Android游戏开发学习②焰火绽放效果实现方法

2019-10-24 20:35:57

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供稿：网友

这篇文章主要介绍了Android游戏开发学习②焰火绽放效果实现方法,以实例形式详细分析了Android中粒子对象类Particle类和粒子集合类ParticleSet类及物理引擎ParticleThread类的使用技巧,具有一定参考借鉴价值,需要的朋友可以参考下

本文实例讲述了Android游戏开发学习②焰火绽放效果实现方法。分享给大家供大家参考。具体如下：

本节介绍在游戏开发中常用到的数学物理应用——粒子系统。粒子系统与上一节的小球有类似的地方，都是通过数学方法和物理公式模拟客观世界中的物体的运动轨迹。不同的是小球更强调个体运动，而焰火粒子等粒子系统更注重整体感觉。

一、焰火粒子效果

1.粒子对象类Particle类和粒子集合类ParticleSet类

每个粒子都为一个Particle类的对象，程序中产生的所有Particle对象都由一个ParticleSet对象来管理。

Particle类：

package com.particle;

public class Particle {

int color; // 粒子颜色

int r; // 粒子半径

double vertical_v; // 垂直速度

double horizontal_v; // 水平速度

int startX; // 初始X坐标

int startY; // 初始Y坐标

int x; // 实时X坐标

int y; // 实时Y坐标

double startTime; // 起始时间

public Particle(int color, int r, double vertical_v, double horizontal_v, int x, int y, double startTime) {

super();

this.color = color;

this.r = r;

this.vertical_v = vertical_v;

this.horizontal_v = horizontal_v;

this.startX = x;

this.startY = y;

this.x = x;

this.y = y;

this.startTime = startTime;

}

}

ParticleSet类：

package com.particle;

import java.util.ArrayList;

import android.graphics.Color;

public class ParticleSet {

ArrayList<Particle> particleSet;

public ParticleSet() {

particleSet = new ArrayList<Particle>();

}

/**

* 向粒子集合中添加指定数量的粒子对象

*/

public void add(int count, double startTime) {

for (int i = 0; i < count; i++) {

int tempColor = this.getColor(i);

int tempR = 1; // 粒子半径

double tempv_v = -30 + 10 * (Math.random()); // 随机产生粒子竖直方向的速度

double tempv_h = 10 - 20 * (Math.random()); // 随机产生粒子水平方向的速度

int tempX = 160;

int tempY = (int) (100 - 10 * (Math.random())); // 随机产生粒子Y坐标，90到100之间

Particle particle = new Particle(tempColor, tempR, tempv_v,

tempv_h, tempX, tempY, startTime);

particleSet.add(particle);

}

}

/**

* 获取指定索引的颜色

*/

public int getColor(int i) {

int color = Color.RED;

switch (i%4) {

case 0:

color = Color.RED;

break;

case 1:

color = Color.GREEN;

break;

case 2:

color = Color.YELLOW;

break;

case 3:

color = Color.GRAY;

break;

}

return color;

}

}

产生的粒子竖直初速度为-30至-20，方向向上;水平初速度为-10至10，方向向左或向右。

2.物理引擎ParticleThread类

package com.particle;

import java.util.ArrayList;

public class ParticleThread extends Thread {

boolean flag;

ParticleView father;

int sleepSpan = 80;

double time = 0; // 物理引擎的时间轴

double span = 0.15; // 每次计算粒子位移时采用的时间间隔

public ParticleThread(ParticleView father) {

this.father = father;

this.flag = true;

}

@Override

public void run() {

while (flag) {

father.ps.add(5, time); // 每次添加5个粒子

ArrayList<Particle> tempSet = father.ps.particleSet; // 获取粒子集合

for (int i = tempSet.size() - 1; i >= 0; i--) {

Particle particle = tempSet.get(i);

double timeSpan = time - particle.startTime; // 计算从程序开始到现在经过的时间

int tempX = (int) (particle.startX + particle.horizontal_v * timeSpan);

int tempY = (int) (particle.startY + 4.9 * timeSpan * timeSpan + particle.vertical_v * timeSpan);

if (tempY > ParticleView.DIE_OUT_LINE) { // 如果粒子超过屏幕下边沿

tempSet.remove(particle);

}

particle.x = tempX;

particle.y = tempY;

}

time += span;

try {

Thread.sleep(sleepSpan);

} catch (Exception e) {

e.printStackTrace();

}

}

}

}

本例中的物理引擎没有采用获取系统时间的方式，而是自己定义了一个时间轴(成员变量time)。这样可以自己确定时间轴行进的快慢程度(通过改变成员变量span的值)，而不必依赖于系统的时间。

3.视图类ParticleView类

package com.particle;

import java.util.ArrayList;

import android.content.Context;

import android.graphics.Canvas;

import android.graphics.Color;

import android.graphics.Paint;

import android.graphics.RectF;

import android.view.SurfaceHolder;

import android.view.SurfaceHolder.Callback;

import android.view.SurfaceView;

public class ParticleView extends SurfaceView implements Callback {

public static final int DIE_OUT_LINE = 300;

DrawThread dt;

ParticleSet ps;

ParticleThread pt;

String fps = "FPS:N/A";

public ParticleView(Context context) {

super(context);

this.getHolder().addCallback(this);

dt = new DrawThread(this, getHolder());

ps = new ParticleSet();

pt = new ParticleThread(this);

}

public void doDraw(Canvas canvas) {

canvas.drawColor(Color.BLACK); // 清屏

ArrayList<Particle> particleSet = ps.particleSet;

Paint paint = new Paint();

for (int i = 0; i < particleSet.size(); i++) {

Particle p = particleSet.get(i);

paint.setColor(p.color);

int tempX = p.x;

int tempY = p.y;

int tempRadius = p.r;

RectF oval = new RectF(tempX, tempY, tempX + 2 * tempRadius, tempY

+ 2 * tempRadius);

canvas.drawOval(oval, paint); // 绘制椭圆粒子

}

paint.setColor(Color.WHITE);

paint.setTextSize(18);

paint.setAntiAlias(true);

canvas.drawText(fps, 15, 15, paint);

}

@Override

public void surfaceChanged(SurfaceHolder arg0, int arg1, int arg2, int arg3) {

}

@Override

public void surfaceCreated(SurfaceHolder arg0) {

if (!dt.isAlive()) {

dt.start();

}

if (!pt.isAlive()) {

pt.start();

}

}

@Override

public void surfaceDestroyed(SurfaceHolder arg0) {

dt.flag = false;

dt = null;

pt.flag = false;

pt = null;

}

}

4.绘图类DrawThread及Activity类

基本与上节相同

DrawThread类：

package com.particle;

import android.graphics.Canvas;

import android.view.SurfaceHolder;

public class DrawThread extends Thread {

ParticleView pv;

SurfaceHolder surfaceHolder;

boolean flag=false;

int sleepSpan=30;

long start =System.nanoTime(); //记录起始时间，该变量用于计算帧速率

int count=0 ; //记录帧数

public DrawThread(ParticleView pv,SurfaceHolder surfaceHolder) {

this.pv=pv;

this.surfaceHolder=surfaceHolder;

this.flag=true;

}

public void run() {

Canvas canvas=null;

while(flag) {

try {

canvas=surfaceHolder.lockCanvas(null); //获取BallView的画布

synchronized (surfaceHolder) {

pv.doDraw(canvas);

}

} catch (Exception e) {

e.printStackTrace();

} finally {

if(canvas!=null) {

surfaceHolder.unlockCanvasAndPost(canvas); // surfaceHolder解锁，并将画布传回

}

}

this.count++;

if(count==20) { //计满20帧时计算一次帧速率

count=0;

long tempStamp=System.nanoTime();

long span=tempStamp-start;

start=tempStamp;

double fps=Math.round(100000000000.0/span*20)/100.0;

pv.fps="FPS:"+fps;

}

try {

Thread.sleep(sleepSpan);

} catch (InterruptedException e) {

e.printStackTrace();

}

}

}

}

MainActivity类：

package com.particle;

import android.app.Activity;

import android.os.Bundle;

import android.view.Window;

import android.view.WindowManager;

public class MainActivity extends Activity {

ParticleView pv;

@Override

public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {

super.onCreate(savedInstanceState);

requestWindowFeature(Window.FEATURE_NO_TITLE); //设置不显示标题

getWindow().setFlags(WindowManager.LayoutParams.FLAG_FULLSCREEN, WindowManager.LayoutParams.FLAG_FULLSCREEN); //设置全屏

pv=new ParticleView(this);

setContentView(pv);

}

}

效果图：

二、瀑布粒子效果

瀑布粒子和焰火粒子十分类似，二者的运动都是带有初速度的下落运动。所不同的是焰火粒子水平方向和竖直方向的速度均不为零，而瀑布粒子只有水平方向初速度，竖直方向初速度为零。只需在焰火粒子的生成部分ParticleSet类中修改即可。

ParticleSet类add方法修改如下：

/**

* 向粒子集合中添加指定数量的粒子对象（瀑布粒子效果）

*/

public void add2(int count, double startTime) {

for (int i = 0; i < count; i++) {

int tempColor = this.getColor(i);

int tempR = 1; // 粒子半径

double tempv_v = 0; // 粒子竖直方向的速度为0

double tempv_h = 10 + 20 * (Math.random()); // 随机产生粒子水平方向的速度

int tempX = 50;

int tempY = (int) (50 - 10 * (Math.random())); // 随机产生粒子Y坐标，90到100之间

Particle particle = new Particle(tempColor, tempR, tempv_v,

tempv_h, tempX, tempY, startTime);

particleSet.add(particle);

}

}