(译）如何使用cocos2d来制作一个塔防游戏：第一部分

原文链接地址：http://www.iphonegametutorials.com/2011/04/11/cocos2d-game-tutorial-how-to-build-a-tower-defense-game-for-the-iphone-part-1-creep-waves/

教程截图：



　　我们做到了！在第一篇教程中，我们已经花时间讨论了最终要完成一个什么样的作品。现在，让我们开始写代码吧。对任何塔防游戏来说，第一步就是创建“爬行怪（Creeps）”。这些怪物会入侵你的塔防世界，你需要把它们击退。因此，我们将在这个教程里学些什么东西呢？因为，这只是教程的第一部分，所以不可能全部涉及到，下面是我们将要实现的功能列表：

怎么制作waypoint，其实就是敌人沿着固定路径的点.

如何加载一个tile map，并能从中加载对象，而不是硬编码那些对象。

怎么创建爬行怪（Creep）/坏家伙（Bad Guy））/敌人（Enemy）对象。

怎样使敌人沿着我们预先设定好的路径行走。

怎样平滑地滚动iphone屏幕。

　　如果没有上述这些功能特性，这个游戏就不能称之为一个合格的塔防游戏。首先，我将向大家展示，如何创建一个enemy，并让它沿着预先设定好的路径行走，具体方式就是沿着一系列的waypoint前进。到这个系列教程结束的时候，你将拥有制作塔防游戏的全部知识了，尽情发挥，去创造更加好玩的TD吧！

　　这里有本教程的完整源代码。

　　一个“waypoint”在维基百科里面被定义为“一组坐标集合，它标识了物理空间的一个点”。我喜欢这个定义，所以我就使用它啦。我们可以把一个舞台想像成一个物理空间，而waypoint的位置就是舞台上面的x，y值。

　　我们会在舞台上创建一系列的waypoint，然后让敌人沿着这些waypoint移动，直到行进至终点！听起来很复杂？其实并不是很复杂。现在，为了让我们的塔防游戏起点更高一些，我们将使用Tiled地图来做舞台，你可以从 http://www.mapeditor.org下载tile 地图编辑器。当然，我们也需要下载cocos2d，从 http://www.cocos2d-iphone.org/可以下载。这两个工具都会帮助我们完成一些让人感到很自豪的事，并且可以充分利用iphone的一些特性。

　　好，你之前已经下载本教程源代码了，你可能看到我们写了一大堆的类。大部分都比较清楚明了，下面是它们的列表以及功能说明：

TowerDefenseTutorialAppDelegate – 创建窗口，加载CCDirector，同时加载第一个Scene。

RootViewController – 从UIViewController继承而来，我们可以使用它方便地改变视图的朝向（orientation）

GameConfig – 目前只定义了和视图朝向相关的一些变量。

TutorialScene – 我们主要的视图对象，负责加载地图并且设置creep的位置

DataModel –一个简单的数据接口，存储了游戏的主要数据，方便查找用。

Creep – 游戏中的坏蛋，刚开始有两个，随着游戏的进行，会越来越多。

Waypoint –可以和tile map编辑器发生联系的类，跟预定义路径有关。

Wave – 控制某一个时刻Creep出现的顺序的类。

　　看起来好像有好多类，但是，1，2，3都是cocos2d模板自带的类，而Waypoint和Wave目前为止，它们的功能也非常简单。实际上，Waypoint只是从CCNode继承而来，它们只需要x，y值就行了，从tile map中读取。

　　如果你们不相信我的话，可以打开Waypoint类的头文件和实现文件看一看，下面是它们的定义：

Waypoint.h:

#import "cocos2d.h"

@interface WayPoint : CCNode {
}
@end

Waypoint.m:

#import "WayPoint.h"

@implementation WayPoint
- (id) init
{
if ((self = [super init])) {
}
return self;
}
@end

　　对于DataModel类，只要是对NSMutableArray熟悉的人都会觉得很简单，让我们直接看看代码吧：

#import "cocos2d.h"

@interface DataModel : NSObject {
CCLayer *_gameLayer;
NSMutableArray *_targets;
NSMutableArray *_waypoints;
NSMutableArray *_waves;
UIPanGestureRecognizer *_gestureRecognizer;
}

@property (nonatomic, retain) CCLayer *_gameLayer;

@property (nonatomic, retain) NSMutableArray * _targets;
@property (nonatomic, retain) NSMutableArray * _waypoints;
@property (nonatomic, retain) NSMutableArray * _waves;
@property (nonatomic, retain) UIPanGestureRecognizer *_gestureRecognizer;;
+ (DataModel*)getModel;

@end

　　所以，这里大部分代码都是很直白的。DataModel是一个单例的类，符合NSCoding协议。我们这样做有两个原因：其一，我们这样做的目的是用来保存之后游戏的状态，其二，我们把它做成单例是因为整个游戏中，我们只想让一个DataModel对象存在。我们可以从任何类中访问DataModel，只需要包含相应的头文件，然后调用下面的方法就行了：

DataModel *m = [DataModel getModel];

　　下面是单例的具体实现：

+(DataModel*)getModel
{
if (!_sharedContext) {
_sharedContext = [[self alloc] init];
}
return _sharedContext;
}

　　我们也保存了游戏里面所有的主要角色--“targets”是我们的缓慢爬行的敌人，“waypoints”是敌人要沿着走的路径点，而“waves“则存储wave类，wave类包含了已经出了多少个敌人了，出现敌人的速度是多少等等。

　　那么 UIPanGestureRecognizer和CCLayer对象呢？呃，CCLayer是指向game layer的一个引用，所有的游戏逻辑都在这个层里面发生。这里保存一个引用的话，你在其它类中可以非常方便地访问到主GameScene。而 UIPanGestureRecognizer类是用来实现平滑地滚动iphone屏幕用的。因为塔防游戏不能局限于480×320的范围，经常需要滑动地图。有了这个类，我们就可以定义任何大小的地图了。

　　现在，我们已经消除了对上面给出的这么多类的恐惧了。那么具体代码看起来怎么样呢。首先，让我们来看看”坏人“吧！我们已经知道”Wave“和”DataModel“类是干嘛用的了，这两个类对大家来说应该不会陌生了。先看看Creep的代码：

#import "cocos2d.h"

#import "DataModel.h"
#import "WayPoint.h"

@interface Creep : CCSprite {
int _curHp;
int _moveDuration;
int _curWaypoint;
}

@property (nonatomic, assign) int hp;
@property (nonatomic, assign) int moveDuration;
@property (nonatomic, assign) int curWaypoint;

- (Creep *) initWithCreep:(Creep *) copyFrom;
- (WayPoint *)getCurrentWaypoint;
- (WayPoint *)getNextWaypoint;

@end

@interface FastRedCreep : Creep {
}
+(id)creep;
@end

@interface StrongGreenCreep : Creep {
}
+(id)creep;
@end

　　我们创建了一个creep类，里面定义了生命值，移动速度和当前处于地图上的哪个点。这里包含了我们目前为止需要了解的全部信息。我们还定义了其他两种类型的creep，因为，哪个塔防游戏没有不同类型的敌人呢？有一个快速移动的红色creep和一个行动缓慢，但是生命值很多的creep---我们还可以添加更多其它类型的creep类型，但是，这里为了简单，我们只实现这3种。

　　现在，因为我们已经看到头文件了，我想你肯定想知道实现文件是什么样的。但是，也是考虑简单的因素，目前我只向你展示那些对我们来说比较重要的内容。首先，让我们看看，具体creep类是怎么实现的：

@implementation FastRedCreep

+ (id)creep {
FastRedCreep *creep = nil;
if ((creep = [[[super alloc] initWithFile:@"Enemy1.png"] autorelease])) {
creep.hp =10;
creep.moveDuration =4;
creep.curWaypoint =0;
}
return creep;
}

　　这就是我们怎么实现creep的-我们只定义了一个类方法，可以用 “[FastRedCreep creep]”的方式来调用，调有之后会返回一个creep对象，然后我们就可以把它加到scene里面去，并让它工作了。因为，Creep是从CCSprite派生出来的，所以我们可以自动获得CCSprite的所有好处。当然，你也可以从CCNode派生，然后里面包含一个CCSprite的引用。具体是从CCSprite派生还是CCNode，这两者都各有利弊。（我本人喜欢从CCNode继承，因为符合”优先使用组合而不是继承“的面向对象原则，但是，有时候，为了使之能加到CCSpriteBatchNode里面去，而选择继承CCSprite，反正各有好处，大家自己去权衡）。

　　接下来，在Creep类中，我们要用到DataModel类和WayPoint类，先看下面代码：

- (WayPoint *)getCurrentWaypoint{
DataModel *m = [DataModel getModel];
WayPoint *waypoint = (WayPoint *) [m._waypoints objectAtIndex:self.curWaypoint];
return waypoint;
}

- (WayPoint *)getNextWaypoint{

DataModel *m = [DataModel getModel];
int lastWaypoint = m._waypoints.count;
self.curWaypoint++;
if (self.curWaypoint > lastWaypoint)
self.curWaypoint = lastWaypoint -1;

WayPoint *waypoint = (WayPoint *) [m._waypoints objectAtIndex:self.curWaypoint];
return waypoint;
}

　　这里定义了creep的获得当前位置点的方法，还有得到下一个行进点的方法。你可以看到两处同样的 “WayPoint *waypoint = (WayPoint *) [m._waypoints objectAtIndex:self.curWaypoint];” 调用，它调用DataModel类来查找并返回一个”curWayPoint“所指示的WayPoint对象。当我们想走下一步的时候，我们就递增”curWaypoint”的值，然后看它是否超过数组的最大值。如果是，则减1.然后从DataModel类中查找出具体的WayPoint。这样子可以循环获得waypoint。这样的话，在还没有塔的情况下，我们的creep会一波接一波的循环进攻。

　　creep创建之后并能够前进的代码在TutorialScene类中，如下所示：

-(void)FollowPath:(id)sender {

Creep *creep = (Creep *)sender;

WayPoint * waypoint = [creep getNextWaypoint];

int moveDuration = creep.moveDuration;
id actionMove = [CCMoveTo actionWithDuration:moveDuration position:waypoint.position];
id actionMoveDone = [CCCallFuncN actionWithTarget:self selector:@selector(FollowPath:)];
[creep stopAllActions];
[creep runAction:[CCSequence actions:actionMove, actionMoveDone, nil]];
}

　　基于我们前面所讨论过的，这里面的代码应该比较容易懂。但是，这里面执行动画的方法，如果你之前没有看到一些教程的话，可能会觉得有点陌生。在AddTarget方法被调用之后，一个creep对象被创建了。上面这个函数会重复地调用自身。它不断地判断“sender”参数，这个参数在任何情况下都等于creep对象，因为是creep对象run的action。得到creep对象之后，就计算得到下一个waypoint。这时，我们让creep运行两个action，从当前点移动到下一点，并且在移动结束后又递归调自身。“MoveTo”action把精灵从一个（x，y）点变换到目标点的（x，y）处。

　　我们将要涉及到的大部分内容都在“TutorialScene”类中。它的头文件目前还比较干净，但是，它需要和我们的txm文件地图系统关联起来，因此，定义成下面的样子：

#import "cocos2d.h"
#import "Creep.h"
#import "WayPoint.h"
#import "Wave.h"

// Tutorial Layer
@interface Tutorial : CCLayer
{
CCTMXTiledMap *_tileMap;
CCTMXLayer *_background;
int _currentLevel;
}

@property (nonatomic, retain) CCTMXTiledMap *tileMap;
@property (nonatomic, retain) CCTMXLayer *background;
@property (nonatomic, assign) int currentLevel;
+ (id) scene;
- (void)addWaypoint;
@end

　　现在，如果你从来没有使用过tile，那么因特网有已经有很多优秀的教程教你怎么用了。我推荐大家看我翻译Ray的tile map教程。同时，还请查看Ray的 “Tom the Turret”教程，你可以从这里找到。

　　下面是TutorialScene的init方法：

// on "init" you need to initialize your instance
-(id) init {
if((self = [super init])) {
self.tileMap = [CCTMXTiledMap tiledMapWithTMXFile:@"TileMap.tmx"];
self.background = [_tileMap layerNamed:@"Background"];
self.background.anchorPoint = ccp(0, 0);
[self addChild:_tileMap z:0];

[self addWaypoint];
[self addWaves];

// Call game logic about every second
[self schedule:@selector(update:)];
[self schedule:@selector(gameLogic:) interval:1.0];
self.currentLevel =0;
//Center the tile layer so we get the best possible starting view
self.position = ccp(-228, -122);
}
return self;
}

　　我们加载并保存了新创建的“CCTMXTiledMap”对象，然后在第四步的时候加到游戏层里面去了。然后，调用“addWayPoint”方法，下面会有详细说明。同时，还调用了“addWaves”方法，这里我们设定的游戏总共有2波。

　　然后，我们使用scheduler来做游戏主循环，更新游戏逻辑，下面有阐述。最后，我们把当前的关卡设置为0，并且把layer的位置移动到一个位置好的视角。

　　现在，我们需要看看真正有意思的代码了。打开下载工程resource文件夹下面的.tmx文件。记住，你可以从 mapeditor.org下载地图编辑器。（你也可以从我的博客翻译的Ray的tiled map教程里面找到下载链接，我上传的是java版的，qt版的貌似下载不到了）



　　好，开始工作---我们不能把教程搞得60页长。所以，上面这个图我特意把它缩小了，这样我们的教程看起来就很短啦：）。这里面定义了我们的creep将要行走的路径。因为，它太小了，我们可能看不出什么东西来，所以直接打开.tmx文件，看看里面有些什么对象。（就是上图中的灰色矩形，很小的，在路径的每个拐弯处）

<objectgroup name="Objects" width="27" height="20">
<object name="Waypoint0" x="887" y="292"/>
<object name="Waypoint1" x="438" y="296"/>
<object name="Waypoint2" x="429" y="22"/>
<object name="Waypoint3" x="22" y="23"/>
<object name="Waypoint4" x="24" y="493"/>
<object name="Waypoint5" x="433" y="497"/>
<object name="Waypoint6" x="437" y="337"/>
<object name="Waypoint7" x="888" y="339"/>
</objectgroup>

　　现在，这里坐标点倒底能干什么呢？在解释之前，先让我们看一看“addWaypoint”方法：

-(void)addWaypoint {
DataModel *m = [DataModel getModel];
CCTMXObjectGroup *objects = [self.tileMap objectGroupNamed:@"Objects"];
WayPoint *wp = nil;

int wayPointCounter =0;
NSMutableDictionary *wayPoint;
while ((wayPoint = [objects objectNamed:[NSString stringWithFormat:@"Waypoint%d", spawnPointCounter]])) {
int x = [[wayPoint valueForKey:@"x"] intValue];
int y = [[wayPoint valueForKey:@"y"] intValue];

wp = [WayPoint node];
wp.position = ccp(x, y);
[m._waypoints addObject:wp];
wayPointCounter++;
}
NSAssert([m._waypoints count] >0, @"Waypoint objects missing");
wp = nil;
}

　　我们将遍历TMX文件中所有的对象，然后把相应的数据拿出来！每一个对象都被命名为“WayPoint＃”，因为这个顺序，所以加载进行非常方便。然后，我们创建一个WayPoint类，并且设置它的位置，然后把它加到DataModel的_waypoints数组中去，方便后来查找。

　　好，那你又是怎么加载creep的呢？容易吗？你看看吧：

-(void)addTarget {

DataModel *m = [DataModel getModel];
Wave * wave = [self getCurrentWave];
if (wave.totalCreeps <0) {
return; //[self getNextWave];
}
wave.totalCreeps--;

Creep *target = nil;
if ((arc4random() %2) ==0) {
target = [FastRedCreep creep];
} else {
target = [StrongGreenCreep creep];
}

WayPoint *waypoint = [target getCurrentWaypoint ];
target.position = waypoint.position;
waypoint = [target getNextWaypoint ];

[self addChild:target z:1];

int moveDuration = target.moveDuration;
id actionMove = [CCMoveTo actionWithDuration:moveDuration position:waypoint.position];
id actionMoveDone = [CCCallFuncN actionWithTarget:self selector:@selector(FollowPath:)];
[target runAction:[CCSequence actions:actionMove, actionMoveDone, nil]];

// Add to targets array
target.tag =1;
[m._targets addObject:target];
}

　　当addTarget被调用的时候，我们首先获得当前的波数，然后判断是否结束。然后，我们随机产生一个“Fast Creep”或者是一个“Strong Creep”，然后基于第一个waypoint来设置它的位置。（你应该记得，如果curWayPoint是0的话，那么就会得到tmx文件中的Waypoint0所代表的位置）。最后，我们把对象tag设置为1，然后把它添加到DataModel里去。

　　但是，谁来调addTarge方法呢？好吧，在下面的scheduler方法中调用：

-(void)gameLogic:(ccTime)dt {

DataModel *m = [DataModel getModel];
Wave * wave = [self getCurrentWave];
staticdouble lastTimeTargetAdded =0;
double now = [[NSDate date] timeIntervalSince1970];
if(lastTimeTargetAdded ==0|| now - lastTimeTargetAdded >= wave.spawnRate) {
[self addTarget];
lastTimeTargetAdded = now;
}

}

- (void)update:(ccTime)dt {
// Doesn't do anything... for now...
}

　　因此，目前”gameLogic“决定什么时候添加一个新的target，考虑的因素就是”spawnRate“，也就是怪物出现的频率。我们的update方法这里只是列出来，并没有实现，因为暂时还不需要用到。

　　最后，我们已经完成很多东西了，把本教程的大部分内容也涉及到了，但是，并没有列出所有的代码。还有一些事情得交待清楚。。。对，是UIPanGestureRecognizer。

　　刚开始，我想把这个教程的屏幕限制在480×320的范围内，但是，后来一想，有哪个塔防游戏，它的屏幕是不动的呢？那样玩起来还有什么意思呢？你可以自己再制作一些tile map，只要比屏幕大就行。滚动屏幕的代码如下所示：

- (CGPoint)boundLayerPos:(CGPoint)newPos {
CGSize winSize = [CCDirector sharedDirector].winSize;
CGPoint retval = newPos;
retval.x = MIN(retval.x, 0);
retval.x = MAX(retval.x, -_tileMap.contentSize.width+winSize.width);
retval.y = MIN(0, retval.y);
retval.y = MAX(-_tileMap.contentSize.height+winSize.height, retval.y);
return retval;
}

　　 boundLayerPos防止移动屏幕的时候超出地图边界。如果你把tileMap的size从27×20改成50×50的话，代码还是一样可以工作的。我的意思是，你可以改变你的waypoints，这样的话，creeps就不仅仅出现在屏幕地图的中间，还可以出现在别的地方。下面是识别手势的代码：

- (void)handlePanFrom:(UIPanGestureRecognizer *)recognizer {

if (recognizer.state == UIGestureRecognizerStateBegan) {
//Not used, but included for now
CGPoint touchLocation = [recognizer locationInView:recognizer.view];
touchLocation = [[CCDirector sharedDirector] convertToGL:touchLocation];
touchLocation = [self convertToNodeSpace:touchLocation];

} elseif (recognizer.state == UIGestureRecognizerStateChanged) {
// We have recognized a change in the gesture on the screen.
CGPoint translation = [recognizer translationInView:recognizer.view];
translation = ccp(translation.x, -translation.y);
CGPoint newPos = ccpAdd(self.position, translation);
self.position = [self boundLayerPos:newPos];
[recognizer setTranslation:CGPointZero inView:recognizer.view];

} elseif (recognizer.state == UIGestureRecognizerStateEnded) {
// We have finished the gesture - run a CCMoveTo action based on the velocity of the swipe
float scrollDuration =0.2;
CGPoint velocity = [recognizer velocityInView:recognizer.view];
CGPoint newPos = ccpAdd(self.position, ccpMult(ccp(velocity.x, velocity.y *-1), scrollDuration));
newPos = [self boundLayerPos:newPos];

[self stopAllActions];
CCMoveTo *moveTo = [CCMoveTo actionWithDuration:scrollDuration position:newPos];
[self runAction:[CCEaseOut actionWithAction:moveTo rate:1]];

}
}

　　最后这一部分的代码就是告诉你如何识别swipe手势的开始，改变和结束。如果你不使用”boundLayerPos“方法的话，你可能会很轻松地把layer划出屏幕之外去。目前，我们并没有使用 UIGestureRecognizerStateBegan状态，但是，我们用了 UIGestureRecognizerStateChanged状态来确保layer在制定边界范围之内。最后，在 UIGestureRecognizerStateEnded状态里面，我们使用手势的速度和cocos2d的CCMoveTo方法，就可以很容易地滚动屏幕了。

　　因此，我们学到了什么呢？

怎么制作waypoint，其实就是敌人沿着固定路径的点.

如何加载一个tile map，并能从中加载对象，而不是硬编码那些对象。

怎么创建爬行怪（Creep）/坏家伙（Bad Guy））/敌人（Enemy）对象。

怎样使敌人沿着我们预先设定好的路径行走。

怎样平滑地滚动iphone屏幕。

我们还没有涉及到的有：

我们怎么处理creep的旋转，主要是在它行进过程中改变面朝方向。

当我们到达waypoints的尾部的时候，该怎么做呢？

　　上面这两个问题，会在下一个教程中予以解答。

译者的话：本人水平有限，翻译有误或不准的地方，望不吝指出，谢谢！

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