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【游戏开发】MFC游戏开发笔记八 游戏特效的实现(二):粒子系统

C语言JAVA软件编程设计2018-04-15 14:55:01

在游戏之中,大家经常看到火焰、爆炸、烟、水流、火花、落叶、云、雾、雪、尘、流星尾迹或者像发光轨迹这样的抽象视觉效果等等,这些效果看起来都非常绚丽,为游戏增添了不少美感,可以说凡是出色游戏都必不可少,通过学习今天的笔记,大家以后就可以在自己的游戏中加入这些效果了,呵呵。

大家学到这里已经知道游戏中那些华丽的效果都是通过贴图实现的,但是显然这些效果不是简单的贴一张或几张图就可以做到的,毕竟它是动态的。在游戏开发中,这种效果一般被称为粒子系统,所谓系统,就是一堆粒子的集合体。因此大家看到的火焰,其实就是很多个小火花聚集在一起显示出来的效果。、

在今天的笔记中,将带着大家一步一步实现雪花漫天飞舞的场景。

惯例,先来几张效果图,激发一下大家学习的兴趣,呵呵

PS:由于给力的美工同学不在身边,所以雪花的图片是自己抠的,看起来边缘处有点惨不忍睹,大家原谅一下几乎不会PS的雾央吧。

在满天飞雪中行走的感觉真好,呵呵

一、粒子信息的记录

在雾央的这个程序中,一屏幕中有100个雪花,每个雪花都是一个粒子,都需要我们单独的绘制出来。它们有位置,有雪花样式(PS:总共有七种雪花哦),这些信息都需要我们记录下来。用一个粒子类是比较合适的,但是这里我们先用结构体吧。

首先定义一下粒子结构体

//粒子结构体  
struct snow  
{  
        int x;     //粒子的x坐标  
        int y;     //粒子的y坐标  
        int number;//粒子编号,共七种粒子  
}Snow[SNOW_NUMBER];

雾央在这里定义了一个宏来表示雪花的数量

#define SNOW_NUMBER 100  //雪花例子的数量  

大家可以修改数值,就可以让雪花从小雪变到暴雪了,不过如果数量太多的话,会导致帧数严重下降,造成游戏很卡,大家根据自己的显卡适可而止,呵呵。

二、粒子信息初始化

为了营造雪花随机出现的情景,我们在初始化时就设置粒子的位置是随机的。使用rand函数就可以产生一个随机数啦,注意我们的粒子出现的范围要在窗口之内(严格来说,游戏之中粒子出现的范围应该是大地图范围,这里为了简化,所以雾央设置他们出现在窗口范围,即和地图脱节了,否则还需要进行粒子的可见性判断,这些雾央会放在以后进行,现在先慢慢来)。

//初始化雪花粒子  
for(int i=0;i<SNOW_NUMBER;i++)  
{  
    Snow[i].x=rand()% WINDOW_WIDTH;   //最初雪花在水平方向上随机出现  
    Snow[i].y=rand()% WINDOW_HEIGHT; //垂直方向上也是随机出现  
    Snow[i].number=rand()%7;         //七种雪花中的一种  
}

三、粒子的绘制

我们有100个粒子,依次绘制出来就可以。这里唯一需要注意的是绘制各种景物的顺序,我们希望看到的是雪花打在人物身上,因此贴图的次序是先绘制背景,接着绘制人物,最后绘制雪花,如果弄反了,就会出现雪花在人物身后很远的地方飘舞的效果,哈哈。

四、粒子的更新

粒子如果是一动不动的,那真是见鬼了。首先至少要有的是雪花下落吧。这个简单,将粒子的y坐标增加就可以了,如果我们还想营造出有风的感觉,即水平方向上雪花也在飘动,那么让粒子的x坐标也改变就可以了。这里需要注意的是当雪花飘出窗口范围的时候,我们得让它回到窗口,否则雪花就越来越少,最后就木有了,成为瞬时雪了。

//绘制雪花粒子  
for(int i=0;i<SNOW_NUMBER;i++)  
{  
    //画出粒子  
    m_snowMap[Snow[i].number].Draw(m_cacheDC,Snow[i].x,Snow[i].y,32,32);  
    //对粒子的位置进行更新  
    Snow[i].y+=1;  
    if(Snow[i].y>=600)    //当落到最下面后,再回到最上面去  
        Snow[i].y=0;  
    //为了更自然,在水平方向上也发生位移,就像有风一样  
    if(rand()%2==0)  
        Snow[i].x+=1;  
    else
        Snow[i].x-=1;  
    if(Snow[i].x<0)  
        Snow[i].x=WINDOW_WIDTH;      //水平方向上出界后到另一边去  
    else if(Snow[i].x>=WINDOW_WIDTH)  
        Snow[i].x=0;  
}

大家玩游戏看到的绚丽的效果,很多都是由粒子系统实现的。而粒子系统的实现也就这么四个步骤:定义,初始化,绘制,更新,在更新的时候有的还涉及到消亡的问题。所以只要大家理解了,实现起来应该是不难的。

在上完整的源代码之前,雾央有几点想说的。

这个粒子系统实现的比较简单,大家学习了这节笔记后,可以自己改进,让它更完善,比如让雪花飘落的时候旋转,这个是不是就更有感觉了呢,哈哈。或者大家可以尝试定个时,比如每隔两分钟就下一次雪等等,我相信这样,大家会进步的更快。

另外这个粒子系统的实现和之前的背景滚动一样实现的并不好,不知道大家注意到了没有,画面是一卡一卡的,简直是一场悲剧。这个请大家先想一下怎么解决,如果不出意外的话,将在下节笔记中进行讲解流畅动画的实现。

准备从下节笔记开始使用类进行封装,使代码不至于像现在这样凌乱,不知道大家都有没有C++面向对象的基础,请大家积极留言,让雾央知道是不是有必要简单的讲解一下面向对象的基本知识。

还有,很少看到大家的评论,也不知道自己讲解的有哪些不足。请大家积极留言,发表一下自己的看法,可以说下哪里讲的不好,也可以谈下希望讲解的内容,也可以建议一下讲解方式,雾央希望看到大家的看法,这也是支持雾央继续写下去的动力。

五、源代码欣赏

头文件

// ChildView.h : CChildView 类的接口  
//  
      
      
#pragma once  
      
#define SNOW_NUMBER 100  //雪花例子的数量  
// CChildView 窗口  
      
class CChildView : public CWnd  
{  
// 构造  
public:  
    CChildView();  
      
// 特性  
public:  
    //粒子结构体  
    struct snow  
    {  
        int x;     //粒子的x坐标  
        int y;     //粒子的y坐标  
        int number;//粒子编号,共七种粒子  
    }Snow[SNOW_NUMBER];      
    //雪花图像  
    CImage m_snowMap[7];  
    //英雄结构体  
    struct shero  
    {  
        CImage hero;     //保存英雄的图像  
        int x;             //保存英雄的位置  
        int y;  
        int direct;        //英雄的方向  
        int frame;         //运动到第几张图片  
    }MyHero;  
      
    CRect m_client;    //保存客户区大小  
    CImage m_bg;      //背景图片  
      
    int m_xMapStart;     //x方向上地图的起始点  
    int m_mapWidth;      //背景地图的宽度  
      
    CDC m_cacheDC;   //缓冲DC  
    CBitmap m_cacheCBitmap;//缓冲位图  
// 操作  
public:  
      
// 重写  
    protected:  
    virtual BOOL PreCreateWindow(CREATESTRUCT& cs);  
      
// 实现  
public:  
    virtual ~CChildView();  
      
    // 生成的消息映射函数  
protected:  
    afx_msg void OnPaint();  
    DECLARE_MESSAGE_MAP()  
public:  
    void GetMapStartX();  
    afx_msg void OnKeyDown(UINT nChar, UINT nRepCnt, UINT nFlags);  
    afx_msg void OnLButtonDown(UINT nFlags, CPoint point);  
    afx_msg void OnTimer(UINT_PTR nIDEvent);  
    afx_msg int OnCreate(LPCREATESTRUCT lpCreateStruct);  
};

CPP文件

//-----------------------------------【程序说明】----------------------------------------------  
// 【MFC游戏开发】笔记八 粒子系统 配套源代码  
// VS2010环境  
// 更多内容请访公众号:CyuyanAn  
// QQ号:150090839  微信号:zsy199061  
//------------------------------------------------------------------------------------------------  
      
      
// ChildView.cpp : CChildView 类的实现  
//  
      
#include "stdafx.h"  
#include "GameMFC.h"  
#include "ChildView.h"  
      
#ifdef _DEBUG  
#define new DEBUG_NEW  
#endif  
      
//定时器的名称用宏比较清楚  
#define TIMER_PAINT 1  
#define TIMER_HEROMOVE 2  
//四个方向  
#define DOWN 0  
#define LEFT 1  
#define RIGHT 2  
#define UP 3  
//窗口大小  
#define WINDOW_WIDTH 800  
#define WINDOW_HEIGHT 600  
// CChildView  
      
CChildView::CChildView()  
{  
}  
      
CChildView::~CChildView()  
{  
}  
      
      
BEGIN_MESSAGE_MAP(CChildView, CWnd)  
    ON_WM_PAINT()  
    ON_WM_KEYDOWN()  
    ON_WM_LBUTTONDOWN()  
    ON_WM_TIMER()  
    ON_WM_CREATE()  
END_MESSAGE_MAP()  
      
      
//将png贴图透明  
void TransparentPNG(CImage *png)  
{  
    for(int i = 0; i <png->GetWidth(); i++)  
    {  
        for(int j = 0; j <png->GetHeight(); j++)  
        {  
            unsigned char* pucColor = reinterpret_cast<unsigned char *>(png->GetPixelAddress(i , j));  
            pucColor[0] = pucColor[0] * pucColor[3] / 255;  
            pucColor[1] = pucColor[1] * pucColor[3] / 255;  
            pucColor[2] = pucColor[2] * pucColor[3] / 255;  
        }  
    }  
}  
      
// CChildView 消息处理程序  
      
BOOL CChildView::PreCreateWindow(CREATESTRUCT& cs)   
{  
    if (!CWnd::PreCreateWindow(cs))  
        return FALSE;  
      
    cs.dwExStyle |= WS_EX_CLIENTEDGE;  
    cs.style &= ~WS_BORDER;  
    cs.lpszClass = AfxRegisterWndClass(CS_HREDRAW|CS_VREDRAW|CS_DBLCLKS,   
        ::LoadCursor(NULL, IDC_ARROW), reinterpret_cast<HBRUSH>(COLOR_WINDOW+1), NULL);  
          
    //-----------------------------------游戏数据初始化部分-------------------------  
          
    //加载背景  
    m_bg.Load("bigbg.png");  
    //获取背景地图的宽度  
    m_mapWidth=m_bg.GetWidth();  
    //加载英雄图片  
    MyHero.hero.Load("heroMove.png");  
    TransparentPNG(&MyHero.hero);  
    //初始化英雄状态  
    MyHero.direct=UP;  
    MyHero.frame=0;  
    //设置英雄初始位置  
    MyHero.x=80;      
    MyHero.y=400;  
    //设置地图初始从最左端开始显示  
    m_xMapStart=0;  
    //加载雪花图像  
    char buf[20];  
    for(int i=0;i<7;i++)    //加载七种图像  
    {  
        sprintf(buf,"Snow//%d.png",i);  
        m_snowMap[i].Load(buf);  
    }  
    //初始化雪花粒子  
    for(int i=0;i<SNOW_NUMBER;i++)  
    {  
        Snow[i].x=rand()% WINDOW_WIDTH;   //最初雪花在水平方向上随机出现  
        Snow[i].y=rand()% WINDOW_HEIGHT; //垂直方向上也是随机出现  
        Snow[i].number=rand()%7;         //七种雪花中的一种  
    }  
          
    return TRUE;  
}  
//计算地图左端x开始位置  
void CChildView::GetMapStartX()  
{  
    //如果人物不在最左边和最右边半个屏幕内时,地图的起始坐标是需要根据人物位置计算的。  
    if(MyHero.x<m_mapWidth-WINDOW_WIDTH/2 && MyHero.x>WINDOW_WIDTH/2)  
        m_xMapStart=MyHero.x-WINDOW_WIDTH/2;  
}  
//获取人物在屏幕上的坐标  
int GetScreenX(int xHero,int mapWidth)  
{  
    //如果人物在最左边和最右边半个屏幕内时,那么人物就处在屏幕中间  
    if(xHero<mapWidth-WINDOW_WIDTH/2 && xHero>WINDOW_WIDTH/2)  
        return WINDOW_WIDTH/2;  
    else if(xHero<=WINDOW_WIDTH/2)     //在最左边半个屏幕时,人物在屏幕上的位置就是自己的x坐标了  
        return xHero;  
    else
        return WINDOW_WIDTH-(mapWidth-xHero);  //在最右边半个屏幕  
}  
void CChildView::OnPaint()   
{  
    //获取窗口DC指针  
    CDC *cDC=this->GetDC();  
    //获取窗口大小  
    GetClientRect(&m_client);  
    //创建缓冲DC  
    m_cacheDC.CreateCompatibleDC(NULL);  
    m_cacheCBitmap.CreateCompatibleBitmap(cDC,m_client.Width(),m_client.Height());  
    m_cacheDC.SelectObject(&m_cacheCBitmap);  
    //计算背景地图起始位置  
    GetMapStartX();  
    //————————————————————开始绘制——————————————————————  
    //贴背景,现在贴图就是贴在缓冲DC:m_cache中了  
    m_bg.Draw(m_cacheDC,0,0,WINDOW_WIDTH,WINDOW_HEIGHT,m_xMapStart,0,WINDOW_WIDTH,WINDOW_HEIGHT);  
    //贴英雄  
    MyHero.hero.Draw(m_cacheDC,GetScreenX(MyHero.x,m_mapWidth),MyHero.y,80,80,MyHero.frame*80,MyHero.direct*80,80,80);  
    //绘制雪花粒子  
    for(int i=0;i<SNOW_NUMBER;i++)  
    {  
        //画出粒子  
        m_snowMap[Snow[i].number].Draw(m_cacheDC,Snow[i].x,Snow[i].y,32,32);  
        //对粒子的位置进行更新 
	//更多精彩内容:http://www.bianceng.cn/Programming/VC_NET/
        Snow[i].y+=1;  
        if(Snow[i].y>=600)    //当落到最下面后,再回到最上面去  
            Snow[i].y=0;  
        //为了更自然,在水平方向上也发生位移,就像有风一样  
        if(rand()%2==0)  
            Snow[i].x+=1;  
        else
            Snow[i].x-=1;  
        if(Snow[i].x<0)  
            Snow[i].x=WINDOW_WIDTH;      //水平方向上出界后到另一边去  
        else if(Snow[i].x>=WINDOW_WIDTH)  
            Snow[i].x=0;  
    }  
    //最后将缓冲DC内容输出到窗口DC中  
    cDC->BitBlt(0,0,m_client.Width(),m_client.Height(),&m_cacheDC,0,0,SRCCOPY);  
      
    //————————————————————绘制结束—————————————————————  
          
    //在绘制完图后,使窗口区有效  
    ValidateRect(&m_client);  
    //释放缓冲DC  
    m_cacheDC.DeleteDC();  
    //释放对象  
    m_cacheCBitmap.DeleteObject();  
    //释放窗口DC  
    ReleaseDC(cDC);  
}  
      
//按键响应函数  
void CChildView::OnKeyDown(UINT nChar, UINT nRepCnt, UINT nFlags)  
{  
    //nChar表示按下的键值  
    switch(nChar)  
    {  
    case 'd':         //游戏中按下的键当然应该不区分大小写了  
    case 'D':  
        MyHero.direct=RIGHT;  
        MyHero.x+=5;  
        break;  
    case 'a':  
    case 'A':  
        MyHero.direct=LEFT;  
        MyHero.x-=5;  
        break;  
    case 'w':  
    case 'W':  
        MyHero.direct=UP;  
        MyHero.y-=5;  
        break;  
    case 's':  
    case 'S':  
        MyHero.direct=DOWN;  
        MyHero.y+=5;  
        break;  
    }  
}  
      
//鼠标左键单击响应函数  
void CChildView::OnLButtonDown(UINT nFlags, CPoint point)  
{  
    char bufPos[50];  
    sprintf(bufPos,"你单击了点X:%d,Y:%d",point.x,point.y);  
    AfxMessageBox(bufPos);  
}  
      
//定时器响应函数  
void CChildView::OnTimer(UINT_PTR nIDEvent)  
{  
          
    switch(nIDEvent)  
    {  
    case TIMER_PAINT:OnPaint();break;  //若是重绘定时器,就执行OnPaint函数  
    case TIMER_HEROMOVE:               //控制人物移动的定时器  
        {  
            MyHero.frame++;              //每次到了间隔时间就将图片换为下一帧  
            if(MyHero.frame==4)          //到最后了再重头开始  
                MyHero.frame=0;  
        }  
        break;  
    }  
}  
      
      
int CChildView::OnCreate(LPCREATESTRUCT lpCreateStruct)  
{  
    if (CWnd::OnCreate(lpCreateStruct) == -1)  
        return -1;  
      
    // TODO:  在此添加您专用的创建代码  
      
    //创建一个10毫秒产生一次消息的定时器  
    SetTimer(TIMER_PAINT,10,NULL);  
    //创建人物行走动画定时器  
    SetTimer(TIMER_HEROMOVE,100,NULL);  
    return 0;  
}

《MFC游戏开发》笔记八到这里就结束了,更多精彩请关注下一篇。如果您觉得文章对您有帮助的话,请留下您的评论,点个赞,能看到你们的留言是我最高兴的事情,因为这让我知道我正在帮助曾和我一样迷茫的少年,你们的支持就是我继续写下去的动力,愿我们一起学习,共同努力,复兴国产游戏。




这里只是给大家一个方法,而操作需要大家自己去练习,