17、游戏开发：动画、粒子系统与音效添加

游戏开发：动画、粒子系统与音效添加

1. 动画与粒子系统基础

在游戏开发中，动画和粒子系统可以为游戏增添丰富的视觉效果。首先，我们可以对粒子系统进行一些调整和创建，以下是一些具体的操作建议：
-调整火焰粒子系统：可以为火焰粒子系统添加一些烟雾效果。你可以在任何图形编辑器中创建一个新的粒子，并将其用作火焰粒子，这是一次非常有用的实践。
-创建径向粒子系统：你能够创建自己的径向粒子系统，为游戏增加独特的视觉效果。
-更改闪屏动画：你可以尝试自己绘制动画。即使你完全不会画画，也可以绘制几帧动画。或者，你可以在网上查找免费的动画。
-在Particle Designer中创建自己的粒子系统：尝试创建雪花、喷泉和火环等粒子效果。虽然可能无法导出这些效果，但你可以了解所有主要属性，甚至尝试在代码中重新创建它们。

下面是关于动画和粒子系统的小测验：
| 问题 | 选项 |
| — | — |
| 如何为从大炮射出的炮弹制作动画？ | 1. 为炮弹的整个轨迹创建基于帧的动画
2. 使用Cocos2D动作沿着轨迹移动单个炮弹精灵 |
| 在使用重力模式的粒子系统中，需要更改哪个参数才能获得更大的爆炸效果？ | 1. endSize
2. duration
3. life
4. endColor |

2. 动画与粒子系统在游戏中的应用

在学习动画的过程中，我们为游戏添加了一个复古风格的鸟类坠落动画，使鸟类不再只是从屏幕上消失。在章节的第二部分，我们接触到了粒子系统，它非常酷炫，可以为游戏添加一些很棒的效果。我们从头开始创建了一个粒子系统，使用了Cocos2D提供的预定义粒子系统，并简要了解了一些可以快速创建粒子系统的工具。

例如，我们为游戏添加了一个粒子系统，当箭击中鸟类时会产生羽毛爆炸效果。这样，游戏中的所有对象在不同的游戏事件中都有相应的反应，游戏场景目前已经非常接近一个简单但完整的关卡。

3. 音效和音乐的重要性

音效和音乐在现代游戏中非常重要。许多游戏如果没有音效和音乐营造的氛围，就不会那么出色。在接下来的内容中，我们将学习如何为游戏添加音效和音乐，包括射箭、击中鸟类等场景的音效，以及一些背景音乐。具体将涵盖以下主题：
- 播放音效
- 播放音乐和背景声音
- 切换音乐曲目
- 利用立体声耳机
- 为游戏寻找音效
- 添加音效并预加载它们

4. 创建AudioManager类

为了管理音频播放，我们将创建一个简单的单例类AudioManager，并将所有与音频播放相关的代码放入其中。以下是创建该类的具体步骤：
1. 打开之前章节结束时的Cocohunt Xcode项目。如果你已经完成了上一章节，可以继续使用自己的项目；或者，你可以使用上一章节的最终项目作为起始项目。
2. 右键单击Common组，创建一个新的Objective - C类，命名为AudioManager，并使其成为NSObject的子类。
3. 打开AudioManager.h文件，添加以下方法声明：

-(void)playSoundEffect:(NSString *)soundFile; +(instancetype)sharedAudioManager;

4. 打开AudioManager.m文件，在顶部导入OALSimpleAudio.h头文件：

#import "OALSimpleAudio.h"

5. 添加之前声明的方法的实现：

-(void)playSoundEffect:(NSString *)soundFile { [[OALSimpleAudio sharedInstance] playEffect:soundFile]; } +(AudioManager *)sharedAudioManager { static dispatch_once_t pred; static AudioManager * _sharedInstance; dispatch_once(&pred, ^{ _sharedInstance = [[self alloc] init]; }); return _sharedInstance; }

6. 构建游戏，检查是否有错误。此时运行游戏不会有视觉变化，但在继续之前，始终应该构建游戏并检查是否有错误。

通过创建AudioManager类，我们为未来的音频播放代码奠定了良好的基础。这个单例类可以在游戏的任何点使用，并且我们创建了一个方法，使用给定的声音文件名播放音效。

5. 寻找并播放第一个音效

现在我们已经有了播放音效的基本代码，接下来我们要寻找一些音效，将它们添加到游戏中并播放。具体步骤如下：
1. 从网上下载音效。打开http://freesound.org/ 网站，搜索以下场景的音效：
- 猎人从弓上射出箭时
- 箭击中鸟类时
- 你赢得游戏时
- 你输掉游戏时
如果你正在进行一个实际项目，要注意每个音频文件的许可证。
2. 当找到每个音效的几个候选文件后，将它们保存到磁盘上，并根据场景命名文件（例如，arrow_shot.wav）。如果你无法找到合适的音效或不想花时间搜索，可以使用预先准备好的文件。
3. 在Resources组中创建一个新的组，命名为Sound。将找到的或从支持文件中获取的四个音频文件添加到这个组中。务必检查“Add to targets”列表中是否选中了Cocohunt，因为Xcode可能会取消选中某些支持但扩展名不太常见的音频格式的复选框，从而不会将该声音文件包含在应用程序包中。
4. 现在是播放音效的时候了。我们从射箭的音效开始。打开Hunter.m文件，在顶部导入AudioManager.h头文件：

#import "AudioManager.h"

5. 找到shootAtPoint:方法，并在方法开头添加以下代码：

-(CCSprite*)shootAtPoint:(CGPoint)point { [[AudioManager sharedAudioManager] playSoundEffect:@"arrow_shot.wav"]; //..skipped.. }

6. 构建并运行游戏，每次猎人射箭时你应该能听到音效。

如果音效没有播放，检查是否输入错误的文件名，并在添加文件时是否选中了“Add to targets”复选框。你可以通过查看项目属性，选择左侧TARGETS列表中的Cocohunt目标，然后切换到Build Phases选项卡，检查声音文件是否存在于Copy Bundle Resources列表中来确认文件是否包含在应用程序包中。

6. 播放其余音效

我们之前已经将所有音效文件添加到项目中，现在要添加代码来播放其余的音效，包括箭击中鸟类、游戏失败和游戏胜利时的音效。具体步骤如下：
1. 打开Bird.m文件，在顶部导入AudioManager.h头文件：

#import "AudioManager.h"

2. 找到removeBird:方法，并添加相应的音效代码，当鸟被箭击中时播放音效：

-(int)removeBird:(BOOL)hitByArrow { //..skipped if (hitByArrow) { //..skipped.. [[AudioManager sharedAudioManager] playSoundEffect:@"bird_hit.mp3"]; } //..skipped.. }

3. 打开GameScene.m文件，在顶部导入AudioManager.h头文件：

#import "AudioManager.h"

4. 滚动找到lost和won方法，在每个方法的开头添加代码来播放相应的音效：

-(void)lost { [[AudioManager sharedAudioManager] playSoundEffect:@"lose.wav"]; self.gameState = GameStateLost; [self displayWinLoseLabelWithText:@"You lose!" andFont:@"lost.fnt"]; } -(void)won { [[AudioManager sharedAudioManager] playSoundEffect:@"win.wav"]; self.gameState = GameStateWon; [self displayWinLoseLabelWithText:@"You win!" andFont:@"win.fnt"]; }

5. 构建并运行游戏，享受音效。赢得和输掉游戏以确保相应的音效能够播放。

在添加这些音效的过程中，我们可能使用了一些受许可限制的文件。如果使用了来自Freesound的文件，需要给予创作者相应的信用。例如，本书和示例游戏使用了以下来自Freesound的声音：
- arrow_shot.wav by EverHeat at http://freesound.org/people/EverHeat/sounds/205563/
- bird_hit.mp3 by haydensayshi123 http://freesound.org/people/haydensayshi123/sounds/138678/
- lose.wav by Benboncan http://freesound.org/people/Benboncan/sounds/73581/
- win.wav by bone666138 http://freesound.org/people/bone666138/sounds/198874/

7. 提升游戏音效的建议

为了进一步提升游戏的音效质量，以下是一些建议：
- 如果你没有搜索音效，只是使用了随书提供的文件，强烈建议你进行搜索并可能更换一些文件。通过搜索，你将学会估计找到相应音效所需的时间。
- 如果你已经搜索过但仍然对某些音效不满意，尝试找到更好的音效。有时候直接搜索确切的音效可能不起作用，你需要思考哪些声音接近你想要的效果。
- 你可以添加一些额外的音效，如鸟类坠落的声音、失去一条生命时的声音或新鸟类生成时的声音。但要注意不要添加播放时间过长的音效，以免游戏变得嘈杂。

通过以上步骤和建议，我们可以为游戏添加丰富的动画、粒子系统和音效，提升游戏的整体体验。

游戏开发：动画、粒子系统与音效添加

8. 音效播放方法详解

在前面我们使用了OALSimpleAudio来播放音效，下面详细介绍其相关方法和参数。在OALSimpleAudio.h文件中，用于播放音效的方法声明如下：

- (id<ALSoundSource>) playEffect:(NSString*) filePath

该方法接受音频文件路径作为参数，并返回一个id<ALSoundSource>类型的值，可将其视为当前播放声音的标识符或对刚播放声音的引用，可用于识别声音，例如停止循环播放。

实际上，这个简单的playEffect:方法调用了更通用的、具有更多参数的playEffect:方法，代码如下：

- (id<ALSoundSource>) playEffect:(NSString*) filePath volume:(float) volume pitch:(float) pitch pan:(float) pan loop:(bool) loop;

各参数的含义如下表所示：
| 参数 | 含义 |
| — | — |
| filePath | 要播放的音频文件的路径 |
| volume | 播放的音量级别，0 表示无声，1.0 是原始音量 |
| pitch | 播放的音高，1.0 是原始声音。传递更高的音高值会使声音以更高的音符播放，传递更低的音高会使音效听起来更低 |
| pan | 影响立体声播放。传递 -1.0 会使声音在最左侧播放（右耳几乎听不到声音），传递 +1.0 会使声音在最右侧播放 |
| loop | 如果设置为YES，则该音效将循环播放 |

虽然这些参数在没有示例的情况下较难理解，但后续我们会看到如何使用它们。

9. 单例模式在音频管理中的应用

在创建AudioManager类时，我们使用了单例模式。单例模式是一种设计模式，用于确保一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点。在AudioManager中，sharedAudioManager方法实现了单例模式，代码如下：

+(AudioManager *)sharedAudioManager { static dispatch_once_t pred; static AudioManager * _sharedInstance; dispatch_once(&pred, ^{ _sharedInstance = [[self alloc] init]; }); return _sharedInstance; }

这里使用了dispatch_once_t谓词，确保_sharedInstance只被创建一次。单例模式在音频管理中非常有用，因为我们希望能够从游戏的任何场景控制音频播放，通过单例对象可以方便地实现这一点。同时，由于只有一个实例，我们可以使用实例变量来存储游戏所有场景共享的数据。

10. 立体声耳机的利用

在游戏中利用立体声耳机可以增强游戏的沉浸感。通过playEffect:方法的pan参数，我们可以控制声音在左右声道的分布。例如，当游戏中的事件发生在屏幕左侧时，我们可以将音效的pan值设置为 -1.0，使声音主要从左声道播放；当事件发生在右侧时，将pan值设置为 +1.0，声音主要从右声道播放。以下是一个示例代码：

// 假设 eventPosition 表示事件在屏幕上的位置，取值范围为 -1.0 到 1.0 float eventPosition = -0.5; [[OALSimpleAudio sharedInstance] playEffect:@"event_sound.wav" volume:1.0 pitch:1.0 pan:eventPosition loop:NO];

11. 音乐和背景声音的播放

除了音效，我们还可以为游戏添加音乐和背景声音。使用OALSimpleAudio同样可以实现这一功能。以下是播放背景音乐的示例代码：

// 播放背景音乐 [[OALSimpleAudio sharedInstance] playBg:@"background_music.mp3" loop:YES];

在上述代码中，playBg:方法用于播放背景音乐，loop:YES表示循环播放。我们可以在游戏的合适时机调用该方法，例如在游戏开始时。

12. 切换音乐曲目

在游戏的不同阶段，我们可能需要切换音乐曲目。例如，在游戏胜利时播放胜利音乐，在游戏失败时播放失败音乐。以下是切换音乐曲目的示例代码：

// 停止当前播放的背景音乐 [[OALSimpleAudio sharedInstance] stopBg]; // 播放胜利音乐 [[OALSimpleAudio sharedInstance] playBg:@"win_music.mp3" loop:NO];

通过先停止当前播放的背景音乐，再播放新的音乐曲目，实现了音乐的切换。

13. 音效预加载

为了避免在游戏中播放音效时出现延迟，我们可以对音效进行预加载。OALSimpleAudio提供了预加载音效的方法，示例代码如下：

// 预加载音效 [[OALSimpleAudio sharedInstance] preloadEffect:@"arrow_shot.wav"];

在游戏启动时，我们可以预先加载所有需要的音效，这样在需要播放音效时就可以立即播放，提高游戏的响应速度。

14. 总结与展望

通过前面的步骤，我们为游戏添加了丰富的动画、粒子系统和音效，使游戏更加生动和吸引人。动画和粒子系统为游戏增添了视觉效果，而音效和音乐则营造了更加真实的游戏氛围。

在未来的游戏开发中，我们可以进一步优化这些元素。例如，根据游戏的不同场景和难度级别，动态调整音效和音乐的音量、音高和循环方式；利用更复杂的粒子系统创建更加绚丽的特效；结合更多的设计模式和算法，提高代码的可维护性和扩展性。同时，我们还可以考虑添加更多的交互元素，如触摸音效、按键音效等，为玩家带来更加沉浸式的游戏体验。

以下是一个简单的流程图，展示了游戏音效添加的主要流程：

graph LR A[创建AudioManager类] --> B[寻找并添加音效文件] B --> C[播放第一个音效] C --> D[播放其余音效] D --> E[优化音效（预加载、调整参数等）]

通过以上的操作和优化，我们可以不断提升游戏的质量和用户体验，让游戏在市场上更具竞争力。