学习3 二维游戏动画合成（侠客行）
說明：
<學習>系列所有的源代碼均由《計算機游戲程序設計》提供。本人會在這些代碼中融入自己的想法，對其進行迭代優化，旨在個人學習。
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教材源代碼示例：
示例代碼的迷之bug賊多，怪物AI也只有一套固定的行動模式
優化后的效果：
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學習目標：
1.了解二維游戲動畫合成原理。
2.熟悉Cocos2d-x中的用戶交互、觸摸事件、碰撞檢測機制。
3.熟悉CocoStudio動畫編輯器的使用，了解骨骼動畫。
主要修改內容：
1．利用cocostudio修改人物骨骼，并將修改結果在游戲中讀取，從而改變人物外形，動作等，實現自定義人物骨骼動畫效果。
2．增加英雄defend動作，記錄成功/失敗次數，增加計分板功能。
3．修復bug，使游戲能正常運行。
4．怪物AI設計。
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步驟與過程：
1．利用cocostudio修改人物骨骼，并將修改結果在游戲中讀取，從而改變人物外形，動作等，實現自定義人物骨骼動畫效果。
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CocoStudio Animation導入新的部位的圖片，如下圖的帽子和斧子：
圖 1
圖 2
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創建新骨骼并對圖片進行綁定，再綁定到相應父骨骼上，得到新的角色外形：
圖 3
之后更新英雄角色每個動作的角色外貌，如下圖奔跑動畫：
圖 4
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添加自制防御動畫，如下圖所示：
圖 5
最后給每個動作的最后一幀中的某個部位層添加一個“動作名_end”的幀事件。如下圖添加攻擊動作的幀事件：
圖 6
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導出文件后替換掉源代碼中英雄文件，運行程序，發現英雄外貌成功改變了：
圖 7
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2．增加英雄defend動作，記錄成功/失敗次數，增加計分板功能。
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在cocostudio中已制作了“防御”defend的動畫，接下來只要將防御按鈕和動作加到游戲中去就行。如下為AnimationScene.cpp文件中按鈕代碼：
圖 9
圖 10
為區分攻擊和防御鍵，另其分別使用兩張不同的按鈕照片。其中，攻擊按鈕為紅色，防御按鈕為藍色：
圖 11
枚舉類型中添加了防御DEFEND后，英雄類文件Hero中，簡單模仿攻擊方式的代碼寫一個防御方式，使點擊防御按鈕后實現防御功能，如下圖所示：
圖 12
關于防御功能的代碼及其相關完善，我將在后文的第5部分再詳細說明。
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增加計分板：
重新新建一個文件SaveScore (.h和.cpp)：
SavaScore.h
圖 13
SavaScore.cpp
圖 14
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把SaveScore.h頭文件導入AnimationScene.h文件中被其引用。 SaveScore文件的功能為存儲英雄和怪物的比分，heroScore為英雄得分，enemyScore為敵人得分，剛開始都為0。這種做法好處在于，可在AnimationScene文件中直接對heroScore和enemyScore進行操作，在AnimationScene場景被刷新后，計分值也不會改變，直接調用即可。
計分板代碼：
圖 15
update函數中不斷調用judge函數，根據角色的血量來判斷輸贏，代碼為：
圖 16
圖 17
當每輪游戲結束時（還沒到最終輸贏），需要刷新當前場景，這里用scheduleOnce的方式調用了restart函數，該函數里執行的代碼可刷新場景。由于一輪游戲結束后場景不會被馬上刷新，而是在等待幾秒中后才刷新，所以這里的scheduleOnce對選擇器選擇的函數的執行是在3秒后。
restart代碼：
圖 18
其中，場景過渡使用了部落格特效，持續1.2s 。
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3．云朵移動
尋找或自行扣掉一張沒有背景的云朵的png圖片，替換掉資源原有的cloud.png圖片 。
圖 19
AnimationScene.cpp初始化時創建3朵云，位置設置為不同，代碼較簡單，不顯示。
再在update函數中不斷修正其x軸方向位置，每朵云的位移距離不同。當云朵移動到鏡頭的一端看不見時，在修正其位置到屏幕另一端，這樣就能得到循環播放的3朵云。
以1號云朵的位移代碼為例，其余類似：
圖 20
運行效果圖：
圖 21
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4．BUG修正
教材提供的示例代碼有許許多多的bug，主要原因是代碼邏輯寫得不好，這一部分花了大量的時間去Debug來修正。終于解決了游戲中存在的目前能找到的所有Bug，令游戲能正確且流暢的運行起來。
由于游戲bug太多，下面根據解決方法的不同，總結為4類Bug：
- 按攻擊鍵除了能控制英雄的攻擊動作，也能控制怪物的攻擊動作。
- SMITTEN顫抖/硬直動作沒有執行、ATTACK動作的動畫可被打斷、角色被擊中后會原地卡在STAND或RUN動作中執行不了任何操作 ?等一系列稀奇古怪的動作。
- 莫名其妙連續多次扣血（不是指暴擊），在解決②的bug后，容易發現當角色砍中另一角色時，會繼續不斷使用attack。
- 角色在奇怪的地方被砍中，或砍不到角色。
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下面修正上述bug：
- 攻擊鍵也能控制怪物攻擊。
????注釋掉或刪掉AnimationScene.cpp文件中的attackCallback函數中的紅框中代碼即可：
圖 22
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- SMITTEN動作不執行，被砍后不能操作，attack動作被打斷 等奇怪舉動的bug。
這個bug為該程序中最主要的bug，以英雄Hero為例，問題主要出現在下面三個地方：
圖 23
圖 24
圖 25
圖 26
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分析bug原因：
可見，1）根據搖桿的操作情況，調用2)的Hero中play函數，而3)能檢測Hero的狀態，執行動作。
因為1）在update函數中；2）被1）調用；3）是update函數。 所以理論上1）2）3）都是一直在運作中的，沒有固定的先后順序。因此，由于不能確定運作順序（除了 2）會在1）后運行），導致程序容易出錯。
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舉例：
當hero被攻擊，Hero的play函數會被傳入枚舉類型SMITTEN作為參數，根據play代碼可知，此時受傷狀態變量m_ishurt會變為true，當前角色狀態m_state會被賦值為SMITTEN。 ?
理論上來說，下一步該執行Hero中的update函數，判斷并執行SMITTEN動作了才對。 然而，這里也有可能在執行Hero的update函數之前，先執行了AnimationScene的update函數。
如果先執行了AnimationScene的update函數，那么1）的“控制角色移動”的代碼段就先被執行了，如果此時沒有動搖桿，那么枚舉類型STAND將作為Hero的play函數的參數傳進去，之后就會重新賦值給m_state，SMITTEN狀態就會被STAND狀態給覆蓋掉了。
此時，m_state的值為STAND，而m_ishurt的狀態依然是true（因為SMITTEN動作沒有被執行）。 再進入Hero的update函數時，由于m_ishurt也是各個動作是否該執行的判斷依據，當m_ishurt == true時，這些動作都不會被執行。
因此，當hero被攻擊后，hero的操作都將失效。
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根據上面分析，想要解決這個bug必須要保證兩個前提（暫不討論DEFEND防御）：
解決上述1）和2）：
????1）在Hero.h中聲明新的布爾類型私有變量actionFlag，其作用為 ?當m_state被賦值為ATTACK或SMITTEN時，actionFlag被賦值為true，當其為true時，m_state不能被再改變，只有在ATTACK和SMITTEN動畫運行到最后一幀時，actionFlag變為false，此時m_state允許被賦值。
修改相關代碼：
圖 27
圖 28
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????2）研究源代碼中attack相關函數，發現Hero中的m_isAttack的作用為判斷hero是否“正在攻擊”，這里指的是“動作”而不是“狀態”。通過這一變量，在動作執行時（動畫播放時）才賦值為true，在最后一幀播放完了再賦值為false。把該變量作為動作執行的判斷依據，能有效地控制并防止動作的被打斷以及持續進行（譬如一直點擊攻擊鍵，攻擊動作不斷被打斷并重新執行，只播放前幾幀）；
模仿m_isAttack變量，把m_ishurt變量的意義從原來的“受傷狀態”更改為“受傷動作”。
同時，在監聽幀事件的函數中，要在動作執行完后加入play(STAND)的代碼，防止其帶著原來的m_state先執行Hero的update函數又引起什么奇怪的操作。
模仿著更改代碼：
圖 29
圖 30
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????同理修改Enemy的代碼即可。
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- 莫名其妙連續多次扣血（不是指暴擊），在解決②的bug后，容易發現當角色砍中另一角色時，會繼續不斷使用attack。
查看碰撞檢測文件MyContactListener.cpp，查看其update函數：
圖 31
以敵人攻擊英雄為例，關鍵代碼部分放大↓：
圖 32
分析：
由上面代碼可知，當其他條件滿足的前提下，Enemy的m_isAttack變量為true時，表示此時敵人正在執行攻擊動作，if滿足條件，執行Hero的hurt函數，hero受傷掉血。然后Enemy執行setAttack(false)把其m_isAttack置為false。
然而，當m_isAttack置為false后，在Enemy中，會把其視為攻擊動作已經結束，在m_state還是ATTACK時，會把m_isAttack==false作為再次執行攻擊動作的判斷依據。而檢測碰撞文件的update函數又會很快的被再次執行，m_enemy->isAttack()又會被視為true……如此地連續執行，可能會造成角色的連續多次掉血，或者角色一旦攻擊到另一角色時，會不斷地執行攻擊動作。
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解決：
通過上述分析，我們了解到，解決問題的關鍵點在于不能在檢測碰撞中執行m_enemy->setAttack(false)來改變破壞Enemy的攻擊動作。
綜上，我們保留其思想，但是不改變m_isAttack的值，為角色引入一個新的私有變量attackHurtFlag，表示被攻擊傷到傷害的標志，增加set和get方法。以enemy攻擊hero為例，關鍵代碼為：
圖 33
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?Hero的update函數中：
圖 34
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- 角色在奇怪的地方被砍中，或砍不到角色。
????觀察碰撞檢測文件MyContactListener.cpp，查看其update函數中enemy攻擊hero部分：
圖 35
分析：
發現其碰撞檢測的基本原理為：為enemy的ax層（即enemy的斧子部件）添加2個檢測點，再根據hero的位置創建一個矩形。當enemy為攻擊狀態，并且其斧子的2個檢測點在hero的矩形范圍內時，即為實現碰撞。
因此，這里該如何創建矩形成為關鍵。
分析Rect方法的參數，其第1個參數為矩形左下角的x坐標，第2個參數為矩形左下角的y坐標，第3個參數為矩形的寬，第4個參數為矩形的高。
結合游戲運行圖來分析：
假設在使用cocoStudio Animation時，角色的中心點在身體的中心點，隨意創建一個矩形，則有：
圖 36
假設還是同一程序，當hero轉身后，其矩形不會根據角色的轉身而左右顛倒，如下圖所示：
圖 37
由上面兩張圖可知道，創建矩形時，寬（即x軸）的中間位置的x坐標最好落在角色中心點的x坐標上。只有這樣，hero無論轉身與否，其前后的被攻擊的判定范圍都是一樣的，這樣才不會出現奇怪的“有時能砍到，有時又砍不到”的奇怪現象。
最后只要不斷調整矩形的寬度即可（即調整第1個參數和第3個參數）。而矩形的高度只要足以涵蓋住角色即可（即調整第2個參數和第4個參數）。
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最終矩形參數修改為：
圖 38
圖 39
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5．防御機制
防御機制設定為：
- 點擊藍色按鈕進入防御狀態
- 防御狀態下，角色最后會保持防御動畫的最后一幀
- 防御狀態下能減少一段暴擊及暴擊傷害，受到的傷害值以藍色數
值顯示
- 防御狀態下，操作搖桿，點擊攻擊按鈕，能打斷防御狀態，并執行其他相應動作
- 防御狀態下，再點擊一次防御按鈕可以取消防御狀態
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根據以上設定，編寫代碼：
Hero中的update：
圖 40
并為每個動作的執行加上m_isDefend=false，以STAND站立動作為例：
圖 41
Hero的showBloodTips函數 “減少暴擊數和暴擊傷害”以及“防御狀態下傷害值為藍色”：
圖 42
圖 43
運行圖：
圖 44
6．AI設計
觀察AI文件AIManager的原代碼，發現怪物AI僅僅是根據一套固有的動作反復執行而已，關鍵代碼為：
圖 45
分析上面代碼，可知這個AI并不智能。并且根據上面的執行結果，可知moveLeft的動作持續最久，因此游戲中的后半段，敵人emeny會一直往左邊界“推墻”，moveRight的持續時間太短，因此無法往右半邊回來。
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因此，重新編寫一個AI代碼文件，使其能夠根據hero的位置，實現自動跟蹤，在適宜的位置進行攻擊的功能。
編寫后的關鍵代碼為（以hero在enemy的左方為例）：
圖 46
hero在enemy的右方時也同理可得，而當hero和enemy位置相同時，enemy直接攻擊即可。
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由上述得到了敵人AI的最佳方案，但是如果直接把bestAI函數放到update函數不斷調用的話，會發現游戲會變得非常困難，幾乎沒有贏的可能性。并且，敵人enemy的行動模式不夠隨機也反而顯得不是那么的“智能”。因此，在此基礎上減少bestAI的執行次數，插入隨機行動模式，并適當地減少攻擊頻率，讓游戲變得更簡單，令AI變得更隨機些。
修改后的代碼為：
圖 47
bestAI()中以hero在enemy的左方為例：
圖 48
AI的隨機方案：
圖 49
通過上述操作后，敵人AI能夠保持在最佳行動方案的基礎上，也進行些許隨機行動了。
7．其余Label顯示細節
???① 每輪游戲開始時都會出現“Round X”，X表示游戲的第幾輪，1.5s后消失(移除)
圖 50
???② 每一小輪游戲結束后，都會在對應角色的血條下方顯示“win”字樣
圖 51
③ 場景有部落格特效過渡
④ 游戲結束后會顯示玩家的輸贏，贏了顯示“YOU WIN！”；輸了顯示“YOU LOSE！”
圖 52
總結
以上是生活随笔為你收集整理的学习3 二维游戏动画合成（侠客行）的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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