Sprite Kit教程:初学者

在iOS 7中内置了一个新的Sprite Kit框架,该框架主要用来开发2D游戏。目前已经支持的内容包括:精灵、很酷的特效(例如视频、滤镜和遮罩),并且还集成了物理库等许多东西。iOS 7中附带了一个非常棒的Sprite Kit示例工程,名字叫做Adventure。不过这个示例工程稍微有点复杂,不太适合初学者。本文的目的就是做一个关于Sprite Kit使用的初级教程。

通过本文,你可以从头到尾的学习到如何为你的iPhone创建一个简单又有趣的2D游戏。如果你看过我们之前的教程:Simple Cocos2D game教程,你会发现非常的相似。在开始之前,请确保已经安装了最新版本的Xcode(5.X),里面支持Sprite Kit以及iOS 7。

Sprite Kit的优点和缺点
首先,我想指出在iOS中开发2D游戏Sprite Kit并不是唯一的选择,下面我们先来看看Sprite Kit的一些优点和缺点。

Sprite Kit的优点:
1、它是内置到iOS中的,因此并不需要下载额外的库或者其它一些外部依赖。并且它是由苹果开发的,所以对于它的支持和更新我们可以放心。
2、它内置的工具支持纹理和粒子。
3、它可以让你做一些其它框架很难做到的事情,例如把视频当做精灵一样处理,或者使用很酷的图形效果和遮罩。

Sprite Kit的缺点:
1、如果使用了Sprite Kit,那么你将被iOS生态圈所绑架,导致你无法很容易对你开发的游戏移植到Android上。
2、Sprite Kit现在还处于初始阶段,此时提供的功能还没有别的框架丰富,例如Cocos2D。最缺的东西应该是暂不支持写自定义的OpenGL代码。

Sprite Kit vs Cocos2D-iPhone vs Cocos2D-X vs Unity
此时,你可能在想“我该选择使用哪个2D框架呢?”这取决于你的实际情况,下面是我的一些想法:

1、如果你是一个初学者,并且只关注于iOS,那么就使用内置的Sprite Kit吧,它非常容易学习,并且完全可以把工作做好。
2、如果需要写自己的OpenGL代码,那么还是使用Cocos2D,或者其它框架吧,目前Sprite Kit并不支持自定义OpenGL代码。
3、如果要进行跨平台开发,那么选择Cocos2D-X或者Unity。Cocos2D-X非常出色,可以用它来构建2D游戏。Unity则更加的灵活(例如,如果有需要的话,你可以在游戏中添加一些3D效果)。

看到这里,如果你还想要继续了解Sprite Kit的话,请继续往下读吧。

 

Hello,Sprite Kit!

下面我们就开始利用Xcode 5内置的Sprite Kit模板来构建一个简单的Hello World工程吧。

启动Xcode,选择File\New\Project,接着选中iOS\Application\SpriteKit Game模板,然后单击Next:

输入Product Name为SpriteKitSimpleGame,Devices选择iPhone,接着单击Next:

选择工程保存的路径,然后点击Create。然后点击Xcode中的播放按钮来运行工程。稍等片刻,可以看到如下运行画面:

跟Cocos2D类似,Sprite Kit也是按照场景(scenes)来构建的,这相当于游戏中的”levels”和”screens”。例如,你的游戏中可能会有一个主游戏区的场景,以及一个世界地图的一个场景。

如果你观察一下创建好的工程,会发现SpriteKit Game模板已经创建好了一个默认的场景MyScene。现在打开MyScene.m,里面已经包含了一些代码,其中将一个lable放到屏幕中,并且添加了:当tap屏幕时,会在屏幕上新增一个旋转的飞船。

在本教程中,我们主要在MyScene中写代码。不过在开始写代码之前,需要进行一个小调整——让程序以横屏的方式运行。

 

横屏显示

首先,在Project Navigator中单击SpriteKitSimpleGame工程以打开target设置,选中SpriteKitSimpleGame target。然后在Deployment Info中,不要勾选Portrait,只选中Landscape和Landscape Right,如下所示:

编译并运行工程,会看到如下运行画面:

下面我们试着添加一个忍者(ninja)。

首先,下载此工程的资源文件,并将其拖拽到Xcode工程中。确保勾选上“Copy items into destination group’s folder (if needed)”和SpriteKitSimpleGame target。

接着,打开MyScene.m,并用下面的内容替换之:

我们来看看上面的代码。

1.为了给player(例如忍者)声明一个私有变量,在这里创建了一个私有的interface,之后可以把这个私有变量添加到场景中。
2.在这里打印出了场景的size,至于什么原因很快你就会看到了。
3.在Sprite Kit中设置一个场景的背景色非常简单——只需要设置backgroundColor属性,在这里将其设置位白色。
4.在Sprite Kit场景中添加一个精灵同样非常简单,只需要使用spriteNodeWithImageNamed方法,并把一副图片的名称传递进去就可以创建一个精灵。接着设置一下精灵的位置,然后调用addChild方法将该精灵添加到场景中。在代码中将忍者的位置设置为(100, 100),该位置是从屏幕的左下角到右上角计算的。

编译并运行,看看效果如何…

呀!屏幕是白色的,并没有看到忍者。这是为什么呢?你可能在想设计之初就是这样的,实际上这里有一个问题。

如果你观察一下控制台输出的内容,会看到如下内容

可能你会认为场景的宽度是320,高度则是568——实际上刚好相反!

我们来看看具体发生了什么:定位到ViewController.m的viewDidLoad方法:

上面的代码中利用view的边界size创建了场景。不过请注意,当viewDidLoad被调用的时候,在这之前view已经被添加到view层次结构中了,因此它还没有响应出布局的改变。所以view的边界可能还不正确,进而在viewDidLoad中并不是开启场景的最佳时机。

提醒:要想了解更多相关内容,请看由Rob Mayoff带来的最佳解释。

解决方法就是将开启场景代码的过程再靠后一点。用下面的代码替换viewDidLoad:

编译并运行程序,可以看到,忍者已经显示在屏幕中了!

如上图所示,可以看到坐标系已经正确了,如果想要把忍者的位置设置为其中间靠左,那么在MyScene.m中用下面的代码来替换设置忍者位置相关的代码:

移动怪兽
接下来,我们希望在场景中添加一些怪兽,让忍者进行攻击。为了让游戏更有趣一点,希望怪兽能够移动——否则没有太大的挑战!OK,我们就在屏幕的右边,离屏的方式创建怪兽,并给怪兽设置一个动作:告诉它们往左边移动。

将下面这个方法添加到MyScene.m中:

在上面,我尽量让代码看起来容易理解。首先是通过一个简单的计算,确定怪兽出现的位置,并将该位置设置给怪兽,然后将其添加到场景中。

接着是添加动作(actions)。跟Cocos2D一样,Sprite Kit同样提供了很多方便的内置动作,例如移动动作、旋转动作、淡入淡出动作、动画动作等。在这里我们只需要在怪兽上使用3中动作即可:
moveTo:duration:使用这个动作可以把怪兽从屏幕外边移动到左边。移动过程中,我们可以指定移动持续的时间,上面的代码中,指定为2-4秒之间的一个随机数。
removeFromParent:在Sprite Kit中,可以使用该方法,方便的将某个node从parent中移除,能有效的从场景中删除某个对象。此处,将不再需要显示的怪兽从场景中移除。这个功能非常的重要,否则当有源源不断的怪兽出现在场景中时,会耗尽设备的所有资源。
sequence:sequence动作可以一次性就把一系列动作串联起来按照一定顺序执行。通过该方法我们就能让moveTo:方法先执行,当完成之后,在执行removeFromParent:动作。

最后,我们需要做的事情就是调用上面这个方法addMonster,以实际的创建出怪兽!为了更加好玩,下面我们来让怪兽随着时间持续的出现在屏幕中。

在Sprite Kit中,并不能像Cocos2D一样,可以配置每隔X秒就回调一下update方法。同样也不支持将从上次更新到目前为止的时间差传入方法中。(非常令人吃惊!)。

不过,我们可以通过一小段代码来仿造这种行为。首先在MyScene.m的private interface中添加如下属性:

通过lastSpawnTimeInterval可以记录着最近出现怪兽时的时间,而lastUpdateTimeInterval可以记录着上次更新时的时间。

接着,我们写一个方法,该方法在画面每一帧更新的时候都会被调用。记住,该方法不会被自动调用——需要另外写一个方法来调用它:

上面的代码中简单的将上次更新(update调用)的时间追加到self.lastSpawnTimeInterval中。一旦该时间大于1秒,就在场景中新增一个怪兽,并将lastSpawnTimeInterval重置。

最后,添加如下方法来调用上面的方法:

Sprite Kit在显示每帧时都会调用上面的update:方法。

上面的代码其实是来自苹果提供的Adventure示例中。该方法会传入当前的时间,在其中,会做一些计算,以确定出上一帧更新的时间。注意,在代码中做了一些合理性的检查,以避免从上一帧更新到现在已经过去了大量时间,并且将间隔重置为1/60秒,避免出现奇怪的行为。

现在编译并运行程序,可以看到许多怪兽从左边移动到屏幕右边并消失。

发射炮弹

现在我们开始给忍者添加一些动作,首先从发射炮弹开始!实际上有多种方法来实现炮弹的发射,不过,在这里要实现的方法时当用户tap屏幕时,从忍者的方位到tap的方位发射一颗炮弹。

由于本文是针对初级开发者,所以在这里我使用moveTo:动作来实现,不过这需要做一点点的数学运算——因为moveTo:方法需要指定炮弹的目的地,但是又不能直接使用touch point(因为touch point仅仅代表需要发射的方向)。实际上我们需要让炮弹穿过touch point,直到炮弹在屏幕中消失。

如下图,演示了上面的相关内容:

如图所示,我们可以通过origin point到touch point得到一个小的三角形。我们要做的就是根据这个小三角形的比例创建出一个大的三角形——而你知道你想要的一个端点是离开屏幕的地方。

为了做这个计算,如果有一些基本的矢量方法可供调用(例如矢量的加减法),那么会非常有帮助,但很不幸的时Sprite Kit并没有提供相关方法,所以,我们必须自己实现。

不过很幸运的时这非常容易实现。将下面的方法添加到文件的顶部(implementation之前):

上面实现了一些标准的矢量函数。如果你看得不是太明白,请看这里关于矢量方法的解释。

接着,在文件中添加一个新的方法:

上面的代码中做了很多事情,我们来详细看看。

1.SpriteKit为我们做了很棒的一件事情就是它提供了一个UITouch的category,该category中有locationInNode:和previousLocationInNode:方法。这两个方法可以帮助我们定位到在SKNode内部坐标系中touch的坐标位置。这样一来,我们就可以寻得到在场景坐标系中touch的位置。

2.然后创建一个炮弹,并将其放置到忍者的地方,以当做其开始位置。注意,现在还没有将其添加到场景中,因为还需要先做一个合理性的检查——该游戏不允许忍者向后发射。

3.接着利用touch位置减去炮弹的当前位置,这样就能获得一个从当前位置到touch位置的矢量。

4.如果X值小于0,就意味着忍者将要向后发射,由于在这里的游戏中是不允许的(真实中的忍者是不回头的!),所以就return。

5.否则,将可以将炮弹添加到场景中。

6.调用方法rwNormalize,将offset转换为一个单位矢量(长度为1)。这样做可以让在相同方向上,根据确定的长度来构建一个矢量更加容易(因为1 * length = length)。

7.在单位矢量的方向上乘以1000。为什么是1000呢?因为着肯定足够超过屏幕边缘了 。

8.将上一步中计算得到的位置与炮弹的位置相加,以获得炮弹最终结束的位置。

9.最后,参照之前构建怪物时的方法,创建moveTo:和removeFromParent:两个actions。

编译并允许程序,现在忍者可以发射炮弹了!

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