5、使用Libgdx设计一个简单的游戏------雨滴

（原文：http://www.libgdx.cn/topic/49/5-%E4%BD%BF%E7%94%A8libgdx%E8%AE%BE%E8%AE%A1%E4%B8%80%E4%B8%AA%E7%AE%80%E5%8D%95%E7%9A%84%E6%B8%B8%E6%88%8F-%E9%9B%A8%E6%BB%B4）

在深入研究Libgdx提供的API之前，我们先来创建一个简单的游戏来感受一下libgdx各个功能。这里将简单的对一些功能做介绍。

使用的技术：

• 文件访问

• 清除屏幕

• 渲染图片

• 使用相机

• 基本的输入

• 播放音效

项目设置
首先创建一个libgdx项目，移步到这里。

• 应用名称（Application name）：drop

• 包名（Package name）：cn.libgdx.drop

• 游戏类（Game class）：Drop

生成项目之后，将其导入到eclipse中（需要记住，是Gradle项目）。

游戏设计思路
游戏思路很简单：

• 使用一个桶雨滴

• 桶在屏幕底部

• 雨滴随机从屏幕顶部下载，加速下落

• 玩家可以水平拖动桶

• 游戏没有结束

Assets文件

点击下载资源文件

我们需要一些图片和音效来让游戏变得更好。对于图像来说我们需要设置分辨率为800*480像素（在Android中要设置为横向（landscape ））。如果设备没有这个分辨率，我们需要设置适用屏幕。
为了让资源文件在游戏中可用，我们必须将资源文件放到Android项目的assets文件夹下。一共四个文件：drop.wav，rain.mp3，droplet.png和bucket.png。把他们放到drop-android/assets/文件夹下。

配置启动类
准备完之前的配置后，我们需要修改desktop项目的启动类。打开drop-desktop项目下的DesktopLauncher.java文件。我们需要设置窗口为800*480，设置窗口标题为“雨滴”。代码如下：

package cn.libgdx.drop.desktop;

import com.badlogic.gdx.backends.lwjgl.LwjglApplication;
import com.badlogic.gdx.backends.lwjgl.LwjglApplicationConfiguration;
import cn.libgdx.drop.Drop;

public class DesktopLauncher {
public static void main (String[] arg) {
LwjglApplicationConfiguration config = new LwjglApplicationConfiguration();
config.title="雨滴";
config.width=800;
config.height=480;
new LwjglApplication(new Drop(), config);
}
}

找到Android项目（即drop-android），需要设置应用的屏幕方向，所以需要修改项目根目录AndroidManifest.xml文件，设置android:screenOrientation="landscape"。代码如下：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<manifest xmlns:android=&quot;http://schemas.android.com/apk/res/android&quot;
package="cn.libgdx.drop.android"
android:versionCode="1"
android:versionName=&quot;1.0&quot; >

<uses-sdk android:minSdkVersion="8" android:targetSdkVersion="21" />

<application
android:allowBackup="true"
android:icon="@drawable/ic_launcher"
android:label="@string/app_name"
android:theme="@style/GdxTheme" >
<activity
android:name=&quot;cn.libgdx.drop.android.AndroidLauncher&quot;
android:label="@string/app_name"
android:screenOrientation="landscape"
android:configChanges="keyboard|keyboardHidden|orientation|screenSize">
<intent-filter>
<action android:name=&quot;android.intent.action.MAIN&quot; />
<category android:name=&quot;android.intent.category.LAUNCHER&quot; />
</intent-filter>
</activity>
</application>

</manifest>

其实是用GDX-setup生成的项目android:screenOrientation默认值为landscape，所以无需改动。
接下来需要禁用加速度计和罗盘，这需要改动Android项目AndroidLauncher.java文件，代码如下：
package cn.libgdx.drop.android;

import android.os.Bundle;

import com.badlogic.gdx.Gdx;
import com.badlogic.gdx.backends.android.AndroidApplication;
import com.badlogic.gdx.backends.android.AndroidApplicationConfiguration;

import cn.libgdx.drop.Drop;

public class AndroidLauncher extends AndroidApplication {
@Override
protected void onCreate (Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
AndroidApplicationConfiguration config = new AndroidApplicationConfiguration();
config.useAccelerometer=false;
config.useCompass=false;
initialize(new Drop(), config);
}
}

我们不能定义Activity的分辨率，这个是由Android操作系统来定。就像我们之前定义的，设置所有平台分辨率为800*480。

开始编写代码

现在将代码分成几个部分来分析，为了保持项目的可移植性，我们需要将代码写到core项目下。

载入Assets
我们第一个任务就是载入assets文件和保存参数。Assets通常在ApplicationListener.create()方法中载入，代码如下：

package cn.libgdx.drop;

import com.badlogic.gdx.ApplicationAdapter;
import com.badlogic.gdx.Gdx;
import com.badlogic.gdx.audio.Music;
import com.badlogic.gdx.audio.Sound;
import com.badlogic.gdx.graphics.GL20http://com.badlogic.gdx.graphics.GL200;
import com.badlogic.gdx.graphics.Texturehttp://com.badlogic.gdx.graphics.Texturee;
import com.badlogic.gdx.graphics.g2d.SpriteBatchhttp://com.badlogic.gdx.graphics.g2d.SpriteBatchh;

public class Drop extends ApplicationAdapter {
private Texture dropImage;
private Texture bucketImage;
private Sound dropSound;
private Music rainMusic;

@Override
public void create () {
//将资源载入到GPU中。
dropImage=new Texture(Gdx.files.internal("droplet.png"));
bucketImage=new Texture(Gdx.files.internal("bucket.png"));
//载入雨滴音效和下雨背景音乐
dropSound=Gdx.audio.newSound(Gdx.files.internal("drop.wav"));
rainMusic=Gdx.audio.newMusic(Gdx.files.internal("rain.mp3"));
//开始播放背景音乐
rainMusic.setLooping(true);
rainMusic.play();
}

@Override
public void render () {

}
}

在create()方法中前两行载入雨滴和桶。Texture是指将图像载入并保存到缓存。Texture通过一个文件句柄（FileHandle）。FileHandle通过Gdx.files获取。这里有不同的文件，如果是调用Android下assets文件夹下的资源，使用internal。
接下来是载入音效和背景音乐。libgdx分音效和音乐，音效是保存到内存中，音乐是从保存的地方直接载入的音乐。音乐文件一般比较大不能全部载入内存。如果声音低于10秒，最好使用音效；如果超过10秒，就使用音乐。
载入音效通过Gdx.audio.newSound()方法，载入音乐使用Gdx.audio.newMusic()方法。两种方法都需要传递一个文件句柄（FileHandle），就行上面的Texture。
接下来就是播放音乐并且设置循环。如果你这是运行程序，会听到下雨声。

Camera和SpriteBatch
接下来需要创建相机（camera）和SpriteBatch。我们使用相机的目的是在所有的平台都使用800*480分辨率，无论它的真实屏幕的大小。SpriteBatch是绘制2D图像的特殊类，跟texture差不多。
我们添加两个变量到类中，如下：

private OrthographicCamera camera;
private SpriteBatch batch;
在create()方法中添加如下语句，创建camera：

camera = new OrthographicCamera();
camera.setToOrtho(false, 800, 480);

这将确保camera总是显示800*480的范围。可以视作一个虚拟窗口。这样可以让应用可移植性增强。
接下来，在create()方法中创建SpriteBatch：
batch=new SpriteBatch();

添加桶
最后添加桶和雨滴，它们需要以下的条件：

• 桶和雨滴在800*480中需要一个位置信息。

• 桶和雨滴需要宽和高。

• Texture

为了展现桶和雨滴，我们需要保存它们的位置和大小。在Libgdx中可以通过Rectangle实现。代码如下：
private Rectangle bucket;

在create()方法中我们需要实例化并且设置他的只。这里设置在屏幕底部，并且水平居中。代码如下：

bucket = new Rectangle();
bucket.x = 800 / 2 - 64 / 2;
bucket.y = 20;
bucket.width = 64;
bucket.height = 64;

需要注意的是，在libgdx中，坐标系原点在左下角。

渲染桶

接下来需要渲染我们的桶，首先需要设置屏幕的背景色，在render()方法中添加如下代码：

@Override
public void render () {
Gdx.gl.glClearColor(0, 0, 0.2f, 1)http://Gdx.gl.glClearColor(0.2f, 1);
Gdx.gl.glClear(GL20.GL_COLOR_BUFFER_BIT)http://Gdx.gl.glClear(GL20.GL_COLOR_BUFFER_BIT)

}
为了使用顶层的类，像Texture和SpriteBatch。首先需要调用清除屏幕并设置为蓝色。第一句的意思是设置清屏颜色，第二句才执行清屏操作。
接下来我们需要告诉camera确保它更新。接下来我们设置camera在每一帧中都更新。

接下来我们需要渲染桶。
batch.setProjectionMatrix(camera.combined);
batch.begin();
batch.draw(bucketImage, bucket.x, bucket.y);
batch.end();

第一句设置batch的坐标系统为相机，batch.end();会立即提交我们的绘制请求。

让桶可以移动

接下来我们控制桶。在设计游戏时，我们的设想是桶可以拖动。如果触摸屏幕或者鼠标按钮。我们想让桶进行水平移动。

if(Gdx.input.isTouched()) {
touchPos = new Vector3();
touchPos.set(Gdx.input.getX(), Gdx.input.getY(), 0);
camera.unproject(touchPos);
bucket.x = touchPos.x - 64 / 2;
}
首先我们询问input模块通过Gdx.input.isTouched()来判断是否被触摸。接下来我们将触摸或者鼠标点击的卫士传递到camera的坐标系统。Gdx.input.getX()和Gdx.input.getY()方法用于返回当前触摸和鼠标的位置。为了转换当前坐标系统为camera的坐标系统我们需要使用camera.uproject()方法，调用这个方法需要一个Vector3，一个三维向量。我们创建这个向量，设置当前触摸或者鼠标的当前坐标，调用方法。
需要注意的是touchPos需要在类中声明，如果在if语句中，每次执行这个语句就会创建一个变量，这就会导致Android的垃圾处理产生异常。
touchPos是一个三维向量，你可能想知道为什么我们用2D界面需要一个三维向量。事实上，OrthographicCamera是一个三维相机（camera）。

让桶移动（键盘）

在桌面和浏览器环境我们同样需要获取键盘输入。让我们通过设置可以通过键盘来操作桶。
if(Gdx.input.isKeyPressed(Keys.LEFT)) bucket.x -= 200 * Gdx.graphics.getDeltaTime()http://Gdx.graphics.getDeltaTime()FT)) bucket.x -= 200 * Gdx.graphics.getDeltaTime();
if(Gdx.input.isKeyPressed(Keys.RIGHT)) bucket.x += 200 * Gdx.graphics.getDeltaTime()http://Gdx.graphics.getDeltaTime()GHT)) bucket.x += 200 * Gdx.graphics.getDeltaTime();

当键盘按下时，Gdx.input.isKeyPressed()方法用来判断是否为指定按键。Gdx.graphics.getDeltaTime()返回一帧的时间http://Gdx.graphics.getDeltaTime()用来判断是否为指定按键。Gdx.graphics.getDeltaTime()返回一帧的时间。
我们同样需要设置桶不要越界：
if(bucket.x < 0) bucket.x = 0;
if(bucket.x > 800 - 64) bucket.x = 800 - 64;

添加雨滴

对于雨滴来说我们需要使用一个Rectangle数组，每个保存雨滴的位置和大小。让我们添加一个变量：
private Array<Rectangle> raindrops;
这个Array类是一个libgdx的工具类，用来代替java的ArrayList。后者将在很多情况下产生垃圾。Array尽量减少垃圾的产生。
我们同样需要记录上一次掉落的雨滴的时间，所以我们添加：
private long lastDropTime;
我们将存储纳秒，这就是我们为什么使用long。

下面方法用来随机产生雨点：

private void spawnRaindrop() {
Rectangle raindrop = new Rectangle();
raindrop.x = MathUtils.random(0, 800-64);
raindrop.y = 480;
raindrop.width = 64;
raindrop.height = 64;
raindrops.add(raindrop);
lastDropTime = TimeUtils.nanoTime();
}

我们需要在create（）方法中进行实例化：
raindrops = new Array<Rectangle>();
spawnRaindrop();
接下来我们需要在render()方法中检测雨点的时间间隔，并生成新雨点：
if(TimeUtils.nanoTime() - lastDropTime > 1000000000) spawnRaindrop();
我们同样需要雨点移动，一下是代码：

Iterator<Rectangle> iter = raindrops.iterator();
while(iter.hasNext()) {
Rectangle raindrop = iter.next();
raindrop.y -= 200 * Gdx.graphics.getDeltaTime()http://Gdx.graphics.getDeltaTime()getDeltaTime();
if(raindrop.y + 64 < 0) iter.remove();
}
雨点需要被渲染，所以需要SpriteBatch来进行渲染：
batch.begin();
batch.draw(bucketImage, bucket.x, bucket.y);
for(Rectangle raindrop: raindrops) {
batch.draw(dropImage, raindrop.x, raindrop.y);
}
batch.end();

最后需要判断雨滴和桶是否重叠，如果重叠，就删除雨滴：

if(raindrop.overlaps(bucket)) {
dropSound.play();
iter.remove();
}

退出清理
最后需要清理。代码如下：
@Override
public void dispose() {
dropImage.dispose();
bucketImage.dispose();
dropSound.dispose();
rainMusic.dispose();
batch.dispose();
}

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