動態物件的產生與捕捉

有段時間沒有 PO 文了 ~ 漫長的學習過程常會有望不到終點的感覺，能持續支撐下去的原因大概就是那股澆不熄的熱情吧 ! 不知您是否與我一樣 ? ^_^


如果要開發動態遊戲類別的 Apps，勢必要運用不少動態圖片，雖然 ImageView 元件已經內建了一些特效，使用起來也很方便，但是 ~ 若程式於執行期間需在極短的時序中處理較多圖片時，在速度與互動的表現上可能會不如預期，因此還是建議您使用 SurfaceView 類別比較妥當。

這個範例主要結合了三個重要的技法 :
1. 執行緒的運用 (Thread)    
2. 自訂類別物件架構的建立 (class Object)
3. 觸碰事件方法的運用 (onTouchEvent)

程式功能介紹 :
執行時會產生 10 隻 Android 小綠人在畫面上四處亂晃，每一隻上方都附有一血條(血量值)，每隻的移動速度可能會不一樣，而移動方向則有 8 個方位，小綠人碰到螢幕邊緣會自動改變方向，當使用者以手觸碰 Android 小綠人時 (於模擬器執行時則是以滑鼠游標配合點擊) Android 小綠人的血條則會縮短，當血量歸零時，該隻小綠人也會跟著消失，當所有 Android 小綠人都消失後，程式結束。(執行初期的畫面如下)

圖片使用系統預設的Android圖示

※雖然程式碼多已附上註解，不過筆者仍假設讀者已經具備 Java 執行緒與物件導向及 Android 相關程式設計基礎，其餘語法或指令請恕筆者不另做詳解。筆者設計功力仍屬拙劣，欠妥之處尚請先進們不吝指正。

程式碼如下 :

MainActivity.java (主 Activity)

public class MainActivity extends Activity {

    @Override
    public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
     
        //設定全螢幕顯示
        requestWindowFeature(Window.FEATURE_NO_TITLE);
                getWindow().setFlags(WindowManager.LayoutParams.FLAG_FULLSCREEN,
                WindowManager.LayoutParams.FLAG_FULLSCREEN);
      
               setContentView(new DrawBitmap(this));
    }
}

AndroidUnit.java (自訂類別物件架構)

//自訂類別物件 AndroidUnit -- (附加實作執行緒 Runnable 介面)
public class AndroidUnit implements Runnable {
   
    private boolean flag = true;          //控制執行緒開啟與關閉 (預設為開啟)
    private int x, y;                     //顯示物件的座標
    private int direction;                //前進的方向 (0 ~ 7)
    private int speed;                    //移動的速度(移動一步的距離) 
    private int step;                     //移動的步數
    private int maxHp = 100;              //最大血條值
    private int currentHp;                //目前的血條值 
    private int unit_Width, unit_Height;  //物件圖片的寬、高
    private Bitmap unit_bmp = null;       //代表該物件的圖片
    private Paint paint;                  //畫筆 (此參數在此僅用來繪製血條之用)

    //矩形框變數，與觸碰事件比對座標，看是否點在此物件圖片範圍內 
    Rect unit_rect = new Rect(); 
 
    //==== 建構子 ==== (參數 unit_bmp 為圖片來源) 
    public AndroidUnit(Bitmap unit_bmp){

        //指定圖片來源
        this.unit_bmp = unit_bmp;
        
        //此物件參數的初始設定
        UnitInitial();      
      
        //AndroidUnit 類別實作了 Runnable 介面
        //仍需以 Thread 類別來建立執行緒，如下 :
        new Thread(this).start();
        
        //將 AndroidUnit 類別本身(this)當做參數並實體化為執行緒
        //啟動 .start() 方法會自動執行 run() 函式內的程式內容
        //當 AndroidUnit 此類別 被實體化時，便會同時啟動此類別的執行緒
        //例如 : AndroidUnit au = new AndroidUnit(bmp);
    }
        
    //==== 此物件參數的初始設定 ====
    private void UnitInitial() {
        // TODO Auto-generated method stub

        //取得物件圖片的高、寬
        unit_Height = unit_bmp.getHeight(); 
        unit_Width = unit_bmp.getWidth(); 
      
        //血條值
        currentHp = maxHp;
      
        //以亂數決定此物件的初始座標
        x = (int)(Math.random() * (Constant.monitor_Width - unit_Width));
        y = (int)((Math.random() * (Constant.monitor_Height - unit_Height - 5)) + 5);
       
        //以亂數決定此物件的速度(speed)、前進的方向(direction)、步數(step)
        speed = (int)(Math.random() * 10 + 3);  //數值範圍 : 3 ~ 12 
      
        //產生新的步數(step) 與 移動方向(direction)
        StepAndDirection();
      
        //設定畫筆的參數 (paint 參數在此僅用來繪製血條之用)
        paint = new Paint();
        paint.setColor(Color.RED); //設定畫筆顏色
        paint.setStrokeWidth(3);     //畫筆的寬度
    }
    
    //==== 產生新的步數(step) 與 移動方向(direction) ====
    private void StepAndDirection() {

        //產生新的步數:數值範圍 : 5 ~ 15
        step = (int)(Math.random() * 11 + 5);
        
        //產生新的移動方向:數值範圍 : 0 ~ 7
        direction = (int)(Math.random() * 8);
    }
  
    //==== 將圖 PO 到 canvas(畫布)上 ====
    protected void PostUnit(Canvas canvas) {

        //在 canvas 上繪出物件本體
        canvas.drawBitmap(this.unit_bmp, x, y, null);
       
        //計算應繪出的血條值長度
        int hpWidth = (int)( ((float)currentHp/(float)maxHp) * (float)unit_Width );
        if (hpWidth <= 0) hpWidth = 0;
      
        //繪出血條 (血條繪於物件圖片的上方)
        canvas.drawLine(x, y - 5, x + hpWidth, y - 5, paint);
    }
   
    //==== 改變物件座標的運算函式 ====
    private void PositionChange() {

        //造成物件改變方向的兩個因素 :
        // 1. 步數用完
        // 2. 碰到邊界
        
        //判斷步數是否用完
        if (step <= 0) {
            //產生新的步數(step)與 移動方向(direction)
            StepAndDirection();
        }
        
        //按照移動的方向來改變物件的座標位置
        if (direction == 3 || direction == 4 || direction == 5){
            // y 值增加
            y += speed;
        }
        if (direction == 0 || direction == 1 || direction == 7){
            // y 值減少
            y -= speed;
        }
        if (direction == 1 || direction == 2 || direction == 3){
            // x 值增加
            x += speed;
        }
        if (direction == 5 || direction == 6 || direction == 7){
            // x 值減少
            x -= speed;
        }
      
        //判斷是否超出螢幕範圍(碰到邊界)
        //一旦碰到邊界就改變物件的移動方向，重新產生新的步數及方向
        if (x <= 0) {
            x = 0;
            StepAndDirection();  //重新產生步數與方向
        }
        if (x >= Constant.monitor_Width - unit_Width) {
            x = Constant.monitor_Width - unit_Width;
            StepAndDirection();
        }
        if (y <= 6) {
            //由於物件圖片的上方顯示血條
            //因此血條的高度必須納入圖片啟始 y 座標考量
            y = 6;
            StepAndDirection();
        }
        if (y >= Constant.monitor_Height - unit_Height) {
            y = Constant.monitor_Height - unit_Height;
            StepAndDirection();
        }
        
        //設定矩形框範圍，與觸碰事件比對是否觸碰到此物件範圍內
        unit_rect.set(x, y, x + unit_Width, y + unit_Height) ;
        step--;  //每執行此函式一次，步數就遞減一次
    }
   
    //==== 檢查是否被碰觸到 ====
    protected void IsTouch(int touch_x, int touch_y) {

        //將觸碰點的座標 touch_x 與 touch_y 傳入到
        //矩形框類別變數 unit_rect 的 contains(x, y) 方法中去判別
        //如果觸碰點的座標位於矩形框範圍內則contains(x, y)方法會傳回 true
        //否則傳回 false

        if (unit_rect.contains(touch_x, touch_y)) {
            //進行血條損傷計算
            currentHp -= 20;  //碰一次，血量減 20
            //進一步檢查血量值是否歸零
            if (currentHp <= 0) {  //血條值歸零，表示該物件生命結束
                flag = false;           //flag 設為 false，結束執行緒運作
            }
        }
    }
  
    //==== 檢視物件是否仍存在著(活著) ====
    protected boolean IsAlive() {
        return flag;
    }
  
    //==== 執行緒的工作內容 ====
    //不斷改變物件的座標值，如此才能讓物件在螢幕中四處遊走
    @Override
    public void run() {
        // TODO Auto-generated method stub
        
        while(flag) {
            PositionChange(); //改變物件座標的運算函式

            try {
                //暫停0.15秒，等同每隔 0.15 秒就進行一次改變物件座標的運算
                Thread.sleep(150);    
            } catch (InterruptedException e) {
                // TODO Auto-generated catch block
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

DrawThread.java (繪製畫面的執行緒)

//繪製畫面的類別 DrawBitmap
//繼承了 SurfaceView 類別 及 實作了 SurfaceHolder.Callback 與
//Runnable 兩個介面
public class DrawBitmap extends SurfaceView
    implements SurfaceHolder.Callback, Runnable {

    private Resources res;
    private Bitmap bmp;
    private boolean flag = true;
    private Canvas canvas = null;
    private SurfaceHolder holder;
    private ArrayList<AndroidUnit> Au;  //AndroidUnit 類別型態的物件陣列
    private Thread db_thread;

    //==== 建構子 ==== (傳入的參數為 MainActivity 本身)
    public DrawBitmap(Context context) {
        super(context);
        // TODO Auto-generated constructor stub
        getHolder().addCallback(this);
        holder = getHolder();
      
        //指定圖片來源
        res = getResources();
        bmp = BitmapFactory.decodeResource(res, R.drawable.ic_launcher);
      
        //初始設定
        InitialSet();
       
        //建立執行緒
        db_thread = new Thread(this);
    }
   
    //==== 初始設定 ====
    private void InitialSet() {
        //建立 AndroidUnit 物件陣列實體 
        Au = new ArrayList<AndroidUnit>();
        Au.clear();  //先清除 Au 物件陣列
       
        //建立 AndroidUnit 物件 10 隻
        for(int i=0; i<10; i++) {
            //產生 AndroidUnit 實體 au
            AndroidUnit au = new AndroidUnit(bmp);
            //陸續將 au 放入 Au 物件陣列中
            Au.add(au);
        }
    }
 
    //==== 加入觸碰事件方法 ====
    @Override
    public boolean onTouchEvent(MotionEvent event) {
        // TODO Auto-generated method stub
        if (event.getAction() == MotionEvent.ACTION_DOWN) {
            int x = (int)event.getX();
            int y = (int)event.getY();
           
            //巡覽 Au 物件陣列一遍，逐一比對是否碰觸到物件圖片
            for (AndroidUnit a: Au) {
                a.IsTouch(x, y);
            }
        }
        return true;
    }
  
    @Override
    public void surfaceChanged(SurfaceHolder holder, int format, int width,
            int height) {
        // TODO Auto-generated method stub
    }

    @Override
    public void surfaceCreated(SurfaceHolder holder) {
        // TODO Auto-generated method stub
        db_thread.start();  //啟動執行緒
    }

    @Override
    public void surfaceDestroyed(SurfaceHolder holder) {
        // TODO Auto-generated method stub
    }

    //==== 此執行緒的工作內容 ====
    //逐一將物件陣列裡的物件貼至 canvas 上，並顯示至螢幕上
    //且每隔 0.05 秒更新畫面一次

    @Override
    public void run() {
        // TODO Auto-generated method stub

        while(flag){
            //當 Au 物件陣列沒有任何物件存在時，結束執行緒運作
            if (Au.isEmpty()) {
                flag = false;        //停止執行緒 
                System.exit(0);  //直接結束程式
            }
                  
            //將物件顯示到螢幕上
            try {
                //暫停 0.05 秒(每隔 0.05 秒更新畫面一次)
                Thread.sleep(50);
               
                //取得並鎖住畫布(canvas)
                canvas = holder.lockCanvas();

                //以黑色當背景 (清除畫面)
                canvas.drawColor(Color.BLACK);

                //巡覽 Au 物件陣列中的所有物件

                for (AndroidUnit a: Au) {
                    //若該物件還活著，則呼叫 AndroidUnit 物件的 PostUnit() 方法
                    //將物件圖片繪至 canvas 上 
                    if (a.IsAlive()) a.PostUnit(canvas);
                }
               
                //從 Au 物件陣列中移除已經停止活動的物件
                for (AndroidUnit b: Au) {
                    if (!b.IsAlive()) Au.remove(b);
                }
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
            finally {
                if (canvas != null) {
                    //解鎖畫布(canvas)並顯示到螢幕上 
                    holder.unlockCanvasAndPost(canvas);
                }
            }
        } //while
    }
}

Constant.java (常數類別)

//只設定螢幕的寬、高規格
//如果要在其他不同規格的螢幕執行，只需更改此處即可
public class Constant {
    final static int monitor_Width = 480;
    final static int monitor_Height = 800;
}