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J2ME專業手機游戲開發基礎(1)

編輯：J2ME

游戲是什麼呢？在游戲中，往往是顯示各種各樣的畫面，玩家可以做一些設定好的控制，畫面根據玩家的控制有所變化。從這兒可以看出，游戲至少需要三個功能－顯示畫面，接受玩家輸入和對輸入產生反饋。這就是常說的渲染，輸入輸出和邏輯三個模塊。將這三個模塊組合在一起有很多方法。比如事件驅動－畫面保持不變直到接受到輸入事件，程序進行邏輯運算然後改變畫面。而游戲往往不是這樣，游戲是時間驅動的。也就是說無論有沒有輸入，游戲都在不停的循環－檢查是否有輸入，運行邏輯，渲染畫面。這裡我多說一句，其實什麼樣的結構並不能區別一個程序是不是游戲，其實只要可以互動娛樂的程序就可以稱為游戲，也不一定要用時間驅動，但采用時間驅動是專業游戲的普遍做法，也是很容易接受的方法－因為從一定程度上講，游戲很像電影，隨著時間流逝畫面在改變。

既然是時間驅動，游戲中就會有幀的概念。所謂幀就是某個時刻顯示在屏幕上的畫面。從整體上看，游戲就是一系列的幀不斷播放著，像動畫片一樣，不過玩家可以通過交互改變播放的內容。而我們開發游戲的主要任務就是安排每一幀的內容。在每一次游戲循環中，我們需要搜集玩家的輸入、運行邏輯以更新游戲的數據、根據更新後的數據安排下一幀顯示的內容。所以一個最簡單的游戲結構就是：

0 初始化游戲
1 是否結束游戲（Yes:轉到6)
2 搜集玩家輸入信息
3 運行游戲邏輯
4 更新下一幀，顯示下一幀
5 回到1
6 清理，結束游戲

這是一個最基本的結構，特別對於比較簡單的J2ME游戲來說，這個結構更加有代表性。下面我們將分別講述專業手機游戲如何實現這個結構中的各個內容。

游戲循環的實現

我們需要一個進入後就一直循環下去直到游戲結束的結構。線程正好可以實現。最通常的做法是讓Canvas實現Runnable接口。於是我們就可以實現run方法。下面是一個run方法簡化版：

public void run()
{
   exitMidlet = false ;
    long startTime = 0 ;
   long timeCount = 0 ;
   gameInit() ;
   int curKey = 0 ;
   while (!exitMidlet) {
 startTime = System.currentTimeMillis(); 
 //acquire key
 acquireKey() ;
 //call game loop
 gameLoop() ;
 //repaint the screen
 repaint();
 serviceRepaints(); 
frameCount++ ;  
//lock fps  
 timeCount = MIN_DELAY - (System.currentTimeMillis() - startTime);
 timeCount = (timeCount<1)?1:timeCount ;  
 try {
      Thread.sleep(timeCount);
 } catch (InterruptedException ex) {}
   }
   endMidlet() ;
}

看到我們的while循環了嗎？除非在程序邏輯中設定exitMidlet為true－那是當玩家選擇了退出游戲，我們的游戲將一直運行下去。在while循環之前，gameInit方法的作用是進行游戲初始化－比如初始化變量值，載入全局數據，生成全局對象等。在while循環中，我們先是調用了acquireKey方法，這個方法將鍵盤輸入信息進行緩沖以便邏輯中判斷按鍵狀態，下面講會講到鍵盤緩沖。gameLoop是我們游戲的主體，每幀中的邏輯運算，圖形處理都在這裡面進行。然後是repaint和serviceRepaints，刷新屏幕－新的一幀呈現在屏幕上。最後當跳出while之後，我們執行endMidlet結束這個Midlet。endMidlet的內容只是調用了destroyApp和notifyDestroyed方法。好了整個游戲循環就是這樣了，下面講分別講述鍵盤緩沖和gameLoop如何組織。不過再這之前先讓我解釋下lock fps。FPS就是Frame per second。為了防止游戲在不同的機器上速度變化太大，我們設定一個最大的FPS值，或者說設置一個每幀至少要花費的時間（這裡的MIN_DELAY）。比如我們設置MIN_DELAY＝50，那麼max FPS = 1000/50 = 20 幀/秒。鎖定FPS有多種方法，這裡的方法是判斷如果一幀所有的時間還沒達到最大時間，那麼就讓線程sleep一會兒。順便在說一下FPS的計算，顧名思義用1000除以一幀所有時間即可，不過要注意的是，一般計算的FPS是平均FPS，所以FPS=累計幀數*1000/累計花費時間。

鍵盤緩沖

搜集玩家輸入信息是一個很重要的內容，我們知道J2ME中可以在keyPressed和keyReleased事件中處理按鍵內容，但這樣勢必將邏輯代碼分散與gameLoop和keyPressed中。如果你說將所有邏輯代碼放在keyPressed中，那可不行，因為keyPressed只有在按鍵的時候才產生，而即使沒有按鍵游戲也有很多邏輯運算要做。所以專業游戲開發中采用鍵盤緩沖將按鍵信息存起來，然後在gameLoop中就可以判斷這一幀按鍵的狀態，利用按鍵緩沖，除了可以判斷一個鍵是否按下松開，還可以判斷一個鍵是否一直被按住了，甚至可以判斷組合鍵。不過在這裡，我只介紹一種最簡單的按鍵緩沖。由於篇幅所限，只講述原理並不給出具體代碼。

首先我們需要一個數據結構存儲按鍵信息。你可以為每個鍵用一個bool值存儲它的狀態，不過專業一點的做法是用一個位表示一個鍵的狀態，一個int有32個位，足夠表示大多數手機的所有按鍵了。因為我們要判斷鍵是否按下或松開，為了方便，我們再用2個整數記錄這兩種狀態。所以現在我們一共有三個int了：

static int key , pressedKey, releasedKey ;

OK! 有了存儲的地方，我們還需要一些常量表示每個位，我們設定key中某個位為0表示某鍵沒有按下，為1表示按下。如果用第1位表示0鍵，第2位表示1鍵，那麼可以這樣設置常量：

final static int GKEY_0=1<<0, GKEY_1=1<<1 ;

明白了嗎？這些常量是用來指定某個位用的，比如GKEY_1其實就是第2為1其它位均為0的一個整數。如果還不明白，先看下面的。

keyPressed和keyReleased裡將分別將按下的鍵和松開的鍵進行記錄。

public void keyPressed(int keyCode) 
     {
   int value = getKeyValue(keyCode) ;
   key |= value ;
   pressedKey |= value ;
     }
public void keyReleased(int keyCode) 
     {
   int value = getKeyValue(keyCode) ;
   key ^= value ;
   releasedKey |= value ; 
     }

在keyPressed裡面，我們先將keyCode轉換成我們的按鍵常量，就是上面的GKEY_0等。因為keyCode可不是像我們的常量那樣可以用某個位表示的，而且不同手機的keyCode是有可能不一樣的，所以我們必須用一個函數getKeyValue進行轉化。得到常量後key|=value的作用是將key裡面常量所代表的位置1，現在你應該明白常量的作用了吧！pressedKey|=value同理。不過keyReleased有些不同，由於releasedKey只記錄這一幀裡哪些鍵“被松開”了，所以仍然用或運算。但key是記錄整個按鍵的狀態，所以用異或。

接下來就是如何判斷按鍵狀態了：

private static void acquireKey()
     {
  frameKey = key ;
  framePressedKey = pressedKey ;
  frameReleasedKey = releasedKey ;     
  pressedKey = 0 ;
  releasedKey = 0 ;
     }    
public static boolean keyHold(int gameKey)
     { 
   return ((frameKey & gameKey)!=0) ;
     }    
public static boolean keyDown(int gameKey)
     {     
   return ((framePressedKey & gameKey)!=0) ;
     }    
public static boolean keyUp(int gameKey)
     {
   return ((frameReleasedKey & gameKey)!=0) ;
     }

還記得acquireKey吧，我們在while循環中首先要調用它，其作用就是記錄下這一幀的按鍵狀態，所有我們用了三個新int變量記錄他們，分別是frameKey，framePressedKey和frameReleasedKey。acquireKey所做的就是將按鍵狀態記錄在這3個變量中，其實framePressedKey和frameReleasedKey不是必須的，只是這樣看上去比較清楚。記錄完後我們將pressedKey和releasedKey清空，以便下次有鍵按下或松開時記錄新的信息。關鍵的三個函數登場了，keyDown判斷某個鍵是否在這一幀裡被按下，參數gameKey是我們定義的按鍵常量中的某個值。如果對位運算還算明白的話，很容易看懂這3個函數。唯一要說明的就是keyHold和keyDown的區別，keyHold表示某個鍵一直被按著，也就是至少從前一幀開始它就被按下了，而不是在這一幀裡被按下的。現在你應該明白我們為什麼要清空pressedKey和releasedKey了。

說到這裡也差不多了，有了這個按鍵緩沖我們就可以在gameLoop中調用keyDown等方法判斷按鍵的狀態了。不過我還是要說一句，這只是最簡單的按鍵緩沖，只能緩沖一次按鍵，如果一個鍵被多次按下就不行啦。更專業的內容需要你在實際工作中探索。