Android游戏开发学习②焰火绽放效果实现方法

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：

希望本文所述对大家的Android程序设计有所帮助。