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仿《雷霆战机》飞行射击手游开发--资源预加载

游戏开发 游戏开发 发布于：2021-07-17 23:02 | 阅读数：379 | 评论：0

项目源码库：https://git.oschina.net/thorqq/RaidenFree
绝大多数游戏在启动后首先出现的是一个“载入中”的场景，此场景的用处是将游戏所需的图片、音乐、数据等资源从存储卡（或磁盘、闪存）读入内存，这样，后面需要用到这些资源时，可以直接从内存读取，以加快游戏的运行，提高流畅性。下面，就对资源的预加载机制做一个介绍。
资源的类型
预加载的目的是为了后续读取的快捷，所以，一般会预加载那些较大较复杂的文件，例如以下这些：
      
  • 单张大图：背景大图  
  • 合成图：可多幅图片合成的大图，这里我们使用TexturePacker合成plist+png文件  
  • 骨骼动画：使用Cocos Skeletal Animation Editor创建的骨骼动画文件，ExportJson+plist+png文件  
  • 场景：使用Cocos Studio创建的csd文件  
  • 声音：ogg音乐文件  
  • 本地数据：游戏存档数据（格式为json文件）、游戏配置数据（例如关卡、飞机属性、子弹属性等固定的数据，格式为sqlite数据库文件）  
  • 远程数据：由于本游戏是弱联网游戏，所以保存在服务器上的数据不多。这里仅仅实现了用户登录、获取时间的功能
下面，我们将逐一介绍不同资源载入的方法。
加载方法
  单张大图
      
  • 定义std::vector<std::string> m_imageArray，将需要加载的图片路径放到容器中  
  • 对每个图片逐个调用Director::getInstance()->getTextureCache()->addImageAsync()函数进行加载，注意他的第二个参数CC_CALLBACK_1(Preload::asynLoadingImageDone, this, m_imageArray)，当一张图片加载结束后，系统就会调用Preload::asynLoadingImageDone函数，同时传入图片的路径作为输入参数。  
  • 在回调函数asynLoadingImageDone中，首先要通知界面加载进度，然后根据图片的总数和待加载数判断是否已经全部记载完成，若全部加载成功，则通知loadingDone(PreloadType::Image)
详细的代码如下所示：
//1、需要加载的png或jpg
  m_imageArray.push_back("BigImg/Bag_Bg.png");
  m_imageArray.push_back("BigImg/BigScreen_Bg.png");
  m_imageArray.push_back("BigImg/Daily_Bg.png");
  m_imageArray.push_back("BigImg/MainUI_Bg.jpg");

void Preload::asynLoadingImage()
{
  //2、将图片加入全局cache中
  m_iImageCnt = m_imageArray.size();
  for (unsigned i = 0; i < m_imageArray.size(); i++)
  {
    Director::getInstance()->getTextureCache()->addImageAsync(
      m_imageArray[i],
      CC_CALLBACK_1(Preload::asynLoadingImageDone, this, m_imageArray[i]));
  }
}
//3、单张图片加载成功后的回调函数
void Preload::asynLoadingImageDone(Texture2D* texture, const std::string& filename)
{
  //通知观察者加载进度
  this->notifyProgress(++m_iTmpProgress);
  m_iImageCnt--;
  //全部加载完成
  if (0 == m_iImageCnt)
  {
    m_bImageLoaded = true;
    this->loadingDone(PreloadType::Image);
  }
}
合成图
合成图的加载与单张图片的加载类似，不同之处在于在回调函数中多了一步加载plist文件：
SpriteFrameCache::getInstance()->addSpriteFramesWithFile(file.append(".plist"), texture);
//plist图片
  std::vector<std::string> m_plistArray;
  //1、需要加载的图片，不包含后缀名
  m_plistArray.push_back("Bag");
  m_plistArray.push_back("Common");
  m_plistArray.push_back("Daily");
void Preload::asynLoadingPlist()
{
  //2、加载图片文件
  m_iImagePlistCnt = m_plistArray.size();
  for (unsigned i = 0; i < m_plistArray.size(); i++)
  {
    Director::getInstance()->getTextureCache()->addImageAsync(
      std::string(m_plistArray[i]).append(".png"),
      CC_CALLBACK_1(Preload::asynLoadingPlistDone, this, m_plistArray[i]));
  }
}
void Preload::asynLoadingPlistDone(Texture2D* texture, const std::string& filename)
{
  this->notifyProgress(++m_iTmpProgress);
  //3、加载plist文件
  std::string file = filename;
  SpriteFrameCache::getInstance()->addSpriteFramesWithFile(file.append(".plist"), texture);
  m_iImagePlistCnt--;
  if (0 == m_iImagePlistCnt)
  {
    //全部加载完成
    m_bImagePlistLoaded = true;
    this->loadingDone(PreloadType::Plist);
  }
}
骨骼动画
骨骼动画也是类似的加载方法，先使用addArmatureFileInfoAsync()函数加载骨骼动画的图片、合图信息（plist文件）、动画信息（ExportJson文件），然后回调函数asynLoadingArmatureDone()。
std::vector<std::string> m_armatureArray;
  m_armatureArray.push_back("Anim/Anim_Plane_01");
  m_armatureArray.push_back("Anim/Anim_Plane_02");
  m_armatureArray.push_back("Anim/Anim_Plane_03");
void Preload::asynLoadingArmature()
{
  auto p = m_armatureArray[m_iArmatureCnt];
  DEBUG_LOG("Preload::asynLoadingArmature: %s", p.c_str());
  ArmatureDataManager::getInstance()->addArmatureFileInfoAsync(
    std::string(p).append("0.png"),
    std::string(p).append("0.plist"),
    std::string(p).append(".ExportJson"),
    this,
    CC_SCHEDULE_SELECTOR(Preload::asynLoadingArmatureDone));
}
void Preload::asynLoadingArmatureDone(float dt)
{
  this->notifyProgress(++m_iTmpProgress);
  m_iArmatureCnt++;
  if (m_armatureArray.size() == m_iArmatureCnt)
  {
    m_bArmatureLoaded = true;
    this->loadingDone(PreloadType::Armature);
  }
  else
  {
    asynLoadingArmature();
  }
}
场景
场景并没有特殊的异步加载函数，只能通过CSLoader::createNode()和CSLoader::createTimeline()根据csd文件生成node，然后保存到自定义的map中，以后要使用场景数据时，从map中获取。
注意，此加载方法在cocos2dx-3.4中可以正常运行，在3.8中会出现错误，原因未知。不过加载单个场景文件的时间很短，一般并不会影响游戏的体验，所以本游戏的最新版本中并没有预加载场景文件。
std::vector<std::string> m_uiArray;
  std::map<std::string, Node*> m_uiMap;
  //菜单
  m_uiArray.push_back("Bag.csb");
  m_uiArray.push_back("Daily.csb");
  m_uiArray.push_back("Instruction.csb");
void Preload::syncLoadingUI()
{
  //不能在非主线程中调用CSLoader::createNode，否则会导致OpenGL异常
  for (auto file : m_uiArray)
  {
    auto node = Preload::getUI(file);
    node->retain();
    m_uiMap.insert(std::map<std::string, Node*>::value_type(file, node));
    auto timeLine = CSLoader::createTimeline(file);
    timeLine->retain();
    m_actionMap.insert(std::map<std::string, cocostudio::timeline::ActionTimeline*>::value_type(file, timeLine));
    DEBUG_LOG("Preload::syncLoadingUI: %s", file.c_str());
    this->notifyProgress(++m_iTmpProgress);
  }
  m_bUILoaded = true;
  this->loadingDone(PreloadType::Ui);
}
Node* Preload::getUI(const std::string& filename)
{
  DEBUG_LOG("Preload::getUI: %s", filename.c_str());
  return CSLoader::createNode(filename);;
  //cocos2dx-3.8 不支持以下操作。3.4支持
  //auto ui = m_uiMap.find(filename);
  //if (ui != m_uiMap.end())
  //{
  //  return ui->second;
  //}
  //else
  //{
  //  auto csb = CSLoader::createNode(filename);
  //  csb->retain();
  //  m_uiMap.insert(std::map<std::string, Node*>::value_type(filename, csb));
  //  return csb;
  //}
}
声音
由于cocos提供了新老两种音频接口，所以声音文件的预加载也分成两种。
对于老的接口，需区分音乐和音效文件，并且函数没有返回值；
对于新的接口，不区分音乐和音效文件，通过回调来判断加载的结果。
//老的音频接口
CocosDenshion::SimpleAudioEngine::getInstance()->preloadBackgroundMusic(filename);
CocosDenshion::SimpleAudioEngine::getInstance()->preloadEffect(filename);
//新的音频接口
AudioEngine::preload(filename, [filename](bool isSuccess){
  if (!isSuccess)
  {
    DEBUG_LOG("Load fail: %s", path.c_str());
  }
});
本地数据
本地数据包括了：存档数据、游戏配置数据，及其他一些定制化的数据。这里我们可以使用cocos提供的异步任务接口+回调加载结果来进行预加载。
void Preload::asynLoadingDatabase()
{
  auto loadEnd = [this](void*)
  {
    DEBUG_LOG("asynLoadingDatabase OK");
    m_bOtherLoaded = true;
    this->loadingDone(PreloadType::Other);
  };
  AsyncTaskPool::getInstance()->enqueue(AsyncTaskPool::TaskType::TASK_IO, loadEnd, (void*)NULL, [this]()
  {
    if (!GlobalData::getInstance()->initialize(this))
    {
      CCLOG("Initialize globla data failed");
      this->notifyError("Initialize globla data failed");
      return;
    }
    m_iTmpProgress += PreloadProgress::GlobalData;
    this->notifyProgress(m_iTmpProgress);
    if (!GameData::getInstance()->loadData())
    {
      CCLOG("Initialize game data failed");
      this->notifyError("Initialize game data failed");
      return;
    }
    m_iTmpProgress += PreloadProgress::GameData;
    this->notifyProgress(m_iTmpProgress);
    if (!AchievementMgr::getInstance()->init())
    {
      CCLOG("Initialize achievement data failed");
      this->notifyError("Initialize achievement data failed");
      return;
    }
    m_iTmpProgress += PreloadProgress::AchievementMgr;
    this->notifyProgress(m_iTmpProgress);
    Sound::preload(this);
    m_iTmpProgress += PreloadProgress::Sound;
    this->notifyProgress(m_iTmpProgress);
  });
}
远程数据
远程数据一般是通过发送异步http或者其他tcp请求来实现数据的加载，根据网络协议的不同，相关的接口也各不相同，这里不再详述。
加载界面
DSC0000.png

在此加载界面中，我们使用一个仪表盘和转动的指针来告诉用户当前的加载进度。那么，后台加载任务与前台的指针转动是如何关联起来的呢？我们使用了观察者模式。下面上一张百度找出的观察者模式的图：

Observer模式的角色：
Subject（被观察者）
     被观察的对象。当需要被观察的状态发生变化时，需要通知队列中所有观察者对象。Subject需要维持（添加，删除，通知）一个观察者对象的队列列表。
ConcreteSubject
     被观察者的具体实现。包含一些基本的属性状态及其他操作。
Observer（观察者）
     接口或抽象类。当Subject的状态发生变化时，Observer对象将通过一个callback函数得到通知。
ConcreteObserver
     观察者的具体实现。得到通知后将完成一些具体的业务逻辑处理。
在本游戏中实现了一个简化版的观察者模式：
1、首先，我们定义一个被观察者抽象类。其中定义了开始、进度、错误、警告、结束等接口。
class PreloadListener
{
public:
  virtual void onStart() = 0;
  virtual void onProgress(int percent) = 0;
  virtual void onError(const char* info) = 0;
  virtual void onWarning(const char* info) = 0;
  virtual void onEnd(PreloadError errorCode) = 0;
};
2、定义载入界面场景，继承自PreloadListener，并实现onXXX接口。
class LoadingLayer :
  public Layer, public PreloadListener
{
public:
  static Scene* scene();
  LoadingLayer();
  virtual ~LoadingLayer();
  virtual bool init();
  virtual void update(float dt) override;
  CREATE_FUNC(LoadingLayer);
  void initUI();
  void ToMainMenu();
  virtual void onStart() override;
  virtual void onProgress(int percent) override;
  virtual void onError(const char* info) override;
  virtual void onWarning(const char* info) override;
  virtual void onEnd(PreloadError errorCode) override;
private:
  Node* m_pRootNode;
  Sprite* m_pNeedle;
  ui::LoadingBar* m_pLoadingBar;
  ui::Text* m_pTxtErrorInfo;
  long m_iBeginTime;
  long m_iEndTime;
  int m_iStart;
};
特别注意一下onProgress接口，这里需要实现指针转动的逻辑：
void LoadingLayer::onProgress(int percent)
{
  float degree = LoadingLayerConstant::NeedleMinDegree +
    (LoadingLayerConstant::NeedleMaxDegree - LoadingLayerConstant::NeedleMinDegree) * percent / 100;
  m_pNeedle->setRotation(degree);
}
3、在加载任务中添加上报载入进度的函数。这样，每当载入一张图片或者任意一个资源文件的时候，就可以调用notifyProgress函数以使得界面上的指针转动了。
void Preload::notifyProgress(int progress)
{
  //这里的m_pListener其实就是LoadingLayer的实例
  if (m_pListener)
  {
    m_pListener->onProgress((int)(progress * 100.f / m_iAllProgress));
  }
}
转载请注明：https://my.oschina.net/u/1986600/blog/828355
项目首页：https://www.oschina.net/p/raiden

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