Java游戏开发：试图分离世界和渲染器

Question

我正在开发一个Java游戏，我遇到了一个问题，它决定了如何从我使用的框架中抽象出我的游戏世界。

因为我现在有一个叫做World的课程，它可以跟踪世界上所有不同的物体，并根据游戏规则更新它们。然后我有三个基本对象类Person,Obstacle和Item。每个对象都有不同的“类型”，它们由成员变量表示。所有对象类都从类GameObject扩展而来。

就像我现在使用的World和对象类与呈现游戏等的框架是分开的。类Game都告诉世界更新和呈现世界和世界上的物体。

问题是，我使用三种方法drawPersons()，drawObstacles()和drawItems()呈现对象，这很好，因为我已经编写了代码，我不会再添加任何对象类。真正的问题是渲染每个对象类的不同“类型”。就像我现在的绘图方法通过检查变量object.type来绘制项目，然后有一个switch语句选择适当的位图进行绘制。

我想简化它，所以我不必在每次给Item类添加一个新的“类型”时都添加到switch语句中。我认为这样做的唯一方法是让对象存储它们应该呈现的位图，因为它们在构建时具有其item.type变量集。这样我可以从drawItems()方法中删除开关语句。此外，我还可以给每个对象类一个draw（）方法等等等等等等，但是我不想这样做的原因是因为它破坏了我与渲染器/框架和虚构游戏世界的分离。

我不确定该怎么做，一方面我知道使用switch语句是个不错的主意，就像我现在在使用switch语句，但另一方面，我知道这是更好的设计，让我的World和object类独立于框架，所以如果我想我可以把它打入一个新的框架或任何事情。

我有两种方法吗？

Answer 1

您可以做的是使用组合，即您的实体包含多个具有不同用途的组件。例如，可能有一个渲染组件，一个物理组件，一个AI组件等。

世界通常会管理实体，然后子系统会查询实体以查找正确的组件。因此，如果渲染器想渲染一个实体，它将查询它的渲染组件，并可能是一个位置组件，并使用它们提供的数据来渲染实体。

在这种情况下呈现组件中可能包含纹理/位图，形状，材料等

欲了解更多信息的数据你可能想看看entity systems。

Answer 2

将图像对象存储在每个可绘制对象中应该不是问题。存储图像不会中断渲染循环的功能。有时，如果不需要，过度抽象会很麻烦。我发现将图像存储在对象中没有任何问题。一旦开始向游戏添加更多可绘制对象，切换语句很快变得非常低效。想想有数百个可绘制对象的游戏。从长远来看，指针只需要很小的空间并加快代码的速度。

Answer 3

您可以调查Visitor pattern。你的游戏世界中的对象需要通过他们执行一些操作来识别的访问者：在这种情况下，操作正在绘制。用于根据游戏对象的不同实现选择的逻辑被保留在访问者一侧。

Answer 4

我相信你可以使用Decorator Pattern来包装你的课程。

修饰器包含一个GameObject实例，并将通过调用原始实例上的方法实现GameObject函数。

当您以这种方式继承GameObject时，还可以使装饰器使用draw()方法实现Renderable接口。

Answer 5

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我建议你是使用位图在一个大的图像atlasing即你的图像，然后在您的游戏对象类的抽象方法，返回的是一个游戏的对象在册的区域。

这样

public abstract class GameObject{ 

... 
... 
.. 

public abstract TextureRegion getGameObjectTextureRegion(); 
... 
.. 
} 

，并在每个扩展游戏对象存储实例变量，这样

public class Person extends GameObject{ 
.... 
.... 
... 
public static final TextureRegion person_region = new TextureRegion(top,left,height,width); 
... 
... 
public TextureRegion getGameObjectTextureRegion(){ 
return person_region; 
} 

然后存储在阵列或所有的游戏对象ArrayList 这样

ArrayList<GameObject> game_objects = new ArrayList<GameObject>(); 
//add items to it 
game_objects.add(new Person()); 
gmae_objects.add(...); 

类

并在你的绘制方法循环t他game_objects列表和电话getGameObjectTextureRegion

for(GameObject item : game_objects) 
{ 
TextureRegion region = item.getGameObjectTextureRegion(); 
// then pass them with the game object position to your rendering method 
... 


} 

注：TextureRegion看起来像这样

public class TextureRegion{ 

float top; 
float left; 
float width; 
float height; 
} 

Answer 6

我喜欢托马斯的 “实体系统” 的答案。但我自己正在考虑一种不同的方法。我会尽可能抽象地介绍它，因为我对Java不太熟悉。

您可能有某种'resources'变量存储了object_type：data对，其中包含您打算在世界中插入的每种类型对象所需的资源。 '资源'变量可以是动画列表或任何其他公共资源。

更具体一点，让我给你一个Python的例子（因为这是我所知道的最好的）。在Java或几乎任何其他语言中应用相同的问题都不应该成为问题。在Python中，我将创建一个字典变量，看起来像这样：

{ 
Person1:["person1.bmp", "person1_alternative1.bmp", "person1_whatever.wmv"], 
Person2:["person2.bmp", "person2_alternative1.bmp", "person2_whatever.wmv"], 
Obstacle1:["Obstacle1.bmp", "Obstacle1_alternative1.bmp", "Obstacle1_whatever.xyz"], 
Obstacle1:["Item1.bmp", "Item1_alternative1.bmp", "Item1_whatever.xyz"] 
} 

...等等

您认为合适你可以延长该还;添加其他类型的资源，可能是对象坐标，尺寸或其他。例如

{ 
person1:{basic_animation:"person1.bmp", alt_animation:"person1_alternative1.bmp", sfx1:"person1_whatever.wmv"}, 
person2:{basic_animation:"person2.bmp", alt_animation:"person2_alternative1.bmp", sfx1:"person2_whatever.wmv"}, 
obstacle1:{basic_animation:"obstacle1.bmp", alt_animation:"obstacle1_alternative1.bmp", res1:"obstacle1_whatever.xyz"}, 
item1:{basic_animation:"item1.bmp", alt_animation:"item1_alternative1.bmp", sfx1:"item1_whatever.wmv"} 
} 

Java的语法和可能不同，但您会得到一般想法。我不确定Java如何处理关键：值类型的变量，我认为它有一些类。如果没有，你总是可以自己做。

这个大的'资源'变量可以是你的游戏类的一部分，当你实例化游戏类时，可以初始化并填充相关数据。它甚至可以存储在别的地方，如果你喜欢把所有的常量分组在一个单独的地方/模块/任何（我这样做！）。然后，您可以将drawPersons（），drawObstacles（）和drawItems（）统一为一个draw（）函数，为每个“对象”检查“object.type”并在“资源”中查找以获取其相关数据。

现在我不知道性能和其他因素，可能它需要一些聪明人的一些优化！