《iOS和tvOS 2D遊戲開發教程》——第2章，第2.4節挑戰

本節書摘來自異步社群《ios和tvos 2d遊戲開發教程》一書中的第2章，第2.4節挑戰，作者 【美】raywenderlich.com教程開發組，更多章節内容可以通路雲栖社群“異步社群”公衆号檢視

2.4　挑戰

本章有3個挑戰，它們都很重要。完成這些挑戰，能夠讓你練習使用向量，并且會引入新的數學工具，而在本書的剩下内容中，你将會用到這些工具。

同樣，如果遇到困難，可以從本章的資源檔案中找到解決方案，但是你最好是自己能夠解決它。

挑戰1：數學工具

你肯定已經注意到了，在開發這款遊戲的時候，經常要進行點和向量的計算，例如，把點相加和相減，求取長度值等等。我們還需要在cgfloat和double之間做很多強制轉型。

在本章中，到目前為止，我們都是以内嵌的方式自行完成這些計算的。這是做事情的一種很好的方式，但是，在實際工作中，這可能變得很繁瑣而且具有重複性；還容易出錯。

使用iossourceswift file模闆建立一個新的檔案，将其命名為myutils。然後，使用如下的代碼替換myutils的内容：

在swift中，可以讓+、-、*和/這樣的運算符作用于任何想要的類型之上。這裡，我們讓它們作用于cgpoint之上。

現在，可以像下面這樣來把點相加了，但是，不要在任何地方添加這些代碼；這裡隻是給出一個示例：

讓我們也覆寫cgpoints上的減法、乘法和除法運算符。在myutils.swift的末尾，添加如下的代碼：

現在，可以把一個cgpoint和另一個cgpoint相減、相乘和相除了。還可以将點和标量的cgfloat值相乘和相除，如下所示。同樣的，不要在任何地方添加這些代碼，這裡隻是給出一個示例。

最後，添加擴充了cgpoint的類，它帶有一些輔助方法：

當這個app在32位架構的機器上運作的時候，#if/#endif語句塊為true。在這種情況下，cgfloat和float具有相同的大小，是以，這段代碼編寫了接受cgfloat/float值（而不是預設的double）的atan2和sqrt版本；這就允許你對cgfloat/float使用atan2和sqrt，而不會受到裝置架構的限制。

接下來，這個類擴充添加了一些友善的方法來擷取點的長度，傳回該點的一個正規化的版本（即長度為1），并且得到該點的一個角度。

使用這些輔助函數，将會使得代碼更加簡潔和清晰。例如，來看看movesprite(velocity:)方法：

使用*将velocity和dt相乘，避免了強制轉型，簡化了第1行代碼。此外，使用+=運算符将精靈的位置和移動的量相加，簡化了最後一行代碼。

最終的結果應該如下所示：

你的挑戰是，修改剩下的zombie conga以使用新的輔助代碼，并且驗證遊戲仍然能夠像預期的那樣工作。當你完成之後，應該進行如下的調用，這包括對前面已經提及的兩個操作符的調用：

+=運算符：1次調用；

-運算符：1次調用；

*運算符：2次調用；

normalized：1次調用；

angle：1次調用。

你将會注意到，當完成了這些工作的時候，代碼變得整潔了很多，而且更加易于了解了。在後續的幾章中，你将要使用我們所編寫的一個數學庫，它和這裡所建立的數學庫非常相似。

挑戰2：讓僵屍停下來

在zombie conga，當你點選螢幕的時候，僵屍會朝着點選的位置移動，但是随後，它會繼續移動以超過該位置。

這是我們想要在zombie conga中得到的效果，但是，在其他的遊戲中，你可能想要讓僵屍在點選的位置停下來。你的挑戰是修改遊戲以做到這一點。

如下是針對一種可能的實作的一些提示：

建立一個名為lasttouchlocation的可選的屬性，并且當玩家觸摸場景的時候，更新這個屬性。

在update()中，檢查最近一次觸摸的位置和僵屍的位置之間的距離。如果這個距離小于或等于僵屍将要在目前幀中移動的距離（zombiemovepointspersec * dt），那麼就把僵屍的位置設定為最近一次觸摸的位置，并且将其速度設定為0。否則，正常地調用movesprite(velocity:)和rotatesprite(direction:)。應該還要調用boundscheckzombie()。

為了實作這些，要用到挑戰1中的輔助代碼，使用一次-運算符并且調用一次length()。

挑戰3：平滑移動

目前，僵屍會立即旋轉以面朝點選的位置。這可能有點突兀，如果僵屍随着時間的流逝逐漸平滑地旋轉以面朝新的方向的話，看上去會好很多。

為了做到這一點，需要一個新的輔助程式。将如下代碼添加到myutils.swift(to typeπ, use option-p)的末尾。

如果cgfloat大于或等于0，sign()傳回1，否則的話，它傳回-1。

shortestanglebetween()傳回兩個角之間的最短的角度。這并不是将兩個角相減那麼簡單，理由有兩個：

1．角度在超過360度（2 * m_pi）之後會“舍入”。換句話說，30度和390度表示相同的角度，如圖2-24所示。

2．有時候，兩個角之間旋轉最短的方式是向左，而有時候又是向右。例如，如果從0度開始，想要轉到270度，最短的方式是轉-90度，而不是轉270度，如圖2-25所示。我們不想讓僵屍轉一大圈，雖然它是僵屍，但是它并不蠢笨。

圖2-25　

是以，這個程式求得兩個角度之間的差，去掉任何比360度大的部分，然後确定是向右旋轉還是向左旋轉更快。

你的挑戰是修改rotatesprite(direction:)，以接受并使用一個新的參數，即僵屍每秒應該旋轉的弧度數。

定義如下的常量：

let zombierotateradianspersec:cgfloat = 4.0 * π

并且将該方法的簽名修改為如下所示：

這裡針對這個方法的實作給出一些提示：

使用shortestanglebetween()找出目前角和目标角之間的距離，稱之為shortest。

根據rotateradianspersec和dt計算出在這一幀中要旋轉的量，稱之為amttorotate。

如果shortest的絕對值小于amttorotate，使用shortest來替代它。

将amttorotate加到精靈的zrotation中，但是先将其與sign()相乘，以便可以朝着正确的方向旋轉。

不要忘了在update()中更新對旋轉精靈的調用，以便它可以使用新參數。

如果你完成了所有這3個挑戰，做的真是不錯！你真的已經了解了如何使用“經典的”方法随着時間來更新值，進而移動和旋轉精靈。

然而，經典的方法隻是為了便于了解，它總是會讓步于現代的方法的。

在第3章中，我們将學習sprite kit如何通過神奇的動作，讓一些常見的任務變得非常容易。