Android游戏开发学习②焰火绽放效果实现方法

2020-04-11 11:23:27

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供稿：网友

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);     } }

效果图：