, 16, 16);

　　在例子中，新的TiledLayer类有10行，10列。这些来自image的图像贴片大小是16*16像素。

　　有趣的部分还是用这些图像贴片来创建一幕场景。利用setCell()方法可以把一个图像贴片分配到一个数组元胞里。你需要提供这个数组元胞所在行列数以及图像贴片的编号。例如，你可以通过调用setCelll(2,1,5)方法把编号为5的图像贴片分配到第2行中的第3个数组元胞里。如果你觉得这些参数看起来不对，请注意，图像贴片编号是从1开始计数，而行和列的编号是从0开始的。参数缺省情况下，新的TiledLayer类对象中的所有数组元胞的图像贴片标号为0，这就意味着它们是空的。

　　下面的代码片断向你说明一种使用整数数组来填充TiledLayer类对象。在实际图像中，TiledLayer类可以从资源文件里定义，这就使得定义背景时可以有更多的灵活性，并能提供新的背景和级别来增强游戏的可玩性。

private TiledLayer createBoard() {
Image image = null;
try { image = Image.createImage("/board.png"); }
catch (IOException ioe) { return null; }
TiledLayer tiledLayer = new TiledLayer(10, 10, image, 16, 16);
int[] map = {
1, 1, 1, 1, 11, 0, 0, 0, 0, 0,
0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
0, 0, 0, 0, 9, 0, 0, 0, 0, 0,
0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0,
0, 0, 0, 7, 1, 0, 0, 0, 0, 0,
1, 1, 1, 1, 6, 0, 0, 0, 0, 0,
0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 7, 11, 0,
0, 0, 0, 0, 0, 0, 7, 6, 0, 0,
0, 0, 0, 0, 0, 7, 6, 0, 0, 0
};
for (int i = 0; i  map.length; i++) {
int column = i % 10;
int row = (i - column) / 10;
tiledLayer.setCell(column, row, map[i]);
}
return tiledLayer;
}