Android游戏开发十日通（6）- 太空大战

今天要学习的是coscos2d-x官网索引的一篇初级游戏教程。作为小白的入门，再适合不过了。
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大师的源码

环境：
lubuntu 13.10 32bit  Android 4.1 cocos2d-x 2.2
下面就一步步来完成。

1.创建工程

创建项目
终端进入 cocos2d-x-2.2/tools/project-creator/ ，执行
./create_project.py -project SpaceGame -package com.maclab.SpaceGame -language cpp
在 /cocos2d-x-2.2/projects/SpaceGame 中就有创建好的各平台的工程模板。

修改proj.android 下build_native.sh，添加一行指定NDK_ROOT

在eclipse中导入proj.android 工程，记得不要勾Copy to Project into workspace.

如果之前未将 /cocos2d-x-2.2/cocos2dx/platform/android/java 导入，在这里要导入。

创建软链接，终端进入 pro.android，执行命令：
ln -s ../Resources ./Resources
在Eclipse中刷新工程，Resources文件夹就出现了。

换一个狂拽酷炫点的图标



将android工程中res文件夹下的icon.png换成这个就可以了。

在项目上右击，run as->android application
一切顺利的话工程就创建好了，如果没法运行，检查cocos2dx是否配置好。

2.拷贝资源文件

将下载好的资源文件挨个拷贝到Resources文件夹中，注意Classes 文件夹不要拷贝，fonts文件夹合并就好。

3.添加一个小飞机 

先将HelloWorldScence.cpp中的
USING_NS_CC;
移动到HelloWorldScence.h中，这样定义成员的时候就不用老加上命名空间了。
首先在HelloWorld.h中添加两个成员：
private:
CCSpriteBatchNode* batchNode;
CCSprite* ship;
然后在init的时候初始化这俩个成员：
batchNode = CCSpriteBatchNode::create("Spritesheets/Sprites.pvr.ccz");
this->addChild(batchNode);
CCSpriteFrameCache::sharedSpriteFrameCache()->addSpriteFramesWithFile("Spritesheets/Sprites.plist");

ship = CCSprite::createWithSpriteFrameName("SpaceFlier_sm_1.png");

ship->setPosition(ccp(origin.x + visibleSize.width * 0.1,
origin.y + visibleSize.height * 0.5));
batchNode->addChild(ship,1);
分别编译linux版本和android 版本 ，效果如下：

4.添加卷轴滚动的背景

在头文件中继续添加几个相关的private成员:
CCParallaxNode *backgroundNode;
CCSprite *spacedust1;
CCSprite *spacedust2;
CCSprite *planetsunrise;
CCSprite *galaxy;
CCSprite *spacialanomaly;
CCSprite *spacialanomaly2;
还是在init() 中对它们进行初始化，把整个场景搭建起来：
这里用到了CCParallaxNode类，用它来实现背景，可以加强背景的层次感，在进行背景卷动的时候，可以实现越近的背景卷动得越快，越远越慢。(想想在火车上 向外看窗外的景色)
// 1) Create the CCParallaxNode
backgroundNode = CCParallaxNode::create();
this->addChild(backgroundNode, -1);

// 2) Create the sprites will be added to the CCParallaxNode
spacedust1 = CCSprite::create("Backgrounds/bg_front_spacedust.png");
spacedust2 = CCSprite::create("Backgrounds/bg_front_spacedust.png");
planetsunrise = CCSprite::create("Backgrounds/bg_planetsunrise.png");
galaxy = CCSprite::create("Backgrounds/bg_galaxy.png");
spacialanomaly = CCSprite::create("Backgrounds/bg_spacialanomaly.png");
spacialanomaly2 = CCSprite::create("Backgrounds/bg_spacialanomaly2.png");

// 3) Determine relative movement speeds for space dust and background
CCPoint dustSpeed = ccp(0.1, 0.1);
CCPoint bgSpeed = ccp(0.05, 0.05);

// 4) Add children to CCParallaxNode
backgroundNode->addChild(spacedust1, 0, dustSpeed, ccp(0,visibleSize.height/2) ); // 2
backgroundNode->addChild(spacedust2, 0, dustSpeed, ccp( spacedust1->getContentSize().width,visibleSize.height/2));
backgroundNode->addChild(galaxy, -1, bgSpeed, ccp(0, visibleSize.height * 0.7));
backgroundNode->addChild(planetsunrise, -1 , bgSpeed, ccp(600, visibleSize.height * 0));
backgroundNode->addChild(spacialanomaly, -1, bgSpeed, ccp(900, visibleSize.height * 0.3));
backgroundNode->addChild(spacialanomaly2, -1, bgSpeed, ccp(1500, visibleSize.height * 0.9));
编译运行之后的效果：

5.卷动背景

原理就是每一Frame将背景向后移动一定的距离，也就是背景图片以一定的速度运动。
在头文件中添加update函数，将其声明为似有成员函数，这个函数是会自动调用的。
private:
// scheduled Update
void update(float dt);
函数实现如下：
void HelloWorld::update(float dt)
{
CCPoint backgroundScrollVert = ccp(-1000,0);
backgroundNode->setPosition(ccpAdd(backgroundNode->getPosition(), ccpMult(backgroundScrollVert, dt)));
}
在init()中添加一句
this->scheduleUpdate();
这样背景就会不断地往后走，造成飞机在往前飞的假象，但有个问题，背景跑一会儿之后就不见了，因为没有循环显示。

而CCParallaxNode也没有对应的循环的方法，这里就要自定义类了。这里自定义一个CCParallaxNodeExtras类，继承 CCParallaxNode。主要是添加一个 incrementOffset() 方法，用户实现循环显示。
CCParallaxNodeExtras.h

#ifndef Cocos2DxFirstIosSample_CCParallaxNodeExtras_h
#define Cocos2DxFirstIosSample_CCParallaxNodeExtras_h

#include "cocos2d.h"

USING_NS_CC;

class CCParallaxNodeExtras : public CCParallaxNode {

public :

// Need to provide a constructor
CCParallaxNodeExtras();

// just to avoid ugly later cast and also for safety
static CCParallaxNodeExtras * node();

// Facility method (it’s expected to have it soon in COCOS2DX)
void incrementOffset(CCPoint offset, CCNode* node);
} ;

#endif
CCParallaxNodeExtras.cpp

#include "CCParallaxNodeExtras.h"

// Hack to access CCPointObject (which is not a public class)
class CCPointObject : CCObject {
CC_SYNTHESIZE(CCPoint, m_tRatio, Ratio)
CC_SYNTHESIZE(CCPoint, m_tOffset, Offset)
CC_SYNTHESIZE(CCNode *, m_pChild, Child) // weak ref
};

// Need to provide a constructor
CCParallaxNodeExtras::CCParallaxNodeExtras() {
CCParallaxNode(); // call parent constructor
}

CCParallaxNodeExtras * CCParallaxNodeExtras::node() {
return new CCParallaxNodeExtras();
}

void CCParallaxNodeExtras::incrementOffset(CCPoint offset,CCNode* node){
for( unsigned int i = 0; i < m_pParallaxArray->num; i++) {
CCPointObject *point = (CCPointObject *)m_pParallaxArray->arr[i];
CCNode * curNode = point->getChild();
if( curNode->isEqual(node) ) {
point->setOffset( ccpAdd(point->getOffset(), offset) );
break;
}
}
}

在这里还定义了一个内部类CCPointObject，关于CC_SYNTHESIZEz这个宏
#define CC_PROPERTY(varType, varName, funName)\
protected: varType varName;\
public: virtual varType get##funName(void);\
public: virtual void set##funName(varType var);
incrementOffset函数的作用就是将子node移动一个偏移量。

对原HelloWorldScence.cpp进行一定的修改,首先backgroundNode的声明要修改：
CCParallaxNodeExtras *backgroundNode;
其初始化变为
backgroundNode = CCParallaxNodeExtras::node();
在update()的最后添加下面的代码作为检测，
CCArray *spaceDusts = CCArray::arrayWithCapacity(2) ;
spaceDusts->addObject(_spacedust1) ;
spaceDusts->addObject(_spacedust2) ;
for ( int ii = 0 ; ii <spaceDusts->count() ; ii++ ) {
CCSprite * spaceDust = (CCSprite *)(spaceDusts->objectAtIndex(ii)) ;
float xPosition = _backgroundNode->convertToWorldSpace(spaceDust->getPosition()).x ;
float size = spaceDust->getContentSize().width ;
if ( xPosition < -size ) {
_backgroundNode->incrementOffset(ccp(spaceDust->getContentSize().width*2,0),spaceDust) ;
}
}

CCArray *backGrounds = CCArray::arrayWithCapacity(4) ;
backGrounds->addObject(_galaxy) ;
backGrounds->addObject(_planetsunrise) ;
backGrounds->addObject(_spacialanomaly) ;
backGrounds->addObject(_spacialanomaly2) ;
for ( int ii = 0 ; ii <backGrounds->count() ; ii++ ) {
CCSprite * background = (CCSprite *)(backGrounds->objectAtIndex(ii)) ;
float xPosition = _backgroundNode->convertToWorldSpace(background->getPosition()).x ;
float size = background->getContentSize().width ;
if ( xPosition < -size ) {
_backgroundNode->incrementOffset(ccp(2000,0),background) ;
}
}
修改proj.linux/MakeFile,将新添加的 cpp 索引进来。
SOURCES = main.cpp \
../Classes/AppDelegate.cpp \
../Classes/HelloWorldScene.cpp\
../Classes/CCParallaxNodeExtras.cpp
编译运行


android版本的编译需要修改proj.android/jni/Android.mk
LOCAL_SRC_FILES := hellocpp/main.cpp \
../../Classes/AppDelegate.cpp \
../../Classes/HelloWorldScene.cpp\
../../Classes/CCParallaxNodeExtras.cpp

5.夜空中最亮的星

我们还可以在场景中添加一些星空的效果，可以用内置的粒子系统来实现，在init() 的后面添加下面的语句：
//Add some stars
HelloWorld::addChild(CCParticleSystemQuad::create("Particles/Stars1.plist"));
HelloWorld::addChild(CCParticleSystemQuad::create("Particles/Stars2.plist"));
HelloWorld::addChild(CCParticleSystemQuad::create("Particles/Stars3.plist"));
编译后运行

6.控制小飞机

这里用到了移动设备的重力传感器。cocos2d-x对加速计进行了封装，我们可以不用关心具体平台api，直接使用抽象后的加速计api就可以了。
首先是要实现基类的关于传感器的虚函数，在头文件中添加：
virtual void didAccelerate(CCAcceleration* pAccelerationValue);

然后在cpp中添加其实现：void HelloWorld::didAccelerate(CCAcceleration* pAccelerationValue) {
#define KFILTERINGFACTOR 0.1
#define KRESTACCELX -0.6
#define KMAXDIFFY 0.2
#define KMAXDIFFX 0.1

double rollingX = 0.0;
double rollingY = 0.0;

// Cocos2DX inverts X and Y accelerometer depending on device orientation
// in landscape mode right x=-y and y=x !!! (Strange and confusing choice)
//exchange value
float tmp;
tmp = pAccelerationValue->x;
pAccelerationValue->x = pAccelerationValue->y;
pAccelerationValue->y = tmp;

rollingX = (pAccelerationValue->x * KFILTERINGFACTOR);
rollingY = (pAccelerationValue->y * KFILTERINGFACTOR);
float accelX = pAccelerationValue->x - rollingX;
float accelY = pAccelerationValue->y - rollingY;
CCSize winSize = CCDirector::sharedDirector()->getWinSize();
float accelDiffx = accelX - KRESTACCELX;
float accelDiffy = accelY;
float accelFractionx = accelDiffx / KMAXDIFFX;
float accelFractiony = accelDiffy / KMAXDIFFY;
shipPointsPerSecY = 0.5 * winSize.height * accelFractionx;
shipPointsPerSecX = 0.5 * winSize.width * accelFractiony;
}


这个函数在每次检测到传感器的信息之后就会回调，传回一个CCAcceleration对象，这里只要x方向的值就可以了。注意这里还对传感器的值进行了一定的处理，让小飞机有一种飞行的感觉，同时速度是和屏幕大小对应的，算是多设备匹配的一个trick。

接下来在update() 中更行飞船的位置，在后面添加下面的代码：
CCSize winSize = CCDirector::sharedDirector()->getWinSize();
float maxY = winSize.height - ship->getContentSize().height/2;
float minY = ship->getContentSize().height/2;
float maxX = winSize.width - ship->getContentSize().width/2;
float minX = ship->getContentSize().width/2;

float diffy = (shipPointsPerSecY * dt);
float diffx = (shipPointsPerSecX * dt);
float newY = ship->getPosition().y + diffy;
float newX = ship->getPosition().x + diffx;
newY = MIN(MAX(newY, minY), maxY);
newX = MIN(MAX(newX, minX), maxX);
ship->setPosition(ccp(newX, newY));


最后就是启动传感器的检测了，在init()中添加：

this->setAccelerometerEnabled(true);
这个功能只能在真机中测试。

7.添加小行星

在HelloWorld.h中添加几个私有成员变量，
CCArray* asteroids;
int nextAsteroid;
float nextAsteroidSpawn;
第一个用来存储小行星，第二个用来索引，第三个用来记录小行星出现的间隔时间。
添加几个public辅助函数：
//For get random float value
float randomValueBetween(float low, float high);

//Set visibility of Node
void setInvisible(CCNode * node);

//Get millisecs current sys-time
float getTimeTick();

在init()中对成员进行初始化：
//init asteroids
asteroids = new CCArray();
//Store asteroids
for(int i = 0; i < 15; ++i) {
CCSprite *asteroid = CCSprite::createWithSpriteFrameName("asteroid.png");
asteroid->setVisible(false);
batchNode->addChild(asteroid);
asteroids->addObject(asteroid);
}
nextAsteroid = 0;
nextAsteroidSpawn = 0.0;
接下来是函数的实现，都比较简单。
float HelloWorld::randomValueBetween(float low, float high) {
return (((float) 2 * rand() / 0xFFFFFFFFu) * (high - low)) + low;
}

float HelloWorld::getTimeTick() {
timeval time;
gettimeofday(&time, NULL);
unsigned long millisecs = (time.tv_sec * 1000) + (time.tv_usec/1000);
return (float) millisecs;
}

void HelloWorld::setInvisible(CCNode * node) {
node->setVisible(false);
}
最后在update()中更新小行星：
//Set asteroids
float curTimeMillis = getTimeTick();
if (curTimeMillis > nextAsteroidSpawn) {

float randMillisecs = randomValueBetween(0.20,1.0) * 1000;
nextAsteroidSpawn = randMillisecs + curTimeMillis;

float randY = randomValueBetween(0.0,winSize.height);
float randDuration = randomValueBetween(2.0,10.0);

CCSprite *asteroid = (CCSprite *)asteroids->objectAtIndex(nextAsteroid);
nextAsteroid++;

if (nextAsteroid >= (int)asteroids->count())
nextAsteroid = 0;

asteroid->stopAllActions();
asteroid->setPosition( ccp(winSize.width+asteroid->getContentSize().width/2, randY));
asteroid->setVisible(true);
asteroid->runAction(CCSequence::create(CCMoveBy::create(randDuration, ccp(-winSize.width-asteroid->getContentSize().width, 0)), CCCallFuncN::create(this, callfuncN_selector(HelloWorld::setInvisible)), NULL // DO NOT FORGET TO TERMINATE WITH NULL (unexpected in C++)
));
}
编译运行。

8.发射激光

和小行星的添加类似，首先修改头文件
CCArray* shipLasers;
int nextShipLaser;
在init中初始化：
//init lasers
shipLasers = new CCArray();
for(int i = 0; i < 5; ++i)
{
CCSprite *shipLaser = CCSprite::createWithSpriteFrameName("laserbeam_blue.png");
shipLaser->setVisible(false);
batchNode->addChild(shipLaser);
shipLasers->addObject(shipLaser);
}
this->setTouchEnabled(true);
nextShipLaser = 0;

9.简单的碰撞检测

这里的碰撞检测包括两个部分：激光和小行星的碰撞，飞机和小行星的碰撞。
首先添加一个私有成员，用于记录飞机的生命值。
int lives;
在init()添加对其的初始化：
lives = 3;

在update()中添加检测的操作：
//Collision Detection
//Asteroids
CCObject* asteroid;
CCObject* shipLaser;
CCARRAY_FOREACH(asteroids, asteroid){
if (!((CCSprite *) asteroid)->isVisible() )
continue;
CCARRAY_FOREACH(shipLasers, shipLaser){
if (!((CCSprite *) shipLaser)->isVisible())
continue;
if (((CCSprite *) shipLaser)->boundingBox().intersectsRect(((CCSprite *)asteroid)->boundingBox()) ) {
((CCSprite *)shipLaser)->setVisible(false);
((CCSprite *)asteroid)->setVisible(false);
continue;
}
}
if (ship->boundingBox().intersectsRect(((CCSprite *)asteroid)->boundingBox()) ) {
((CCSprite *)asteroid)->setVisible(false);
ship->runAction( CCBlink::create(1.0, 9));
lives--;
}
}

运行的效果是子弹或者飞船碰到小行星，小行星都会消失，飞船的话会闪动。

10.终止游戏

理论上当飞机生命没有的时候，游戏就要结束了。
这里游戏的胜利条件是坚持了60s，失败条件是飞机被撞击了三次。
添加一个枚举声明，表示游戏结束的原因：
typedef enum {
WIN,
LOSE
} EndReason;


添加私有成员：
double gameOverTime;
bool gameOver;
还有两个相关的public 方法：
//Called when game ended
void endScene(EndReason endReason);

//Restart game
void restartTapped();
实现如下：
void HelloWorld::restartTapped() {
CCDirector::sharedDirector()->replaceScene
(CCTransitionZoomFlipX::create(0.5, this->scene()));
// reschedule
this->scheduleUpdate();
}

void HelloWorld::endScene( EndReason endReason ) {
if (gameOver)
return;
gameOver = true;

CCSize winSize = CCDirector::sharedDirector()->getWinSize();
char message[10] = "You Win";
if ( endReason == LOSE)
strcpy(message,"You Lose");
CCLabelBMFont * label ;
label = CCLabelBMFont::create(message, "fonts/Arial.fnt");
label->setScale(0.1);
label->setPosition(ccp(winSize.width/2 , winSize.height*0.6));
this->addChild(label);

CCLabelBMFont * restartLabel;
strcpy(message,"Restart");
restartLabel = CCLabelBMFont::create(message, "fonts/Arial.fnt");
CCMenuItemLabel *restartItem = CCMenuItemLabel::create(restartLabel, this, menu_selector(HelloWorld::restartTapped) );
restartItem->setScale(0.1);
restartItem->setPosition( ccp(winSize.width/2, winSize.height*0.4));

CCMenu *menu = CCMenu::create(restartItem, NULL);
menu->setPosition(CCPointZero);
this->addChild(menu);

// clear label and menu
restartItem->runAction(CCScaleTo::create(0.5, 1.0));
label ->runAction(CCScaleTo::create(0.5, 1.0));
// Terminate update callback
this->unscheduleUpdate();
}

当游戏结束的时候，调用endScence方法现实结束提示的文字和按钮，可以选择重新再来，调用restartTapped.
运行效果如下：

11.来点音效

游戏中的音效可以为游戏添色不少。
首先将苹果的caf格式转换成android支持的wav.终端cd到工程目录下的 Resources/Sounds ,执行下面的命令（事先装好ffmpeg）
ffmpeg -i SpaceGame.caf SpaceGame.wav
ffmpeg -i explosion_large.caf explosion_large.wav
ffmpeg -i  laser_ship.caf laser_ship.wav

顺利的话Sounds文件夹下面就生成了转好码的音频文件了。

在HelloWorld.h 中添加头文件和命名空间：
#include "SimpleAudioEngine.h"

using namespace CocosDenshion;

在init() 中加入对音效的初始化，这里播放背景乐，同时预加载小行星爆炸的音效和发射激光的音效。
SimpleAudioEngine::sharedEngine()->playBackgroundMusic("SpaceGame.wav",true);
SimpleAudioEngine::sharedEngine()->preloadEffect("explosion_large.wav");
SimpleAudioEngine::sharedEngine()->preloadEffect("laser_ship.wav");


在碰撞检测中对应位置加入
SimpleAudioEngine::sharedEngine()->playEffect("Sounds/explosion_large.wav");
播放爆炸的声音。
在触摸函数中添加
SimpleAudioEngine::sharedEngine()->playEffect("Sounds/laser_ship.wav");
播放发射激光的声音。
发现linux版本不能正常编译，报错：
fatal error: SimpleAudioEngine.h: No such file or directory compilation terminated.

修改proj.linux/MakeFile
EXECUTABLE = SpaceGame

INCLUDES = -I.. -I../Classes \
-I$(COCOS_ROOT)/CocosDenshion/include

SOURCES = main.cpp \
../Classes/AppDelegate.cpp \
../Classes/HelloWorldScene.cpp\
../Classes/CCParallaxNodeExtras.cpp

COCOS_ROOT = ../../..
include $(COCOS_ROOT)/cocos2dx/proj.linux/cocos2dx.mk

SHAREDLIBS += -lcocos2d -lcocosdenshion
COCOS_LIBS = $(LIB_DIR)/libcocos2d.so

$(TARGET): $(OBJECTS) $(STATICLIBS) $(COCOS_LIBS) $(CORE_MAKEFILE_LIST)
@mkdir -p $(@D)
$(LOG_LINK)$(CXX) $(CXXFLAGS) $(OBJECTS) -o $@ $(SHAREDLIBS) $(STATICLIBS)

$(OBJ_DIR)/%.o: %.cpp $(CORE_MAKEFILE_LIST)
@mkdir -p $(@D)
$(LOG_CXX)$(CXX) $(CXXFLAGS) $(INCLUDES) $(DEFINES) $(VISIBILITY) -c $< -o $@

$(OBJ_DIR)/%.o: ../%.cpp $(CORE_MAKEFILE_LIST)
@mkdir -p $(@D)
$(LOG_CXX)$(CXX) $(CXXFLAGS) $(INCLUDES) $(DEFINES) $(VISIBILITY) -c $< -o $@


主要是搜索路径和库的链接。然后linux版本就可以编译了。
android版本直接编译运行即可。

到此为止，已经基本完成了一个声色俱全的移动平台游戏了~

To be continue

可以做的还有很多，比如
1.给飞机添加血量的显示；
2.添加爆炸的动画；
3.添加敌机；
4.遭遇大boss
...

参考

Cocos2D-X Tutorial for iOS and Android: Space Game