Sprite Kit教程：初学者

 

转自： http://www.cocoachina.com/applenews/devnews/2013/0930/7087.html

转自 破船之家，原文： Sprite Kit Tutorial for Beginners

 

目录

Sprite Kit的优点和缺点

Sprite Kit vs Cocos2D-iPhone vs Cocos2D-X vs Unity

Hello, Sprite Kit!

横屏显示

移动怪兽

发射炮弹

碰撞检测: 概述

碰撞检测: 实现

收尾

何去何从?

 

在iOS 7中内置了一个新的Sprite Kit框架，该框架主要用来开发2D游戏。目前已经支持的内容包括：精灵、很酷的特效(例如视频、滤镜和遮罩)，并且还集成了物理库等许多东西。iOS 7中附带了一个非常棒的Sprite Kit示例工程，名字叫做Adventure。不过这个示例工程稍微有点复杂，不太适合初学者。本文的目的就是做一个关于Sprite Kit使用的初级教程。

 

通过本文，你可以从头到尾的学习到如何为你的iPhone创建一个简单又有趣的2D游戏。如果你看过我们之前的教程:Simple Cocos2D game教程，你会发现非常的相似。在开始之前，请确保已经安装了最新版本的Xcode(5.X)，里面支持Sprite Kit以及iOS 7。

 

Sprite Kit的优点和缺点

首先，我想指出在iOS中开发2D游戏Sprite Kit并不是唯一的选择，下面我们先来看看Sprite Kit的一些优点和缺点。

 

Sprite Kit的优点：

1、它是内置到iOS中的，因此并不需要下载额外的库或者其它一些外部依赖。并且它是由苹果开发的，所以对于它的支持和更新我们可以放心。

2、它内置的工具支持纹理和粒子。

3、它可以让你做一些其它框架很难做到的事情，例如把视频当做精灵一样处理，或者使用很酷的图形效果和遮罩。

 

Sprite Kit的缺点：

1、如果使用了Sprite Kit，那么你将被iOS生态圈所绑架，导致你无法很容易对你开发的游戏移植到Android上。

2、Sprite Kit现在还处于初始阶段，此时提供的功能还没有别的框架丰富，例如Cocos2D。最缺的东西应该是暂不支持写自定义的OpenGL代码。

 

Sprite Kit vs Cocos2D-iPhone vs Cocos2D-X vs Unity

此时，你可能在想“我该选择使用哪个2D框架呢？”这取决于你的实际情况，下面是我的一些想法：

 

1、如果你是一个初学者，并且只关注于iOS，那么就使用内置的Sprite Kit吧，它非常容易学习，并且完全可以把工作做好。

2、如果需要写自己的OpenGL代码，那么还是使用Cocos2D，或者其它框架吧，目前Sprite Kit并不支持自定义OpenGL代码。

3、如果要进行跨平台开发，那么选择Cocos2D-X或者Unity。Cocos2D-X非常出色，可以用它来构建2D游戏。Unity则更加的灵活(例如，如果有需要的话，你可以在游戏中添加一些3D效果)。

 

看到这里，如果你还想要继续了解Sprite Kit的话，请继续往下读吧。

 

Hello，Sprite Kit！

下面我们就开始利用Xcode 5内置的Sprite Kit模板来构建一个简单的Hello World工程吧。

 

启动Xcode，选择File\New\Project，接着选中iOS\Application\SpriteKit Game模板，然后单击Next：

 

输入Product Name为SpriteKitSimpleGame，Devices选择iPhone，接着单击Next：

 

选择工程保存的路径，然后点击Create。然后点击Xcode中的播放按钮来运行工程。稍等片刻，可以看到如下运行画面：

跟Cocos2D类似，Sprite Kit也是按照场景(scenes)来构建的，这相当于游戏中的”levels”和”screens”。例如，你的游戏中可能会有一个主游戏区的场景，以及一个世界地图的一个场景。

 

如果你观察一下创建好的工程，会发现SpriteKit Game模板已经创建好了一个默认的场景MyScene。现在打开MyScene.m，里面已经包含了一些代码，其中将一个lable放到屏幕中，并且添加了：当tap屏幕时，会在屏幕上新增一个旋转的飞船。

 

在本教程中，我们主要在MyScene中写代码。不过在开始写代码之前，需要进行一个小调整——让程序以横屏的方式运行。

 

横屏显示

首先，在Project Navigator中单击SpriteKitSimpleGame工程以打开target设置，选中SpriteKitSimpleGame target。然后在Deployment Info中，不要勾选Portrait，只选中Landscape和Landscape Right，如下所示：

 

编译并运行工程，会看到如下运行画面：

下面我们试着添加一个忍者(ninja)。

 

首先，下载此工程的资源文件，并将其拖拽到Xcode工程中。确保勾选上“Copy items into destination group’s folder (if needed)”和SpriteKitSimpleGame target。

 

接着，打开MyScene.m，并用下面的内容替换之：

#import "MyScene.h"

// 1
@interface MyScene ()
@property (nonatomic) SKSpriteNode * player;
@end

@implementation MyScene

-(id)initWithSize:(CGSize)size {
    if (self = [super initWithSize:size]) {

        // 2
        NSLog(@"Size: %@", NSStringFromCGSize(size));

        // 3
        self.backgroundColor = [SKColor colorWithRed:1.0 green:1.0 blue:1.0 alpha:1.0];

        // 4
        self.player = [SKSpriteNode spriteNodeWithImageNamed:@"player"];
        self.player.position = CGPointMake(100, 100);
        [self addChild:self.player];

    }
    return self;
}

@end

 

我们来看看上面的代码。

 

1.为了给player(例如忍者)声明一个私有变量，在这里创建了一个私有的interface，之后可以把这个私有变量添加到场景中。

2.在这里打印出了场景的size，至于什么原因很快你就会看到了。

3.在Sprite Kit中设置一个场景的背景色非常简单——只需要设置backgroundColor属性，在这里将其设置位白色。

4.在Sprite Kit场景中添加一个精灵同样非常简单，只需要使用spriteNodeWithImageNamed方法，并把一副图片的名称传递进去就可以创建一个精灵。接着设置一下精灵的位置，然后调用addChild方法将该精灵添加到场景中。在代码中将忍者的位置设置为(100, 100)，该位置是从屏幕的左下角到右上角计算的。

 

编译并运行，看看效果如何…

呀！屏幕是白色的，并没有看到忍者。这是为什么呢？你可能在想设计之初就是这样的，实际上这里有一个问题。

 

如果你观察一下控制台输出的内容，会看到如下内容

SpriteKitSimpleGame[3139:907] Size: {320, 568}

 

可能你会认为场景的宽度是320，高度则是568——实际上刚好相反!

 

我们来看看具体发生了什么：定位到ViewController.m的viewDidLoad方法：

- (void)viewDidLoad
{
    [super viewDidLoad];

    // Configure the view.
    SKView * skView = (SKView *)self.view;
    skView.showsFPS = YES;
    skView.showsNodeCount = YES;

    // Create and configure the scene.
    SKScene * scene = [MyScene sceneWithSize:skView.bounds.size];
    scene.scaleMode = SKSceneScaleModeAspectFill;

    // Present the scene.
    [skView presentScene:scene];
}

 

上面的代码中利用view的边界size创建了场景。不过请注意，当viewDidLoad被调用的时候，在这之前view已经被添加到view层次结构中了，因此它还没有响应出布局的改变。所以view的边界可能还不正确，进而在viewDidLoad中并不是开启场景的最佳时机。

 

提醒：要想了解更多相关内容，请看由Rob Mayoff带来的最佳解释。

 

解决方法就是将开启场景代码的过程再靠后一点。用下面的代码替换viewDidLoad:

- (void)viewWillLayoutSubviews
{
    [super viewWillLayoutSubviews];

    // Configure the view.
    SKView * skView = (SKView *)self.view;
    if (!skView.scene) {
      skView.showsFPS = YES;
      skView.showsNodeCount = YES;

      // Create and configure the scene.
      SKScene * scene = [MyScene sceneWithSize:skView.bounds.size];
      scene.scaleMode = SKSceneScaleModeAspectFill;

      // Present the scene.
      [skView presentScene:scene];
    }
}

 

编译并运行程序，可以看到，忍者已经显示在屏幕中了！

如上图所示，可以看到坐标系已经正确了，如果想要把忍者的位置设置为其中间靠左，那么在MyScene.m中用下面的代码来替换设置忍者位置相关的代码：

self.player.position = CGPointMake(self.player.size.width/2, self.frame.size.height/2);

 

移动怪兽

接下来，我们希望在场景中添加一些怪兽，让忍者进行攻击。为了让游戏更有趣一点，希望怪兽能够移动——否则没有太大的挑战！OK，我们就在屏幕的右边，离屏的方式创建怪兽，并给怪兽设置一个动作：告诉它们往左边移动。

 

将下面这个方法添加到MyScene.m中：

- (void)addMonster {

    // Create sprite
    SKSpriteNode * monster = [SKSpriteNode spriteNodeWithImageNamed:@"monster"];

    // Determine where to spawn the monster along the Y axis
    int minY = monster.size.height / 2;
    int maxY = self.frame.size.height - monster.size.height / 2;
    int rangeY = maxY - minY;
    int actualY = (arc4random() % rangeY) + minY;

    // Create the monster slightly off-screen along the right edge,
    // and along a random position along the Y axis as calculated above
    monster.position = CGPointMake(self.frame.size.width + monster.size.width/2, actualY);
    [self addChild:monster];

    // Determine speed of the monster
    int minDuration = 2.0;
    int maxDuration = 4.0;
    int rangeDuration = maxDuration - minDuration;
    int actualDuration = (arc4random() % rangeDuration) + minDuration;

    // Create the actions
    SKAction * actionMove = [SKAction moveTo:CGPointMake(-monster.size.width/2, actualY) duration:actualDuration];
    SKAction * actionMoveDone = [SKAction removeFromParent];
    [monster runAction:[SKAction sequence:@[actionMove, actionMoveDone]]];

}

 

在上面，我尽量让代码看起来容易理解。首先是通过一个简单的计算，确定怪兽出现的位置，并将该位置设置给怪兽，然后将其添加到场景中。

 

接着是添加动作(actions)。跟Cocos2D一样，Sprite Kit同样提供了很多方便的内置动作，例如移动动作、旋转动作、淡入淡出动作、动画动作等。在这里我们只需要在怪兽上使用3中动作即可：

moveTo:duration:使用这个动作可以把怪兽从屏幕外边移动到左边。移动过程中，我们可以指定移动持续的时间，上面的代码中，指定为2-4秒之间的一个随机数。

removeFromParent:在Sprite Kit中，可以使用该方法，方便的将某个node从parent中移除，能有效的从场景中删除某个对象。此处，将不再需要显示的怪兽从场景中移除。这个功能非常的重要，否则当有源源不断的怪兽出现在场景中时，会耗尽设备的所有资源。

sequence:sequence动作可以一次性就把一系列动作串联起来按照一定顺序执行。通过该方法我们就能让moveTo:方法先执行，当完成之后，在执行removeFromParent:动作。

 

最后，我们需要做的事情就是调用上面这个方法addMonster，以实际的创建出怪兽！为了更加好玩，下面我们来让怪兽随着时间持续的出现在屏幕中。

 

在Sprite Kit中，并不能像Cocos2D一样，可以配置每隔X秒就回调一下update方法。同样也不支持将从上次更新到目前为止的时间差传入方法中。(非常令人吃惊！)。

 

不过，我们可以通过一小段代码来仿造这种行为。首先在MyScene.m的private interface中添加如下属性：

@property (nonatomic) NSTimeInterval lastSpawnTimeInterval;
@property (nonatomic) NSTimeInterval lastUpdateTimeInterval;

 

通过lastSpawnTimeInterval可以记录着最近出现怪兽时的时间，而lastUpdateTimeInterval可以记录着上次更新时的时间。

 

接着，我们写一个方法，该方法在画面每一帧更新的时候都会被调用。记住，该方法不会被自动调用——需要另外写一个方法来调用它：

- (void)updateWithTimeSinceLastUpdate:(CFTimeInterval)timeSinceLast {

    self.lastSpawnTimeInterval += timeSinceLast;
    if (self.lastSpawnTimeInterval > 1) {
        self.lastSpawnTimeInterval = 0;
        [self addMonster];
    }
}

 

上面的代码中简单的将上次更新(update调用)的时间追加到self.lastSpawnTimeInterval中。一旦该时间大于1秒，就在场景中新增一个怪兽，并将lastSpawnTimeInterval重置。

 

最后，添加如下方法来调用上面的方法：

- (void)update:(NSTimeInterval)currentTime {
    // Handle time delta.
    // If we drop below 60fps, we still want everything to move the same distance.
    CFTimeInterval timeSinceLast = currentTime - self.lastUpdateTimeInterval;
    self.lastUpdateTimeInterval = currentTime;
    if (timeSinceLast > 1) { // more than a second since last update
        timeSinceLast = 1.0 / 60.0;
        self.lastUpdateTimeInterval = currentTime;
    }

    [self updateWithTimeSinceLastUpdate:timeSinceLast];

}

Sprite Kit在显示每帧时都会调用上面的update:方法。

 

上面的代码其实是来自苹果提供的Adventure示例中。该方法会传入当前的时间，在其中，会做一些计算，以确定出上一帧更新的时间。注意，在代码中做了一些合理性的检查，以避免从上一帧更新到现在已经过去了大量时间，并且将间隔重置为1/60秒，避免出现奇怪的行为。

 

现在编译并运行程序，可以看到许多怪兽从左边移动到屏幕右边并消失。

发射炮弹

现在我们开始给忍者添加一些动作，首先从发射炮弹开始！实际上有多种方法来实现炮弹的发射，不过，在这里要实现的方法时当用户tap屏幕时，从忍者的方位到tap的方位发射一颗炮弹。

 

由于本文是针对初级开发者，所以在这里我使用moveTo:动作来实现，不过这需要做一点点的数学运算——因为moveTo:方法需要指定炮弹的目的地，但是又不能直接使用touch point(因为touch point仅仅代表需要发射的方向)。实际上我们需要让炮弹穿过touch point，直到炮弹在屏幕中消失。

 

如下图，演示了上面的相关内容：

如图所示，我们可以通过origin point到touch point得到一个小的三角形。我们要做的就是根据这个小三角形的比例创建出一个大的三角形——而你知道你想要的一个端点是离开屏幕的地方。

 

为了做这个计算，如果有一些基本的矢量方法可供调用(例如矢量的加减法)，那么会非常有帮助，但很不幸的时Sprite Kit并没有提供相关方法，所以，我们必须自己实现。

 

不过很幸运的时这非常容易实现。将下面的方法添加到文件的顶部(implementation之前)：

static inline CGPoint rwAdd(CGPoint a, CGPoint b) {
    return CGPointMake(a.x + b.x, a.y + b.y);
}

static inline CGPoint rwSub(CGPoint a, CGPoint b) {
    return CGPointMake(a.x - b.x, a.y - b.y);
}

static inline CGPoint rwMult(CGPoint a, float b) {
    return CGPointMake(a.x * b, a.y * b);
}

static inline float rwLength(CGPoint a) {
    return sqrtf(a.x * a.x + a.y * a.y);
}

// Makes a vector have a length of 1
static inline CGPoint rwNormalize(CGPoint a) {
    float length = rwLength(a);
    return CGPointMake(a.x / length, a.y / length);
}

 

上面实现了一些标准的矢量函数。如果你看得不是太明白，请看这里关于矢量方法的解释。

 

接着，在文件中添加一个新的方法：

-(void)touchesEnded:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event {

    // 1 - Choose one of the touches to work with
    UITouch * touch = [touches anyObject];
    CGPoint location = [touch locationInNode:self];

    // 2 - Set up initial location of projectile
    SKSpriteNode * projectile = [SKSpriteNode spriteNodeWithImageNamed:@"projectile"];
    projectile.position = self.player.position;

    // 3- Determine offset of location to projectile
    CGPoint offset = rwSub(location, projectile.position);

    // 4 - Bail out if you are shooting down or backwards
    if (offset.x <= 0) return;

    // 5 - OK to add now - we've double checked position
    [self addChild:projectile];

    // 6 - Get the direction of where to shoot
    CGPoint direction = rwNormalize(offset);

    // 7 - Make it shoot far enough to be guaranteed off screen
    CGPoint shootAmount = rwMult(direction, 1000);

    // 8 - Add the shoot amount to the current position
    CGPoint realDest = rwAdd(shootAmount, projectile.position);

    // 9 - Create the actions
    float velocity = 480.0/1.0;
    float realMoveDuration = self.size.width / velocity;
    SKAction * actionMove = [SKAction moveTo:realDest duration:realMoveDuration];
    SKAction * actionMoveDone = [SKAction removeFromParent];
    [projectile runAction:[SKAction sequence:@[actionMove, actionMoveDone]]];

}

上面的代码中做了很多事情，我们来详细看看。

 

1.SpriteKit为我们做了很棒的一件事情就是它提供了一个UITouch的category，该category中有locationInNode:和previousLocationInNode:方法。这两个方法可以帮助我们定位到在SKNode内部坐标系中touch的坐标位置。这样一来，我们就可以寻得到在场景坐标系中touch的位置。

 

2.然后创建一个炮弹，并将其放置到忍者的地方，以当做其开始位置。注意，现在还没有将其添加到场景中，因为还需要先做一个合理性的检查——该游戏不允许忍者向后发射。

 

3.接着利用touch位置减去炮弹的当前位置，这样就能获得一个从当前位置到touch位置的矢量。

 

4.如果X值小于0，就意味着忍者将要向后发射，由于在这里的游戏中是不允许的(真实中的忍者是不回头的！)，所以就return。

 

5.否则，将可以将炮弹添加到场景中。

 

6.调用方法rwNormalize，将offset转换为一个单位矢量(长度为1)。这样做可以让在相同方向上，根据确定的长度来构建一个矢量更加容易（因为1 * length = length）。

 

7.在单位矢量的方向上乘以1000。为什么是1000呢？因为着肯定足够超过屏幕边缘了 。

 

8.将上一步中计算得到的位置与炮弹的位置相加，以获得炮弹最终结束的位置。

 

9.最后，参照之前构建怪物时的方法，创建moveTo:和removeFromParent:两个actions。

 

编译并允许程序，现在忍者可以发射炮弹了！