终于有时间写博客了,隔了好长一段时间没研究SpriteKit了,今天装了个Xcode5的DP2版本,惊奇地发现,在新建project的时候居然看到了SpriteKit
Game的选项,选了它之后直接创建一个SpriteKit项目,苹果想得还真是周到,省去之前很多琐碎的步骤,如果你是对SpriteKit很熟悉的开发者的话那大可直接使用Sprite
Game来创建项目,如果是初学者的话,建议还是建一个空项目,跟着官方的文档,一步一步去做,自然会让你更好地了解SpriteKit。其实,直接用SpriteKit
Game创建项目,它只是帮你自动生成了一小部分代码,自己打一遍也不是很难,起码知道它是怎样启动和运作的。由于现在iOS7还是beta版本,Xcode5也是DP版本的,API文档没什么变化,不过估计接下来关于SpriteKit还会有更多好玩的东西出来,拭目以待咯。
隔了这么久,不打一下代码还真有点生疏了,今天重新看了一遍SpriteKit的Simulate
Physics,也就是物理系统,突然间发现了好多新的东西,之前看都是粗略地带过,今天仔细一看,还真有很多东西,SpriteKit确实很强大,在2d方面,算是做到尽可能好的了。废话不多说,下面就从头来学习SpriteKit的物理系统。
完成游戏的物理系统设置,你需要一下完成以下几点:
1、把SKPhysicsBody关联到拥有物理属性的游戏对象上,每一个游戏对象node节点都有physicsbody属性
2、设置physicsbody的各个属性,让游戏对象在游戏里面呈现更好的游戏效果
3、设置整个游戏世界的物理系统,比如重力,注意,scene也有物理属性
4、可以在physicsbody上施加力
5、定义物体之间的碰撞处理
6、优化整个物理系统
其实个人觉得比较有趣的事碰撞那一块,有新的东西在里面,至少我在其他游戏引擎里面没见过,也可能是我见识得比较少吧,不过个人觉得,SpriteKit的碰撞检测做得真心赞。
physics
body(后面简称pb)有三种,一种是运动的,一种是静止的,还有一种叫做edge的,运动的pb可以接受外界所有的关于物理的影响,静止的pb没有速度,不受力和碰撞的影响,区分这两种pb是有好处的,普通的游戏对象一般都是运动的pb,而墙壁啊,地面,游戏场景的边界等就可以静止的pb
edge的话,其实就是边啦,可以这样理解,自由无规则的pb,一般边界可以用它来限定,它频繁地被用来当作游戏场景的边界,还有一个用处是,游戏对象都是有形状的,SpriteKit提供了几种形状给我们,但其实在现实真正的游戏当中,往往我们的游戏对象都是不规则图形,这个时候,如果你想要为你的游戏对象加上一个具有相似形状的pb的话,就可以考虑使用edge了,不过这不是经常采取的方法,使用edge来定形要很大量的计算,消耗资源,这会让你的游戏变得不顺畅,所以不是很提倡这种做法。
下面贴段用edge作为scene边界的代码
-
- (void) createSceneContents
-
{
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self.backgroundColor = [SKColor blackColor];
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self.scaleMode = SKSceneScaleModeAspectFit;
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self.physicsBody = [SKPhysicsBody bodyWithEdgeLoopFromRect:self.frame];
-
}
代码不难理解,最主要的函数就是bodyWithEdgeLoopFromRect:,就不多说了吧。
根据指定的形状创建pb也不是很难,具体的代码就不贴出来了,建议还是去看看SKPhysicsBody的api,看完会更有利于学习整个物理系统。
这里说几个pb的属性吧,mass属性,即质量,这个学过物理或者没学过的都知道的拉,有mass当然就有density密度啦,这两个属性是会随着对方的变化而变化的,唯一不变的是物体的形状,整个真得学过物理才知道,mass等于density乘于area体积。
friction属性,摩擦力,就是物体表面的粗糙程度,在其上面运动的物体会受到其friction的影响,力的话还有linearDamping阻力和angularDamping角力,就是旋转的力,这个跟你的游戏世界里的环境有空,一般是空气阻力啦,或者是在水中的阻力啦,由你的环境决定。
restitution属性,可以理解为势能吧,在碰撞的时候它决定碰撞的威力,即作用效果的强弱。
dynamic属性,一般动态pb的默认值为yes,将其设置为no之后,就是静态pb了。
affectedByGravity属性,yes即接受重力影响,no则不受重力影响。
allowsRotation属性,它决定物体是否能选择,设置为no即冻结旋转。
大概这些个属性吧,需要注意的是,mass和density,在我们的pb创建后,area就已经被设置为固定的,不可改变的,所以mass和density之间的变化会相互影响,根据你的需要你可以选择设置mass来确定density,也可以设置density来确定mass,根据实际情况而定,两者会有不同的效果,这涉及物理方面的知识。
另外很多属性都是会变化的,结合实际中的物理性质可知,SpriteKit在每一帧都会重新计算每个属性值,你可以在更新的时候通过一些函数来修改一些属性,另外,当切换到不同的场景不同的环境中时,根据你的需要,在pross-post
scene的时候修改一些属性,以到期望的效果。
前面说过,scene也有物理性质,它还有个physicsWorld的属性,即整个的游戏世界里的物理系统,这里说一下速度,正常速度为1,举个例子吧,当为0.5时,pb的执行速度会减慢一半,为2时即加快一倍
接下来,你可能需要为你的pb施加一些力,好让其运动起来,有两个力force和impulse,force是一个持续的力,每一帧都要设置,好让力延续下去,impulse是一个即时的力,即发力又一个立即的效果,但不会持续下去,鉴于两者区别不大,官方的文档也只着重说了下force。
哦,加力其实就是加个向量,我们只需要提供一个点,让物体朝那个点运动,加力可根据作用点分为三种,一种是让物体直线运动的力,一种只让物体转动的力,还有就是作用在物体的一点上,这个时候,SpriteKit会根据物体的形状去决定加在这个点上的力将会产生怎样的效果。
终于说到碰撞了,之前的文章提到过,cocos2d做碰撞检测用的是两个物体的rect是否交叉,其他有关碰撞检测的一些东西实现起来比较麻烦,而unity则提供了强大的物理系统,里面的碰撞做得真的是没话说,就是2d游戏也依然能使用它的物理系统,SpriteKit的碰撞有点向unity,其实整个的物理系统都有点像,个人觉得,physics
body即rigibody,当然,unity毕竟是3d引擎,关于物理系统的东西丰富很多。
其实,在node节点关联上physics
body之后,SpriteKit在两个物体碰撞时就做了些计算的,这个是我觉得很强大的地方之一,也就是说,你可以真的把它们当作是两个真实世界中物体的碰撞,在碰撞之后,物体会怎样都在精确的计算之中。不过单单靠这些,是不能做一些碰撞检测的,如果你想两个物体在碰撞时按你的想法去反应的话,你就需要设置一些属性了。
还是pb的属性,这三个属性很重要:
categoryBitMask,它标记了物体属于那一类物体,默认值为0xffffffff
collisionBitMask,它标记了哪些物体可以跟其发生碰撞,默认值为0xffffffff
contactTestBitMask,它标记了哪些物体会和其发生碰撞后产生一些影响,默认值为0x00000000
这三个数值均由32位的十六进制数来表示,即你的游戏可以有32中不同类型的物体,其实用不到那么多,为什么用这样的值来表示,这也是我觉得新颖的地方,在做碰撞检测时,这些值是拿来做逻辑与运算,计算碰撞用的,感觉很不粗吧。
判断其他物体是否可以跟自己发生碰撞,要根据自己的collisionBitMask的值与对方物体的categoryBitMask的值进行逻辑与运算,得到的结果不为0,即可以发生碰撞。
判断碰撞的两个物体是否发生影响时,假设为A和B,首先是A的categoryBitMask与B的contactTestBitMask进行逻辑与运算,B也做同样的运算,当两者的结果都不为0时,两者即可在碰撞的时候互相影响
这要仔细想一想,好好消化一下才行,这是约定好的东西,直接用就行了,不过如果想深入研究的话,再去看官方的api吧。
设定好了这些值以后呢,我们需要一些协议来为我们完成我们想要做的事情,这时又得用到scene啦。
SpriteKit提供给我们一个叫做SKPhysicsContactDelegate,这也是它唯一给的一个协议,在初始化scene的时候设置scene.physicsWorld.contactDelegate
=
self;在.h头文件加上该协议,它提供了好两个检测碰撞的函数,-didBeginContact:和-didEndContact:参数都是一个SKPhysicsContact,里面包含了两个碰撞体的信息,和碰撞的信息,建议大家去看看SKPhysicsContact的api,开发起来才更加得心应手,我们就可以在这两个函数里做我们在碰撞时要做的事情了。
好一个碰撞检测啊。
usePreciseCollisionDetection 提高碰撞精度的属性,前面说过,就不多说了。
说完碰撞,接着是将多个pb物体连接在一起的joint,可以理解为骨骼吧,如果你想你的游戏展现一些更复杂的物理特效的话,你可能会需要它,这里也不多说了。
在游戏中,有时我们需要操控我们的游戏对象,整个时候就需要选中该对象,当对象有了pb之后,我们可以通过很多方法来找到它。最常用的方法,应该不陌生了,就是通过ray射线来寻找物体,首先我们需要确定一条射线,举个例子吧,在平面中,我们可以以(0,
0)为起点,手指点击屏幕的点为终点,一般在3d场景,是通过摄像机的位置点作为起点,然后点击的地方为终点来确定一条射线,然后通过函数bodyAlongRayStart:end:来获取射线穿过的物体,注意整个函数只能获取一个,如果你的射线穿过很多个物体,这时可以使用enumerateBodiesAlongRayStart:end:usingBlock:函数来获取射线上所有的物体,在你的block里面,你可以拿到每个物体的信息,根据这些信息你就可以判断那个是你想要的得到的。还有就是可以根据名字获取物体,整个在前面的文章有提到过。
另外还可以根据点来寻找物体,bodyAtPoint:函数会根据你提供的点,判断点是否属于物体,是的话就返回该物体。还有bodyAtRect:函数,在场景中设置一个rect,当有物体进入rect时,bodyAtRect就会返回该物体。
接下来是一些注意事项,虚拟整个物理系统是很消耗资源的,所以尽量让你的游戏的物理方面的计算减少,让你的游戏运行得更顺畅,记住你为你的pb设置的一切东西,根据这些设置带来的性质去实现你的游戏逻辑或者是游戏效果,只有知道它们到底是怎么一回事才能把它们的作用发挥出来,关于优化的,得花谢时间出来研究研究,每个游戏引擎都有一套或者几套优化方案,SpriteKit肯定也会有,知道你的机器是怎么运作的,然后再知道你的引擎是怎么在机器上运作的,这样会让对优化你的程序有更大的帮助。
也差不多这些了吧,关于物理系统的东西,很强大,有些可能需要自己用过才知道,另外还有粒子系统,也找个时间好好研究研究,写一篇专门的关于粒子系统的笔记。
最后奉上自己的代码,关于Simulate
Physics的一个Demo,Demo只实现了部分物理特性,重力摩擦力的设置,碰撞处理,添加force等,点击屏幕就会生成一个燕尾侠Sprite,然后可以改变重力和摩擦力观察其在场景中的表现,触碰边界会做出反应,大概就这样子,想查看其他属性可以直接在Demo上修改,哦,我的Xcode版本是DP2的,估计没什么大的影响,就这样啦Demo下载地址。