【移动开发】Android游戏开发SurfaceView应用----手指发动小球（小球碰撞检测例子）
16lz
2021-01-26
为了复习一下SurfaceView的使用，在此写了一个经典的小球碰撞检测例子程序，希望能够够帮助正在学习游戏的人。
先看一下效果图：
下面我们就来逐一分析一下它的实现过程：
1.启动入口：
import android.os.Bundle;import android.app.Activity;import android.view.Window;import android.view.WindowManager;public class MainActivity extends Activity { @Override protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); //全屏设置 requestWindowFeature(Window.FEATURE_NO_TITLE); this.getWindow().setFlags(WindowManager.LayoutParams.FLAG_FULLSCREEN, WindowManager.LayoutParams.FLAG_FULLSCREEN); //将画布放进去 GameView gameView = new GameView(this); setContentView(gameView); }} 2.小球类
import android.graphics.Canvas;import android.graphics.Color;import android.graphics.Paint;/** * 小球实例 * @author ZHF * */public class Ball { int x, y; //小球的实时位置 int startX, startY; //小球的初始位置 float vX, vY; //小球的速度 int r; //小球的半径 double startTimeX; //开始时间 double startTimeY; //开始时间 BallThread ballThread; //小球移动线程 Paint paint = new Paint(); //画笔 public Ball(int x, int y, float vX, float vY, int r) { this.x = x; this.y = y; this.startX = x; this.startY = y; this.vX = vX; this.vY = vY; this.r = r; //为每个小球实例化一个独立的线程，在抬手时开启线程 ballThread = new BallThread(this); paint.setColor(Color.RED); //小球为红色实心 } /**绘画方法**/ public void drawSelf(Canvas canvas) { canvas.drawCircle(x, y, r, paint); }} 3.障碍物类：
import android.graphics.Canvas;import android.graphics.Color;import android.graphics.Paint;/** * 障碍物 * * @author ZHF * */public class Obstruction { int x, y; int hWeight; //宽度和高度一样 Paint paint = new Paint(); public Obstruction(int x, int y, int hWeight) { this.x = x; this.y = y; this.hWeight = hWeight; paint.setColor(Color.GREEN); //设置画笔颜色 } public void drawSelf(Canvas canvas) { canvas.drawRect(x - hWeight, y - hWeight, x + hWeight, y + hWeight, paint); }} 以上代码比较简单，在此不多做解释，下面主要来看一下两个主要线程类：
4.小球移动线程（碰撞检测）：
/** * 小球移动和碰撞检测线程 * @author ZHF * */public class BallThread extends Thread { boolean flag; //标记线程是否开启 Ball ball; //小球 double currentTime; //当前时间 public BallThread(Ball ball) { flag = true; this.ball = ball; } @Override public void run() { while(flag) { //调试：碰撞检测开始时间 long startTime = System.currentTimeMillis(); //计算出小球移动的时间片：将每次刷新分成若干时间小片段，用于计算每次时间小片段小球移动的距离 currentTime = System.nanoTime(); double timeSpanX = (currentTime - ball.startTimeX) /1000 /1000 /1000; double timeSpanY = (currentTime - ball.startTimeY) /1000 /1000 /1000; int xBackup = ball.x; //保存小球的碰撞前的位置 int yBackup = ball.y; ball.x = (int) (ball.startX + ball.vX * timeSpanX);//小球移动的距离 ball.y = (int) (ball.startY + ball.vY * timeSpanY); //边界碰撞检测 if((ball.vX > 0 && (ball.x + ball.r) >= 479) || (ball.vX < 0 && (ball.x - ball.r) <= 0)) { ball.x = xBackup; ball.vX = 0 - ball.vX; //速度反向 ball.startTimeX = System.nanoTime(); //重新记录开始时间 ball.startX = ball.x; //重新记录开始位置 } if((ball.vY > 0 && (ball.y + ball.r) >= 799) || (ball.vY < 0 && (ball.y - ball.r) <= 0)) { ball.y = yBackup; ball.vY = 0 - ball.vY; //速度反向 ball.startTimeY = System.nanoTime(); //重新记录开始时间 ball.startY = ball.y; //重新记录开始位置 } //障碍物碰撞检测 for(int i = 0; i < GameView.obstructList.size(); i++) { Obstruction o = GameView.obstructList.get(i); if(Math.abs(ball.x - o.x) < (ball.r + o.hWeight) && Math.abs(ball.y - o.y) < (ball.r + o.hWeight)){ if(Math.abs(xBackup - o.x) >= (ball.r + o.hWeight)) { ball.x = xBackup; ball.vX = 0 - ball.vX; ball.startTimeX = System.nanoTime(); ball.startX = ball.x; } if(Math.abs(yBackup - o.y) >= (ball.r + o.hWeight)) { ball.y = yBackup; ball.vY = 0 - ball.vY; ball.startTimeY = System.nanoTime(); ball.startY = ball.y; } break; //跳出循环 } } //调试：碰撞检测结束时间 实验证明碰撞加测基本不耗时间 long endTime = System.currentTimeMillis(); System.out.println(endTime + "----" + startTime + "= " +(endTime - startTime)); try { Thread.sleep(10); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } }} 分析：
1.我们将刷新时间分割成：将每次刷新时间分成若干时间小片段timeSpanX和timeSpanY，用于计算每次时间小片段小球移动的距离.
2.我们在小球与边界碰撞之前，记录一下时间startTime，在其与边界碰撞之后，我们将其x轴、y轴方向上做一系列的操作（方向取反，回到碰撞前位置，重新记录开始时间）其实，我通过调试发现碰撞时间基本可以忽略.
3.我们这里的碰撞检测是边界检测，只考虑小球与障碍物、边界的碰撞，没有考虑小球之间的碰撞，有兴趣的同学可以自行研究一下。
5.绘画线程：
2
import android.graphics.Canvas;import android.util.Log;import android.view.SurfaceHolder;/** * 绘画主界面线程 * @author ZHF * */public class DrawThread extends Thread { boolean flag; //标记线程是否开启 GameView gameView; SurfaceHolder holder; Canvas canvas; public DrawThread(GameView gameView) { flag = true; this.gameView = gameView; holder = gameView.getHolder(); //获取画布锁 } @Override public void run() { while(flag) { //获取当前绘画开始时间 long startTime = System.currentTimeMillis(); synchronized(holder) { canvas = holder.lockCanvas(); //获取当前被锁住的画布 if(canvas != null) { gameView.draw(canvas); //对画布进行操作 holder.unlockCanvasAndPost(canvas); //释放画布 } } long endTime = System.currentTimeMillis(); int diffTime = (int) (endTime - startTime); Log.d("DrawTime", diffTime+""); while(diffTime <= 2) { diffTime = (int) (System.currentTimeMillis() - startTime); Thread.yield(); //将线程的所有权交给另一个线程 } } }} 分析：
1. 首先，我们将画布锁住之后，对其进行绘画，画完之后自然要释放画布啦
2. 为了优化程序，我们计算出绘画所用时间，当绘画时间过长时，暂停当前正在执行的线程对象，通知CPU来执行其他线程（注意：这里的其他也包含当前线程）
6.主界面：
import java.util.ArrayList;import java.util.Random;import android.content.Context;import android.graphics.Canvas;import android.graphics.Color;import android.graphics.Paint;import android.view.MotionEvent;import android.view.SurfaceHolder;import android.view.SurfaceView;/** * 游戏主界面 * @author ZHF * */public class GameView extends SurfaceView implements SurfaceHolder.Callback { SurfaceHolder holder; DrawThread drawThread; //绘画线程 Ball[] ballArray = new Ball[5]; //装小球的数组 int ballPointer = 0; //当前指向数组中第几个球 static ArrayList obstructList = new ArrayList(); //装障碍物的集合 int xDown, yDown; //记录手指按下时的坐标 public GameView(Context context) { super(context); holder = getHolder(); //获取画布锁 holder.addCallback(this); //添加回调 //初始化障碍物 Random random = new Random(); for(int i = 0; i < 3; i++) { Obstruction o = new Obstruction(random.nextInt(380) + 50, random.nextInt(700) + 50, 50); obstructList.add(o); //将创出的障碍物对象添加到集合中去 } } @Override public void surfaceCreated(SurfaceHolder holder) { drawThread = new DrawThread(this); drawThread.start(); //开启绘画线程 } @Override public void surfaceChanged(SurfaceHolder holder, int format, int width, int height) { //画布发生变化，eg:转屏操作,处理画布操作 } @Override public void surfaceDestroyed(SurfaceHolder holder) { //销毁画布操作 drawThread.flag = false; //停掉线程 drawThread = null; //GC会及时发现并处理掉该对象 } public void draw(Canvas canvas) { canvas.drawColor(Color.BLACK); //背景颜色 Paint paint = new Paint(); paint.setTextSize(25); paint.setColor(Color.WHITE); //文字颜色 canvas.drawText("小球碰撞检测", 50, 20, paint); //画出小球 for(int i = 0; i < 5; i++) { if(ballArray[i] != null) { ballArray[i].drawSelf(canvas); //当前小球绘画出自己 } } //画出障碍物 for(int i = 0; i < obstructList.size(); i++) { obstructList.get(i).drawSelf(canvas); } } @Override public boolean onTouchEvent(MotionEvent event) { int x = (int) event.getX(); int y = (int) event.getY(); if(event.getAction() == 0) { //按下 //记录按下时X，Y的坐标 xDown = x; yDown = y; //生成第一个球 Ball ball = new Ball(x, y, 0, 0, 20); if(ballArray[ballPointer] != null) { ballArray[ballPointer].ballThread.flag = false; //关闭小球移动线程 ballArray[ballPointer].ballThread = null; } ballArray[ballPointer] = ball; } else if(event.getAction() == 1) { //抬起 int xOffset = x - xDown; int yOffset = y - yDown; double sin = yOffset / Math.sqrt(xOffset * xOffset + yOffset * yOffset); double cos = xOffset / Math.sqrt(xOffset * xOffset + yOffset * yOffset); ballArray[ballPointer].startTimeX = System.nanoTime(); //当前小球开始时间 ballArray[ballPointer].startTimeY = System.nanoTime(); ballArray[ballPointer].vX = (float) (500 * cos); //当前小球的速度 ballArray[ballPointer].vY = (float) (500 * sin); ballArray[ballPointer].ballThread.start(); //开启小球移动线程 ballPointer ++; //下一个小球 if(ballPointer >= 5) { ballPointer = 0; } } return true; }} 分析：
1.这里我们启动小球移动线程方式：采用手指触屏滑动，记录按下、抬起位置，通过计算角度得出算出发射方向。
2.每次发出小球后下标ballPointer ++指向下一个小球，当到达数组上限后，重新返回到下标0.
ok! 到此功能已经实现，想要完整源码在此下载：http://download.csdn.net/detail/zhf651555765/5775035
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