《Java 2D游戏编程入门》—— 8.6 原型Ship类

本节书摘来异步社区《Java 2D游戏编程入门》一书中的第8章，第8.6节，作者：【美】Timothy Wright（莱特），更多章节内容可以访问云栖社区“异步社区”公众号查看。

8.6　原型Ship类

PrototypeShip代码位于javagames.prototype包中，这也是一目了然的。构造方法为移动飞船设置了一些常量，并且直接编码了模型的点。还有set()和get()方法用于销毁状态、角度、加速等，还有一些方法能够向左或向右旋转飞船。

launchBullet()方法返回一个新的PrototypeBullet对象，该对象转换为飞船的突起部分。

// PrototypeShip.java public PrototypeBullet launchBullet() { 　　Vector2f bulletPos = position.add( Vector2f.polar( angle, 0.0325f ) ); 　　return new PrototypeBullet( bulletPos, angle ); }``` isTouching()方法检查渲染列表中的每一艘飞船与给定的小行星物体之间的碰撞。最酷的部分是updatePosition()方法，它使得飞船来回飞行。首先，要更新速度：

V__1=V__0+at

加速度在setThrusting()方法中设置。如果飞船没有向前移动，那么加速度为0并且速度保持不变。注意，新的加速度向量使用当前的角度，这会慢慢改变飞船航行的方向。

Vector2f accel = Vector2f.polar(angle, curAcc);`接下来，新的速度保持在最大值之下。如果没有执行这一步，飞船会持续加速并且最终会比子弹移动得还要快。注意这里使用了最小值，因此当最大速度不再比实际速度小的时候，最大速度为1.0并且保持不变。只有在最大速度小于实际值的时候，速度才会受到有效的限制。

float maxSpeed = Math.min( maxVelocity / velocity.len(), 1.0f ); velocity = velocity.mul( maxSpeed );``` 接下来，应用了摩擦力。即便太空中没有摩擦力，我还是想给飞船添加摩擦力，以便它最终能够减速。如果飞船没有加速，摩擦力将会使其慢下来。

float slowDown = 1.0f - friction * time;velocity = velocity.mul( slowDown );`最后，更新位置，然后折返。

position = position.add( velocity.mul( time ) ); position = wrapper.wrapPosition( position ); PrototypeShip代码如下所示： package javagames.prototype; import java.awt.*; import java.util.ArrayList; import javagames.util.*; public class PrototypeShip { 　　private float angle; 　　private float acceleration; 　　private float friction; 　　private float maxVelocity; 　　private float rotationDelta; 　　private float curAcc; 　　private Vector2f position; 　　private Vector2f velocity; 　　private PolygonWrapper wrapper; 　　private boolean damaged; 　　private Vector2f[] polyman; 　　private ArrayList<Vector2f[]> renderList; 　　public PrototypeShip( PolygonWrapper wrapper ) { 　　　　this.wrapper = wrapper; 　　　　friction = 0.25f; 　　　　rotationDelta = (float)Math.toRadians( 180.0 ); 　　　　acceleration = 1.0f; 　　　　maxVelocity = 0.5f; 　　　　velocity = new Vector2f(); 　　　　position = new Vector2f(); 　　　　polyman = new Vector2f[] { 　　　　　　new Vector2f( 0.0325f, 0.0f ), 　　　　　　new Vector2f( -0.0325f, -0.0325f ), 　　　　　　new Vector2f( 0.0f, 0.0f ), 　　　　　　new Vector2f( -0.0325f, 0.0325f ), 　　　　}; 　　　　renderList = new ArrayList<Vector2f[]>(); 　　} 　　public void setDamaged( boolean damaged ) { 　　　　this.damaged = damaged; 　　} 　　public boolean isDamaged() { 　　　　return damaged; 　　} 　　public void rotateLeft( float delta ) { 　　　　angle += rotationDelta * delta; 　　} 　　public void rotateRight( float delta ) { 　　　　angle -= rotationDelta * delta; 　　} 　　public void setThrusting( boolean thrusting ) { 　　　　curAcc = thrusting ? acceleration : 0.0f; 　　} 　　public void setAngle( float angle ) { 　　　　this.angle = angle; 　　} 　　public PrototypeBullet launchBullet() { 　　　　Vector2f bulletPos = position.add( Vector2f.polar( angle, 0.0325f ) ); 　　　　return new PrototypeBullet( bulletPos, angle ); 　　} 　　public void update( float time ) { 　　　　updatePosition( time ); 　　　　renderList.clear(); 　　　　Vector2f[] world = transformPolygon(); 　　　　renderList.add( world ); 　　　　wrapper.wrapPolygon( world, renderList ); 　　} 　　private Vector2f[] transformPolygon() { 　　　　Matrix3x3f mat = Matrix3x3f.rotate( angle ); 　　　　mat = mat.mul( Matrix3x3f.translate( position ) ); 　　　　return transform( polyman, mat ); 　　} 　　private void updatePosition( float time ) { 　　　　Vector2f accel = Vector2f.polar( angle, curAcc ); 　　　　velocity = velocity.add( accel.mul( time ) ); 　　　　float maxSpeed = Math.min( maxVelocity / velocity.len(), 1.0f ); 　　　　velocity = velocity.mul( maxSpeed ); 　　　　float slowDown = 1.0f - friction * time; 　　　　velocity = velocity.mul( slowDown ); 　　　　position = position.add( velocity.mul( time ) ); 　　　　position = wrapper.wrapPosition( position ); 　　} 　　private Vector2f[] transform( Vector2f[] poly, Matrix3x3f mat ) { 　　　　Vector2f[] copy = new Vector2f[ poly.length ]; 　　　　for( int i = 0; i < poly.length; ++i ) { 　　　　　　copy[i] = mat.mul( poly[i] ); 　　　　} 　　　　return copy; 　　} 　　public void draw( Graphics2D g, Matrix3x3f view ) { 　　　　g.setColor( new Color( 50, 50, 50 ) ); 　　　　for( Vector2f[] poly : renderList ) { 　　　　　　for( int i = 0; i < poly.length; ++i ) { 　　　　　　　　poly[i] = view.mul( poly[i] ); 　　　　　　} 　　　　　　g.setColor( Color.DARK_GRAY ); 　　　　　　Utility.fillPolygon( g, poly ); 　　　　　　 g.setColor( isDamaged() ? Color.RED : Color.GREEN ); 　　　　　　Utility.drawPolygon( g, poly ); 　　　　} 　　} 　　public boolean isTouching( PrototypeAsteroid asteroid ) { 　　　　for( Vector2f[] poly : renderList ) { 　　　　　　for( Vector2f v : poly ) { 　　　　　　　　if( asteroid.contains( v ) ) { 　　　　　　　　　　return true; 　　　　　　　　} 　　　　　　} 　　　　} 　　　　return false; 　　} }``` FlyingShipExample位于javagames.prototype包中，如图8.11所示，它使用飞船和子弹代码来测试飞船在屏幕上的来回飞行。向左箭头和向右箭头会旋转飞船，向上箭头使飞船向前移动，而空格键发射子弹。 <div style="text-align: center"><img src="https://yqfile.alicdn.com/7bceaa8fb0150027f1a3aa9d8a5f74f2e46f3043.png" width="" height=""> </div> 注意updateObject()方法中Java的魔力。如果在遍历子弹的集合时试图移除子弹，那么，该列表将会抛出一个ConcurrentModificationException。生成该列表的一个副本并且将其从最初的列表中移除，这样就不会抛出异常。

// FlyingShipExample.javaprotected void updateObjects( float delta ) {　　super.updateObjects( delta );　　ship.update( delta );　　ArrayList copy =　　　　new ArrayList( bullets );　　for( PrototypeBullet bullet : copy ) {　　　　bullet.update( delta );　　　　if( wrapper.hasLeftWorld( bullet.getPosition() ) ) {　　　　　　bullets.remove( bullet );　　　　}　　}}`FlyingShipExample如下所示：

package javagames.prototype; import java.awt.*; import java.awt.event.KeyEvent; import java.util.ArrayList; import javagames.util.*; public class FlyingShipExample extends SimpleFramework { 　　private PrototypeShip ship; 　　private PolygonWrapper wrapper; 　　private ArrayList<PrototypeBullet> bullets; 　　public FlyingShipExample() { 　　　　appBorderScale = 0.9f; 　　　　appWidth = 640; 　　　　appHeight = 640; 　　　　appMaintainRatio = true; 　　　　appSleep = 1L; 　　　　appTitle = "Flying Ship Example"; 　　} 　　@Override 　　protected void initialize() { 　　　　super.initialize(); 　　　　bullets = new ArrayList<PrototypeBullet>(); 　　　　wrapper = new PolygonWrapper( appWorldWidth, appWorldHeight ); 　　　　ship = new PrototypeShip( wrapper ); 　　} 　　@Override 　　protected void processInput( float delta ) { 　　　　super.processInput( delta ); 　　　　if( keyboard.keyDown( KeyEvent.VK_LEFT ) ) { 　　　　　　ship.rotateLeft( delta ); 　　　　} 　　　　if( keyboard.keyDown( KeyEvent.VK_RIGHT ) ) { 　　　　　　ship.rotateRight( delta ); 　　　　} 　　　　if( keyboard.keyDownOnce( KeyEvent.VK_SPACE ) ) { 　　　　　　bullets.add( ship.launchBullet() ); 　　　　} 　　　　ship.setThrusting( keyboard.keyDown( KeyEvent.VK_UP ) ); 　　} 　　@Override 　　protected void updateObjects( float delta ) { 　　　　super.updateObjects( delta ); 　　　　ship.update( delta ); 　　　　ArrayList<PrototypeBullet> copy = 　　　　　　new ArrayList<PrototypeBullet>( bullets ); 　　　　for( PrototypeBullet bullet : copy ) { 　　　　　　bullet.update( delta ); 　　　　　　if( wrapper.hasLeftWorld( bullet.getPosition() ) ) { 　　　　　　　　bullets.remove( bullet ); 　　　　　　} 　　　　} 　　} 　　@Override 　　protected void render( Graphics g ) { 　　　　super.render( g ); 　　　　g.drawString( "Rotate: Left/Right Arrow", 20, 35 ); 　　　　g.drawString( "Thrust: Up Arrow", 20, 50 ); 　　　　g.drawString( "Fire: Space Bar", 20, 65 ); 　　　　Matrix3x3f view = getViewportTransform(); 　　　　ship.draw( (Graphics2D)g, view ); 　　　　for( PrototypeBullet b : bullets ) { 　　　　　　b.draw( (Graphics2D)g, view ); 　　　　} 　　} 　　public static void main( String[] args ) { 　　　　launchApp( new FlyingShipExample() ); 　　}