十二、移动敌人
在屏幕上移动角色——无论是人、动物、机器人还是车辆——是引人注目的游戏中最重要的部分之一。如果你试图创造一个在游戏中自由移动的角色，你可能会遇到一些问题。
这一章将介绍帮助你在游戏中增加敌人的方法。本章的解决方案包括将敌人装载到游戏中预定的位置，并沿着特定的路径移动敌人。
12.1 将敌人装载到预定位置
问题
游戏没有在正确的位置装载敌人。
解决办法
使用一个类来确定敌人的产卵点在哪里。
它是如何工作的
许多游戏类型都有“繁殖点”,玩家可以在那里繁殖后代。要在这些预定的位置繁殖敌人，你需要在你的敌人职业中添加一些floats，然后使用这些floats将敌人的模型矩阵转换到繁殖位置。
本章的解决方案将基于一个基本的角色职业，而这个职业又是基于第 7 章和第 8 章中的SBGBackground职业。鉴于我们现在谈论的是游戏中的敌人，让我们重新命名这个职业SBGEnemy。该类的内容应该如清单 12-1 和清单 12-2所示。
清单 12-1 。SBGEnemy() (OpenGL 是 1)
public class SBGEnemy {
private FloatBuffer vertexBuffer;
private FloatBuffer textureBuffer;
private ByteBuffer indexBuffer;
private float vertices[] = {
0.0f, 0.0f, 0.0f,
1.0f, 0.0f, 0.0f,
1.0f, 1.0f, 0.0f,
0.0f, 1.0f, 0.0f,
};
private float texture[] = {
0.0f, 0.0f,
0.25f, 0.0f,
0.25f, 0.25f,
0.0f, 0.25f,
};
private byte indices[] = {
0,1,2,
0,2,3,
};
public SBGEnemy() {
ByteBuffer byteBuf = ByteBuffer.allocateDirect(vertices.length * 4);
byteBuf.order(ByteOrder.nativeOrder());
vertexBuffer = byteBuf.asFloatBuffer();
vertexBuffer.put(vertices);
vertexBuffer.position(0);
byteBuf = ByteBuffer.allocateDirect(texture.length * 4);
byteBuf.order(ByteOrder.nativeOrder());
textureBuffer = byteBuf.asFloatBuffer();
textureBuffer.put(texture);
textureBuffer.position(0);
indexBuffer = ByteBuffer.allocateDirect(indices.length);
indexBuffer.put(indices);
indexBuffer.position(0);
}
public void draw(GL10gl, int[] spriteSheet) {
gl.glBindTexture(GL10.GL_TEXTURE_2D, spriteSheet[0]);
gl.glFrontFace(GL10.GL_CCW);
gl.glEnable(GL10.GL_CULL_FACE);
gl.glCullFace(GL10.GL_BACK);
gl.glEnableClientState(GL10.GL_VERTEX_ARRAY);
gl.glEnableClientState(GL10.GL_TEXTURE_COORD_ARRAY);
gl.glVertexPointer(3, GL10.GL_FLOAT, 0, vertexBuffer);
gl.glTexCoordPointer(2, GL10.GL_FLOAT, 0, textureBuffer);
gl.glDrawElements(GL10.GL_TRIANGLES, indices.length, GL10.GL_UNSIGNED_BYTE, indexBuffer);
gl.glDisableClientState(GL10.GL_VERTEX_ARRAY);
gl.glDisableClientState(GL10.GL_TEXTURE_COORD_ARRAY);
gl.glDisable(GL10.GL_CULL_FACE);
}
}
清单 12-2 。SBGEnemy() (OpenGL 是 2/3)
public class SBGEnemy {
private final String vertexShaderCode =
"uniform mat4 uMVPMatrix;" +
"attribute vec4 vPosition;" +
"attribute vec2 TexCoordIn;" +
"varying vec2 TexCoordOut;" +
"void main() {" +
" gl_Position = uMVPMatrix * vPosition;" +
" TexCoordOut = TexCoordIn;" +
"}";
private final String fragmentShaderCode =
"precision mediump float;" +
"uniform vec4 vColor;" +
"uniform sampler2D TexCoordIn;" +
"uniform float texX;" +
"uniform float texY;" +
"varying vec2 TexCoordOut;" +
"void main() {" +
" gl_FragColor = texture2D(TexCoordIn, vec2(TexCoordOut.x +
texX,TexCoordOut.y + texY));"+
"}";
private float texture[] = {
0f, 0f,
.25f, 0f,
.25f, .25f,
0f, .25f,
};
private int[] textures = new int[1];
private final FloatBuffer vertexBuffer;
private final ShortBuffer indexBuffer;
private final FloatBuffer textureBuffer;
private final int mProgram;
private int mPositionHandle;
private int mMVPMatrixHandle;
static final int COORDS_PER_VERTEX = 3;
static final int COORDS_PER_TEXTURE = 2;
static float vertices[] = { -1f, 1f, 0.0f,
-1f, -1f, 0.0f,
1f, -1f, 0.0f,
1f, 1f, 0.0f };
private final short indices[] = { 0, 1, 2, 0, 2, 3 };
private final int vertexStride = COORDS_PER_VERTEX * 4;
public static int textureStride = COORDS_PER_TEXTURE * 4;
public SBGEnemy() {
ByteBuffer byteBuf = ByteBuffer.allocateDirect(vertices.length * 4);
byteBuf.order(ByteOrder.nativeOrder());
vertexBuffer = byteBuf.asFloatBuffer();
vertexBuffer.put(vertices);
vertexBuffer.position(0);
byteBuf = ByteBuffer.allocateDirect(texture.length * 4);
byteBuf.order(ByteOrder.nativeOrder());
textureBuffer = byteBuf.asFloatBuffer();
textureBuffer.put(texture);
textureBuffer.position(0);
indexBuffer = ByteBuffer.allocateDirect(indices.length);
indexBuffer.put(indices);
indexBuffer.position(0);
int vertexShader = SBGGameRenderer.loadShader(
GLES20.GL_VERTEX_SHADER, vertexShaderCode);
int fragmentShader = SBGGameRenderer.loadShader(
GLES20.GL_FRAGMENT_SHADER,fragmentShaderCode);
mProgram = GLES20.glCreateProgram();
GLES20.glAttachShader(mProgram, vertexShader);
GLES20.glAttachShader(mProgram, fragmentShader);
GLES20.glLinkProgram(mProgram);
}
public void draw(float[] mvpMatrix, int texX, int texY, int[] spriteSheet) {
GLES20.glUseProgram(mProgram);
mPositionHandle = GLES20.glGetAttribLocation(mProgram, "vPosition");
GLES20.glEnableVertexAttribArray(mPositionHandle);
int vsTextureCoord = GLES20.glGetAttribLocation(mProgram, "TexCoordIn");
GLES20.glVertexAttribPointer(mPositionHandle, COORDS_PER_VERTEX,
GLES20.GL_FLOAT, false,
vertexStride, vertexBuffer);
GLES20.glVertexAttribPointer(vsTextureCoord, COORDS_PER_TEXTURE,
GLES20.GL_FLOAT, false,
textureStride, textureBuffer);
GLES20.glEnableVertexAttribArray(vsTextureCoord);
GLES20.glActiveTexture(GLES20.GL_TEXTURE0);
GLES20.glBindTexture(GLES20.GL_TEXTURE_2D, spriteSheet[0]);
int fsTexture = GLES20.glGetUniformLocation(mProgram, "TexCoordOut");
int fsTexX = GLES20.glGetUniformLocation(mProgram, "texX");
int fsTexY = GLES20.glGetUniformLocation(mProgram, "texY");
GLES20.glUniform1i(fsTexture, 0);
GLES20.glUniform1f(fsTexX, texX);
GLES20.glUniform1f(fsTexY, texY);
mMVPMatrixHandle = GLES20.glGetUniformLocation(mProgram, "uMVPMatrix");
GLES20.glUniformMatrix4fv(mMVPMatrixHandle, 1, false, mvpMatrix, 0);
GLES20.glDrawElements(GLES20.GL_TRIANGLES, drawOrder.length,
GLES20.GL_UNSIGNED_SHORT, indexBuffer);
GLES20.glDisableVertexAttribArray(mPositionHandle);
}
}
然后修改这个类，添加两个 floats。一个浮动将跟踪 x 轴的繁殖位置，另一个浮动将跟踪 y 轴的繁殖位置(见清单 12-3 )。
清单 12-3 。追踪产卵位置的浮标
public class SBGEnemy {
public float posY = 0f;
public float posX = 0f;
...
}
在SBGEnemy构造函数中将这些浮点数设置到期望的产卵位置(见清单 12-4 )。
清单 12-4 。给位置浮动赋值
public class SBGEnemy {
public float posY = 0f;
public float posX = 0f;
...
public SBGEnemy() {
posX = .25;
posY = .25;
...
}
...
}
现在你可以使用 OpenGL ES 1 的glTranslatef()方法调用中的SBGEnemy.posX和SBGEnemy.posY在你绘制敌人的模型矩阵之前将它移动到产卵位置。您可以在 OpenGL ES 2/3 的Matrix.translateM()方法中使用相同的属性。在清单 12-5 和清单 12-6 中显示的spawnEnemy()方法，可以在你的游戏中创建，以帮助你在一个位置产生敌人。
清单 12-5 。spawnEnemy() (OpenGL 是 1)
private SFEnemy enemy = new SFEnemy();
spawnEnemy(){
gl.glMatrixMode(GL10.GL_MODELVIEW);
gl.glLoadIdentity();
gl.glPushMatrix();
gl.glScalef(.25f, .25f, 1f);
gl.glTranslatef(enemy.posX, enemy.posY, 0f);
}
清单 12-6 。spawnEnemy() (OpenGL 是 2/3)
private SFEnemy enemy = new SFEnemy();
spawnEnemy(){
Matrix.translateM(mTMatrix, 0, enemy.posX, enemy.posY, 0);
Matrix.multiplyMM(mMVPMatrix, 0, mTMatrix, 0, mMVPMatrix, 0);
}
12.2 将敌人装载到随机地点
问题
游戏需要在随机的地点产生敌人。
解决办法
修改最后一个解决方案，为产卵的敌人创造“随机”的位置。
它是如何工作的
许多游戏会在随机地点产生敌人。这增加了你游戏的难度，因为它剥夺了预先设定的产卵位置的可预测性。
上一个解决方案中的代码可以很容易地修改，以生成随机的产卵位置。清单 12-7 和 12-8 显示了应该进行的修改，以适应随机的产卵位置。
清单 12-7 。SBGEnemy()对于随机位置(OpenGL ES 1)
public class SBGEnemy {
public float posY = 0f;
public float posX = 0f;
private FloatBuffer vertexBuffer;
private FloatBuffer textureBuffer;
private ByteBuffer indexBuffer;
private float vertices[] = {
0.0f, 0.0f, 0.0f,
1.0f, 0.0f, 0.0f,
1.0f, 1.0f, 0.0f,
0.0f, 1.0f, 0.0f,
};
private float texture[] = {
0.0f, 0.0f,
0.25f, 0.0f,
0.25f, 0.25f,
0.0f, 0.25f,
};
private byte indices[] = {
0,1,2,
0,2,3,
};
public SBGEnemy() {
Random randomPos = new Random();
posX = randomPos.nextFloat() * 3;
posY = randomPos.nextFloat() * 3;
ByteBuffer byteBuf = ByteBuffer.allocateDirect(vertices.length * 4);
byteBuf.order(ByteOrder.nativeOrder());
vertexBuffer = byteBuf.asFloatBuffer();
vertexBuffer.put(vertices);
vertexBuffer.position(0);
byteBuf = ByteBuffer.allocateDirect(texture.length * 4);
byteBuf.order(ByteOrder.nativeOrder());
textureBuffer = byteBuf.asFloatBuffer();
textureBuffer.put(texture);
textureBuffer.position(0);
indexBuffer = ByteBuffer.allocateDirect(indices.length);
indexBuffer.put(indices);
indexBuffer.position(0);
}
public void draw(GL10gl, int[] spriteSheet) {
gl.glBindTexture(GL10.GL_TEXTURE_2D, spriteSheet[0]);
gl.glFrontFace(GL10.GL_CCW);
gl.glEnable(GL10.GL_CULL_FACE);
gl.glCullFace(GL10.GL_BACK);
gl.glEnableClientState(GL10.GL_VERTEX_ARRAY);
gl.glEnableClientState(GL10.GL_TEXTURE_COORD_ARRAY);
gl.glVertexPointer(3, GL10.GL_FLOAT, 0, vertexBuffer);
gl.glTexCoordPointer(2, GL10.GL_FLOAT, 0, textureBuffer);
gl.glDrawElements(GL10.GL_TRIANGLES, indices.length, GL10.GL_UNSIGNED_BYTE, indexBuffer);
gl.glDisableClientState(GL10.GL_VERTEX_ARRAY);
gl.glDisableClientState(GL10.GL_TEXTURE_COORD_ARRAY);
gl.glDisable(GL10.GL_CULL_FACE);
}
}
清单 12-8 。SBGEnemy()对于随机位置(OpenGL ES 2/3)
public class SBGEnemy {
private final String vertexShaderCode =
"uniform mat4 uMVPMatrix;" +
"attribute vec4 vPosition;" +
"attribute vec2 TexCoordIn;" +
"varying vec2 TexCoordOut;" +
"void main() {" +
" gl_Position = uMVPMatrix * vPosition;" +
" TexCoordOut = TexCoordIn;" +
"}";
private final String fragmentShaderCode =
"precision mediump float;" +
"uniform vec4 vColor;" +
"uniform sampler2D TexCoordIn;" +
"uniform float texX;" +
"uniform float texY;" +
"varying vec2 TexCoordOut;" +
"void main() {" +
" gl_FragColor = texture2D(TexCoordIn, vec2(TexCoordOut.x +
texX,TexCoordOut.y + texY));"+
"}";
private float texture[] = {
0f, 0f,
.25f, 0f,
.25f, .25f,
0f, .25f,
};
private int[] textures = new int[1];
private final FloatBuffer vertexBuffer;
private final ShortBuffer indexBuffer;
private final FloatBuffer textureBuffer;
private final int mProgram;
private int mPositionHandle;
private int mMVPMatrixHandle;
static final int COORDS_PER_VERTEX = 3;
static final int COORDS_PER_TEXTURE = 2;
static float vertices[] = { -1f, 1f, 0.0f,
-1f, -1f, 0.0f,
1f, -1f, 0.0f,
1f, 1f, 0.0f };
private final short indices[] = { 0, 1, 2, 0, 2, 3 };
private final int vertexStride = COORDS_PER_VERTEX * 4;
public static int textureStride = COORDS_PER_TEXTURE * 4;
public SBGEnemy() {
Random randomPos = new Random();
posX = randomPos.nextFloat() * 3;
posY = randomPos.nextFloat() * 3;
ByteBuffer byteBuf = ByteBuffer.allocateDirect(vertices.length * 4);
byteBuf.order(ByteOrder.nativeOrder());
vertexBuffer = byteBuf.asFloatBuffer();
vertexBuffer.put(vertices);
vertexBuffer.position(0);
byteBuf = ByteBuffer.allocateDirect(texture.length * 4);
byteBuf.order(ByteOrder.nativeOrder());
textureBuffer = byteBuf.asFloatBuffer();
textureBuffer.put(texture);
textureBuffer.position(0);
indexBuffer = ByteBuffer.allocateDirect(indices.length);
indexBuffer.put(indices);
indexBuffer.position(0);
int vertexShader = SBGGameRenderer.loadShader(
GLES20.GL_VERTEX_SHADER,vertexShaderCode);
int fragmentShader = SBGGameRenderer.loadShader(
GLES20.GL_FRAGMENT_SHADER,fragmentShaderCode);
mProgram = GLES20.glCreateProgram();
GLES20.glAttachShader(mProgram, vertexShader);
GLES20.glAttachShader(mProgram, fragmentShader);
GLES20.glLinkProgram(mProgram);
}
public void draw(float[] mvpMatrix, int texX, int texY, int[] spriteSheet) {
GLES20.glUseProgram(mProgram);
mPositionHandle = GLES20.glGetAttribLocation(mProgram, "vPosition");
GLES20.glEnableVertexAttribArray(mPositionHandle);
int vsTextureCoord = GLES20.glGetAttribLocation(mProgram, "TexCoordIn");
GLES20.glVertexAttribPointer(mPositionHandle, COORDS_PER_VERTEX,
GLES20.GL_FLOAT, false,
vertexStride, vertexBuffer);
GLES20.glVertexAttribPointer(vsTextureCoord, COORDS_PER_TEXTURE,
GLES20.GL_FLOAT, false,
textureStride, textureBuffer);
GLES20.glEnableVertexAttribArray(vsTextureCoord);
GLES20.glActiveTexture(GLES20.GL_TEXTURE0);
GLES20.glBindTexture(GLES20.GL_TEXTURE_2D, spriteSheet[0]);
int fsTexture = GLES20.glGetUniformLocation(mProgram, "TexCoordOut");
int fsTexX = GLES20.glGetUniformLocation(mProgram, "texX");
int fsTexY = GLES20.glGetUniformLocation(mProgram, "texY");
GLES20.glUniform1i(fsTexture, 0);
GLES20.glUniform1f(fsTexX, texX);
GLES20.glUniform1f(fsTexY, texY);
mMVPMatrixHandle = GLES20.glGetUniformLocation(mProgram, "uMVPMatrix");
GLES20.glUniformMatrix4fv(mMVPMatrixHandle, 1, false, mvpMatrix, 0);
GLES20.glDrawElements(GLES20.GL_TRIANGLES, drawOrder.length,
GLES20.GL_UNSIGNED_SHORT, indexBuffer);
GLES20.glDisableVertexAttribArray(mPositionHandle);
}
}
这个解决方案建立在您在前一个解决方案中创建的posX和posY属性的基础上。不再用静态值填充这些属性，SBGEnemy类的构造函数现在将随机填充位置到posX和posY浮动中。结果就是现在当你从spanEnemy()方法调用SBGEnemy.posX和SBGEnemy.posY的时候，敌人会在屏幕上的随机位置被创造出来。
12.3 沿着路径移动敌人
问题
敌人不会沿着预定的路径移动。
解决办法
使用算法为角色创建自动移动的路径。
它是如何工作的
这个解决方案是为了让你的敌人沿着一条特定的路径移动，这条路径被称为贝塞尔曲线。贝塞尔曲线通常在游戏中使用，因为它们可以通过一个相当简单的算法很容易地产生。他们也可以被修改来创造变化，使游戏变得有趣和不可预测。图 12-1 展示了贝赛尔曲线的样子。
图 12-1 。二次贝塞尔曲线
为了让敌人以二次贝塞尔曲线从屏幕顶部移动到底部，你需要两种方法。您可以创建一个方法来获取贝塞尔曲线上的下一个 x 轴值，并创建一个方法来给出贝塞尔曲线上的下一个 y 轴值。每次你调用这些方法时，你会得到 x 和 y 轴上的下一个特定敌人需要移动到的位置。一旦你有了这些位置，你使用glTranslatef()移动模型矩阵到计算的位置。
幸运的是，在贝塞尔曲线上画点相当简单。要构建一条二次贝塞尔曲线，你需要四个笛卡尔点:一个起点，一个终点，以及曲线环绕的两个曲线点。现在我们来回顾一下如何做到这一点。
创建八个新的浮点数来跟踪这些点的 x 和 y 坐标，如清单 12-9 所示。
清单 12-9 。贝塞尔跟踪坐标
public static final float BEZIER_X_1 = 0f;
public static final float BEZIER_X_2 = 1f;
public static final float BEZIER_X_3 = 2.5f;
public static final float BEZIER_X_4 = 3f;
public static final float BEZIER_Y_1 = 0f;
public static final float BEZIER_Y_2 = 2.4f;
public static final float BEZIER_Y_3 = 1.5f;
public static final float BEZIER_Y_4 = 2.6f;
修改SBGEnemy类，给现有的posX和posY添加一个posT浮动，如清单 12-10 所示。
清单 12-10 。posT
public class SBGEnemy {
public float posY = 0f; //the x position of the enemy
public float posX = 0f; //the y position of the enemy
public float posT = 0f; //the t used in calculating a Bezier curve
...
}
绘制点的关键值称为 t 位置。t 位置告诉公式您在曲线上的位置，从而允许公式计算该单个位置的 x 或 y 坐标。
提示如果你不理解以下公式背后的数学原理，有很多很好的资源，包括一个 wiki，可以找到贝塞尔曲线。
在你的SBGEnemy()类中创建两个方法(参见清单 12-11 )。一种方法用于获取下一个 x 轴值，一种方法用于获取下一个 y 轴值。此外，将随机值添加到posX和posY浮点中，并将一个设定值添加到posT中。
清单 12-11 。播种位置值
public class SBGEnemy {
public float posY = 0f; //the x position of the enemy
public float posX = 0f; //the y position of the enemy
public float posT = 0f; //the t used in calculating a Bezier curve
public SBGEnemy() {
posY = (randomPos.nextFloat() * 4) + 4;
posX = randomPos.nextFloat() * 3;
posT = .012;
}
public float getNextPosX(){
}
public float getNextPosY(){
}
}
在 y 轴上的二次贝塞尔曲线上寻找一个点的公式如下:
(y1*(t3)) + (y2 * 3 * (t2) * (1-t)) + (y3 * 3 * t * (1-t)2) + (y4* (1-t)3)
注意要得到 x 轴点，只需将前面等式中的 y 替换为 x 即可。
在你的getNextPosY() 中使用这个公式来计算你的敌人的位置(见清单 12-12 )。
清单 12-12 。getNextPosY()
public class SBGEnemy {
public float posY = 0f; //the x position of the enemy
public float posX = 0f; //the y position of the enemy
public float posT = 0f; //the t used in calculating a Bezier curve
public SBGEnemy() {
posY = (randomPos.nextFloat() * 4) + 4;
posX = randomPos.nextFloat() * 3;
posT = .012;
}
public float getNextPosX(){
}
public float getNextPosY(){
return (float)((BEZIER_Y_1*(posT*posT*posT)) +
(BEZIER_Y_2 * 3 * (posT * posT) * (1-posT)) +
(BEZIER_Y_3 * 3 * posT * ((1-posT) * (1-posT))) +
(BEZIER_Y_4 * ((1-posT) * (1-posT) * (1-posT))));
}
}
对 x 轴使用同样的公式，稍作修改，如清单 12-13 所示。
清单 12-13 。getNextPosX()
public class SBGEnemy {
public float posY = 0f; //the x position of the enemy
public float posX = 0f; //the y position of the enemy
public float posT = 0f; //the t used in calculating a Bezier curve
public SBGEnemy() {
posY = (randomPos.nextFloat() * 4) + 4;
posX = randomPos.nextFloat() * 3;
posT = sfengine.SCOUT_SPEED;
}
public float getNextPosX(){
return (float)((BEZIER_X_4*(posT*posT*posT)) +
(BEZIER_X_3 * 3 * (posT * posT) * (1-posT)) +
(BEZIER_X_2 * 3 * posT * ((1-posT) * (1-posT))) +
(BEZIER_X_1 * ((1-posT) * (1-posT) * (1-posT))));
}
public float getNextPosY(){
return (float)((BEZIER_Y_1*(posT*posT*posT)) +
(BEZIER_Y_2 * 3 * (posT * posT) * (1-posT)) +
(BEZIER_Y_3 * 3 * posT * ((1-posT) * (1-posT))) +
(BEZIER_Y_4 * ((1-posT) * (1-posT) * (1-posT))));
}
}
注意，当计算 x 轴的右侧时，值是 x1、x2、x3，然后是 x4；然而，从左侧开始，这些点以相反的顺序使用，x4、x3、x2，然后是 x1。
现在，在游戏循环的每次执行中，将SBGEnemy.posX设置为SBGEnemy.getNextPosX()并将SBGEnemy.posY设置为SBGEnemy.getNextPosY()，然后将模型矩阵平移到posX和posY点，就像你一直在做的那样。
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