Sprite Kit教程:初学者 3

注:本文译自Sprite Kit Tutorial for Beginners

###目录

###碰撞检测和物理特性: 概述

至此我们已经可以让炮弹任意的发射了——现在我们要让忍者利用炮弹来消灭这些怪物。下面就添加一些代码来给炮弹与怪物相交做检测。

Sprite Kit内置了一个物理引擎,这非常的棒!该物理引擎不仅可以模拟现实运动,还能进行碰撞检测。

下面我们就在游戏中使用Sprite Kit的物理引擎来检测炮弹与怪物的碰撞。首先,我们来看看需要做些神马事情:

  • 物理世界的配置。物理世界是一个模拟的空间,用来进行物理计算。默认情况下,在场景(scene)中已经创建好了一个,我们可以对其做一些属性配置,例如重力感应。
  • 为精灵(sprite)创建对应的物体(physics bodies)。在Sprite Kit中,为了碰撞检测,我们可以为每个精灵创建一个相应的形状,并设置一些属性,这就称为物体(physics body)。注意:图文的形状不一定跟精灵的外形一模一样。一般情况,这个形状都是简单的、大概的(而不用精确到像素级别)——毕竟这已经足以够大多数游戏使用了。
  • 将精灵分类。在物体(physics body)上可以设置的一个属性是category,该属性是一个位掩码(bitmask)。通过该属性可以将精灵分类。在本文的游戏中,有两个类别——一类是炮弹,另一类则是怪物。设置之后,当两种物体相互碰撞时,就可以很容易的通过类别对精灵做出相应的处理。
  • 设置一个contact(触点) delegate。还记得上面提到的物理世界吗?我们可以在物理世界上设置一个contact delegate,通过该delegate,当两个物体碰撞时,可以收到通知。收到通知后,我们可以通过代码检查物体的类别,如果是怪物和炮弹,那么就做出相应的动作!

上面大致介绍了一下游戏策略,下面就来看看如何实现!

###碰撞检测和物理特性: 实现

首先在MyScene.m文件顶部添加如下两个常量:

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static const uint32_t projectileCategory = 0x1 << 0;
static const uint32_t monsterCategory = 0x1 << 1;

上面设置了两个类别,记住需要用位(bit)的方式表达——一个用于炮弹,另一个则是怪物。

注意:看到上面的语法你可能感到奇怪。在Sprite Kit中category是一个32位整数,当做一个位掩码(bitmask)。这种表达方法比较奇特:在一个32位整数中的每一位表示一种类别(因此最多也就只能有32类)。在这里,第一位表示炮弹,下一位表示怪兽。

接着,在initWithSize中,将下面的代码添加到位置:添加player到场景涉及代码的后面。

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self.physicsWorld.gravity = CGVectorMake(0,0);
self.physicsWorld.contactDelegate = self;

上面的代码将物理世界的重力感应设置为0,并将场景设置位物理世界的代理(当有两个物体碰撞时,会受到通知)。

addMonster方法中,将如下代码添加创建怪兽相关代码后面:

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monster.physicsBody = [SKPhysicsBody bodyWithRectangleOfSize:monster.size]; // 1
monster.physicsBody.dynamic = YES; // 2
monster.physicsBody.categoryBitMask = monsterCategory; // 3
monster.physicsBody.contactTestBitMask = projectileCategory; // 4
monster.physicsBody.collisionBitMask = 0; // 5

来看看上面代码意思:

  1. 为怪兽创建一个对应的物体。此处,物体被定义为一个与怪兽相同尺寸的矩形(这样与怪兽形状比较接近)。
  2. 将怪兽设置位dynamic。这意味着物理引擎将不再控制这个怪兽的运动——我们自己已经写好相关运动的代码了。
  3. 将categoryBitMask设置为之前定义好的monsterCategory
  4. contactTestBitMask表示与什么类型对象碰撞时,应该通知contact代理。在这里选择炮弹类型。
  5. collisionBitMask表示物理引擎需要处理的碰撞事件。在此处我们不希望炮弹和怪物被相互弹开——所以再次将其设置为0。

接着在touchesEnded:withEvent:方法中设置炮弹位置的代码后面添加如下代码。

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projectile.physicsBody = [SKPhysicsBody bodyWithCircleOfRadius:projectile.size.width/2];
projectile.physicsBody.dynamic = YES;
projectile.physicsBody.categoryBitMask = projectileCategory;
projectile.physicsBody.contactTestBitMask = monsterCategory;
projectile.physicsBody.collisionBitMask = 0;
projectile.physicsBody.usesPreciseCollisionDetection = YES;

在上面的代码中跟之前的类似,只不过有些不同,我们来看看:

  1. 为了更好的效果,炮弹的形状是圆形的。
  2. usesPreciseCollisionDetection属性设置为YES。这对于快速移动的物体非常重要(例如炮弹),如果不这样设置的话,有可能快速移动的两个物体会直接相互穿过去,而不会检测到碰撞的发生。

接着,添加如下方法,当炮弹与怪物发生碰撞时,会被调用。注意这个方法是不会被自动调用,稍后会看到我们如何调用它。

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- (void)projectile:(SKSpriteNode *)projectile didCollideWithMonster:(SKSpriteNode *)monster {
NSLog(@"Hit");
[projectile removeFromParent];
[monster removeFromParent];
}

当怪物和炮弹发生碰撞,上面的代码会将他们从场景中移除。很简单吧!

下面该实现contact delegate方法了。将如下方法添加到文件中:

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- (void)didBeginContact:(SKPhysicsContact *)contact
{
// 1
SKPhysicsBody *firstBody, *secondBody;
if (contact.bodyA.categoryBitMask < contact.bodyB.categoryBitMask)
{
firstBody = contact.bodyA;
secondBody = contact.bodyB;
}
else
{
firstBody = contact.bodyB;
secondBody = contact.bodyA;
}
// 2
if ((firstBody.categoryBitMask & projectileCategory) != 0 &&
(secondBody.categoryBitMask & monsterCategory) != 0)
{
[self projectile:(SKSpriteNode *) firstBody.node didCollideWithMonster:(SKSpriteNode *) secondBody.node];
}
}

还记得之前给物理世界设置的contactDelegate吗?当两个物体发生碰撞之后,就会调用上面的方法。

在上面的方法中,可以分为两部分来理解:

  1. 该方法会传递给你发生碰撞的两个物体,但是并不一定符合特定的顺序(如炮弹在前,或者炮弹在后)。所以这里的代码是通过物体的category bit mask来对其进行排序,以便后续做出正确的判断。注意,这里的代码来自苹果提供的Adventure示例。
  2. 最后,检测一下这两个碰撞的物体是否就是炮弹和怪物,如果是的话就调用之前的方法。

最后一步,为了编译器没有警告,确保private interface 中添加一下SKPhysicsContactDelegate

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@interface MyScene () <SKPhysicsContactDelegate>

现在编译并运行程序,可以发现,当炮弹与怪物接触时,他们就会消失!

###收尾

现在,本文的游戏快完成了。接下来我们就来为游戏添加音效和音乐,以及一些简单的游戏逻辑吧。

苹果提供的Sprite Kit里面并没有音频引擎(Cocos2D中是有的),不过我们可以通过action来播放音效,并且可以使用AVFoundation播放后台音乐。

在工程中我已经准备好了一些音效和很酷的后台音乐,在本文开头已经将resources添加到工程中了,现在只需要播放它们即可!

首先在ViewController.m文件顶部添加如下import:

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@import AVFoundation;

上面的语法是iOS 7中新的modules功能 —— 只需要使用新的关键字@import,就可以框架的头文件和库文件添加到工程中,这功能非常方便。要了解更多相关内容,请看到iOS 7 by Tutorials中的第十章内容中的:What’s New with Objective-C and Foundation。

接着添加一个新的属性和private interface:

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@interface ViewController ()
@property (nonatomic) AVAudioPlayer * backgroundMusicPlayer;
@end

接着将下面的代码添加到viewWillLayoutSubviews方法中(在[super viewWillLayoutSubviews]后面):

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NSError *error;
NSURL * backgroundMusicURL = [[NSBundle mainBundle] URLForResource:@"background-music-aac" withExtension:@"caf"];
self.backgroundMusicPlayer = [[AVAudioPlayer alloc] initWithContentsOfURL:backgroundMusicURL error:&error];
self.backgroundMusicPlayer.numberOfLoops = -1;
[self.backgroundMusicPlayer prepareToPlay];
[self.backgroundMusicPlayer play];

上面的代码会开始无限循环的播放后台音乐。

下面我们来看看如何处理音效。切换到MyScene.m文件中,并将下面这行代码添加到touchesEnded:withEvent:方法的顶部:

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[self runAction:[SKAction playSoundFileNamed:@"pew-pew-lei.caf" waitForCompletion:NO]];

如上,一行代码就可以播放音效了,很简单吧!

下面,我们创建一个新的创建和layer,用来显示你赢了(You Win)你输了(You Lose)。用模板iOS\Cocoa Touch\Objective-C class创建一个新的文件,将其命名为GameOverScene,并让其继承自SKScene,然后点击NextCreate

接着用如下代码替换GameOverScene.h中的内容:

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#import <SpriteKit/SpriteKit.h>
@interface GameOverScene : SKScene
-(id)initWithSize:(CGSize)size won:(BOOL)won;
@end

在上面的代码中导入了Sprite Kit头文件,并声明了一个特定的初始化方法,该方法的第一个参数用来定位显示的位置,第二个参数won用来判断用户是否赢了。

接着用下面的代码替换GameOverLayer.m中的内容:

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#import "GameOverScene.h"
#import "MyScene.h"
@implementation GameOverScene
-(id)initWithSize:(CGSize)size won:(BOOL)won {
if (self = [super initWithSize:size]) {
// 1
self.backgroundColor = [SKColor colorWithRed:1.0 green:1.0 blue:1.0 alpha:1.0];
// 2
NSString * message;
if (won) {
message = @"You Won!";
} else {
message = @"You Lose :[";
}
// 3
SKLabelNode *label = [SKLabelNode labelNodeWithFontNamed:@"Chalkduster"];
label.text = message;
label.fontSize = 40;
label.fontColor = [SKColor blackColor];
label.position = CGPointMake(self.size.width/2, self.size.height/2);
[self addChild:label];
// 4
[self runAction:
[SKAction sequence:@[
[SKAction waitForDuration:3.0],
[SKAction runBlock:^{
// 5
SKTransition *reveal = [SKTransition flipHorizontalWithDuration:0.5];
SKScene * myScene = [[MyScene alloc] initWithSize:self.size];
[self.view presentScene:myScene transition: reveal];
}]
]]
];
}
return self;
}
@end

上面的代码可以分为4部分内容,我们来分别看看:

  1. 将背景色设置为白色(与主场景一样颜色)。
  2. 根据won参数,将信息设置为”You Won”或”You Lose”。
  3. 这里的代码是利用Sprite Kit将一个文本标签显示到屏幕中。如代码所示,只需要选择一个字体,并设置少量的参数即可,也非常简单。
  4. 设置并运行有个有两个action的sequence。为了看起来方便,此处我将它们放到一块(而不是为每个action创建单独的一个变量)。首先是等待3秒,然后是利用runBlockaction来运行一些代码。
  5. 演示了在Sprite Kit中如何过渡到新的场景。首先可以选择任意的一种不同的动画过渡效果,用于场景的显示,在这里选择了翻转效果(持续0.5秒)。然后是创建一个想要显示的场景,接着使用self.view的方法presentScene:transition:来显示出场景。

OK,万事俱备,只欠东风了!现在只需要在主场景中,适当的情况下加载game over scene就可以了。

首先,在MyScene.m中导入新的场景:

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#import "GameOverScene.h"

然后,在addMonster中,用下面的代码替换最后一行在怪物上运行action的代码:

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SKAction * loseAction = [SKAction runBlock:^{
SKTransition *reveal = [SKTransition flipHorizontalWithDuration:0.5];
SKScene * gameOverScene = [[GameOverScene alloc] initWithSize:self.size won:NO];
[self.view presentScene:gameOverScene transition: reveal];
}];
[monster runAction:[SKAction sequence:@[actionMove, loseAction, actionMoveDone]]];

上面创建了一个”lose action”,当怪物离开屏幕时,显示game over场景。

在这里为什么loseAction要在actionMoveDone之前运行呢?
原因在于如果将一个精灵从场景中移除了,那么它就不在处于场景的层次结构中了,也就不会有action了。所以需要过渡到lose场景之后,才能将精灵移除。不过,实际上actionMoveDone永远都不会被调用——因为此时已经过渡到新的场景中了,留在这里就是为了达到教学的目的。

现在,需要处理一下赢了的情况。在private interface中添加一个新的属性:

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@property (nonatomic) int monstersDestroyed;

然后将如下代码添加到projectile:didCollideWithMonster:的底部:

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self.monstersDestroyed++;
if (self.monstersDestroyed > 30) {
SKTransition *reveal = [SKTransition flipHorizontalWithDuration:0.5];
SKScene * gameOverScene = [[GameOverScene alloc] initWithSize:self.size won:YES];
[self.view presentScene:gameOverScene transition: reveal];
}

编译并运行程序,尝试一下赢了和输了会看到的画面!

###何去何从?

至此Sprite Kit教程:初学者结束!这里可以下到完整的代码

希望本文能帮助你学习Sprite Kit,并写出你自己的游戏!

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……Sprite Kit教程:初学者 3 结束……