1、Android游戏框架AndEngine使用入门 一、如何使用AndEngine: 1.1 AndEngine的基本运行原理: 解读AndEngine源码后我们可以发现,AndEngine除了采取低耦合、高内聚的框架策略细分引擎模块,使用OpenGLES进行游戏渲染之外;该引擎还以双线程方式分别驱动绘图与事务更新,事实上,它将游戏画面和游戏业务分为两组逻辑,并行跑在同级的互斥线程当中。 具体地说,其绘图线程位于AndEngine提供的GLSurfaceView内部类GLThread(在AndEngine的org.anddev.andengine.opengl.v
2、iew包下,非Android默认的GLSurfaceView),并通过GLSurfaceView子类,即AndEngine提供的RenderSurfaceView类调用重载的onDrawFrame函数加以渲染控制;而业务线程在Engine类的内部类UpdateThread中,AndEngine将始终以while(true)这样的死循环方式快速执行其中的onTickUpdate函数,所有AndEngine提供的游戏业务最终都会由此函数调用及执行,比如AndEngine常用的registerUpdateHandler方法就是向它提交数据。 当AndEngine进行游戏绘图时,游戏业务线程
3、会通过wait方式锁定,而当游戏业务处理时,也会以同样的手段锁定绘图线程,二者间具体交互关系由Engine类中的State子类控制,以此保证游戏画面与游戏业务同步。
另外,或许是考虑到持续双线程运行电量消耗较大的缘故,AndEngine默认情况下要求用户启动PowerManager进行电源管理,故此需要
4、耗电较快。 1.2 AndEngine的基本运行流程: 由于AndEngine是专供Android使用的2D游戏引擎,所以作为启动类的Activity肯定必不可少,而AndEngine也理所应当的提供给我们这样一个Activity,那就是BaseGameActivity。 一个标准的AndEngine应用,至少应该对BaseGameActivity做如下继承: view plaincopy to clipboardprint? 1. public class Main extends BaseGameActivity { 2. public void onLo
5、adComplete() { 3. 4. } 5. public Engine onLoadEngine() { 6. return null; 7. } 8. public void onLoadResources() { 9. 10. } 11. public Scene onLoadScene() { 12. return null; 13. } 14. } 其中四个必须被重载函数的启
6、动顺序如下: onLoadEngine->onLoadResources->onLoadScene->onLoadComplete 具体的讲,AndEngine会首先加载Engine类实例通知系统游戏引擎的基本运行方式,而后加载游戏资源,其次加载游戏场景实例,最后通过onLoadComplete通知用户加载完毕并于此进行善后工作。 此外,由于BaseGameActivity类重载了父类Activity的onResume与onPause函数以保证其自身的正常运行,所以不建议在继承BaseGameActivity时再次重载上述函数(重载的话不要忘记super调用)
7、推荐直接重载AndEngine提供的onGamePaused和onGameResumed实现同等功能(最近把LGame也加上了这样的两个函数,并且禁止了LGameAndroid2DActivity子类重载onResume与onPause,务求减少用户错误重载导致的程序异常)。 1.3 AndEngine的基本运行方式: 上文介绍了AndEngine的基本运行机制与运行流程,然而仅仅这样AndEngine还是无法实际运行,因为Engine与Scene都没有获得具体实现。假如我们想要在屏幕上显示出当前应用FPS数,至少需要做如下改动,才能满足一个最为基本的AndEngine应用
8、 view plaincopy to clipboardprint? 1. public class Main extends BaseGameActivity { 2. private static final int CAMERA_WIDTH = 320; 3. private static final int CAMERA_HEIGHT = 480; 4. private Camera andCamera; 5. private Texture myFontTexture; 6. private Font myF
9、ont; 7. public void onLoadComplete() { 8. } 9. public Engine onLoadEngine() { 10. // 构建摄像机 11. this.andCamera = new Camera(0, 0, CAMERA_WIDTH, CAMERA_HEIGHT); 12. // 构建Engine,全屏显示,手机方向为竖屏,按比例拉伸 13. return new Engine(new EngineOptions
10、true, ScreenOrientation.PORTRAIT, 14. new RatioResolutionPolicy(CAMERA_WIDTH, CAMERA_HEIGHT), 15. this.andCamera)); 16. } 17. public void onLoadResources() { 18. // 构建一个纹理用以显示文字 19. this.myFontTexture = new Texture(256, 256,
11、 TextureOptions.DEFAULT); 20. // 构建字体 21. this.myFont = new Font(this.myFontTexture, Typeface.create( 22. Typeface.DEFAULT, Typeface.BOLD), 32, true, Color.WHITE); 23. // 注入相关纹理及字体 24. this.mEngine.getTextureManager().loadTexture(this.
12、myFontTexture); 25. this.mEngine.getFontManager().loadFont(this.myFont); 26. } 27. public Scene onLoadScene() { 28. // 构建场景,允许的最大Layer数量为1 29. final Scene scene = new Scene(1); 30. // 使用可以变更内容的ChangeableText显示FPS(它的父类Text不允许改变显示内容),位置在15,5,
13、 31. // 字体为myFont中所规定的,最多允许显示5个字符(设置能显示几个字符,实际就能显示几个, 32. // AndEngine不能自动扩充,不填以初始化时输入的字符数计算……) 33. final ChangeableText text = new ChangeableText(5, 5, this.myFont, 34. "0.0", 5); 35. // 注册FPS监听 36. this.mEngine.registerUp
14、dateHandler(new FPSLogger() { 37. protected void onHandleAverageDurationElapsed(final float pFPS) { 38. super.onHandleAverageDurationElapsed(pFPS); 39. // 传递内容到ChangeableText 40. text.setText("" + pFPS); 41. }
15、 42. }); 43. // 将ChangeableText注入场景 44. scene.attachChild(text); 45. // 构建场景,可容纳图层数为1 46. return scene; 47. } 48. } 运行效果如下图所示: 另外,事实上BaseGameActivity并非AndEngine提供的唯一Activity,其UI包下尚有以SplashScene场景作为特效启动的BaseSplashActivity类,以
16、及通过重载getLayoutID与getRenderSurfaceViewID这两个抽象函数,调用指定布局与视图的LayoutGameActivity类。不过除了上述特点,它们与BaseGameActivity就再无区别了。 二、如何使用AndEngine中的常用功能: 事实上,AndEngine中组件颗粒都非常细小,几乎每个由AndEngine提供的功能都会有一个对应的类存在;个人认为,AndEngine将许多很小很小的功能,做成了太多太多的模块,似乎有些封装过度。 比如仅Engine就衍生出DoubleSceneSplitScreenEngine(可以同时显示
17、并缓存两个Scene的Engine,通过setFirstScene以及setSecondScene进行双屏切换,即分屏用Engine)、SingleSceneSplitScreenEngine(与DoubleSceneSplitScreenEngine类似,但一次只能显示一个画面)、LimitedFPSEngine(可限制FPS速度的Engine,重载了标准Engine的onUpdate函数,减速方式为常见的线程延迟)、FixedStepEngine(与LimitedFPSEngine近似,重载了标准Engine的onUpdate函数,但是它通过反复while方式最大限度矫正AndEngine
18、内部计时器的累加数值,以求每次线程主循环的帧数都与预想帧数相等)等许多子类(目前细分还在不断增加)。 其实,这些功能完全可以进行统一实现,而不必占据那么的应用空间与用户记忆细胞(PS:有日本人(疑似,服务器在东京)做过一个叫e3roid的同类项目,虽然结构异常近似AndEngine,个人认为具体实现却比AndEngine更合理,项目在:,有时间小弟会单独介绍一下)。 当然,这篇文章是对AndEngine的使用入门,而并非对AndEngine的“抱怨入门”,所以下面开始,小弟将对AndEngine的主要功能进行初步讲解。 2.1 AndEngine的IUpdateHa
19、ndler接口: IUpdateHandler类是AndEngine引擎中使用频率非常之高的组件之一,其本身是一个接口,内部有onUpdate以及reset两个函数等待实现,几乎所有AndEngine应用中都必然会看到它的身影,它也是AndEngine添加具体业务到游戏业务线程中的主要方法之一。 具体的讲,所有通过AndEngine中registerUpdateHandler函数注册的IUpdateHandler,都会被保存到一个叫做UpdateHandlerList的IUpdateHandler接口集合当中。虽然UpdateHandlerList本身也是一个IUpdat
20、eHandler接口的实现,然而它的地位却比较特殊,基本只存在于Engine及Scene类中,并只供Engine类中的onTickUpdate函数调用(PS:Scene类中虽有独立的UpdateHandlerList,但事实上它依旧只被Engine中的onTickUpdate执行)。每当AndEngine业务线程循环onTickUpdate这个Engine内部方法时,都会调用UpdateHandlerList中存在的所有IUpdateHandler,直到注销相关的IUpdateHandler实例为止。 另外,与UpdateHandlerList集合类作用类似的还有RunnableH
21、andler类,该类同样是IUpdateHandler的具体实现,它的作用在于保存并执行一次标准Runnable(每次业务循环后都会清空RunnableHandler的内部数据)。该类在AndEngine业务线程中的执行时机略早于UpdateHandlerList,我们可以通过RunnableHandler类中的postRunnable函数,或Engine类中的runOnUpdateThread函数添加Runnable到该集合(runOnUpdateThread函数为postRunnable函数的调用封装,Engine类及相关子类,BaseGameActivity类及相关子类中可见)。
22、2.2 AndEngine的Async方法: 默认情况下,AndEngine的资源加载会在构建Engine之后,调用onLoadResources函数时进行同步加载。但如果一次性加载资源太多时,便可能会面临一个问题,那就是Android系统将自动关闭长期无响应的UI。所以一旦采取同步执行的加载策略,数据量过大时就有可能将我们的APK卡死。因此,这就需要异步加载策略来解决问题,而AndEngine也确实提供了我们这样的异步加载方式。 具体的讲,AndEngine对Android系统自带的AsyncTask类进行了适当封装(具体封装在BaseActivity类中,该类为Bas
23、eGameActivity的父类,AndEngine由此类开始实际继承Activity,但BaseGameActivity的主要功能并不在此类),只要通过doAsync或者doProgressAsync函数就可以调用,实现代码如下所示: view plaincopy to clipboardprint? 1. public class Main extends BaseGameActivity { 2. private static final int CAMERA_WIDTH = 320; 3. private static final int CAMERA_
24、HEIGHT = 480; 4. private Camera andCamera; 5. public void onLoadComplete() { 6. } 7. public Engine onLoadEngine() { 8. // 构建摄像机 9. this.andCamera = new Camera(0, 0, CAMERA_WIDTH, CAMERA_HEIGHT); 10. // 构建Engine,全屏显示,手机方向为竖屏,按比例拉伸 11.
25、 return new Engine(new EngineOptions(true, ScreenOrientation.PORTRAIT, 12. new RatioResolutionPolicy(CAMERA_WIDTH, CAMERA_HEIGHT), 13. this.andCamera)); 14. } 15. public void onLoadResources() { 16. // 运行一个异步加载,设定内部ProgressDialog标
26、题为资源索引test1对应的字符,内容为test2对应的资源
17. this.doAsync(R.string.test1, R.string.test2, new Callable
27、 }
22. return null;
23. }
24. // 当加载完成后回调,可在此进行一些加载完毕的事后处理
25. }, new org.anddev.andengine.util.Callback
28、 28. } 29. }); 30. } 31. public Scene onLoadScene() { 32. // 构建场景,允许的最大Layer数量为1 33. final Scene scene = new Scene(1); 34. return scene; 35. } 36. } 效果图如下所示: 2.3 AndEngine中的精灵调用: 精灵类,是一个大家耳熟能详,并且任何游
29、戏引擎无法回避的关键性组件之一,它常常被用来表示一个游戏中角色或者特定画面要素。如此重要的存在,AndEngine当然也不能缺少,其精灵类的基本使用方法如下所示: view plaincopy to clipboardprint? 1. public class Main extends BaseGameActivity { 2. private static final int CAMERA_WIDTH = 320; 3. private static final int CAMERA_HEIGHT = 480; 4. private Camer
30、a andCamera; 5. private TextureRegion myTextureRegion; 6. public void onLoadComplete() { 7. } 8. public Engine onLoadEngine() { 9. // 构建摄像机 10. this.andCamera = new Camera(0, 0, CAMERA_WIDTH, CAMERA_HEIGHT); 11. // 构建Engine,全屏显示,手机方向为竖屏,按
31、比例拉伸 12. return new Engine(new EngineOptions(true, ScreenOrientation.PORTRAIT, 13. new RatioResolutionPolicy(CAMERA_WIDTH, CAMERA_HEIGHT), 14. this.andCamera)); 15. } 16. public void onLoadResources() { 17. //构建纹理 18.
32、 Texture myTexture = new Texture(64, 64, TextureOptions.DEFAULT); 19. //加载指定路径纹理到myTextureRegion 20. this.myTextureRegion = TextureRegionFactory.createFromAsset(myTexture, 21. this, "Ball.png", 0, 0); 22. //载入纹理到TextureManager 23.
33、this.getEngine().getTextureManager().loadTextures(myTexture); 24. } 25. public Scene onLoadScene() { 26. // 构建场景,允许的最大Layer数量为1 27. final Scene scene = new Scene(1); 28. // 以myTextureRegion构建Sprite(TextureRegion内部有Texture的引用,AndEngine在构建Sprite时一起加载了),到
34、坐标55,55 29. Sprite sprite = new Sprite(55, 55, myTextureRegion); 30. // 添加精灵 31. scene.attachChild(sprite); 32. return scene; 33. } 34. } 2.3 AndEngine的精灵动画: 绝大多数的游戏开发中,仅仅有精灵类存在是并不足够的,我们往往还需要让精灵作出绚丽的效果以吸引用户眼球,而这些效果在AndEngine中,统一通过它所提供的
35、各个Modifier类进行实现。具体调用代码如下所示: view plaincopy to clipboardprint? 1. public class Main extends BaseGameActivity { 2. private static final int CAMERA_WIDTH = 320; 3. private static final int CAMERA_HEIGHT = 480; 4. private Camera andCamera; 5. private TextureRegion myTexture
36、Region; 6. public void onLoadComplete() { 7. } 8. public Engine onLoadEngine() { 9. // 构建摄像机 10. this.andCamera = new Camera(0, 0, CAMERA_WIDTH, CAMERA_HEIGHT); 11. // 构建Engine,全屏显示,手机方向为竖屏,按比例拉伸 12. return new Engine(new EngineOptio
37、ns(true, ScreenOrientation.PORTRAIT, 13. new RatioResolutionPolicy(CAMERA_WIDTH, CAMERA_HEIGHT), 14. this.andCamera)); 15. } 16. public void onLoadResources() { 17. // 构建纹理 18. Texture myTexture = new Texture(64, 64, TextureO
38、ptions.DEFAULT); 19. // 加载指定路径纹理到myTextureRegion 20. this.myTextureRegion = TextureRegionFactory.createFromAsset(myTexture, 21. this, "Ball.png", 0, 0); 22. // 载入纹理到TextureManager 23. this.getEngine().getTextureManager().loadTextures(m
39、yTexture); 24. } 25. public Scene onLoadScene() { 26. // 在Log中显示FPS数 27. getEngine().registerUpdateHandler(new FPSLogger()); 28. // 构建场景,允许的最大Layer数量为1 29. final Scene scene = new Scene(1); 30. // 获得相对中心坐标 31. final i
40、nt centerX = (CAMERA_WIDTH - this.myTextureRegion.getWidth()) / 2; 32. final int centerY = (CAMERA_HEIGHT - this.myTextureRegion.getHeight()) / 2; 33. // 以myTextureRegion构建Sprite(TextureRegion内部有Texture的引用,AndEngine在构建Sprite时一起加载了),到屏幕中心 34. final Sprite sprite = ne
41、w Sprite(centerX, centerY, this.myTextureRegion); 35. // 添加精灵 36. scene.attachChild(sprite); 37. // 制作一组动作序列,首先10秒内不断顺时针旋转360度,而后10秒内不断逆时针旋转360度 38. SequenceEntityModifier ballAction = new SequenceEntityModifier( 39. new RotationModifi
42、er(10, 0, 360), new RotationModifier(10, 360, 40. 0)); 41. // 注册动作序列到精灵 42. sprite.registerEntityModifier(ballAction); 43. return scene; 44. } 45. } 效果如下图所示: 三、AndEngine的常用模块介绍: 由于AndEngine包的下属类较多,并且细分也较为庞杂,在一篇文章中一次
43、性介绍完毕几乎不可能实现。所以下面开始,小弟会就AndEngine的一些核心模块进行简明扼要的说明,但如果前文做过说明的下文会一笔带过。 PS:事实上,就连AndEngine作者也不可能做到详细介绍,毕竟到目前为止AndEngine压根没有出过文档。(连andengineexamples下的示例代码都已经和最新的AndEngine源码脱离了……) 1、关于Engine: Engine是AndEngine的核心所在,它对AndEngine引擎中Camera、Scene等重要组件进行了统一管理,但必须和BaseGameActivity合作使用,利用EngineOptions类可
44、以对其进行必要的参数配置。 2、关于BaseGameActivity: 如果您想正常使用AndEngine,那么当前Activity就必须继承自BaseGameActivity或其子类,否则你连初始化Engine也做不到。虽然它还有父类BaseActivity,但BaseActivity只提供了一些异步加载方法而无关AndEngine的主体实现。因此,BaseGameActivity就是实际上的AndEngine最基础用类无疑。 3、关于IResolutionPolicy: IResolutionPolicy是一个接口类,其中只规定了onMeasure函数的实现格式。
45、事实上,AndEngine中所有该类具体实现的作用与标准View中的onMeasure函数几乎一致,也会被标准View中的onMeasure函数重载调用(具体调用在AndEngine的RenderSurfaceView类当中)。而且除BaseResolutionPolicy外,所有AndEngine的IResolutionPolicy实现也都调用了View的setMeasuredDimensionProxy函数。 在AndEngine的org.anddev.andengine.engine.options.resolutionpolicy包下有一组IResolutionPolicy接口
46、的具体实现,分别为BaseResolutionPolicy(除了会校验一下屏幕大小外,什么也不做)、FillResolutionPolicy(拉伸游戏画面为全屏填充,视摄像机大小不同,会有不同程度变形)、FixedResolutionPolicy(强行规定游戏画面为固定大小,此设置不会自动适应屏幕大小),RatioResolutionPolicy(按比例修正画面大小,以适应屏幕大小),RelativeResolutionPolicy(根据构建RelativeResolutionPolicy时的缩放参数,缩放游戏屏幕为指定比例)。 最后,所有IResolutionPolicy的实现类,都
47、要随着EngineOptions于初试化时传递给Engine实例才起作用。 4、关于Camera: 该类即我们常说的游戏摄像机,在AndEngine的Camera有两种作用,一是用以调节屏幕的显示区域,二是利用HUD类实际绘制游戏屏幕于手机之上。 5、关于Scene: 场景容器,作用类似于LGame中的Screen,能够将某一特定场景作为游戏模块进行调用,我们可以利用它来切换当前游戏的画面与触摸屏监听,切换方法是利用Engine.setScene。 6、关于Entity: Entity是IEntity接口的具体实现,也是AndEngine中无论Scen
48、e、Layer、Sprite(这个继承关系比较远,中间隔了BaseRectangle、RectangularShape、GLShape、Shape等上级类,不过追溯源头始终继承自Entity)的统一父类,通过Entity我们可以让AndEngine中场景,或场景中某精灵实现统一效果的缩放、旋转、变色等操作。 7、关于Texture: Texture是AndEngine所提供的纹理用类,但Texture本身(在AndEngine中)并没有提供加载图片的方法,必须通过TextureRegionFactory类(更准确的说,依赖它内部封装的TextureRegion、Buildable
49、Texture等类)与之合作才可以加载纹理。除此之外,AndEngine要求所加载纹理(图片)大小必须为2的整数次幂。 8、关于TextureRegion: TextureRegion的父类是抽象类BaseTextureRegion,主要功能也被封装在BaseTextureRegion类当中,AndEngine提供了TextureRegionFactory这个工厂类用以简化构建TextureRegion的流程。单就TextureRegion来讲,它的作用似乎就是让系统知道如何剪切一个纹理,并返回一个这样的纹理给你。 然而,事实上AndEngine中只有TextureRegion才更接近于通常意义上的Texture。或者说,只有TextureRegion + Texture时,我们才能较为完整的使用AndEngine纹理功能。严肃的讲,AndEngine中的Texture有很多功能必须靠TextureRegion最终完成,比如AndEngine中的Sprite必须加载TextureRegion才能使用Texture,而不是直接调用Texture,TMXTiledMap中读取指定瓦片返回的也是TextureRegion,而非直接的Texture(进行画面渲染时AndEngine内部会调用TextureRegion中的Te






