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仿《雷霆战机》飞行射击手游开发--资源预加载

2018-06-18 00:04:52来源：未知阅读 ()

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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[i])，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     //1、需要加载的png或jpg
 2     m_imageArray.push_back("BigImg/Bag_Bg.png");
 3     m_imageArray.push_back("BigImg/BigScreen_Bg.png");
 4     m_imageArray.push_back("BigImg/Daily_Bg.png");
 5     m_imageArray.push_back("BigImg/MainUI_Bg.jpg");
 6 
 7 
 8 void Preload::asynLoadingImage()
 9 {
10     //2、将图片加入全局cache中
11     m_iImageCnt = m_imageArray.size();
12     for (unsigned i = 0; i < m_imageArray.size(); i++)
13     {
14         Director::getInstance()->getTextureCache()->addImageAsync(
15             m_imageArray[i],
16             CC_CALLBACK_1(Preload::asynLoadingImageDone, this, m_imageArray[i]));
17     }
18 }
19 
20 //3、单张图片加载成功后的回调函数
21 void Preload::asynLoadingImageDone(Texture2D* texture, const std::string& filename)
22 {
23     //通知观察者加载进度
24     this->notifyProgress(++m_iTmpProgress);
25     m_iImageCnt--;
26     //全部加载完成
27     if (0 == m_iImageCnt)
28     {
29         m_bImageLoaded = true;
30         this->loadingDone(PreloadType::Image);
31     }
32 }

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);

 1     //plist图片
 2     std::vector<std::string> m_plistArray;
 3 
 4     //1、需要加载的图片，不包含后缀名
 5     m_plistArray.push_back("Bag");
 6     m_plistArray.push_back("Common");
 7     m_plistArray.push_back("Daily");
 8 
 9 void Preload::asynLoadingPlist()
10 {
11     //2、加载图片文件
12     m_iImagePlistCnt = m_plistArray.size();
13     for (unsigned i = 0; i < m_plistArray.size(); i++)
14     {
15         Director::getInstance()->getTextureCache()->addImageAsync(
16             std::string(m_plistArray[i]).append(".png"),
17             CC_CALLBACK_1(Preload::asynLoadingPlistDone, this, m_plistArray[i]));
18     }
19 }
20 
21 void Preload::asynLoadingPlistDone(Texture2D* texture, const std::string& filename)
22 {
23     this->notifyProgress(++m_iTmpProgress);
24 
25     //3、加载plist文件
26     std::string file = filename;
27     SpriteFrameCache::getInstance()->addSpriteFramesWithFile(file.append(".plist"), texture);
28     m_iImagePlistCnt--;
29 
30     if (0 == m_iImagePlistCnt)
31     {
32         //全部加载完成
33         m_bImagePlistLoaded = true;
34         this->loadingDone(PreloadType::Plist);
35     }
36 }

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()。

 1     std::vector<std::string> m_armatureArray;
 2     m_armatureArray.push_back("Anim/Anim_Plane_01");
 3     m_armatureArray.push_back("Anim/Anim_Plane_02");
 4     m_armatureArray.push_back("Anim/Anim_Plane_03");
 5 
 6 void Preload::asynLoadingArmature()
 7 {
 8     auto p = m_armatureArray[m_iArmatureCnt];
 9     DEBUG_LOG("Preload::asynLoadingArmature: %s", p.c_str());
10     ArmatureDataManager::getInstance()->addArmatureFileInfoAsync(
11         std::string(p).append("0.png"),
12         std::string(p).append("0.plist"),
13         std::string(p).append(".ExportJson"),
14         this,
15         CC_SCHEDULE_SELECTOR(Preload::asynLoadingArmatureDone));
16 }
17 
18 void Preload::asynLoadingArmatureDone(float dt)
19 {
20     this->notifyProgress(++m_iTmpProgress);
21 
22     m_iArmatureCnt++;
23     if (m_armatureArray.size() == m_iArmatureCnt)
24     {
25         m_bArmatureLoaded = true;
26         this->loadingDone(PreloadType::Armature);
27     }
28     else
29     {
30         asynLoadingArmature();
31     }
32 }

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。

 1     std::vector<std::string> m_uiArray;
 2     std::map<std::string, Node*> m_uiMap;
 3 
 4     //菜单
 5     m_uiArray.push_back("Bag.csb");
 6     m_uiArray.push_back("Daily.csb");
 7     m_uiArray.push_back("Instruction.csb");
 8 
 9 void Preload::syncLoadingUI()
10 {
11     //不能在非主线程中调用CSLoader::createNode，否则会导致OpenGL异常
12     for (auto file : m_uiArray)
13     {
14         auto node = Preload::getUI(file);
15         node->retain();
16         m_uiMap.insert(std::map<std::string, Node*>::value_type(file, node));
17 
18         auto timeLine = CSLoader::createTimeline(file);
19         timeLine->retain();
20         m_actionMap.insert(std::map<std::string, cocostudio::timeline::ActionTimeline*>::value_type(file, timeLine));
21 
22         DEBUG_LOG("Preload::syncLoadingUI: %s", file.c_str());
23         this->notifyProgress(++m_iTmpProgress);
24     }
25 
26     m_bUILoaded = true;
27     this->loadingDone(PreloadType::Ui);
28 }
29 
30 Node* Preload::getUI(const std::string& filename)
31 {
32     DEBUG_LOG("Preload::getUI: %s", filename.c_str());
33     return CSLoader::createNode(filename);;
34 
35     //cocos2dx-3.8 不支持以下操作。3.4支持
36     //auto ui = m_uiMap.find(filename);
37     //if (ui != m_uiMap.end())
38     //{
39     //    return ui->second;
40     //}
41     //else
42     //{
43     //    auto csb = CSLoader::createNode(filename);
44     //    csb->retain();
45     //    m_uiMap.insert(std::map<std::string, Node*>::value_type(filename, csb));
46 
47     //    return csb;
48     //}
49 }

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。

 1 void Preload::asynLoadingDatabase()
 2 {
 3     auto loadEnd = [this](void*)
 4     {
 5         DEBUG_LOG("asynLoadingDatabase OK");
 6 
 7         m_bOtherLoaded = true;
 8         this->loadingDone(PreloadType::Other);
 9     };
10 
11     AsyncTaskPool::getInstance()->enqueue(AsyncTaskPool::TaskType::TASK_IO, loadEnd, (void*)NULL, [this]()
12     {
13         if (!GlobalData::getInstance()->initialize(this))
14         {
15             CCLOG("Initialize globla data failed");
16             this->notifyError("Initialize globla data failed");
17             return;
18         }
19 
20         m_iTmpProgress += PreloadProgress::GlobalData;
21         this->notifyProgress(m_iTmpProgress);
22 
23         if (!GameData::getInstance()->loadData())
24         {
25             CCLOG("Initialize game data failed");
26             this->notifyError("Initialize game data failed");
27             return;
28         }
29 
30         m_iTmpProgress += PreloadProgress::GameData;
31         this->notifyProgress(m_iTmpProgress);
32 
33         if (!AchievementMgr::getInstance()->init())
34         {
35             CCLOG("Initialize achievement data failed");
36             this->notifyError("Initialize achievement data failed");
37             return;
38         }
39 
40         m_iTmpProgress += PreloadProgress::AchievementMgr;
41         this->notifyProgress(m_iTmpProgress);
42 
43         Sound::preload(this);
44 
45         m_iTmpProgress += PreloadProgress::Sound;
46         this->notifyProgress(m_iTmpProgress);
47     });
48 }

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

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。

1 class PreloadListener
2 {
3 public:
4     virtual void onStart() = 0;
5     virtual void onProgress(int percent) = 0;
6     virtual void onError(const char* info) = 0;
7     virtual void onWarning(const char* info) = 0;
8     virtual void onEnd(PreloadError errorCode) = 0;
9 };

2、定义载入界面场景，继承自PreloadListener，并实现onXXX接口。

 1 class LoadingLayer :
 2     public Layer, public PreloadListener
 3 {
 4 public:
 5     static Scene* scene();
 6 
 7     LoadingLayer();
 8     virtual ~LoadingLayer();
 9 
10     virtual bool init();
11     virtual void update(float dt) override;
12 
13     CREATE_FUNC(LoadingLayer);
14 
15     void initUI();
16     void ToMainMenu();
17 
18     virtual void onStart() override;
19     virtual void onProgress(int percent) override;
20     virtual void onError(const char* info) override;
21     virtual void onWarning(const char* info) override;
22     virtual void onEnd(PreloadError errorCode) override;
23 
24 private:
25     Node* m_pRootNode;
26 
27     Sprite* m_pNeedle;
28     ui::LoadingBar* m_pLoadingBar;
29     ui::Text* m_pTxtErrorInfo;
30 
31     long m_iBeginTime;
32     long m_iEndTime;
33 
34     int m_iStart;
35 };

特别注意一下onProgress接口，这里需要实现指针转动的逻辑：

1 void LoadingLayer::onProgress(int percent)
2 {
3     float degree = LoadingLayerConstant::NeedleMinDegree +
4         (LoadingLayerConstant::NeedleMaxDegree - LoadingLayerConstant::NeedleMinDegree) * percent / 100;
5     m_pNeedle->setRotation(degree);
6 }

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。

1 void Preload::notifyProgress(int progress)
2 {
3     //这里的m_pListener其实就是LoadingLayer的实例
4     if (m_pListener)
5     {
6         m_pListener->onProgress((int)(progress * 100.f / m_iAllProgress));
7     }
8 }