LibGDX_4.7: 场景（Screen）

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LibGDX 基础教程（总目录）

1. 概述

场景（Screen）是游戏框架中舞台（Stage）的父节点，一个场景可以理解为一个游戏界面，类似 Android 中的 Activity，一个游戏由多个场景（界面）组成，通常包括开始界面、游戏/关卡界面、帮助界面等。一个场景中可以包含一个或多个舞台。

LibGDX API 中提供的 Screen 仅仅是一个接口，我们需要自定义场景类实现 Screen 接口，并结合 com.badlogic.gdx.Game 类进行使用，Game 是一个抽象类，直接继承自 Object，并实现了 ApplicationListener 接口（即属于游戏主程序的入口类），Game 可以看做是 Screen 的父节点或游戏框架的最顶层节点，可以将 Screen 添加到 Game 中，Game 负责管理 Screen 和其生命周期方法的调用。

Game，Screen，Stage，Actor 之间的关系如下图所示：

2. Screen 的生命周期方法

Screen 的生命周期方法和 ApplicationListener 生命周期方法的调用相似，实际是将 ApplicationListener 委派给了 Screen。查看 Game 类的源码可以很容易看出 Game 对 Screen 的处理。

Screen 接口中共有下面 7 个方法：

/**
 * 当该场景被设置到 Game 中成为 Game 的当前场景时被调用
 */
public void show();

public void resize(int width, int height);

/**
 * 当该场景需要被渲染时被调用
 */
public void render(float delta);

public void pause();

public void resume();

/**
 * 当有另一个场景被设置为 Game 的当前场景时（即该场景被覆盖/移出当前场景）被调用
 */
public void hide();

/**
 * 当场景需要被释放所有资源时调用,
 * 注意: 该方法不会自动被调用, 在需要释放场景的所有资源时手动进行调用
 */
public void dispose();

Game 类的实现其实非常简单，为了更好的理解 Game 对 Screen 的处理，下面展示一下 com.badlogic.gdx.Game 类中的源码：

package com.badlogic.gdx;

import com.badlogic.gdx.ApplicationListener;
import com.badlogic.gdx.Gdx;
import com.badlogic.gdx.Screen;

/**
 * Game 实现了 ApplicationListener 接口, 是游戏主程序的启动入口类
 */
public abstract class Game implements ApplicationListener {
	
	// Game 中的当前需要被渲染的场景
	protected Screen screen;

	@Override
	public void dispose () {
		if (screen != null) {
			// 当应用被销毁时调用一次当前 Screen 的 hide() 方法
			screen.hide();
			
			// 注意: 这里没有调用 Screen 的 dispose() 方法, 所以需要在适当时机自己手动调用
		}
	}

	@Override
	public void pause () {
		if (screen != null) {
			screen.pause();
		}
	}

	@Override
	public void resume () {
		if (screen != null) {
			screen.resume();
		}
	}

	@Override
	public void render () {
		if (screen != null) {
			// 游戏被渲染时调用当前 Screen 的 render() 方法, 并将渲染时间步（delta）传递给 screen
			screen.render(Gdx.graphics.getDeltaTime());
		}
	}

	@Override
	public void resize (int width, int height) {
		if (screen != null) {
			screen.resize(width, height);
		}
	}

	/**
	 * 设置 Game 的当前需要渲染的场景时;
	 * 先调用之前 Game 中旧的当前场景的 hide() 方法;
	 * 然后调用新设置到 Game 中的当前场景的 show() 方法, 并接着调用一次 resize() 方法;
	 */
	public void setScreen (Screen screen) {
		if (this.screen != null) {
			this.screen.hide();
		}
		this.screen = screen;
		if (this.screen != null) {
			this.screen.show();
			this.screen.resize(Gdx.graphics.getWidth(), Gdx.graphics.getHeight());
		}
	}

	public Screen getScreen () {
		return screen;
	}
}

3. 代码示例

这个示例中除了使用到 badlogic.jpg 图片外，还需要使用到下面这张图片（LibGDX 的官方 logo），保存图片到本地 -> 重命名为 “logo.png” -> 然后复制到 “assets” 资源文件夹中。

文件名：logo.png (300*50)：

先引用前面章节自定义的演员类：

package com.libgdx.test;

import com.badlogic.gdx.graphics.g2d.Batch;
import com.badlogic.gdx.graphics.g2d.TextureRegion;
import com.badlogic.gdx.scenes.scene2d.Actor;

/**
 * 自定义演员
 */
public class MyActor extends Actor {

    private TextureRegion region;

    public MyActor(TextureRegion region) {
        super();
        this.region = region;
        setSize(this.region.getRegionWidth(), this.region.getRegionHeight());
    }

    public TextureRegion getRegion() {
        return region;
    }

    public void setRegion(TextureRegion region) {
        this.region = region;
        setSize(this.region.getRegionWidth(), this.region.getRegionHeight());
    }

    @Override
    public void act(float delta) {
        super.act(delta);
    }

    @Override
    public void draw(Batch batch, float parentAlpha) {
        super.draw(batch, parentAlpha);
        if (region == null || !isVisible()) {
            return;
        }
        batch.draw(
                region, 
                getX(), getY(), 
                getOriginX(), getOriginY(), 
                getWidth(), getHeight(), 
                getScaleX(), getScaleY(), 
                getRotation()
        );
    }
}

开始场景（欢迎界面）：

package com.libgdx.test;

import com.badlogic.gdx.Gdx;
import com.badlogic.gdx.Screen;
import com.badlogic.gdx.graphics.GL20;
import com.badlogic.gdx.graphics.Texture;
import com.badlogic.gdx.graphics.g2d.TextureRegion;
import com.badlogic.gdx.scenes.scene2d.Stage;
import com.badlogic.gdx.utils.viewport.StretchViewport;

/**
 * 开始场景（欢迎界面）, 实现 Screen 接口 或者 继承 ScreenAdapter 类, ScreenAdapter 类空实现了 Screen 接口的所有方法。

 * 这个场景使用 LibGDX 的官方 logo 居中显示 3 秒钟当做是游戏的欢迎界面。 


 * 
 * PS: 类似 Screen 这样的有许多方法的接口, 更多时候只需要实现其中一两个方法, 往往会有一个对应的便捷的空实现所有接口方法的 XXAdapter 类,
 *     例如 ApplicationListener >> ApplicationAdapter, InputProcessor >> InputAdapter
 */
public class StartScreen implements Screen {
	
	// 为了方便与 MainGame 进行交互, 创建 Screen 时将 MainGame 作为参数传进来
	private MainGame mainGame;

	private Texture logoTexture;
	
	private Stage stage;

	private MyActor logoActor;
	
	// 渲染时间步累计变量（当前场景被展示的时间总和）
	private float deltaSum;
	
	public StartScreen(MainGame mainGame) {
		this.mainGame = mainGame;
		
		// 在 Screen 中没有 create() 方法, show() 方法有可能被调用多次, 所有一般在构造方法中做一些初始化操作较好
		
		// 创建 logo 的纹理, 图片 logo.png 的宽高为 300 * 50
		logoTexture = new Texture(Gdx.files.internal("logo.png"));
		
		// 使用伸展视口创建舞台
		stage = new Stage(new StretchViewport(MainGame.WORLD_WIDTH, MainGame.WORLD_HEIGHT));
		
		// 创建 logo 演员
		logoActor = new MyActor(new TextureRegion(logoTexture));
		
		// 将演员设置到舞台中心
		logoActor.setPosition(
				stage.getWidth() / 2 - logoActor.getWidth() / 2, 
				stage.getHeight() / 2 - logoActor.getHeight() / 2
		);
		
		// 添加演员到舞台
		stage.addActor(logoActor);
	}
	
	@Override
	public void show() {
		deltaSum = 0;
	}

	@Override
	public void render(float delta) {
		// 累计渲染时间步
		deltaSum += delta;
		
		if (deltaSum >= 3.0F) {
			// 开始场景展示时间超过 3 秒, 通知 MainGame 切换场景（启动主游戏界面）
			if (mainGame != null) {
				mainGame.showGameScreen();
				return;
			}
		}
		
		// 使用淡蓝色清屏
		Gdx.gl.glClearColor(0.75F, 1, 0.98F, 1);
        Gdx.gl.glClear(GL20.GL_COLOR_BUFFER_BIT);

		// 更新舞台逻辑
		stage.act();
		// 绘制舞台
		stage.draw();
	}

	@Override
	public void resize(int width, int height) {
	}

	@Override
	public void pause() {
	}

	@Override
	public void resume() {
	}

	@Override
	public void hide() {
	}

	@Override
	public void dispose() {
		// 场景被销毁时释放资源
		if (stage != null) {
			stage.dispose();
		}
		if (logoTexture != null) {
			logoTexture.dispose();
		}
	}

}

主游戏场景（游戏主界面）：

package com.libgdx.test;

import com.badlogic.gdx.Gdx;
import com.badlogic.gdx.ScreenAdapter;
import com.badlogic.gdx.graphics.GL20;
import com.badlogic.gdx.graphics.Texture;
import com.badlogic.gdx.graphics.g2d.TextureRegion;
import com.badlogic.gdx.scenes.scene2d.Stage;
import com.badlogic.gdx.utils.viewport.StretchViewport;

/**
 * 主游戏场景（游戏主界面）, 实现 Screen 接口 或者 继承 ScreenAdapter 类 

 * 这里就展示一张图片代表游戏主界面
 */
public class GameScreen extends ScreenAdapter {
	
	private Texture manTexture;
	
	private Stage stage;

	private MyActor manActor;
	
	public GameScreen() {
		// 创游戏人物的纹理, 图片 badlogic.jpg 的宽高为 256 * 256
		manTexture = new Texture(Gdx.files.internal("badlogic.jpg"));
		
		// 使用伸展视口创建舞台
		stage = new Stage(new StretchViewport(MainGame.WORLD_WIDTH, MainGame.WORLD_HEIGHT));
		
		// 创建游戏人物演员
		manActor = new MyActor(new TextureRegion(manTexture));
		
		// 添加演员到舞台
		stage.addActor(manActor);
	}
	
	@Override
	public void render(float delta) {
		// 红色清屏
		Gdx.gl.glClearColor(1, 0, 0, 1);
        Gdx.gl.glClear(GL20.GL_COLOR_BUFFER_BIT);

		// 更新舞台逻辑
		stage.act();
		// 绘制舞台
		stage.draw();
	}

	@Override
	public void dispose() {
		super.dispose();
		// 场景被销毁时释放资源
		if (stage != null) {
			stage.dispose();
		}
		if (manTexture != null) {
			manTexture.dispose();
		}
	}

}

游戏主程序的启动入口类：

package com.libgdx.test;
		
import com.badlogic.gdx.Game;
	
/**
 * 游戏主程序的启动入口类, 要使用场景需要将 MainGame 改为继承 Game 抽象类
 */
public class MainGame extends Game {

	// 视口世界的宽高统使用 480 * 800, 并统一使用伸展视口（StretchViewport）
	public static final float WORLD_WIDTH = 480;
	public static final float WORLD_HEIGHT = 800;
	
	// 开始场景
	private StartScreen startScreen;
	
	// 主游戏场景
	private GameScreen gameScreen;

	@Override
	public void create() {
		// 创建开始场景
		startScreen = new StartScreen(this);
		
		// 创建主游戏场景
		gameScreen = new GameScreen();
		
		// 设置当前场景为开始场景
		setScreen(startScreen);
	}
	
	/**
	 * 开始场景展示完毕后调用该方法切换到主游戏场景
	 */
	public void showGameScreen() {
		// 设置当前场景为主游戏场景
		setScreen(gameScreen);
		
		if (startScreen != null) {
			// 由于 StartScreen 只有在游戏启动时展示一下, 之后都不需要展示,
			// 所以启动完 GameScreen 后手动调用 StartScreen 的 dispose() 方法销毁开始场景。
			startScreen.dispose();
			
			// 场景销毁后, 场景变量值空, 防止二次调用 dispose() 方法
			startScreen = null;
		}
	}
	
	@Override
	public void dispose() {
		super.dispose(); // super.dispose() 不能删除, 在父类中还有其他操作（调用当前场景的 hide 方法）
		
		// 游戏程序退出时, 手动销毁还没有被销毁的场景
		if (startScreen != null) {
			startScreen.dispose();
			startScreen = null;
		}
		if (gameScreen != null) {
			gameScreen.dispose();
			gameScreen = null;
		}
	}

}

温馨提示：对于 Desktop 平台，窗口（屏幕）的大小可以自己手动设置，而程序中使用的是伸展视口（StretchViewport），为了最终显示的内容不会被压扁或拉长，可以将窗口的宽高比设置成和视口世界的宽高比一致。Desktop 平台启动器配置参考如下：

package com.libgdx.test;

import com.badlogic.gdx.backends.lwjgl.LwjglApplication;
import com.badlogic.gdx.backends.lwjgl.LwjglApplicationConfiguration;
import com.libgdx.test.MainGame;

/**
 * Desktop 平台启动器
 */
public class DesktopLauncher {

    public static void main(String[] args) {

        LwjglApplicationConfiguration config = new LwjglApplicationConfiguration();
        
        float scale = 0.6F;			// 适当改变窗口缩放比以适应自己的电脑屏幕
        
        /*
		 * 窗口（实际屏幕）宽高比设置为 480:800, 与视口世界的宽高比相同, 所以最终显示到屏幕上的内容将不会被压扁或拉长
		 */
        config.width = (int) (480 * scale);         // 窗口宽度
        config.height = (int) (800 * scale);        // 窗口高度
		
        config.resizable = false;   // 窗口设置为大小不可改变
        
        new LwjglApplication(new MainGame(), config);
    }
}

运行结果：

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