《Cocos2D-x权威指南》——3.5　精灵类

3.5　精灵类

精灵类CCSprite是一张二维的图片对象，它可以用一张图片或者一张图片的一块矩形部分来定义。CCSprite和它的子类可以作为精灵批处理类的子项。它的继承关系如图3-23所示。

3.5.1　CCSprite类的成员数据及函数
CCSprite类主要保护的成员数据如表3-10所示。

这里需要说明的是，纹理贴图集是将我们需要的部分图片放在一张大小固定的图片，可以节约内存。因为OpenGL机制会把单张图处理成相应大小的长宽都是2的n次方的图片，所以把图片放在一起可以节约空间。关于如何制作纹理贴图集，你将会在后面的章节里看到。
3.5.2　贴图类CCTexture2D
贴图类CCTexture2D是关于OpenGL的概念。在OpenGL中称图片为贴图，在Cocos2D-x中CCTexture2D就是图片对象的意思，可以通过它创建精灵等对象。CCTexture2D类的继承关系如图3-24所示。

CCTexture2D类的主要函数如表3-12所示。

CCTexture2D类是精灵类和其相关类的基础。以下会看到很多类都可以用CCTexture2D类定义。
3.5.3　精灵批处理类CCSpriteBatchNode
当你需要显示两个或两个以上相同的精灵时，如果逐个渲染精灵，每一次渲染都会调用OpenGL的函数，因为当系统在屏幕上渲染一张贴图的时候，图形处理硬件必须首先准备渲染，然后渲染图形，最后完成渲染以后的清理工作。以上是每次渲染固定的开销，这样帧率就会下降15%左右或者更多。
如果将所有需要渲染的同一张贴图只进行一次准备，一次渲染，一次清理就可以解决这个问题了。这时可以使用CCSpriteBatchNode类来批处理这些精灵，比如游戏屏幕中的子弹等就可以这样做。用它作为父层来创建子精灵，并且使用它来管理精灵类，这样可以提高程序的效率。CCSpriteBatchNode类的继承关系如图3-25所示。
可以看到，CCSpriteBatchNode类继承于节点类和贴图协议。
这里需要说明的是，加入CCSpriteBatchNode类的精灵类越多，提高效率的效果就越明显。不过也有一些限制，所有属于同一个CCSpriteBatchNode类的精灵类都有相同的深度值，也就是说，如果需要呈现一个子弹在人物前面、另外一个子弹在人物后面的不同遮挡关系，获得每个子精灵并单独设置和重排序它们，尽管使用的是同一张贴图，但可以把它们理解为不在同一“层”（并不是布景层）。
此外，所有属于同一个CCSpriteBatchNode类控制的精灵类必须使用同一张贴图，但是这并不是一个限制，如果想使用不同的图片，可以把它们放在同一张贴图集当中。
另外还有一些限制，就是CCSpriteBatchNode类设置锯齿/抗锯齿效果时，所有子精灵也同时设置了锯齿/抗锯齿效果，不可以单独设置。同样不能单独设置的还有混合函数（blendfunc）。可以把CCSpriteBatchNode类理解为CCLayer类，只不过CCSpriteBatchNode类只接受CCSprite类和它的子类。下面介绍CCSpriteBatchNode精灵批处理类。
CCSpriteBatchNode类的主要函数见表3-13。

创建方法的第一个参数可以是贴图对象，也可以是图片路径。这里主要说明两个创建方法的第二个参数。这个参数是子节点的数量。当然，如果使用第一种方法不显示的定义子节点的数量，系统会使用默认值29，在运行时如果超过空间了，会增加33%的容量。
下面介绍精灵帧类CCSpriteFrame。
3.5.4　精灵帧类CCSpriteFrame
精灵帧的概念是相对于动画而产生的。一个精灵是固定的节点，它可以拥有许多精灵帧（CCSpriteFrame），在它们之间切换就形成了动画。CCSpriteFrame类的继承关系如图3-26所示。

CCSpriteFrame类通过贴图定义，也可以是贴图的一部分，可以通过精灵的setDisplayFrame函数来设置当前显示的精灵帧。它的主要函数见表3-14。

3.5.5　精灵帧缓存类CCSpriteFrameCache
精灵帧缓存类CCSpriteFrameCache用来存储精灵帧，提前缓存起来有助于提高程序的效率。 CCSpriteFrameCache是一个单例模式，不属于某个精灵，是所有精灵共享使用的。CCSpriteFrameCache类的继承关系如图3-27所示。

CCSpriteFrameCache类的主要函数见表3-15。

学了这么多基础知识，你可能会有些厌倦了，下一节就看看使用的例子。
3.5.6　实例：精灵类及其相关类的使用
tests项目中的SpriteTest目录下是关于精灵类的使用示例。首先是定义CCSprite类的使用方法，SpriteTest.cpp文件中Sprite1类中的addNewSpriteWithCoords函数，如代码清单3-29所示。
代码清单3-29　CCSprite类的使用方法

void Sprite1::addNewSpriteWithCoords(CCPoint p)
{
    int idx = (int)(CCRANDOM_0_1() * 1400.0f / 100.0f);
    int x = (idx%5) * 85;
    int y = (idx/5) * 121;

    CCSprite* sprite = CCSprite::create("Images/grossini_dance_atlas.png", CCRectMake(x,y,85,121) );
    addChild( sprite );

    sprite->setPosition( ccp( p.x, p.y) );
    //后面是动作的定义，这里暂时不讨论，代码省略
    ...
}

这段代码很清晰，首先确定在贴图中取图片的位置，然后根据这个位置选取图片并定义。第一个参数是图片地址，第二个参数是矩形，前两个参数起点为取图的起点横纵坐标，后两个参数为矩形宽高。运行效果如图3-28所示。

下面来看新建精灵批处理类CCSpriteBatchNode的示例，出自tests项目，SpriteTest目录下SpriteTest.cpp文件中SpriteBatchNode1类中的构造函数和addNewSpriteWithCoords方法如代码清单3-30所示。
代码清单3-30　新建CCSpriteBatchNode类的示例

SpriteBatchNode1::SpriteBatchNode1()
{
    setTouchEnabled( true );

    CCSpriteBatchNode* BatchNode = CCSpriteBatchNode::create("Images/grossini_dance_atlas.png", 50);
    addChild(BatchNode, 0, kTagSpriteBatchNode);
    
    CCSize s = CCDirector::sharedDirector()->getWinSize();
    addNewSpriteWithCoords( ccp(s.width/2, s.height/2) );
}
void SpriteBatchNode1::addNewSpriteWithCoords(CCPoint p)
{
    CCSpriteBatchNode* BatchNode = (CCSpriteBatchNode*) getChildByTag( kTagSpriteBatchNode );
    
    int idx = CCRANDOM_0_1() * 1400 / 100;
    int x = (idx%5) * 85;
    int y = (idx/5) * 121;
    
    CCSprite* sprite = CCSprite::create(BatchNode->getTexture(), CCRectMake(x,y,85,121));
    BatchNode->addChild(sprite);

    sprite->setPosition( ccp( p.x, p.y) );
    //后面是动作的定义，这里暂时不讨论，代码省略
    ...
}

首先看SpriteBatchNode1的构造函数，定义CCSpriteBatchNode类，第一个参数是贴图路径，第二个参数是预估的CCSprite类个数。在addNewSpriteWithCoords方法中把新建的方法作为子节点加入CCSpriteBatchNode类中，运行效果如图3-29所示。

下面分别看一下精灵类和精灵批处理类改变z轴顺序并改变遮挡关系的方法。首先看精灵类改变z轴顺序并改变遮挡关系的方法，如代码清单3-31所示。
代码清单3-31　精灵类改变z轴顺序并改变遮挡关系的方法

void SpriteZOrder::reorderSprite(float dt)
{
    CCSprite* sprite = (CCSprite*)(getChildByTag(kTagSprite1));
    int z = sprite->getZOrder();
    if( z < -1 )
        m_dir = 1;
    if( z > 10 )
        m_dir = -1;
    z += m_dir * 3;
    reorderChild(sprite, z);
}

首先通过getZOrder方法获得目前的z轴值，然后改变后父节点调用reorderChild函数，第一个参数是精灵对象，第二个参数是设置的z轴值。
下面来看精灵批处理类改变z轴顺序并改变遮挡关系的方法，如代码清单3-32所示。
代码清单3-32　精灵批处理类改变z轴顺序并改变遮挡关系的方法

void SpriteBatchNodeZOrder::reorderSprite(float dt)
{
    CCSpriteBatchNode* batch= (CCSpriteBatchNode*)(getChildByTag( kTagSpriteBatchNode ));
    CCSprite* sprite = (CCSprite*)(batch->getChildByTag(kTagSprite1));
    int z = sprite->getZOrder();
    if( z < -1 )
        m_dir = 1;
    if( z > 10 )
        m_dir = -1;
    z += m_dir * 3;
    batch->reorderChild(sprite, z);
}

两者的区别就是，这次父节点就是精灵批处理类调用reorderChild函数。运行效果如图3-30所示。

精灵类设置锯齿和抗锯齿的方法，如代码清单3-33所示，出自tests项目中的SpriteTest目录下SpriteTest.cpp文件中的SpriteAliased类中的onEnter和onExit函数。
代码清单3-33　精灵类设置锯齿和抗锯齿的方法

void SpriteAliased::onEnter()
{
    SpriteTestDemo::onEnter();
    CCSprite* sprite = (CCSprite*)getChildByTag(kTagSprite1);
    sprite->getTexture()->setAliasTexParameters();
}
void SpriteAliased::onExit()
{
    CCSprite* sprite = (CCSprite*)getChildByTag(kTagSprite1);
    sprite->getTexture()->setAntiAliasTexParameters();
    SpriteTestDemo::onExit();
}

首先精灵类通过getTexture获得贴图，分别调用setAliasTexParameters设置锯齿，调用setAntiAliasTexParameters设置抗锯齿。
提示　为什么要设置抗锯齿呢？因为受分辨率的制约，在渲染物体时，被绘制的物体边缘总会或多或少地呈现三角形的锯齿，抗锯齿对图像边缘进行柔化处理，使图像边缘看起来更平滑，更接近实物的物体。因为默认是抗锯齿，所以抗锯齿不用设置，锯齿需要在进入和出场景时设置。
运行效果如图3-31所示，左边的是锯齿，右边的是抗锯齿。二者的区别可以在相对较低分辨率的设备上明显看到。

代码清单3-34是定义和使用CCSpriteFrameCache类的函数，出自tests项目，是SpriteTest目录下SpriteTest.cpp文件中的SpriteFrameTest类中的onEnter函数。
代码清单3-34　定义和使用CCSpriteFrameCache类的方法

CCSpriteFrameCache* cache = CCSpriteFrameCache::sharedSpriteFrameCache();
    cache->addSpriteFramesWithFile("animations/grossini.plist");
    cache->addSpriteFramesWithFile("animations/grossini_gray.plist", "animations/grossini_gray.png");
    cache->addSpriteFramesWithFile("animations/grossini_blue.plist", "animations/grossini_blue.png");
    m_pSprite1 = CCSprite::createWithSpriteFrameName("grossini_dance_01.png");
    m_pSprite1->setPosition( ccp( s.width/2-80, s.height/2) );
    CCSpriteBatchNode* spritebatch = CCSpriteBatchNode::create("animations/grossini.png");
    spritebatch->addChild(m_pSprite1);
    addChild(spritebatch);

    CCArray* animFrames = CCArray::create(15);

    char str[100] = {0};
    for(int i = 1; i < 15; i++) 
    {
        sprintf(str, "grossini_dance_%02d.png", i);
        CCSpriteFrame* frame = cache->spriteFrameByName( str );
        animFrames->addObject(frame);
    }

首先是通过贴图集的plist文件和图的路径传入addSpriteFramesWithFile函数定义，然后通过spriteFrameByName传入图片名称获得精灵帧缓存类CCSpriteFrameCache对象。要在onExit函数中删除这些精灵帧缓存，如代码清单3-35所示。
代码清单3-35　删除精灵帧缓存

void SpriteFrameTest::onExit()
{
    SpriteTestDemo::onExit();
    CCSpriteFrameCache *cache = CCSpriteFrameCache::sharedSpriteFrameCache();
    cache->removeSpriteFramesFromFile("animations/grossini.plist");
    cache->removeSpriteFramesFromFile("animations/grossini_gray.plist");
    cache->removeSpriteFramesFromFile("animations/grossini_blue.plist");
}

调用removeSpriteFramesFromFile删除即可。
下面来看精灵帧类的使用方法。首先是创建精灵帧类，如代码清单3-36所示，出自tests项目中SpriteTest目录下SpriteTest.cpp文件中SpriteAnimationSplit类中的构造函数。
代码清单3-36　创建精灵帧类

CCSpriteFrame *frame0 = CCSpriteFrame::create(texture, CCRectMake(132*0, 132*0, 132, 132));
    CCSpriteFrame *frame1 = CCSpriteFrame::create(texture, CCRectMake(132*1, 132*0, 132, 132));
    CCSpriteFrame *frame2 = CCSpriteFrame::create(texture, CCRectMake(132*2, 132*0, 132, 132));
    CCSpriteFrame *frame3 = CCSpriteFrame::create(texture, CCRectMake(132*3, 132*0, 132, 132));
    CCSpriteFrame *frame4 = CCSpriteFrame::create(texture, CCRectMake(132*0, 132*1, 132, 132));
    CCSpriteFrame *frame5 = CCSpriteFrame::create(texture, CCRectMake(132*1, 132*1, 132, 132));
    CCSprite* sprite = CCSprite::create(frame0);

函数通过create函数创建，并用第0帧创建精灵类。删除无用的精灵帧如代码清单3-37所示，出自SpriteAnimationSplit类的onExit函数。
代码清单3-37　删除无用的精灵帧

void SpriteAnimationSplit::onExit()
{
    SpriteTestDemo::onExit();
    CCSpriteFrameCache::sharedSpriteFrameCache()->removeUnusedSpriteFrames();
}

获得精灵帧缓存单例，并调用removeUnusedSpriteFrames就可以删除无用的精灵帧。下一节介绍Cocos2D-x中的摄像机类。