文 / 楊豐盛 游戲是一門綜合的藝術(shù)，作者以鑄劍為喻，形象地展示了移動(dòng)游戲架構(gòu)的藝術(shù)之美。 藝術(shù)是人的知識(shí)、情感、理想、意念綜合心理活動(dòng)的有機(jī)產(chǎn)物，是人們現(xiàn)實(shí)生活和精神世界的形象表現(xiàn)。文學(xué)可以是藝術(shù)，雕塑可以是藝術(shù)，音樂可以是藝術(shù)，電影可以是藝術(shù)……那么游戲呢？ 游戲是一門綜合的藝術(shù)

無論是單機(jī)游戲還是網(wǎng)絡(luò)游戲、PC游戲還是手機(jī)游戲，都需經(jīng)過如圖1所示的逐步進(jìn)化的過程。

圖1 ?游戲研發(fā)的流程

任何一款游戲，都有故事情節(jié)、人物、場(chǎng)景、音樂和音效等內(nèi)容，因此其中每一部分內(nèi)容都需要追求以藝術(shù)化的手段，將游戲的意象情景更生動(dòng)地展現(xiàn)給用戶。作為程序員的我們，之前可能只是以為只有策劃人員需要通過藝術(shù)來表達(dá)游戲的內(nèi)容、測(cè)試人員需要帶著藝術(shù)去欣賞并完善游戲的體驗(yàn)，那么程序員對(duì)游戲的架構(gòu)和藝術(shù)之間又是怎么掛上鉤的呢？用程序語言鑄造藝術(shù)之劍 從古至今，有不少人熱衷于鑄劍，而鑄出的劍是否稱得上藝術(shù)作品，關(guān)鍵就在于它是否能表達(dá)出鑄劍人的情感和用心所在。那么對(duì)于游戲程序的架構(gòu)來說，也需要能體現(xiàn)出架構(gòu)師對(duì)游戲的整體架構(gòu)和每一個(gè)模塊的把握，以及賦予它們的“神力”；同時(shí)，好的架構(gòu)還將貫穿于游戲開發(fā)的整個(gè)過程。簡(jiǎn)單的測(cè)試一下，你是否也會(huì)遇到以下這些問題呢？

• 感覺游戲框架非常混亂，毫無條理？
• 開發(fā)完成后出現(xiàn)大量Bug，并且不知從何下手去解決？
• 出現(xiàn)很多難以重現(xiàn)的致命Bug？
• 添加某個(gè)功能或模塊非常困難？
• 經(jīng)過頻繁的修改之后， 出現(xiàn)大量冗余代碼？

如果出現(xiàn)上述問題，那么說明我們所使用的這把架構(gòu)之劍并不鋒利，可能沒有將“力”用在劍刃上吧。這也從另一方面體現(xiàn)出鑄劍過程(也就是游戲的架構(gòu))的重要性。如果帶著這些問題繼續(xù)錘煉，那么終將鑄成一把絕世寶劍。 架構(gòu)是一個(gè)看不到也摸不著的虛幻東西，因此，我們還是結(jié)合具體的實(shí)例來分析如何將架構(gòu)藝術(shù)化，通過代碼來表達(dá)架構(gòu)思想。假設(shè)現(xiàn)在有一套策劃案，并且美術(shù)人員能夠?yàn)槲覀儨?zhǔn)備所需要的資源。 “采礦”是鑄劍之根本 有了鑄劍的意念，就需要去選擇各種高品質(zhì)的玄鐵礦石。同樣，對(duì)于游戲的架構(gòu)來說，就需要對(duì)游戲的各個(gè)功能模塊進(jìn)行分析，針對(duì)每個(gè)模塊需要實(shí)現(xiàn)的功能和特殊屬性進(jìn)行抽象，概括出各個(gè)模塊所需要定義的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和接口以及各模塊之間的關(guān)系。然后，再根據(jù)策劃文檔整理出適合編寫程序的流程圖、關(guān)系圖、結(jié)構(gòu)圖等。最后，根據(jù)這些文檔資料配合游戲的運(yùn)行環(huán)境(比如游戲運(yùn)行的平臺(tái))對(duì)實(shí)現(xiàn)技術(shù)進(jìn)行需求分析，該分析主要針對(duì)功能和性能進(jìn)行。下面我們以Android和iPhone兩大平臺(tái)為例進(jìn)行分析。 在Android平臺(tái)上，從效率的角度考慮，可以選擇C/C++作為開發(fā)語言、OpenGL|ES作為圖形庫；從簡(jiǎn)單方便的角度考慮，可以選擇Java作為開發(fā)語言、Skia作為圖形庫。 而在iPhone平臺(tái)上，從跨平臺(tái)的角度考慮，可以選擇C/C++作為開發(fā)語言、OpenGL|ES作為圖形庫；從開發(fā)的難易程度考慮，可以選擇Objective-C作為開發(fā)語言、Quartz2D作為圖形庫。這里我們沒有考慮3D的特殊問題，如果進(jìn)行3D游戲開發(fā)，必然會(huì)選擇OpenGL|ES。另外，在iPhone平臺(tái)上使用Quartz2D作為圖形庫開發(fā)游戲的比較少。 如果要做的是一個(gè)跨平臺(tái)的游戲，我們還需要分析各平臺(tái)的跨平臺(tái)能力和特性(包括開發(fā)語言、渲染庫、資源管理、內(nèi)存管理等)，例如iPhone中內(nèi)存管理采用了引用計(jì)數(shù)的機(jī)制，那么可以考慮通過C++來實(shí)現(xiàn)一個(gè)類似的機(jī)制，這樣就可以保證其他平臺(tái)也都可以通用該機(jī)制。 這里我們也沒有刻意地對(duì)某個(gè)語言和庫進(jìn)行比較，因?yàn)樗鼈兺ǔ６加懈髯缘膬?yōu)勢(shì)，需要根據(jù)具體的游戲需求進(jìn)行選擇。準(zhǔn)備好鑄劍的玄鐵之后，下一步我們開始鑄劍(編寫代碼)了嗎？ “劍范”決定“劍氣” “劍范”即鑄劍所用的模型，“劍氣”即劍品的氣勢(shì)，因此，鑄劍所用的模型將最終決定寶劍的“主題”。 “劍范”的打造對(duì)應(yīng)于游戲架構(gòu)中負(fù)責(zé)全局范圍的核心框架，該框架是否合理，將決定整個(gè)架構(gòu)的成敗。說到框架，不得不說說大家可能都比較熟悉的MVC框架，作為程序員，應(yīng)該沒有誰不知道MVC的定義，但是關(guān)鍵在于如何從更深層次去學(xué)習(xí)它，理解它，運(yùn)行它。曾經(jīng)一位朋友問我：“你們通常采用什么框架？什么框架會(huì)比較好呢？”我回答：“MVC框架啊！”看著他一臉吃驚的表情和一句“也很普通的框架！”的回答，我真不知道說什么好！MVC框架的確很普通，也很簡(jiǎn)單，而如何讓它發(fā)揮出其本身的功效卻是關(guān)鍵！例如，在iPhone開發(fā)中，蘋果公司就推薦采用該框架，具體描述如下：

• 視圖(V)：由UIView類的子類及其相關(guān)的UIView-Controller類來提供；
• 控制器(C)：控制器行為通過主要由委托、目標(biāo)操作、通知來實(shí)現(xiàn)；
• 模型(M)：通過數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)含義等協(xié)議提供邏輯模型，由控制器進(jìn)行管理。

另外，就連目前紅遍整個(gè)互聯(lián)網(wǎng)的Android系統(tǒng)來說，Google官方也同樣推薦使用MVC框架來開發(fā)和維護(hù)應(yīng)用程序，具體描述如下：

• 視圖(V)：由View和SurfaceView(或者自定義的視圖)提供用戶的界面，采用XML格式進(jìn)行布局；
• 控制器(C)：由Activity來管理視圖和邏輯模型；
• 模型(M)：向視圖提供邏輯模型，由控制器來觸發(fā)，比如各種Adapter接口。

根據(jù)切身的經(jīng)歷，我得出了下面的觀點(diǎn)： “如果不能保證將其他的設(shè)計(jì)模式運(yùn)用好，就不如選擇類似于MVC這類的簡(jiǎn)約而不簡(jiǎn)單的框架來完成，可能結(jié)果會(huì)更精彩！” 由此可見游戲架構(gòu)中框架的重要性。如果你還覺得不夠，那么我建議應(yīng)該向眾多的Android和iPhone開發(fā)者詢問答案，蘋果和 Google的文檔將是你最好的學(xué)習(xí)資料！相信你已經(jīng)跟著我們的腳步，打造出了適合你自己的 “劍范”了，現(xiàn)在是時(shí)候開始鑄劍了！ 真金不怕火煉 寶劍品質(zhì)的好壞在于使用的原材料，如何檢驗(yàn)礦石的材質(zhì)？還得看準(zhǔn)備的火力是否強(qiáng)勁。現(xiàn)在讓我們回到游戲架構(gòu)的話題。 首先，盡管通常游戲中可能會(huì)存在多個(gè)視圖、多個(gè)模型甚至多個(gè)控制器，我們還是將一款游戲分為三個(gè)大的模塊，即MVC的控制器、視圖、邏輯模型。圖2為我當(dāng)前正在開發(fā)的一款A(yù)ndroid游戲的框架。 由圖2可以看出，程序從入口Activity進(jìn)入，通過setContentView()函數(shù)設(shè)置顯示一個(gè)視圖類MainView時(shí)，游戲的主線程已經(jīng)開始Loop了；而游戲要顯示的具體場(chǎng)景則由控制器Control類根據(jù)游戲狀態(tài)等信息通過getCurScene()函數(shù)得到，得到的場(chǎng)景實(shí)際上是抽象場(chǎng)景SceneInterface類的子類(如SceneA)；在SceneInterface中包括各個(gè)場(chǎng)景的公共接口，以便在Control.control()中能直接控制當(dāng)前顯示的場(chǎng)景，需要注意的是，在控制器中一般需要先通過SceneInterface.reCycle()來對(duì)上一個(gè)界面產(chǎn)生的垃圾進(jìn)行回收，同時(shí)對(duì)邏輯模型類Model中的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。

圖2 ?MVC游戲框架

由于圖片大小的原因，我沒有列出全部類結(jié)構(gòu)，這些類包括在SceneInterface中定義一個(gè)界面事件的公共接口或者對(duì)Model采用“實(shí)體—對(duì)象—類”的方式進(jìn)行擴(kuò)展以及所需的工具類。 鑄劍的最高境界—指導(dǎo)練劍之人 好的寶劍通常可以提高用劍之人的劍術(shù)！Google和蘋果所鑄造的Android、iPhone這兩把寶劍，指導(dǎo)了無數(shù)的開發(fā)者。我們又何不學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)Google和蘋果這兩位鑄劍人的技藝呢？ 下面繼續(xù)分析Android可能會(huì)如何指導(dǎo)“練劍人”。在做Android應(yīng)用開發(fā)時(shí)，Google推薦通過XML文件來布局界面，從而讓UI界面和程序邏輯分離，方便維護(hù)；實(shí)際上Google對(duì)XML文件以及其他資源都進(jìn)行了優(yōu)化，這樣做可以提高程序的運(yùn)行效率。下面我們也將學(xué)習(xí)這一招，通過XML文件來布局游戲場(chǎng)景。 首先，將一個(gè)游戲場(chǎng)景(SceneA)中需要顯示的內(nèi)容分為UI界面(如按鈕、菜單等)和游戲?qū)ο?如精靈)兩部分；其次，UI界面和游戲?qū)ο罂赡芏夹枰獎(jiǎng)赢?#xff1b;最后，既然要使用XML文件來布局，就需要一個(gè)專門的解析器。稍作整理，現(xiàn)在我們所需要的模塊如圖3所示。

圖3 ?游戲場(chǎng)景架構(gòu)

圖3描述了一個(gè)場(chǎng)景的元素架構(gòu)與解析，其中UI界面、游戲?qū)ο蟆?dòng)畫模塊都將使用一個(gè)或多個(gè)XML文件來完成，通過XML的解析，最終將XML文件的內(nèi)容輸出到SceneA中。整個(gè)過程首先需要構(gòu)建一個(gè)XML解析器，然后根據(jù)游戲的需要構(gòu)建各種UI控件、游戲?qū)ο蟆?dòng)畫等類。目前工程中用到的類包括：

• UI控件：UIText、UIProgress、UITexture、UIList、UIClick、UICheckBox
• 游戲?qū)ο?#xff1a;GameObj、EffectObj、Bullet、Enemy
• 游戲動(dòng)畫：PosAnimation、ColorAnima-tion、FrameAnimation

每一個(gè)類中都有其所需要的成員變量，下面我們可以根據(jù)解析器的實(shí)現(xiàn)來使用XML文件布局游戲場(chǎng)景了。根據(jù)游戲的需要，可以將XML文件擴(kuò)展到支持多級(jí)子節(jié)點(diǎn)，然后在游戲中獲取XML中定義的元素，進(jìn)行操作即可。同樣需要將界面和程序進(jìn)行分析，方便修改和維護(hù)。整個(gè)過程的完整流程如圖4所示。

圖4 ?XML布局流程

實(shí)際上我正在進(jìn)行的項(xiàng)目除封裝了上面所說的三個(gè)模塊外，還將整個(gè)游戲架構(gòu)都進(jìn)行了封裝，包括圖2中所展示的控制器、主線程、模型，整個(gè)框架都能通過XML文件直接編寫。到這里，你所鑄造的寶劍也應(yīng)該出世了，帶上寶劍，沖向游戲世界吧。 作者簡(jiǎn)介： 楊豐盛，輕靈數(shù)碼研發(fā)部經(jīng)理，精通Java、C/C++等語言及J2ME、BREW、MTK、Android、iPhone等平臺(tái)。曾領(lǐng)導(dǎo)和參與《三國(guó)群英傳》、《大航海傳奇》等游戲的開發(fā)。著有《Android應(yīng)用開發(fā)揭秘》。 (本文來自《程序員》雜志11年01期，更多精彩內(nèi)容敬請(qǐng)關(guān)注01期雜志) 《程序員》01期精彩內(nèi)容：成功產(chǎn)品三要素 《程序員》訂閱

總結(jié)

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