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Visual C++ 游戏开发编程:愤怒的小鸟

        【IT168技术 】我们可以毫不夸张的说,在当今的任意一款成功的3D游戏引擎中,物理建模都是非常核心的部分。比如当今最高水平的、大名鼎鼎的引擎Unreal Engine 3 (虚幻3),比如国产第一单机游戏《仙剑奇侠传》四代与五代采用的引擎Renderware,都有着健壮而强大的代码负责着引擎内部完善的物理建模。

  为了设计出立足实际,联系现实的游戏,为了我们研发出能有与现实物理现象大体相同的游戏效果,以致给玩家一个身临其境的游戏体验,我们必须进行合适的物理建模。

  其实吧,在任何一款成功的游戏中,有关物理的代码都占着很大的比重,所以在开发游戏过程中,进行优秀的物理建模是非常必要的。

  在之后会推出的几节关于游戏物理建模的文章里,我们会介绍一些最基本的物理模型,这些内容暂时不包含微积分的知识,不会超出高中物理的范围,非常的通俗易懂。

  但恰恰通过这些看似简单的模型,我们可以毫不费力地亲手编写出属于自己的2D或3D游戏。

  至于你信不信,反正浅墨是信了,呵呵。

  关于本节的知识点,是匀速与加速运动,他们在游戏领域里运用可谓非常的广泛。

  譬如Dota里每个英雄都是以一个固定的速度进行匀速运动的,比如灵魂守卫TerroBlade的初始移动速度就为310,装备鞋子之后就会更快(当然我们这里没考虑英雄被技能和物品减速时的速度),如果是吃了加速神符或者狼人变身之后就是以522的极速进行匀速运动了。又比如《优品飞车》系列涉及到的跑车匀速,变速行驶的问题。又如愤怒的小鸟,我们可以把里面每只小鸟的运动轨迹看做斜抛运动,将其速度按X与Y轴进行分解处理,在鸟飞翔的途中轨迹的运算,运用的就是本节的知识。(重力加速度会在之后的文章里讲解)

  本节依旧先是基础知识的讲解,再附上一个demo供大家巩固提高。

  一、基础知识讲解

  1.匀速运动

  通常情况下,一个会移动的物体都是具有“速度”的,这个速度我们可以进行正交分解,看做各个方向上“速度分量”的合成。

  这里我们设一个物体的移动速度为V,x方向的速度分量为Vx,y方向上的速度分量为Vy,那么我们可以用下图来表示:

  匀速运动实际上就是Vx与Vy保持恒定不变。

  在设计2D平面上物体的匀速运动时,每次画面更新时,利用物体速度分量Vx与Vy的值来计算下次物体出现的位置,产生物体移动的效果,这样的原理实现方式我们可以表示为:

  下次X轴坐标=在X轴上的速度分量+当前X轴坐标

  下次Y轴坐标=在Y轴上的速度分量+当前Y轴坐标

  2.加速运动

  加速运动就是具有加速度的运动,它的速度会随着时间而改变。

  公式我们可以表示如下:

  V=Vo+at

  这是高中物理运动学里最基本的公式了~其中,V为当前速度,V0为初速度,a为加速度,t为物体从速度为V0时记起的时间

  那么同样将此速度分解,我们得到:

  Vx=Vxo+axt

  Vy=Vyo+ayt

  我们设时间间隔t=1

  则我们可以推算出加入加速度之后,物体下一刻所在的位置:

  Sx=Sxo+Vx*1

  Sy=Syo+Vy*1

  将这两个公式运用到我们的代码里面就可以实现加速运动的模拟了。

  这些知识都是非常基础的,实现方式都非常的简单,但是还有颇多细节,希望好学的你能多思考,多挖掘。

  二、在一个完整的demo中将知识融会贯通

  了解了基本运动学的原理之后,下面我们就来一起看下这节笔记里面的demo,在实例中将本节知识融会贯通。

  这节的demo是一个匀速运动,碰到窗口边缘时就进行反弹的“愤怒的小鸟”,非常的可爱。

  浅墨感觉学完这节后大家就可以自己实现win7里的那个”多彩气泡“的屏幕保护程序,有兴趣的朋友可以试着写写看,调用一些Windows API函数就来了。

  好了,我们依旧贴出详细注释的源代码~

[cpp] view plaincopyprint?

  #include
"stdafx.h"

  #include

  
//全局变量声明

  HINSTANCE hInst;

  HBITMAP bg,bird;

  HDC hdc,mdc,bufdc;

  HWND hWnd;

  DWORD tPre,tNow,tCheck;

  RECT rect;
//定义一个RECT结构体,用于储存内部窗口区域的坐标

  
int x=50,y=50,vx=15,vy=15; //x与y是小鸟在窗口中的贴图坐标,vx与vy为小鸟在x与y轴运动的速度分量

  
//全局函数声明

  ATOM MyRegisterClass(HINSTANCE hInstance);

  BOOL InitInstance(HINSTANCE,
int);

  LRESULT CALLBACK WndProc(HWND, UINT, WPARAM, LPARAM);

  void MyPaint(HDC hdc);

  
//****WinMain函数,程序入口点函数**************************************

  
int APIENTRY WinMain(HINSTANCE hInstance,

  HINSTANCE hPrevInstance,

  LPSTR lpCmdLine,

  
int nCmdShow)

  {

  MSG msg;

  MyRegisterClass(hInstance);

  
//初始化

  
if (!InitInstance (hInstance, nCmdShow))

  {

  return
FALSE;

  }

  
//消息循环

  GetMessage(
&msg,NULL,NULL,NULL); //初始化msg

  
while( msg.message!=WM_QUIT )

  {

  
if( PeekMessage( &msg, NULL, 0,0 ,PM_REMOVE) )

  {

  TranslateMessage(
&msg );

  DispatchMessage(
&msg );

  }

  
else

  {

  tNow
= GetTickCount();

  
if(tNow-tPre >= 40)

  MyPaint(hdc);

  }

  }

  return msg.wParam;

  }

  
//****设计一个窗口类,类似填空题,使用窗口结构体*********************

  ATOM MyRegisterClass(HINSTANCE hInstance)

  {

  WNDCLASSEX wcex;

  wcex.cbSize
= sizeof(WNDCLASSEX);

  wcex.style
= CS_HREDRAW | CS_VREDRAW;

  wcex.lpfnWndProc
= (WNDPROC)WndProc;

  wcex.cbClsExtra
= 0;

  wcex.cbWndExtra
= 0;

  wcex.hInstance
= hInstance;

  wcex.hIcon
= NULL;

  wcex.hCursor
= NULL;

  wcex.hCursor
= LoadCursor(NULL, IDC_ARROW);

  wcex.hbrBackground
= (HBRUSH)(COLOR_WINDOW+1);

  wcex.lpszMenuName
= NULL;

  wcex.lpszClassName
= "canvas";

  wcex.hIconSm
= NULL;

  return RegisterClassEx(
&wcex);

  }

  
//****初始化函数*************************************

  
// 加载位图资源并取得内部窗口区域信息

  BOOL InitInstance(HINSTANCE hInstance,
int nCmdShow)

  {

  HBITMAP bmp;

  hInst
= hInstance;

  hWnd
= CreateWindow("canvas", "浅墨的窗口" , WS_OVERLAPPEDWINDOW,

  CW_USEDEFAULT,
0, CW_USEDEFAULT, 0, NULL, NULL, hInstance, NULL);

  
if (!hWnd)

  {

  return
FALSE;

  }

  MoveWindow(hWnd,
10,10,600,450,true);

  ShowWindow(hWnd, nCmdShow);

  UpdateWindow(hWnd);

  hdc
= GetDC(hWnd);

  mdc
= CreateCompatibleDC(hdc);

  bufdc
= CreateCompatibleDC(hdc);

  bmp
= CreateCompatibleBitmap(hdc,640,480);

  SelectObject(mdc,bmp);

  bg
= (HBITMAP)LoadImage(NULL,"bg.bmp",IMAGE_BITMAP,640,480,LR_LOADFROMFILE);

  bird
= (HBITMAP)LoadImage(NULL,"angrybird.bmp",IMAGE_BITMAP,120,60,LR_LOADFROMFILE);

  GetClientRect(hWnd,
&rect); //取得内部窗口区域的大小

  MyPaint(hdc);

  return
TRUE;

  }

  
//****自定义绘图函数*********************************

  
// 1.进行窗口贴图

  
// 2.计算小鸟贴图坐标并判断小鸟是否碰到窗口边沿

  void MyPaint(HDC hdc)

  {

  SelectObject(bufdc,bg);

  BitBlt(mdc,
0,0,640,480,bufdc,0,0,SRCCOPY);

  SelectObject(bufdc,bird);

  BitBlt(mdc,x,y,
60,60,bufdc,60,0,SRCAND);

  BitBlt(mdc,x,y,
60,60,bufdc,0,0,SRCPAINT);

  BitBlt(hdc,
0,0,640,480,mdc,0,0,SRCCOPY);

  
//计算X轴贴图坐标与速度

  x
+= vx;

  
if(x <= 0)

  {

  x
= 0;

  vx
= -vx;

  }

  
else if(x >= rect.right-60)

  {

  x
= rect.right - 60;

  vx
= -vx;

  }

  
//计算Y轴贴图坐标与速度

  y
+= vy;

  
if(y<=0)

  {

  y
= 0;

  vy
= -vy;

  }

  
else if(y >= rect.bottom-60)

  {

  y
= rect.bottom - 60;

  vy
= -vy;

  }

  tPre
= GetTickCount(); //记录此次绘图时间

  }

  
////****消息处理函数***********************************

  LRESULT CALLBACK WndProc(HWND hWnd, UINT message, WPARAM wParam, LPARAM lParam)

  {

  switch (message)

  {

  
case WM_KEYDOWN: //按键消息

  
if(wParam==VK_ESCAPE) //按下【Esc】键

  PostQuitMessage(
0);

  break;

  
case WM_DESTROY: //窗口结束消息

  DeleteDC(mdc);

  DeleteDC(bufdc);

  DeleteObject(bg);

  DeleteObject(bird);

  ReleaseDC(hWnd,hdc);

  PostQuitMessage(
0);

  break;

  default:
//其他消息

  return DefWindowProc(hWnd, message, wParam, lParam);

  }

  return
0;

  }

 

${PageNumber}

  运行时会带有幻影的错觉,实际上是因为这样的动画实现方式比较简单。

  毕竟画面不是我们目前所追求的东西,目前我们主要学的是思想,关于华丽的游戏画面,这将是我们在后面的DirectX与游戏引擎中才需要讲究的东西。

  下面是运行的截图:

Visual C++ 游戏开发编程:愤怒的小鸟
 

Visual C++ 游戏开发编程:愤怒的小鸟

 

Visual C++ 游戏开发编程:愤怒的小鸟

 

Visual C++ 游戏开发编程:愤怒的小鸟

  这个简单的小demo,运行起来有没有与“愤怒的小鸟”太空版有些神似呢?呵呵

  相信继续跟着浅墨一起学习,日积月累,你可以轻易编出比《愤怒的小鸟》更加精彩的游戏,加油加油~

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