Java游戲編程初步（2）

四、多媒體
　　 使用多媒體聲音
　　 多媒體功能在游戲中是必不少的一部分，優美的音樂，漂亮的界面往往是一個成功游戲必需具備的條件。
　　 在開始之前我們先了解一下主要的小型聲音文件類型：
　　 AU - (擴展名為AU或SND)適用于短的聲音文件，為Solaris和下一代機器的通用文件格式，也是JAVA平臺的標準的音頻格式。AU類型文件使用的三種典型音頻格式為: 8位μ-law類型（通常采樣頻率為8kHz）, 8位線性類型，以及16位線性類型。
　　 WAV - (擴展名為WAV)由 Microsoft和 IBM共同開發,對WAV的支持已經被加進Windows 95并且被延伸到Windows 98. WAV文件能存儲各種格式包括μ-law,a-law和 PCM (線性)數據。他們幾乎能被所有支持聲音的Windows應用程序播放。
　　 AIFF - (擴展名為AIF或IEF)音頻互換文件格式是為Macintosh計算機和Silicon Graphics (SGI)計算機所共用的標準音頻文件格式。AIFF和 AIFF-C幾乎是相同的,除了后者支持例如μ-law和 IMA ADPCM類型的壓縮。
　　 MIDI - (擴展名為MID)樂器數字接口MIDI是為音樂制造業所認可的標準，主要用于控制諸如合成器和聲卡之類的設備。
　　 在JDK1.0上，java只支持*.au格式的聲音文件，但是java2的API以及聲音包提供了很強大的對聲音技術的支持。而此部分為了讓大家快速掌握游戲編程的基本知識，我們僅使用了AudioClip接口類來實現播放"*.wav"。如果大家有興趣可參考sun java網站的聲音sapmle，上面提供了完備的實例和教程說明。
　　 使用AudioClip接口比較簡單，我們只要實例對象,加載聲音文件后，再在任何地方播放即可?；謴秃筒シ怕曇糇詈唵蔚姆椒ㄊ峭ㄟ^Applet類的play()方法。
　　 AudioClip接口
　　　 1.播放 play
　　　 2.循環 loop
　　　 3.停止 stop
　　 啟動和停止聲音文件,或循環播放,你必須用 applet的 getAudioClip方法把它裝載進入 AudioClip對象，getAudioClip方法要用一個或兩個參數,當作播放的指示。第一個或唯一的一個參數是 URL參數，用來指示聲音文件的位置，第二參數是文件夾路徑指針。
　　 下列代碼行舉例說明加載聲音文件進入剪貼對象: 下面的"gun.wav"是指當前目錄下的聲音文件。我們也可用*.au格式的文件代替。
AudioClip co = getAudioClip(getCodeBase(), "gun.wav");
　　 getAudioClip()方法僅僅能被applet內調用。隨著JAVA2的引入，應用程序也能用Applet類的newAudioClip方法裝入聲音文件。前一例子可以改寫如下以用于Java應用程序:
AudioClip co = newAudioClip(“gun.wav”)
　　 我們現在可在任何地方使用方法play()播放我們的聲音了。play()一旦被調用立刻開始恢復和播放聲音。但這有一點要注意：如果聲音文件不能被查找,將不會有出錯信息,僅僅是沉默。
　　 圖片處理技術
　　 圖片的處理和聲音的處理在一樣簡單。設置圖片變量，得到圖形，最后繪制圖形。我們就直接從代碼來分析。在此我們繪制一幅applet的背景圖。開始繪制前，我們先要聲明圖形變量，用來存放圖形文件。
Image backImage;
// 加載圖片文件
backImgage = getImage (getCodeBase (), "black.gif");

　　 下面在我們的paint()方法中利用函數drawImage繪制我們圖形。
g.drawImage (backImage, 0, 0, this);
　　 DrawImage參數中的blackImage即我們得到的圖形，而后面的0,0分別代表圖形的x坐標和y坐標.this:為圖形代表的類，這里指的即picture類。在這里建議大家使用*.gif格式的圖片文件。因為如果是internet網上，文件的大小也決定了你的applet加載時的快慢，沒有人很愿意等很長時間來玩你的游戲，即使你的游戲比較出色。源代碼及演示程序下載.
　　 大家在玩游戲時是不是見過人物圖像行走?動物來回跑動的動畫?這些都是基于圖形技術來實現的。我們只要把上面的代碼稍微修改，用數組變量來存儲我們得到的圖形文件組，再利用drawImage()方法播放出來就可實現動畫圖片的播放.
Image[] backImage;
// 加載圖片文件
for (int i=4,i＜backImage.length,i++)
{
backImgage[i] = getImage (getCodeBase (), "t1"+i+".gif");
}
　　 大家可參考JDK包中的Animation例子，它就是一個很好的播放一組圖片文件的例子。
五、事件處理
　　 鼠標監聽技術
　　 玩游戲時，不管是小型的撲克牌和大型的RPG游戲，都要參與者溶入到游戲的角色當中。不錯，交互，游戲有了交互的功能才可以說是一個完整的游戲。即使是編程游戲如機器人足球，Robocode都要程序員參與編寫代碼，觀察比賽。有兩種主流方法可實現游戲的交互:鼠標和鍵盤。當然還包括手操桿等，但現在大部分Pc機上使用的還是鼠標和鍵盤。我們就以這兩項為基礎來說明游戲中事件的響應過程。
　　 要判斷相應的鼠標所進行的動作：是點擊，還是移動。我們必須對我們鼠標進行監聽。要監聽鼠標事件就必須調用這些接口之一,或擴展一個鼠標適配器(mouse adapters) 類. AWT 提供了兩種監聽接口(listener interface): java.awt.event.MouseListener 和 java.awt.event.MouseMotionListener.
　　 現在我設計一個鼠標事件，當點擊applet屏幕時，下降的球向反方向運動。以實現了對游戲的簡單控制。
　　 MouseListener一共有5個方法,主要用來實現鼠標的點擊事件。這里要注意一點：由于MouseListener是接口我們要在實現的類中重載它的所有方法.
　　 Mouse點擊事件
　　　 • mousePressed() 當用戶按下鼠標按鈕時發生.
　　　 • mouseReleased() 當用戶松開鼠標按鈕時發生.
　　　 • mouseClicked() 當用戶按下并松開鼠標按鈕時發生. 用戶在選擇或雙擊圖標的時候通常會點擊鼠標按鈕. 用戶如果在松開鼠標之前移動鼠標,點擊不會導致鼠標相應事件出現.
　　　 • 因為點擊鼠標是按下鼠標和松開鼠標的結合, 在事件分配給 mouseClicked() 方法之前, mousePressed() 和 mouseReleased() 方法已同時被調用.
　　 鼠標狀態處理：
　　　 mouseEntered() 當鼠標離開當前組件并進入你所監聽的組件時激活事件.
　　　 mouseExited() 當鼠標離開你所監聽的組件時發生.
　　 Mouse 移動事件
　　 鼠標移動主要通過接口MouseMotionListener來實現:
　　　 mouseDragged() 當用戶按下鼠標按鈕并在松開之前進行移動時發生.在mouseDragged() 后松開鼠標不會導致mouseClicked().
　　　 mouseMoved() 當鼠標在組件上移動而 不時拖動時發生.
　　 依據我們的游戲設計，我們在這要使用到MouseListener接口。實現接口后。我們要在init()函數加入監聽器addMouseLisener()，來監聽對applet的響應事件。
　　 知道了鼠標事件的處理，我們再來回顧一下上面提到的球反彈設計，現在我們要如何處理了球的控制呢？讓我們想一想，不錯，可能你已經發現了，我們照樣可通過改變speed方向來實現回彈控制操作。在mousePressed(){}事件中加入下面的代碼,我們的回彈控制就設計完成。
speed = -4
　　 記得在釋放applet資源時，我們要釋放mouseListener資源。在destory()中加入
removeMouseListener(this);
　　 可能有些朋友會使用mouseDown()方法，mouseDown()在此我建議大家不要再使用這個方法了，它已經是被淘汰的產品。是為了兼容JDK1.0而帶到JDK1.4中來的。
六、鍵盤監聽技術
　　 知道了鼠標的操作處理，鍵盤的操作處理就很簡單了。我們只要實現keyListener接口，并在相應的事件中加入我們要實現的代碼。
　　　 KeyPressed: 當按鍵時發生
　　　 KeyReleased:當翻譯鍵時發生
　　　 KeyTyped:當打擊鍵時發生
　　 由于在后面我們設計的游戲中我們不會使用到鍵盤操作，鍵盤事件處理我們就交給大家自己去實現。
　　 現在我們來回顧一下我們能做什么了？移動一個物體，加載聲音和圖片，用鼠標對游戲進行一定的控制。哦，我的天，我們已經可以做自己的很簡單的游戲了。是的，你可以了，我認為在此，大家可以放下教程，把自己小時候一直想玩的游戲，把自己學程序時一直想做的游戲自己進行設計實現，這對你的幫助將是非常大的。對你的編程水平也是一個很大的提高。
　　 當然如果你仍然認為自己認識還不是很深，下面讓我們來設計一個完整的游戲。這將是一個很有意思的過程。
　　 第一個游戲-"保衛者"
　　 主線思路：
　　 真正做自己的游戲是總是很興奮。在開始任何事情之前，我們都要有個好的設計，游戲更不例外。下面我們就以上面的例子為本。設計一個”保衛者”的游戲。游戲思路本身很簡單，從屏幕的頂端不斷的有炸彈落下來，而我們這些”保衛者” 要在它們著地之前，用鼠標點擊讓它反彈回去，不讓它落到地面上來，但是球在上升過程中我們也要注意不讓它撞到頂上。如果撞到頂上或地畫，你的生命點數都會減少。每點中一個炸彈你的分數就會增加。當你的生命點數為零?！盙ame Over”。
　　 設計結構：
　　 1.模塊設計:
　　 游戲的結構很簡單，由三個模塊組成。
　　 Denfen類：Denfen類控制整個游戲主線程，初始化炸彈類，并繪制屏幕上的炸彈數量及處理炸彈的移動,并監聽鼠標事件
　　 Bomb類：主要是判斷炸彈的速度，方向，是否撞到地面和點擊事件
　　 Denfense類：主要用來處理游戲者的記分和生命點數
　　 2.方法實現：
　　 Denfen:
　　 init(): 初始化所有對象，包括聲音文件的加載，Bomb類的生成
　　 run(): 處理炸彈的下降運動
　　 paint(...):繪制炸彈及相關的數據記錄顯示
　　 update(...): 實現屏幕圖像的雙緩沖,消除閃爍
　　 mouseProcess (...): 利用mouseEvent事件監聽來處理鼠標按下事件，并根據鼠標當時的x坐標和y坐標判斷是否點中炸彈。
　　 addBomb():利用默認值來動態實現bomb的生成，這里我們利用了數組來記錄的。默認值是3，大家可依據自己的愛好增加或減少記錄。
　　 Denfenser:
　　 Score:積分
　　 Life:生命點
　　 AddScore():增加游戲者的積分
　　 Death()：減少游戲者的生命點數
　　 getScore():獲得當前的積分數
　　 getLife():獲得當前的生命點數
　　 Bomb:
　　 Bomb(...): 構造函數，初始化炸彈的位置，聲音，顏色等相關變量的值.
　　 down():處理bomb的下降
　　 isRebound ():反向回彈炸彈的方向，并根據積分來加快炸彈的下降速度
　　 userHit (int x, int y):游戲者是否點中炸彈。
　　 wasHitEarth(): 判斷炸彈是否撞擊到地面或頂面，如果是生命點將減少。
　　 DrawBomb(Graphics g): 繪制Bomb圖象。
　　 3.工作原理：
　　 首先我們在init()方法中加載所有游戲必要的資源，包括聲音，鼠標事件的監聽、背景等相關設置。利用addBomb()方法增加bomb的數量、初始位置及初始化顏色。再利用start()啟動線程。線程調用run()方法，處理炸彈下降運動down()。Repaint()會在每一個單位時間調用paint()方法不斷的刷新屏幕，paint()調用Bomb.addBomb()繪制炸彈。當游戲者按下鼠標，mousePress()事件激活，判斷是否點中了炸彈。如果點中addScore()自動加1分。如果沒有點中炸彈，炸彈繼續下降，當撞到屏幕wasHitEarth()方法激活，其內調用death()方法，減少Denfenser.life生命點,同時audio.play()處理聲音的播放，用以提示游戲者。當你的生命點數小于0時”Game Over”。
　　 這個游戲并不是很完善。下面提到一些改進方法，大家可以動手試試。做出適合自己的游戲風格來。具體的源代碼及實現過程請大家從這里下載.
　　 4.游戲的改進：
　　 背景的替換，本例的背景用的是函數setBackground()，大家可用相應的圖形來代替。
　　 炸彈數量的增加，為了減少復雜度，例子用到的炸彈數量是固定值3,我們可根據積分的多少，在游戲中動態的增加炸彈的數量。
　　 等級的設置，本游戲中沒有等級的功能。如果大家在游戲中加入等級，依據不同的等級不斷的變換游戲的模式，這將是很有意思的過程。
　　 模式改變。我們可以在游戲中實現自己的模式。如消滅炸彈。點一個炸彈，就讓炸彈從屏幕上消滅。
　　 我們還可以增加一個游戲者，加大游戲的可玩性。增加鍵盤的處理功能。加大游戲的靈活性。
　　 還有很多很多的處理和玩法，這都等著你去發掘。相信java 游戲編程將會是一個很有意思的學習過程。
七、附錄：緩沖機制
　　 . 緩沖區 緩沖區用來儲存著色的像素（影像）在視頻內存中的區域。緩沖區的大小由解析度和色深決定，例如800x600，16bit色的緩沖區就占用800x600x2（16bit=2bytes）的內存區域。
　　 (1) 前置Buffer是當前顯示在螢幕上的緩沖區，后置Buffer是尚未顯示在螢幕上的緩沖區。
　　 (2) Single Buffering使用一個前置緩沖區，在著色的同時影像立即顯示在螢幕上。因此當螢幕更新影像時會出現閃爍的現象。Single Buffering在目前的程序中已很少使用。
　　 (3) Double Buffering則使用兩個緩沖區，一個前置Buffer，一個后置Buffer。所謂前置和后置是相對而言的。前置緩存的像素在屏幕上顯示的同時，顯卡正在緊張地著色后置緩存中的像素。
　　 后置緩存的像素上色完畢后是以Vsync信號的形式等待。在前置緩存和后置緩存交換后，新一輪的著色工作又重新開始。這正如舞臺話劇中前臺和后臺的演員一般。在前臺演員表演時，后臺的演員仍在進行最后的排練。前臺的演員下場時正是后臺演員登場的時間。唯一不同的是前置和后置緩存是循環輪番上陣，而演員表演完畢一般都不再出場。目前大多數游戲內定都使用Double Buffering。
　　 (4) Triple Buffering使用一個前置緩存和兩個后置緩存。在著色完第一個后置緩沖區的數據后，立即開始處理第二個后置緩沖區。今天，不少新游戲都采用的是Triple Buffering，Trible Buffering正逐漸成為發展的趨勢，因為它沒有Vsync(螢幕的垂直刷新頻率)等待的時間，游戲也將更加流暢。Triple Buffering也是3Dmark2000測試的內定值設定。

原文轉自：http://www.anti-gravitydesign.com