第3章 游戏程序的基本框架

1、4 2 5 1 1 0011 0010 1010 1101 0001 0100 1011 第3章 游戏程序的基本框架 4 2 5 1 1 0011 0010 1010 1101 0001 0100 1011 内容提要 游戏循环 双缓冲机制 游戏程序框架 多线程机制 Applet游戏框架 4 2 5 1 1 0011 0010 1010 1101 0001 0100 1011 问题导入：绘制一个小球 回顾:Java2D绘图框架 (参见例3_1) 提问:如何使其移动? 回答:移动图形显示 游戏的最基本特征游戏的最基本特征 4 2 5 1 1 0011 0010 1010 1101 0001 010

2、0 1011 进一步提问:如何移动图形显示? 回答:不断地改变图形显示的位置,并重新绘 制在屏幕上 那么:技术上如何实现? 回答: 使用程序的循环结构, While() 改变小球坐标; 重新绘制; 4 2 5 1 1 0011 0010 1010 1101 0001 0100 1011 1.移动的小球 提问:while()循环放在何处? 选择1:放在主类(GameFrame) 选择2:放在子类(drawBall) 步骤步骤a:a:添加gameLoop()方法 public void gameLoop() while(true) x+; repaint(); 步骤步骤b:b:在主类中调用draw

3、Ball对象的gameLoop()方法 改变小球绘制的坐标值改变小球绘制的坐标值 重新绘制屏幕重新绘制屏幕 游戏的本质游戏的本质-死循环死循环! 要点要点1: AWT图形绘制机制图形绘制机制 4 2 5 1 1 0011 0010 1010 1101 0001 0100 1011 操作并演示:加入gameLoop()方法 问题1:为什么没有显示小球? 原因:循环执行得太快,导致repait请求无 法及时响应 解决:加入空循环 问题2:为什么不能直接调用paint() 原因:repaint()方法能调用update()方法 清屏 (参见例3_2) 4 2 5 1 1 0011 0010 1010

4、 1101 0001 0100 1011 AWT图形绘制机制 图形绘制代码放置在组件的paint()方法中 程序不能直接调用paint()方法来绘制组件,而 需调用组件的repaint()方法来重绘该组件 repaint()首先调用update()方法,然后调用 paint()方法,默认的update()将进行清屏操作 当多个repaint请求同时作用在同一个组件上 时,由于事件处理线程无法及时作出响应,将导 致合并为一个repait请求 4 2 5 1 1 0011 0010 1010 1101 0001 0100 1011 问题3:为什么屏幕闪烁? 原因:在同一个绘图表面上反复绘制并擦除

5、解决:使用双缓冲机制(要点2) 离屏渲染离屏渲染 (Render to Off-Screen) 前屏显示前屏显示 (Draw to On-Screen) 4 2 5 1 1 0011 0010 1010 1101 0001 0100 1011 离屏渲染操作: 步骤a:建立一个Image对象,并获取其Graphics对 象(图象缓冲区) Image im; im=creatImage(width,height); Graphics dbg=im.getGraphics(); 步骤b:在Image上渲染图形 dbg.setColor(Color.blue); dbg.fillOval(x, y,

6、diameter, diameter); 4 2 5 1 1 0011 0010 1010 1101 0001 0100 1011 前屏显示操作: 步骤a:获取当前屏幕的Graphics对象 Graphics g = this.getGraphics(); 步骤b:绘制Image图象缓冲区中的内容 g.drawImage(im,0,0,null); 步骤c:释放当前屏幕的Graphics对象 g.dispose(); (参见例3_3) 4 2 5 1 1 0011 0010 1010 1101 0001 0100 1011 实现更加复杂的移动 改进1:斜向移动 改进2:小球移出边界后从另一边出

7、来 改进3:随机移动 改进4:弹跳(作业) 使用使用Random类类 4 2 5 1 1 0011 0010 1010 1101 0001 0100 1011 2.游戏的运行框架 对gameLoop()中的代码进行封装: gameLoop() while(true) gameUpdate(); gameRender(); gamePaint(); (参见例3_4) 更新游戏逻辑更新游戏逻辑 离屏渲染离屏渲染 前屏绘制前屏绘制 要点要点3:游戏框架游戏框架 4 2 5 1 1 0011 0010 1010 1101 0001 0100 1011 3.创建新的线程 为何创建新线程? 作用1:减轻主

8、线程压力,提高执行效率 主线程用于响应用户事件 子线程-用于处理游戏循环 创建步骤: a. 在drawBall类上实现Runnable接口 b. 将游戏循环放置在run()方法中 c.实例化线程并启动(Thread.start() 4 2 5 1 1 0011 0010 1010 1101 0001 0100 1011 作用2:获得稳定的FPS(帧速率) (要点4) Tread.sleep(sleepTime); 如何合理设置sleepTime? (参见例3_5) 另外的选择: 使用TimerTask类(自学) 在屏幕绘图一在屏幕绘图一 次称为一帧次称为一帧, FPS表示每秒表示每秒 绘制的帧数绘制的帧数, 5080较合适较合适 4 2 5 1 1 0011 0010 1010 1101 0001 0100 1011 4.移植到Applet版本 继承Applet类,并实现Runnable接口 重载线程的run()方法,加入游戏循环代 码 重载A(),初始化 重载Applet.start(),建立并启动线程 重载Applet.stop(),终止线程 (参见例3_6) 4 2 5 1 1 0011 0010 1010 1101 0001 0100