Bequemer als Backup Bequemer als Backup - Wuala

Know-how | Spieleprogrammierung mobil
chen passieren: Ein Handy-Besitzer,
der gerade mit Spielen beschäftigt
ist, erhält beispielsweise
genau dann eine SMS. Die
Folge: Die Anzeige der Nachricht
verdeckt die Grafikausgabe des
Spiels. Das Programm sollte auf
solche Situationen damit reagieren,
dass es automatisch die
Spieleschleife unterbricht und
sie erst dann erneut startet,
wenn das Spiel wieder sichtbar
wird. Dies lässt sich relativ leicht
über die von GameCanvas geerbte
Methode MobileFishCanvas.showNotify()
realisieren: Das System ruft
sie automatisch immer dann auf,
wenn die Ausgabefläche sichtbar
wird. Sie startet einen neuen
Thread, der nichts anderes tut,
als die Spieleschleife in MobileFish-
Canvas.run() zum Laufen zu bringen:
gameLoop = new Thread(this);
gameLoop.start();
Die Methode hideNotify(), das
Gegenstück zu showNotify(), wird
von der Umgebung aufgerufen,
wenn das Spiel im Display eben
nicht mehr sichtbar ist, und killt
daraufhin den aktuellen Thread
mit
gameLoop = null;
Die Spielschleife in der run()-Methode
läuft, solange der aktuelle
Thread noch vorhanden ist und
nicht auf null gesetzt wurde.
Die Schleifendurchläufe sollten
möglichst in ungefähr gleichen
Zeitabständen erfolgen,
damit immer gleich viele Bilder
pro Sekunde auf das Display
kommen und es in den Bewegungen
der Spielfiguren kein für
den Anwender sichtbares Ruckeln
gibt. Das Programm unterteilt
eine Sekunde in gleichlange
Zeitscheiben (engl. Ticks). In
jeder dieser Zeitscheiben ruft es
einmal die update()-Methode zum
Aktualisieren der Spielewelt und
einmal die render()-Methode zum
Zeichnen auf. Ohne dieses Eintakten
wäre die Ablaufgeschwindigkeit
des Spiels von der Rechenleistung
des konkreten Handys
abhängig. Das Programm
müsste dann bei jeder zeitabhängigen
Berechnung einer Bewegung
die im aktuellen Schleifendurchlauf
vergangene Zeit mit
einbeziehen, was alles ziemlich
verkomplizieren würde.
Die run()-Methode stoppt am
Anfang der while-Schleife die Uhrzeit
und ermittelt nach einem
Durchlauf, wie lange er gedauert
hat:
long timeTaken =
System.currentTimeMillis() - startTime;
Ist nach getaner Arbeit noch Zeit
über, wartet sie die restliche Zeit
einfach ab:
if(timeTaken < MILLIS_PER_TICK) {
Thread.sleep(
MILLIS_PER_TICK - timeTaken);
}
Die Konstante MILLIS_PER_TICK
steht für die Anzahl der Millisekunden,
die für einen Schleifendurchlauf
vorgesehen sind, und
gibt damit auch vor, wie viele Bilder
pro Sekunde auf dem Display
erscheinen.
Das einzige, was in der Spieleschleife
außer Aufrufen von update()
und render() noch passiert, ist
ein Aufruf der Methode flushGraphics().
Diese von GameCanvas geerbte
Methode bewirkt, dass alles,
was in der render()-Methode gezeichnet
wurde, letztendlich auf
dem Display erscheint. Denn alle
Zeichenoperationen werden
vom API automatisch erst einmal
in einen gesonderten Speicherbereich
umgeleitet, damit der
Anwender nichts vom Erstellen
des Bildes mitbekommt. Erst
flushGraphics() schiebt alles von diesem
Zwischenspeicher in einem
Rutsch auf das Display.
Akteure
Alle im Spiel vorkommenden Figuren
und Hintergrundgrafiken
sind von der abstrakten Basisklasse
Layer abgeleitet. Eine Figur,
die aus einem einzelnen Bild besteht
wie etwa der Fisch, ist von
der davon abgeleiteten Klasse
Sprite. Dieser Begriff ist eine Reminiszenz
an das Mittelalter der Informatik
– auch bei C64 & Co.
gab es schon Sprites.
Da selbst ein einfaches Spiel
schon zwanzig und mehr Spielfiguren
haben kann, gibt es in
Ereignis „wird in
Display sichtbar”
Ereignis „ist nicht mehr
in Display sichtbar”
Grafische Handy-Spiele
sind nach einem recht einfachen
Bauplan konstruiert.
Die Hauptarbeit leistet die
Spieleschleife, hier in der
Methode run().
Java ME eine eigene Klasse LayerManager
zum unkomplizierten
Verwalten und Darstellen der
Layer. Dadurch gestaltet sich die
render()-Methode relativ einfach:
private void render() {
Graphics g = getGraphics();
layerManager.setViewWindow(
camera.x, camera.y,
getWidth(), getHeight());
layerManager.paint(g, 0, 0);
// ...
}
Als Erstes holt sie sich den Grafikkontext,
eine Instanz der Klasse
Graphics. Dieser ist die Schnittstelle
zwischen dem Programm und
den eigentlichen Grafikausgaben.
Die danach aufgerufene Set-
ViewWindow()-Methode des Layer-
Manager legt den Bereich fest, der
aktuell im Handy-Display dargestellt
wird. Ihre ersten beiden Parameter
geben die Position des
auszugebenden Ausschnitts innerhalb
der Spielewelt vor. Dieser
hängt von der aktuellen
Spielsituation ab und wird daher
von einer eigenen Klasse (Camera)
verwaltet – mehr dazu weiter
unten. Der dritte und vierte Parameter
definieren die Höhe und
Breite des Ausschnitts. Die hier
verwendeten Methoden get-
Height() und getWidth() gehören zur
Klasse GameCanvas und geben Auskunft
über die maximale Größe
des konkreten Handy-Displays.
Die paint()-Methode des Layer-
Manager gibt schlussendlich den
definierten Ausschnitt auf den
Grafikkontext in der Position
(0, 0) aus. Durch diese Position
und die oben verwendeten
Werte mit der maximalen Größe
des Displays wird die komplette
Anzeigefläche des Handys verwendet.
Das Einlesen der Bilddateien
und die Initialisierung des Layer-
Manager erledigt die Init()-Methode
des MobileFishCanvas. Der Ablauf ist
MobileFischCanvas
(GameCanvas)
init()
alle benötigten
Objekte erstellen
showNotify()
hideNotify()
Spieleschleife beenden
run()
update()
render()
update()
render()
Schleife
starten
Während der Entwicklungsphase
tummelt sich Freddy,
der Fisch, in einem Handy-
Emulator, den die Entwicklungsumgebung
NetBeans bereits
mitbringt.
für jede Spielfigur der gleiche.
Als Erstes erzeugt das Programm
ein neues Objekt vom Typ Sprite:
freddy = new Sprite(
Image.createImage("/Freddy.png"));
Dieses benötigt zum Initialisieren
die Bilddatei. In diesem Beispiel
befinden sich alle Bilder zusammen
mit den Java-Klassen in
einer einzigen JAR-Datei.
freddy.setPosition(16, 184);
Die Argumente von setPosition()
sind die Koordinaten innerhalb
des LayerManager. Erst bei der Ausgabe
rechnet dieser automatisch
die x- und y-Werte passend für
die gewählte Ausgabefläche um.
layerManager.append(freddy);
Schließlich gibt Init() das Sprite
noch dem aktuellen LayerManager
bekannt. Die Initialisierung der
anderen grafischen Elemente erfolgt
nach einem sehr ähnlichen
Strickmuster. Ein wichtiges Prinzip
ist, dass das zuletzt hinzugefügte
Element – im Beispielprogramm
das Hintergrundbild –
später immer zuerst gezeichnet
wird. Die Fisch-Figur, das erste
Element des LayerManager, ist
damit der oberste Layer und verdeckt
die danach hinzugefügten
Bilder. Das Programm erreicht
c’t 2008, Heft 20
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