第四章 Android游戏开发之图形界面

第四章 Android游戏开发之图形界面4.1 图片图片是游戏的必备元素之一。

4.1.1 drawable对象游戏所使用到的图片资源，我们都把它放置到res文件夹中的drawable中，当增加了drawable对象后，Android SDK会为该图片资源在R清单文件中创建一个索引项，该索引的名字为R.drawable.fileName。

生成了该资源的索引后，在XML资源文件中就可以通过@drawable/fileName来访问该图片资源，也可以在代码中R.drawable.fileName来访问该drawable对象。

而R.drawable.fileName只是一个int类型的常量，它只是代表了drawable对象的ID，程序代码当中需要获取到实际的drawable对象，需要调用Resource的getDrawable（int id）方法来获取。

4.1.2 BitmapBitmap即位图，Bitmap类中欧那个提供了一些静态方法来创建新的Bitmap对象，如下是常用的方法。

对象，如：BitmapDrawable drawable = new BitmapDrawable(bitmap)；获取BitmapDrawable所包装的Bitmap对象可以调用该类的getBitmap()方法，如Bitmap bitmap = drawable.getBitmap();。

BitmapFactory是一个Bitamap的工具类，它共提供了多种方法以便于从不同的数据源来解析和创建Bitmap对象，如下。

drawable目录中，而程序代码中通过该图片对应的资源ID来获取封装该图片的drawable对象即可。

但手机系统的内存是有限的，如果不停的创建Bitmap对象，就会导致内存不够用的情况，所以Bitmap有各两个非常重要的方法来判断图片资源的是否回收和强制Bitmap进行回收。

一下都是一些Bitmap常用到的方法。

4.2 绘图了解了图片后，游戏当中最重要的一部分操作就是图片的绘制了。

本节主要来介绍Android当中的绘图。

Android当中的绘图组件都是继承自View组件，并且重写onDraw(Canvas canvas)方法即可。

关于View前面的章节当中已经讲解过了，本节主要来看看涉及到绘图onDraw方法当中的Canvas对象，以及相关的Paint类的使用。

4.2.1 Canvas类Canvas可以理解为一张画布，而该画布是属于它所在的View 对象的。

Canvas当中提供了一系列的方法用于绘制，如下。

4.2.2 Paint类从Canvas的绘制方法可以看到，所有的绘制方法都需要一个Paint参数，Paint是Canvas上的画笔，Paint主要用于设置绘制的一些属性，比如画笔的颜色，画笔的笔触粗细，填充的风格等。

如下是Paint类中的常用方法。

4.2.3 绘制实例上面介绍了Android中的各种绘制，本节中我们通过实例来具体了解绘制过程。

1.创建一个名为TestCanvas的项目。

2.将要绘制的图片资源拷贝到res当中drawable路径中。

3.打开string.xml文件设置要绘制的字符串，如下。

4.新建一个类继承View，实现onDraw方法如下。

5.在Activity类中显示MyView对象，如下。

6.最后运行显示结果如下图。

4.3 View与 SurfaceView前面的介绍中绘图主要使用的是View组件，但实际的游戏开发中，我们一般使用的都是SurfaceView，使用SurfaceView的原因是因为View 当中没有双缓冲的机制，当程序需要更新View上的图像时，程序必须重绘View上显示的整张图片，所以通过自定义View来实现绘图尤其是游戏中的绘图效率并不高，而使用Android当中提供的SurfaceView来进行游戏的绘制比View更加出色，所以一般推荐使用SurfaceView，SurfaceView 是从View基类中派生出来的显示类，所以View当中所有的SurfaceView 当中也有。

SurfaceView可以控制表面的格式，比如大小，显示在屏幕中的位置，最关键是的提供了SurfaceHolder类，使用getHolder方法获取，相关的有Canvas lockCanvas()、Canvas lockCanvas(Rect dirty) 、void removeCallback(SurfaceHolder.Callback callback)、void unlockCanvasAndPost(Canvas canvas) 控制图形以及绘制，而在SurfaceHolder.Callback 接口回调中可以通过重写下面方法实现。

使用的SurfaceView的时候，一般情况下要对其进行创建，销毁，改变时的情况进行监视，这就要用到 SurfaceHolder.Callback。

class xView extends SurfaceView implements SurfaceHolder.Callback {//在surface的大小发生改变时激发public void surfaceChanged(SurfaceHolder holder,intformat,int width,int height){}//在创建时激发，一般在这里调用画图的线程。

public void surfaceCreated(SurfaceHolder holder){}//销毁时激发，一般在这里将画图的线程停止、释放。

public void surfaceDestroyed(SurfaceHolder holder){}}对于Surface相关的，Android底层还提供了GPU加速功能，所以一般实时性很强的应用中主要使用SurfaceView而不是直接从View构建，同时后来做android 3d OpenGL中的GLSurfaceView也是从该类实现。

SurfaceView和View最本质的区别在于，surfaceView是在一个新起的单独线程中可以重新绘制画面而View必须在UI的主线程中更新画面。

那么在UI的主线程中更新画面可能会引发问题，比如你更新画面的时间过长，那么你的主UI线程会被你正在画的函数阻塞。

那么将无法响应按键，触屏等消息。

当使用surfaceView ，由于是在新的线程中更新画面所以不会阻塞你的UI主线程。

但这也带来了另外一个问题，就是事件同步。

比如你触屏了一下，你需要surfaceView中thread处理，一般就需要有一个event queue的设计来保存touch event，这会稍稍复杂一点，因为涉及到线程同步。

所以基于以上，根据游戏特点，一般分成两类。

1 .被动更新画面的。

比如棋类，这种用view就好了。

因为画面的更新是依赖于 onTouch 来更新，可以直接使用 invalidate。

因为这种情况下，这一次Touch和下一次的Touch需要的时间比较长些，不会产生影响。

2.主动更新。

比如一个人在一直跑动。

这就需要一个单独的thread 不停的重绘人的状态，避免阻塞main UI thread。

所以显然view不合适，需要surfaceView来控制。

Android中的SurfaceView类就是双缓冲机制。

因此，开发游戏时尽量使用SurfaceView而不要使用View，这样的话效率较高，而且SurfaceView 的功能也更加完善。

考虑以上几点，所以一般选用 SurfaceView 来进行游戏开发。

4.3.1 View以及双缓冲实现View中常用的方法如下。

View当中如何实现双缓冲。

1.创建一个名为TestView的项目。

2.创建一个MyView的类继承View类，内容如下。

3.在Activity中设置显示MyView对象，如下。

4.运行如下图。

从上述的例子代码中可以看出，双缓冲即先在内存中创建一幅图片，所有的绘制是绘制在该内存图片当中，在屏幕上的时候只负责显示内存当中图片，这样绘制显然优于从外部设备直接绘制到屏幕上的图片，同时可以减少屏幕闪烁等问题。

接下来看一个View的应用实例，实现游戏的菜单。

1.创建一个名为TestMenu的项目。

2.将要使用的图片资源导入到res的drawable当中。

3.实现一个MyView的类继承View，并实现代码如下。

4.在Activity中，显示MyView对象。

5.运行效果如下图。

该案例当中用触屏时间来判断按下的是哪个菜单选项。

4.3.2 SurfaceView中的绘制SurfaceView是View的子类，但SurfaceView自带双缓冲，它一般与SurfaceHolder结合使用，SurfaceHolder用于向与之关联的SurfaceView上绘图，SurfaceView的getHolder()函数可以获取SurfaceHolder对象，SurfaceView就在SurfaceHolder对象内。

虽然SurfaceView保存了当前窗口的像素数据，但是在使用过程中是不直接和SurfaceView打交道的，由SurfaceHolder的Canvas lockCanvas()或则Canvas lockCanvas()函数来获取Canvas对象，通过在Canvas上绘制内容来修改SurfaceView中的数据。

如果SurfaceView不可编辑或则尚未创建调用该函数会返回null，在unlockCanvas() 和 lockCanvas()中SurfaceView的内容是不缓存的，所以需要完全重绘SurfaceView的内容，为了提高效率只重绘变化的部分则可以调用lockCanvas(Rect rect)函数来指定一个rect 区域，这样该区域外的内容会缓存起来。

在调用lockCanvas函数获取Canvas后，SurfaceView会获取SurfaceView的一个同步锁直到调用unlockCanvasAndPost(Canvas canvas)函数才释放该锁，这里的同步机制保证在SurfaceView绘制过程中不会被改变。

SurfaceHolder提供的获取Canvas对象的方法。

但第一个方法之将Rect所指定的区域提取出来进行更新，这种方式可以提高画面的更新速度，而最后一个方法，当调用之后该方法前的绘制内容还存储于缓冲之中，下一次lockCanvas的时候，该方法锁定的区域可能会遮挡住前面的内容，所以如果不想被遮挡，可以选择重新lockCanvas一次，而lock的区域为0，再释放，保证下次lock 的时候被遮挡。

实际的游戏开发当中，我们会为SurfaceHolder添加一个一次创建后会立即调用该函数。