浅谈cocos2d游戏中天气系统的简单实现

一、前言

　　　此博客由一个新手游戏程序编写，没有高深的技术，基本是天气效果表现和代码设计的浅谈，如果有更好的实现方法，欢迎指正。

二、背景

　　　该系统设计背景：2D游戏、正交45度表现地图、以及同一张地图上存在不同气候的区域/地形，需要体现不同天气效果以及不同天气的切换

　　　类似游戏：三国群英传（地图相似）、塞尔达传说-众神的三角力量（天气表现相似）、口袋妖怪绿宝石（天气表现相似）

三、全局计算和局部表现

　　　额外系统：区域划分系统

　　　根据地图的设计，各个理论上会出现不同气候的地形均放在一张地图里面，因此在游戏中就需要有一个类似“气象台”的系统来控制不同区域的天气，然后根据玩家所在区域去“表现”当前区域的天气，该设计的目的就是为了节省cpu和内存。

　　　众所周知，天气的表现是会有不小的消耗的（2d游戏中，大量的雨滴粒子以及地面滴水表现；3d游戏中则是画面的渲染），直接全场景添加天气的效果明显不现实，所以采用全局计算天气的状态，再根据位置表现天气的方式去实现该系统

　　1、全局计算

　　　“气象台”的实现需要引入另外一个系统：区域划分系统。该系统系统主要的作用有两点：1）根据玩家的位置得出当前所在区域。2）根据时间变化实施计算各个天气的状态

　　　第一点的实现，在此不展开讲，区域划分的方式因人而异，博主采用的方式就是把区域看成一个多边形去做，如果使用这种方法的话，区域判定提供两种方式：

　　　　1）一定时间判断点与多边形的包含关系。

　　　　　这个可以去搜索“判断点是否在多边形内部”，然后定时去计算。

　　　　　参考：https://www.jianshu.com/p/ba03c600a557

　　　　　优点：空间上的精准；实现方式清晰，复杂度可以自己控制。缺点：频繁调用，时间上不够精准。

　　　　2）物理框碰撞。

　　　　　这个方法是博主朋友提议的，并未实现。也是把区域看成一个多边形，不过这个多边形是一个物理框，玩家（也需要有物理框）进入和离开区域的时候去调用其碰撞函数，再去判定位置

　　　　　优点：时间上的精准；方法不用自己实现。缺点：空间上的准确度有待商榷；需要进一步优化需要学习底层代码。

　　　天气状态也是因人而异，不过最重要的就是“天气”和“天数”了。

　　2、局部表现

　　　不管用什么方式得到当前区域的天气之后，就需要去表现天气。表现的方式就是在摄像机上，把粒子和效果添加到相机节点上（或者根据相机位置添加到地图上），具体的表现和实现在下一节讲述。

四、天气表现效果

　　　天气系统的运作方式决定了之后，就是去设计天气的表现效果了。

　　　博主设计的天气目前有四种：小雨、烈日、沙暴和暴雨

　　1、小雨和暴雨

　　　效果参考：

　　　

　　　该天气推荐使用cocos2d的粒子编辑器（Particle Builder）做。粒子编辑器可以用一张图片表现各种效果，如下面两张图，只需要调节参数就可以做出下雨特效

　　　　 

　　　　  

　　　下雨的时候可以在相机上再添加一个图片精灵（或者着色精灵）去实现变暗效果，通过修改颜色和透明度起到天变暗的效果，在暴雨天下，设置可以在几帧内瞬间改变亮度和颜色，起到打雷的表现效果

　　　根据我的理解，粒子编辑器只能针对一张图片做特效，而地面滴水需要一个动画表示，所以需要创建精灵节点去播放动画，实现方式下文再讲。下图是植物大战僵尸滴水特效：

　　　

　　　滴水精灵节点需要添加在地图节点上，如果添加在相机节点上的话，那么如果相机跟随人物移动的话，滴水还没消失就会移动会看上去很别扭。

　　　滴水效果添加是很有必要的，博主表达能力不强，所以只能用“感觉上没滴水的雨很别扭”这句话去形容。

　　　　　最终效果：

　　　　　      

　　2、沙暴

　　　　

　　　　看到图应该就能理解了，目前实现方式为一张图片循环移动。

　　3、烈日

　　　　烈日实现的效果目前参考口袋妖怪绿宝石的烈日的效果，在之前下雨的着色精灵把透明度调高，改变颜色实现（和雨天的闪电闪屏效果类似），不过效果并不是很好……

　　　　

五、技术点（代码和数值设计的原因）

　　1、所有天气精灵独立

　　　　各个表现天气的精灵都需要独立，目的是防止在“切换”表现天气时出现冲突。人物从一个区域走到另外一个区域的时候，天气系统需要做的事是：原区域天气逐渐消失，现区域天气逐渐出现，如果所有精灵（或者个别精灵）共用一个节点的话，那么“新”的天气精灵会覆盖之前的天气精灵，导致原区域天气瞬间消失。

　　　　

        def __init__(self):
            # 雨天精灵
            self.RainSprite = None
            # 沙暴精灵
            self.SandStormSprite = None
            # 暴雨精灵
            self.RainStormSprite = None    

 

　　2、区域划分的时候需要有过渡区

　　　　说简单一点就是划分区域的时候，把边缘部分再划分一个区域。其目的是防止不同区域刷出完全对立的天气导致的不合理，比如说沙漠目前处于烈日状态，而沙漠外的草原在下暴雨，如果没有做过渡区，会出现“烈日渐渐消失，暴雨渐渐出现”的天气切换效果，虽然是渐变效果，但还是出现了烈日和暴雨同时出现的画面，非常不合理。

　　3、滴水效果实现方法

　　　　前文讲了，滴水效果是动画效果，不能用粒子编辑器来做。所以博主的实现方式是：在初始化天气的时候，直接创建一堆精灵（比如暴雨天，地面上需要有300个滴水效果），每帧（时间间隔可以改）去播放动画，在播放动画之前把精灵移动到摄像机视野范围内。当前区域天气的表现结束的时候，也不要销毁精灵， 而是继续保留，其目的是防止频繁的创建精灵导致的消耗，水滴精灵的内存占用和地图相比，通常只占了很小一部分，权衡之下，可以用空间去换时间。

六、后记

　　　　因为博主个人原因，代码不愿意公开，所以本篇博文不过是个技术总结罢了。

　　　　总而言之，天气系统在游戏中不是一个很难实现的系统，不过在实际编写代码的过程中还是会遇到很多问题。

　　　　天气系统的主要难点只有两个，一是各种渐变效果，二是天气的表现效果，没有很硬核的技术。

　　　　最后感谢您看到这里，如果有好的想法和建议，欢迎留言~