Android游戏引擎AndEngine入门讲解

AndEngine是一款基于OpenGL
ES技术的2D游戏引擎，可以运行在Android1.6及以上版本的系统中。拥有更多的游戏组件与扩展功能，在默认情况下已经可以支持中文。

虽然AndEngine作为游戏引擎在功能上较libGDX更为丰富和人性化，但相比libGDX的绘图渲染机能却逊色不少。libGDX有较为完善的OpenGLES环境适应性，而AndEngine在这方面的投入明显不足。所以你是否选择AndEngine，需要从实际出发，多做几次真机测试才好下决定，下面小编将逐步讲解AndEngine引擎的基础信息。

AndEngine引擎基础构成~

如何使用AndEngine~

*AndEngine基本运行原理

解读AndEngine源码，才了解到AndEngine除了采用低耦合、高内聚架构策略细分引擎模块，使用OpenGLES进行游戏渲染之外，还以双线程方式分别驱动绘图和事务更新。事实上，它将游戏画面和游戏业务分为两组逻辑，并行跑在同级互斥线程中。

具体来说，其绘图线程位于AndEngine提供的GLSurfaceView内部类GLThread（AndEngine的org.anddev.andengine.opengl.view包下）通过GLSurfaceView子类，即AndEngine提供的RenderSurfaceView类调用重载的onDrawFrame函数加以渲染，业务线程在Engine类的内部类UpdateThread中，AndEngine始终以while(true)这样的死循环方式快速执行其中的onTickUpdate函数，所有AndEngine提供的游戏业务最终都会由此函数调用及执行。

而当AndEngine进行游戏绘图时，游戏业务线程将通过wait方式锁定，当游戏业务处理时，也会以同样的手段锁定绘图线程，二者间具体交互的关系将由Engine类中的State子类控制，由此保证游戏画面和游戏业务的同步。

可能是考虑到持续双线程运行电量消耗大的原因，AndEngine默认情况下要求用户启动PowerManager进行电源管理，故需要 权限支持，否则会初始化时Log会提示缺少相关配置，建议你在AndroidManifest.xml中添加权限。

注：无此权限不影响运行，只会在Log有警告信息，且耗电较大。

*AndEngine基本运行流程

由于Activity是专门提供给安卓使用的2D游戏引擎，作为启动类的Activity是必不可少的，至少应该对BaseGameActivity做如下继承

01     public class Main extends BaseGameActivity {  
02         public void onLoadComplete() {  
03               
04         }  
05         public Engine onLoadEngine() {  
06             return null;  
07         }  
08         public void onLoadResources() {  
09               
10         }  
11         public Scene onLoadScene() {  
12             return null;  
13         }    
14     }

其中四个重载函数启动顺序如下：

onLoadEngine->onLoadResources->onLoadScene->onLoadComplete 

AndEngine会首先加载Engine类实例通知系统游戏引擎的基本运行方式，然后加载游戏资源，其次加载游戏场景实例，最后通过onLoadComplete通知用户加载完毕，并进行善后工作。

由于BaseGameActivity类重载了父类Activity的onResume与onPause函数以保证自身的正常运行，所以不建议在继承 BaseGameActivity时再次重载上述函数（如果重载的话，不要忘记super调用），推荐直接重载AndEngine提供的 onGamePaused和onGameResumed实现同等功能。

*AndEngine基本运行方式

以上介绍的AndEngine基本运行机制和运行流程，然而仅仅这样，AndEngine还是无法实现实际运行的，因为Engine与Scene都没有获得具体实现。如果我们想在屏幕上显示当前应用FPS数，至少需要做出如下改动才能满足最为基本的AndEngine应用：

01     public class Main extends BaseGameActivity {  
02         private static final int CAMERA_WIDTH = 320;  
03         private static final int CAMERA_HEIGHT = 480;  
04         private Camera andCamera;  
05         private Texture myFontTexture;  
06         private Font myFont;  
07         public void onLoadComplete() {  
08         }  
09         public Engine onLoadEngine() {  
10             // 构建摄像机  
11             this.andCamera = new Camera(0, 0, CAMERA_WIDTH, CAMERA_HEIGHT);  
12             // 构建Engine，全屏显示，手机方向为竖屏，按比例拉伸  
13             return new Engine(new EngineOptions(true, ScreenOrientation.PORTRAIT,  
14                     new RatioResolutionPolicy(CAMERA_WIDTH, CAMERA_HEIGHT),  
15                     this.andCamera));  
16         }  
17         public void onLoadResources() {  
18             // 构建一个纹理用以显示文字  
19             this.myFontTexture = new Texture(256, 256, TextureOptions.DEFAULT);  
20             // 构建字体  
21             this.myFont = new Font(this.myFontTexture, Typeface.create(  
22                     Typeface.DEFAULT, Typeface.BOLD), 32, true, Color.WHITE);  
23             // 注入相关纹理及字体  
24             this.mEngine.getTextureManager().loadTexture(this.myFontTexture);  
25             this.mEngine.getFontManager().loadFont(this.myFont);  
26         }  
27         public Scene onLoadScene() {  
28             // 构建场景，允许的最大Layer数量为1  
29             final Scene scene = new Scene(1);  
30             // 使用可以变更内容的ChangeableText显示FPS(它的父类Text不允许改变显示内容)，位置在15,5,  
31             // 字体为myFont中所规定的，最多允许显示5个字符(设置能显示几个字符，实际就能显示几个，  
32             // AndEngine不能自动扩充，不填以初始化时输入的字符数计算……)  
33             final ChangeableText text = new ChangeableText(5, 5, this.myFont,  
34                     "0.0", 5);  
35             // 注册FPS监听  
36             this.mEngine.registerUpdateHandler(new FPSLogger() {  
37                 protected void onHandleAverageDurationElapsed(final float pFPS) {  
38                     super.onHandleAverageDurationElapsed(pFPS);  
39                     // 传递内容到ChangeableText  
40                     text.setText("" + pFPS);  
41                 }  
42             });  
43             // 将ChangeableText注入场景  
44             scene.attachChild(text);  
45             // 构建场景，可容纳图层数为1  
46             return scene;  
47         }  
48     }

效果图：

事实上BaseGameActivity并非AndEngine提供的唯一Activity，其UI包下有以SplashScene场景作为特效启动的 BaseSplashActivity类，以及通过重载getLayoutID与getRenderSurfaceViewID这两个抽象函数，调用指定布局与视图的LayoutGameActivity类。不过除了上述特点，它们与BaseGameActivity就再无区别了。

如何使用AndEngine常用功能~

*AndEngine的IUpdateHandler接口

IUpdateHandler类是AndEngine中使用非常频率的组件之一，其本身就是一个接口，内部有onUpdate以及reset两个函数等待实现，几乎所有AndEngine应用都必然会看到它的身影，它也是AndEngine添加具体业务到游戏业务线程中的主要方法之一。

具体的讲，所有通过AndEngine中registerUpdateHandler函数注册的IUpdateHandler，都会被保存到一个叫做 UpdateHandlerList的IUpdateHandler接口集合中。虽然UpdateHandlerList本身也是一个 IUpdateHandler接口的实现，但基本只存在于Engine及Scene类中，并只供Engine类中的 onTickUpdate函数调用（Scene类中虽有独立的UpdateHandlerList，但事实上它依旧只被Engine中的 onTickUpdate执行）。每当AndEngine业务线程循环onTickUpdate这个Engine内部方法时，都会调用
UpdateHandlerList中存在的所有IUpdateHandler，直到注销相关的IUpdateHandler实例为止。

另外，与UpdateHandlerList集合类作用类似的还有RunnableHandler类，该类同样是IUpdateHandler的具体实现， 它的作用在于保存并执行一次标准Runnable（每次业务循环后都会清空RunnableHandler的内部数据），该类在AndEngine业务线程中的执行时机略早于UpdateHandlerList，我们可以通过RunnableHandler类中的postRunnable函数，或Engine类中的runOnUpdateThread函数添加Runnable到该集合。

*AndEngine的Async方法

一般情况下，AndEngine的资源加载会在构建Engine之后，调用onLoadResources函数时进行同步加载，但是如果一次性加载资源太多，可能会面临一个问题，那就是Android系统将自动关闭长期无响应的UI。所以一旦采取同步执行的加载策略，数据量过大时就有可能将我们的APK卡死。此时， 就需要异步加载策略来解决问题，而AndEngine也确实提供给我们这样的异步加载方式。

具体来说，AndEngine对 Android系统自带的AsyncTask类进行了适当封装（具体封装在BaseActivity类中，该类为BaseGameActivity的父类，AndEngine由此类开始实际继承Activity，但BaseGameActivity的主要功能并不在此类），只要通过doAsync或者 doProgressAsync函数就可以调用，实现代码如下所示：

01     public class Main extends BaseGameActivity {  
02         private static final int CAMERA_WIDTH = 320;  
03         private static final int CAMERA_HEIGHT = 480;  
04         private Camera andCamera;  
05         public void onLoadComplete() {  
06         }  
07         public Engine onLoadEngine() {  
08             // 构建摄像机  
09             this.andCamera = new Camera(0, 0, CAMERA_WIDTH, CAMERA_HEIGHT);  
10             // 构建Engine，全屏显示，手机方向为竖屏，按比例拉伸  
11             return new Engine(new EngineOptions(true, ScreenOrientation.PORTRAIT,  
12                     new RatioResolutionPolicy(CAMERA_WIDTH, CAMERA_HEIGHT),  
13                     this.andCamera));  
14         }  
15         public void onLoadResources() {  
16             // 运行一个异步加载，设定内部ProgressDialog标题为资源索引test1对应的字符，内容为test2对应的资源  
17             this.doAsync(R.string.test1, R.string.test2, new Callable() {  
18                 // 希望AndEngine异步加载的数据  
19                 public Void call() throws Exception {  
20                     for (int i = 0; i < Integer.MAX_VALUE; i++) {  
21                     }  
22                     return null;  
23                 }  
24                 // 当加载完成后回调，可在此进行一些加载完毕的事后处理  
25             }, new org.anddev.andengine.util.Callback() {  
26                 public void onCallback(final Void pCallbackValue) {  
27                     Log.d("Callback", "over");  
28                 }  
29             });  
30         }  
31         public Scene onLoadScene() {  
32             // 构建场景，允许的最大Layer数量为1  
33             final Scene scene = new Scene(1);  
34             return scene;  
35         }  
36     }

效果图：

*AndEngine中的精灵调用

精灵类，是任何游戏引擎无法回避的关键性组件之一，常常被用来表示一个游戏中角色或者特定画面要素。如此重要AndEngine当然也不能缺少，其精灵类的基本使用方法如下所示：

01 public class Main extends BaseGameActivity {  
02     private static final int CAMERA_WIDTH = 320;  
03     private static final int CAMERA_HEIGHT = 480;  
04     private Camera andCamera;  
05     private TextureRegion myTextureRegion;  
06     public void onLoadComplete() {  
07     }  
08     public Engine onLoadEngine() {  
09         // 构建摄像机  
10         this.andCamera = new Camera(0, 0, CAMERA_WIDTH, CAMERA_HEIGHT);  
11         // 构建Engine，全屏显示，手机方向为竖屏，按比例拉伸  
12         return new Engine(new EngineOptions(true, ScreenOrientation.PORTRAIT,  
13                 new RatioResolutionPolicy(CAMERA_WIDTH, CAMERA_HEIGHT),  
14                 this.andCamera));  
15     }  
16     public void onLoadResources() {  
17         //构建纹理  
18         Texture myTexture = new Texture(64, 64, TextureOptions.DEFAULT);  
19         //加载指定路径纹理到myTextureRegion  
20         this.myTextureRegion = TextureRegionFactory.createFromAsset(myTexture,  
21                 this, "Ball.png", 0, 0);  
22         //载入纹理到TextureManager  
23         this.getEngine().getTextureManager().loadTextures(myTexture);  
24     }  
25     public Scene onLoadScene() {  
26         // 构建场景，允许的最大Layer数量为1  
27         final Scene scene = new Scene(1);  
28         // 以myTextureRegion构建Sprite(TextureRegion内部有Texture的引用，AndEngine在构建Sprite时一起加载了)，到坐标55,55  
29         Sprite sprite = new Sprite(55, 55, myTextureRegion);  
30         // 添加精灵  
31         scene.attachChild(sprite);  
32         return scene;  
33     }  
34 }

*AndEngine的精灵动画

在大多数的游戏开发中，仅仅有精灵类存在是不足够的，我们往往还需要让精灵作出绚丽的效果以吸引用户眼球，而这些效果在AndEngine中，统一通过它所提供的各个Modifier类进行实现。具体调用代码如下所示：

01     public class Main extends BaseGameActivity {  
02         private static final int CAMERA_WIDTH = 320;  
03         private static final int CAMERA_HEIGHT = 480;  
04         private Camera andCamera;  
05         private TextureRegion myTextureRegion;  
06         public void onLoadComplete() {  
07         }  
08         public Engine onLoadEngine() {  
09             // 构建摄像机  
10             this.andCamera = new Camera(0, 0, CAMERA_WIDTH, CAMERA_HEIGHT);  
11             // 构建Engine，全屏显示，手机方向为竖屏，按比例拉伸  
12             return new Engine(new EngineOptions(true, ScreenOrientation.PORTRAIT,  
13                     new RatioResolutionPolicy(CAMERA_WIDTH, CAMERA_HEIGHT),  
14                     this.andCamera));  
15         }  
16         public void onLoadResources() {  
17             // 构建纹理  
18             Texture myTexture = new Texture(64, 64, TextureOptions.DEFAULT);  
19             // 加载指定路径纹理到myTextureRegion  
20             this.myTextureRegion = TextureRegionFactory.createFromAsset(myTexture,  
21                     this, "Ball.png", 0, 0);  
22             // 载入纹理到TextureManager  
23             this.getEngine().getTextureManager().loadTextures(myTexture);  
24         }  
25         public Scene onLoadScene() {  
26             // 在Log中显示FPS数  
27             getEngine().registerUpdateHandler(new FPSLogger());  
28             // 构建场景，允许的最大Layer数量为1  
29             final Scene scene = new Scene(1);  
30             // 获得相对中心坐标  
31             final int centerX = (CAMERA_WIDTH - this.myTextureRegion.getWidth()) / 2;  
32             final int centerY = (CAMERA_HEIGHT - this.myTextureRegion.getHeight()) / 2;  
33             // 以myTextureRegion构建Sprite(TextureRegion内部有Texture的引用，AndEngine在构建Sprite时一起加载了)，到屏幕中心  
34             final Sprite sprite = new Sprite(centerX, centerY, this.myTextureRegion);  
35             // 添加精灵  
36             scene.attachChild(sprite);  
37             // 制作一组动作序列，首先10秒内不断顺时针旋转360度，而后10秒内不断逆时针旋转360度  
38             SequenceEntityModifier ballAction = new SequenceEntityModifier(  
39                     new RotationModifier(10, 0, 360), new RotationModifier(10, 360,  
40                             0));  
41             // 注册动作序列到精灵  
42             sprite.registerEntityModifier(ballAction);  
43             return scene;  
44         }  
45     }

效果图：

AndEngine的常用模块介绍~

以下仅为AndEngine核心模块简单介绍：

Engine：

Engine是AndEngine的核心所在，它对AndEngine引擎中Camera、Scene等重要组件进行了统一管理，但必须和BaseGameActivity合作使用，利用EngineOptions类可以对其进行必要的参数配置。

BaseGameActivity:

如果你想正常使用AndEngine，那么当前Activity就必须继承自BaseGameActivity或其子类，否则你连初始化Engine也无法做到。虽然它还有父类BaseActivity，但BaseActivity只提供了一些异步加载方法而无关AndEngine的主体实现。因此，BaseGameActivity就是实际上的AndEngine最基础用类。

IResolutionPolicy: 

IResolutionPolicy 是一个接口类，其中只规定了onMeasure函数的实现格式。事实上，AndEngine中所有该类具体实现的作用与标准View中的 onMeasure函数几乎一致，也会被标准View中的onMeasure函数重载调用（具体调用在AndEngine的 RenderSurfaceView类当中）。且除BaseResolutionPolicy外，所有AndEngine的 IResolutionPolicy实现也都调用了View的setMeasuredDimensionProxy函数。

在 AndEngine的org.anddev.andengine.engine.options.resolutionpolicy包下有一组 IResolutionPolicy接口的具体实现，分别为BaseResolutionPolicy（除了会校验一下屏幕大小外，什么也不做）、 FillResolutionPolicy（拉伸游戏画面为全屏填充，视摄像机大小不同，会有不同程度变形）、 FixedResolutionPolicy（强行规定游戏画面为固定大小，此设置不会自动适应屏幕大 小），RatioResolutionPolicy（按比例修正画面大小，以适应屏幕大小），RelativeResolutionPolicy（根据构建RelativeResolutionPolicy时的缩放参数，缩放游戏屏幕为指定比例）。

最后，所有IResolutionPolicy的实现类，都要随着EngineOptions于初试化时传递给Engine实例才起作用。

Camera: 

该类即我们常说的游戏摄像机，在AndEngine的Camera有两种作用，一是用以调节屏幕的显示区域，二是利用HUD类实际绘制游戏屏幕于手机之上。

Scene: 

场景容器，作用类似于LGame中的Screen，能够将某一特定场景作为游戏模块进行调用，我们可以利用它来切换当前游戏的画面与触摸屏监听，切换方法是利用Engine.setScene。

Entity: 

Entity 是IEntity接口的具体实现，也是AndEngine中无论Scene、Layer、Sprite(这个继承关系比较远，中间隔了 BaseRectangle、RectangularShape、GLShape、Shape等上级类，不过追溯源头始终继承自Entity)的统一父类，通过Entity我们可以让AndEngine中场景，或场景中某精灵实现统一效果的缩放、旋转、变色等操作。

Texture: 

Texture 是AndEngine所提供的纹理用类，但Texture本身并没有提供加载图片的方法，必须通过 TextureRegionFactory类（更准确的说，依赖它内部封装的TextureRegion、BuildableTexture等类）与之合作才可以加载纹理。除此之外，AndEngine要求所加载纹理（图片）大小必须为2的整数次幂。

TextureRegion: 

TextureRegion 的父类是抽象类BaseTextureRegion，主要功能也被封装在BaseTextureRegion类当中，AndEngine提供了 TextureRegionFactory这个工厂类用以简化构建TextureRegion的流程。单就TextureRegion来讲，它的作用似乎 就是让系统知道如何剪切一个纹理，并返回一个这样的纹理给你。

然而，事实上AndEngine中只有TextureRegion才更接近于通常意义上的Texture。或者说，只有TextureRegion + Texture时，我们才能较为完整的使用AndEngine纹理功能。严肃的讲，AndEngine中的Texture有很多功能必须靠 TextureRegion最终完成，比如AndEngine中的Sprite必须加载TextureRegion才能使用Texture，而不是直接调 用Texture，TMXTiledMap中读取指定瓦片返回的也是TextureRegion，而非直接的Texture（进行画面渲染时
AndEngine内部会调用TextureRegion中的Texture引用，但也只允许如此调用），应该说，AndEngine中见Texture 几乎必见TextureRegion，二者无法分离，缺一不可。

TextureOptions：

在AndEngine中，TextureRegionFactory类决定纹理的加载路径，Texture类作为承载纹理的实体对象，而TextureOptions类决定了纹理的渲染方式。

也即是说，OpenGLES将以何种方式显示纹理图像，都由TextureOptions类所决定。在当前最新版本的AndEngine中，默认提供了：

1、NEAREST（Nearest滤波，实现上依赖GL_NEAREST做不光滑过滤，纹理环绕模式为GL_CLAMP_TO_EDGE，显示速度快画质差）

2、BILINEAR（双线性插值，实现上依赖GL_LINEAR做线性滤波，纹理环绕模式为GL_CLAMP_TO_EDGE，显示速度慢画质佳）

3、REPEATING（与NEAREST同为Nearest滤波,但纹理环绕模式为GL_REPEAT，会自动填充纹理上的空白区域，显示速度较快画质差）

4、REPEATING_BILINEAR（与BILINEAR同为双线性插值，但纹理环绕模式为GL_REPEAT，会自动填充纹理上的空白区域，显示速度很慢画质佳(低端机跑此模式异常悲剧，高端机尚可)）

5、NEAREST_PREMULTIPLYALPHA（所有[PREMULTIPLYALPHA]结尾的TextureOptions与其它同名类差别仅在于是否支持根据Alpha值设置透明纹理）

6、BILINEAR_PREMULTIPLYALPHA

7、REPEATING_PREMULTIPLYALPHA

8、REPEATING_BILINEAR_PREMULTIPLYALPHA等静态对象。

以上TextureOptions实例都可以通过“TextureOptions.XXXXXX”的方式进行引用并设置给Texture。事实上，除了AndEngine提供的Texture渲染模式，我们也可以按照规则自行构建需要的TextureOptions。

比如构建一个混插的TextureOptions：

new TextureOptions(GL10.GL_LINEAR_MIPMAP_LINEAR, GL10.GL_LINEAR_MIPMAP_NEAREST, GL10.GL_REPEAT, GL10.GL_REPEAT, GL10.GL_MODULATE, true);

另外，TextureOptions默认还有DEFAULT模式，不 过该模式实际引用为NEAREST_PREMULTIPLYALPHA，也就是纹理低画质但支持Alpha。如果您想要兼容低端机，则建议不要使用含有 【BILINEAR】字样的AndEngine加载大图，而应直接使用TextureOptions.DEFAULT或 TextureOptions.NEAREST_PREMULTIPLYALPHA；因为BILINEAR模式对硬件要求较高，如果以此模式将较大纹理放 到低端机上渲染，速度很可能无法保证。但是，假如你的游戏只针对高端机用户便无需介怀了。

以上内容参考自DevStore

时间： 2024-10-10 02:25:59

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