05_OPhone平臺2D游戲引擎實現(xiàn)——時間動畫.docx

經(jīng)過幾篇文章的介紹，我們的引擎基本上已經(jīng)開始慢慢成形了，上一節(jié)我們雖然我們實現(xiàn)了各種組件，但是這些組件和節(jié)點（Node）都處于靜止狀態(tài)，很顯然既然是游戲，就不可能沒有動畫，那么這一片文章我們就將給大家介紹引擎的動畫系統(tǒng)，這里我們將動畫系統(tǒng)分為兩個大類，其一是一些基本的動畫，包括位置的移動，縮放、旋轉，透明度變化等，其二是幀動畫，即由許多幀構成的動畫，在實現(xiàn)這些動畫之前，我們都需要對一些基礎類進行封裝，以方便我們對各種動畫的實現(xiàn)。動作（Action）這里我們說的動作類便是所有動畫的基類，該類封裝一個特定行為，在運行時賦予動作一個目標，于是這個目標將會執(zhí)行該動作。同時需要注意只有節(jié)點(Node)的子類才能執(zhí)行一個動作。有些動作只有特定的節(jié)點類型才能運行，但是大部分動作都不限制節(jié)點具體類型。由于是所有動畫的基類，所以我們只需要實現(xiàn)動畫的路框架，包括動畫結束的回調函數(shù)等，具體的動畫效果實現(xiàn)將在其子類來實現(xiàn)，如代碼清單5-1所示。代碼清單5-1：Action實現(xiàn)view plaincopy to clipboardprint?1. publicabstractclassActionimplementsYFSCopyable 2. /非法的標記，為-1 3. publicstaticfinalintINVALID_TAG=-1; 4. /源目標 5. privateNodemOriginalTarget; 6. /目標節(jié)點 7. publicNodemTarget; 8. /動畫標記 9. privateintmTag; 10. /回調 11. privateCallbackmCallback; 12. /得到源節(jié)點 13. publicNodegetOriginalTarget() 14. returnthis.mOriginalTarget; 15. 16. /設置源節(jié)點 17. publicvoidsetOriginalTarget(Nodevalue) 18. this.mOriginalTarget=value; 19. 20. /得到目標 21. publicNodegetTarget() 22. returnthis.mTarget; 23. 24. /設置目標 25. publicvoidsetTarget(Nodevalue) 26. this.mTarget=value; 27. 28. /設置回調 29. publicvoidsetCallback(Callbackcallback) 30. this.mCallback=callback; 31. 32. /得到回調 33. publicCallbackgetCallback() 34. returnthis.mCallback; 35. 36. /得到，設置tag 37. publicintgetTag() 38. returnthis.mTag; 39. 40. publicvoidsetTag(intvalue) 41. this.mTag=value; 42. 43. /構建動作 44. protectedAction() 45. this.mTarget=(this.mOriginalTarget=null); 46. this.mTag=INVALID_TAG; 47. 48. /拷貝動作 49. publicabstractActioncopy(); 50. /生成反響動作 51. publicabstractActionreverse(); 52. /開始在指定節(jié)點上執(zhí)行動作 53. publicvoidstart(Nodetarger) 54. this.mOriginalTarget=(this.mTarget=targer); 55. 56. /停止 57. publicvoidstop() 58. this.mTarget=null; 59. 60. /是否完成 61. publicbooleanisDone() 62. returntrue; 63. 64. /單步執(zhí)行 65. publicabstractvoidstep(floatparamFloat); 66. /更新 67. publicabstractvoidupdate(floatparamFloat); 68. /回調接口，動作完成之后進入 69. publicstaticabstractinterfaceCallback 70. publicabstractvoidonDone(ActionparamAction); 71. 72. public abstract class Action implements YFSCopyable /非法的標記，為-1 public static final int INVALID_TAG = -1; /源目標 private Node mOriginalTarget; /目標節(jié)點 public Node mTarget; /動畫標記 private int mTag; /回調 private Callback mCallback; /得到源節(jié)點 public Node getOriginalTarget() return this.mOriginalTarget; /設置源節(jié)點 public void setOriginalTarget(Node value) this.mOriginalTarget = value; /得到目標 public Node getTarget() return this.mTarget; /設置目標 public void setTarget(Node value) this.mTarget = value; /設置回調 public void setCallback(Callback callback) this.mCallback = callback; /得到回調 public Callback getCallback() return this.mCallback; /得到，設置tag public int getTag() return this.mTag; public void setTag(int value) this.mTag = value; /構建動作 protected Action() this.mTarget = (this.mOriginalTarget = null); this.mTag = INVALID_TAG; /拷貝動作 public abstract Action copy(); /生成反響動作 public abstract Action reverse(); /開始在指定節(jié)點上執(zhí)行動作 public void start(Node targer) this.mOriginalTarget = (this.mTarget = targer); /停止 public void stop() this.mTarget = null; /是否完成 public boolean isDone() return true; /單步執(zhí)行 public abstract void step(float paramFloat); /更新 public abstract void update(float paramFloat); /回調接口，動作完成之后進入 public static abstract interface Callback public abstract void onDone(Action paramAction); 從代碼中我們可以看到，我們構建了兩個Node對象，mOriginalTarget和mTarget分別是源目標和當前的目標，源目標主要用于處理特定的動畫，比如：屏幕的翻轉效果等，當前目標表示當前動畫在其目標上執(zhí)行，同時我們還為每個動畫都分配了一個標記（mTag），這樣方便管理，這里特別需要說明的是我們的回調接口Callback，用于處理動畫執(zhí)行完畢之后觸發(fā)其接口中的onDone函數(shù)，同時還提供了生成反向動畫的函數(shù)reverse，當然這并不是每個動畫都能生成反向動畫，需要在子類進行實現(xiàn)，后面我們會有實例介紹。動作管理器（ActionManager）動作管理器則是用來管理整個引擎中的動畫，我們知道由于一個節(jié)點可以包含很多個動畫，因此我們就構建了一個HashElement來表示一個節(jié)點的動畫情況，HashElement中包括了一個目標節(jié)點和該節(jié)點的動畫序列以及是否暫停，線面我們看ActionManager的具體實現(xiàn)，如代碼清單5-2所示。代碼清單5-2：ActionManager實現(xiàn)view plaincopy to clipboardprint?1. publicclassActionManager 2. /所有的動作列表，包括每個節(jié)點的動畫 3. privateConcurrentHashMaptargets; 4. privatestaticActionManagersInstance; 5. static 6. sInstance=null; 7. 8. /取得本類實例對象 9. publicstaticActionManagergetInstance() 10. synchronized(ActionManager.class) 11. if(sInstance=null) 12. sInstance=newActionManager(); 13. 14. returnsInstance; 15. 16. 17. /構建動作管理器對象 18. privateActionManager() 19. synchronized(ActionManager.class) 20. /構建一個計時器 21. /指定更新函數(shù)為tick 22. Scheduler.getInstance().schedule(newScheduler.Timer(this,tick); 23. this.targets=newConcurrentHashMap(131); 24. 25. 26. /清楚動作 27. privatevoiddeleteHashElement(HashElementelement) 28. element.actions.clear(); 29. this.targets.remove(element.target); 30. 31. /動作列表 32. privatevoidactionAlloc(HashElementelement) 33. if(element.actions=null) 34. element.actions=newCopyOnWriteArrayList(); 35. 36. /移除指定動作 37. privatevoidremoveAction(intindex,HashElementelement) 38. element.actions.remove(index); 39. 40. if(element.actions.size()=0) 41. deleteHashElement(element); 42. 43. /暫停所有動作 44. publicvoidpauseAllActions(Nodetarget) 45. HashElementelement=(HashElement)this.targets.get(target); 46. if(element!=null) 47. element.paused=true; 48. 49. /重新開始所有動作 50. publicvoidresumeAllActions(Nodetarget) 51. HashElementelement=(HashElement)this.targets.get(target); 52. if(element!=null) 53. element.paused=false; 54. 55. /添加動作 56. publicvoidaddAction(Actionaction,Nodetarget,booleanpaused) 57. assert(action!=null):Argumentactionmustbenon-null; 58. assert(target!=null):Argumenttargetmustbenon-null; 59. 60. HashElementelement=(HashElement)this.targets.get(target); 61. if(element=null) 62. element=newHashElement(target,paused); 63. this.targets.put(target,element); 64. 65. 66. actionAlloc(element); 67. 68. assert(!element.actions.contains(action):runAction:Actionalreadyrunning; 69. 70. element.actions.add(action); 71. /開始動作 72. action.start(target); 73. 74. /移除所有動作 75. publicvoidremoveAllActions() 76. for(HashElementelement:this.targets.values() 77. removeAllActions(element.target); 78. 79. /移除指定節(jié)點的所有動作 80. publicvoidremoveAllActions(Nodetarget) 81. if(target=null) 82. return; 83. 84. /先找到指定節(jié)點 85. HashElementelement=(HashElement)this.targets.get(target); 86. if(element!=null) 87. element.actions.clear(); 88. deleteHashElement(element); 89. 90. 91. /移除指定動作 92. publicvoidremoveAction(Actionaction) 93. /先找到動作的源目標 94. HashElementelement=(HashElement)this.targets.get(action 95. .getOriginalTarget(); 96. if(element!=null) 97. inti=element.actions.indexOf(action); 98. if(i!=Action.INVALID_TAG) 99. removeAction(i,element); 100. 101. 102. /移除指定 103. publicvoidremoveAction(inttag,Nodetarget) 104. assert(tag!=Action.INVALID_TAG):Invalidtag; 105. HashElementelement=(HashElement)this.targets.get(target); 106. if(element=null)|(element.actions=null) 107. return; 108. intlimit=element.actions.size(); 109. for(inti=0;ilimit;+i) 110. Actiona=(Action)element.actions.get(i); 111. if(a.getTag()=tag)&(a.getOriginalTarget()=target) 112. removeAction(i,element); 113. 114. 115. /得到指定目標的指定動作 116. publicActiongetAction(inttag,Nodetarget) 117. assert(tag!=Action.INVALID_TAG):Invalidtag; 118. HashElementelement=(HashElement)this.targets.get(target); 119. if(element!=null)&(element.actions!=null) 120. intlimit=element.actions.size(); 121. for(inti=0;ilimit;+i) 122. Actiona=(Action)element.actions.get(i); 123. if(a.getTag()=tag) 124. returna; 125. 126. 127. 128. returnnull; 129. 130. /得到運行中的動作的數(shù)量 131. publicintgetRunningActionCount(Nodetarget) 132. HashElementelement=(HashElement)this.targets.get(target); 133. if(element!=null) 134. return(element.actions!=null)?element.actions.size():0; 135. 136. return0; 137. 138. /計時 139. publicvoidtick(floatdt) 140. for(HashElementcurrentTarget:this.targets.values() 141. if(!currentTarget.paused) 142. for(intactionIndex=0;actionIndexcurrentTarget.actions.size();+actionIndex) 143. /取得動作 144. ActioncurrentAction=(Action)currentTarget.actions 145. .get(actionIndex); 146. /設置單步執(zhí)行 147. currentAction.step(dt); 148. /如果動作完成則調用所指定的回調函數(shù) 149. if(currentAction.isDone() 150. currentAction.stop(); 151. if(currentAction.getCallback()!=null) 152. currentAction.getCallback().onDone(currentAction); 153. 154. removeAction(currentAction); 155. 156. 157. 158. /沒有動作就清楚 159. if(currentTarget.actions.size()=0) 160. deleteHashElement(currentTarget); 161. 162. 163. 164. staticclassHashElement 165. /動作列表 166. CopyOnWriteArrayListactions; 167. /目標節(jié)點 168. Nodetarget; 169. /是否暫停 170. booleanpaused; 171. HashElement(Nodet,booleanp) 172. this.target=t; 173. this.paused=p; 174. 175. publicStringtoString() 176. Strings=target=+this.target+,paused=+this.paused 177. +,actions=+this.actions+n; 178. for(Actiona:this.actions) 179. s=s+a.toString()+n; 180. 181. returns; 182. 183. 184. public class ActionManager /所有的動作列表，包括每個節(jié)點的動畫 private ConcurrentHashMap targets; private static ActionManager sInstance; static sInstance = null; /取得本類實例對象 public static ActionManager getInstance() synchronized (ActionManager.class) if (sInstance = null) sInstance = new ActionManager(); return sInstance; /構建動作管理器對象 private ActionManager() synchronized (ActionManager.class) /構建一個計時器 /指定更新函數(shù)為tick Scheduler.getInstance().schedule(new Scheduler.Timer(this, tick); this.targets = new ConcurrentHashMap(131); /清楚動作 private void deleteHashElement(HashElement element) element.actions.clear(); this.targets.remove(element.target); /動作列表 private void actionAlloc(HashElement element) if (element.actions = null) element.actions = new CopyOnWriteArrayList(); /移除指定動作 private void removeAction(int index, HashElement element) element.actions.remove(index); if (element.actions.size() = 0) deleteHashElement(element); /暫停所有動作 public void pauseAllActions(Node target) HashElement element = (HashElement) this.targets.get(target); if (element != null) element.paused = true; /重新開始所有動作 public void resumeAllActions(Node target) HashElement element = (HashElement) this.targets.get(target); if (element != null) element.paused = false; /添加動作 public void addAction(Action action, Node target, boolean paused) assert (action != null) : Argument action must be non-null; assert (target != null) : Argument target must be non-null; HashElement element = (HashElement) this.targets.get(target); if (element = null) element = new HashElement(target, paused); this.targets.put(target, element); actionAlloc(element); assert (!element.actions.contains(action) : runAction: Action already running; element.actions.add(action); /開始動作 action.start(target); /移除所有動作 public void removeAllActions() for (HashElement element : this.targets.values() removeAllActions(element.target); /移除指定節(jié)點的所有動作 public void removeAllActions(Node target) if (target = null) return; /先找到指定節(jié)點 HashElement element = (HashElement) this.targets.get(target); if (element != null) element.actions.clear(); deleteHashElement(element); /移除指定動作 public void removeAction(Action action) /先找到動作的源目標 HashElement element = (HashElement) this.targets.get(action .getOriginalTarget(); if (element != null) int i = element.actions.indexOf(action); if (i != Action.INVALID_TAG) removeAction(i, element); /移除指定 public void removeAction(int tag, Node target) assert (tag != Action.INVALID_TAG) : Invalid tag; HashElement element = (HashElement) this.targets.get(target); if (element = null) | (element.actions = null) return; int limit = element.actions.size(); for (int i = 0; i limit; +i) Action a = (Action) element.actions.get(i); if (a.getTag() = tag) & (a.getOriginalTarget() = target) removeAction(i, element); /得到指定目標的指定動作 public Action getAction(int tag, Node target) assert (tag != Action.INVALID_TAG) : Invalid tag; HashElement element = (HashElement) this.targets.get(target); if (element != null) & (element.actions != null) int limit = element.actions.size(); for (int i = 0; i limit; +i) Action a = (Action) element.actions.get(i); if (a.getTag() = tag) return a; return null; /得到運行中的動作的數(shù)量 public int getRunningActionCount(Node target) HashElement element = (HashElement) this.targets.get(target); if (element != null) return (element.actions != null) ? element.actions.size() : 0; return 0; /計時 public void tick(float dt) for (HashElement currentTarget : this.targets.values() if (!currentTarget.paused) for (int actionIndex = 0; actionIndex currentTarget.actions.size(); +actionIndex) /取得動作 Action currentAction = (Action) currentTarget.actions .get(actionIndex); /設置單步執(zhí)行 currentAction.step(dt); /如果動作完成則調用所指定的回調函數(shù) if (currentAction.isDone() currentAction.stop(); if (currentAction.getCallback() != null) currentAction.getCallback().onDone(currentAction); removeAction(currentAction); /沒有動作就清楚 if (currentTarget.actions.size() = 0) deleteHashElement(currentTarget); static class HashElement /動作列表 CopyOnWriteArrayList actions; /目標節(jié)點 Node target; /是否暫停 boolean paused; HashElement(Node t, boolean p) this.target = t; this.paused = p; public String toString() String s = target= + this.target + , paused= + this.paused + , actions= + this.actions + n; for (Action a : this.actions) s = s + a.toString() + n; return s; 大家可以看到HashElement的定義正如我們所說，包含一個節(jié)點的所有動畫序列，然后整個ActionManager就應該包含每一個節(jié)點，因此使用了ConcurrentHashMap來表示這所有節(jié)點的所有動畫。大家可以看到我們在構建動作管理器對象時創(chuàng)建了一個計時器，該計時器會不停的調用tick函數(shù)，因此我們在tick函數(shù)中就需要先去的當前執(zhí)行動畫的節(jié)點，但后在找到該節(jié)點正在執(zhí)行的動畫（一個節(jié)點可以同時執(zhí)行多個動畫，或者后面即將介紹的組合動畫），最后通過step函數(shù)來設置動畫的單步執(zhí)行，同時我們在tick函數(shù)中就可以時刻檢查當前動畫是否結束，如果結束就調用動作類（Action）中的回調接口中的函數(shù)onDone。另外的一些操作就比較簡單了，就是從動畫管理器中添加、刪除動畫,當添加一個動畫時，我們就將對該動畫調用start函數(shù)來觸發(fā)開始動畫操作。時間動畫（FiniteTimeAction）“時間動畫”這個標題或許概括得并不完善，實際上該類用于表示在有限時間內可以完成的動作，即有限時間動畫，當然也就對應會有無限時間動畫了，比如后面我們要給大家介紹的永久不停的動畫就屬于無限時間動畫。首先我們分析該類屬于動作范圍，所以它將繼承自Action類，在因為他有一段有限的時間限制，所以我們需要一個表示動畫時間的變量，另外：同樣還有很多動畫都需要在制定時間內完成，所以它還是我們封裝的一個基類，有了這些條件下面來看我們的具體實現(xiàn)，如代碼清單5-3所示。代碼清單5-3：FiniteTimeAction實現(xiàn)view plaincopy to clipboardprint?1. /用于表示在有限時間內可以完成的動作。 2. publicabstractclassFiniteTimeActionextendsAction 3. /執(zhí)行動畫的時間限制 4. protectedfloatmDuration; 5. protectedFiniteTimeAction(floatduration) 6. this.mDuration=duration; 7. 8. publicfloatgetDuration() 9. returnthis.mDuration; 10. 11. publicvoidsetDuration(floatduration) 12. this.mDuration=duration; 13. 14. /用于表示在有限時間內可以完成的動作。 public abstract class FiniteTimeAction extends Action /執(zhí)行動畫的時間限制 protected float mDuration; protected FiniteTimeAction(float duration) this.mDuration = duration; public float getD