用Swift做个游戏Lecture06 —— 碰撞的检测

前文已经为各个精灵新增了Physics Body,设置了三个掩码:

categoryBitMask表明了分属类别。
collisionBitMask告知能与哪些物体碰撞。
contactTestBitMask则告知能与哪些物体接触。

现在遗留的问题是如何检测碰撞?难道是在update()方法进行检测:遍历所有的节点，通过判断节点的位置是否有交集吗？天呐！这也太麻烦了。确实，如果通过自己实时检测实在过于劳累，何不让Sprite Kit来帮你代劳，每当物体之间发生碰撞了，立马通知你来处理事件。Bingo！！ 显然这里要用协议+代理了，设置场景为代理，每当Sprite Kit检测到碰撞事件发生，就通知GameScene来处理，当前哪里事情都是在协议(Protocol)中声明了。

01.游戏状态

在正式开始今天的碰撞检测课程之前，谈谈如何划分游戏各时的状态，仅以Flappy bird游戏为例，简单划分如下:

MaiMenu。开始一次游戏、查看排名以及游戏帮助。
Tutorial。考虑到新手对于新游戏的上手，在选择进行一次新游戏时，展示玩法教程显然是一个明确且友好的措施。
Play。正处于游戏的状态。
Falling。Player因为不小心碰到障碍物失败下落时刻。注意:接触障碍物，失败掉落才算!
ShowingScore。显示得分。
GameeOver。告知游戏结束。

为此请打开Lecture05的完成工程，打开GameScene.swift文件，新增游戏状态的枚举声明到enum Layer{}下方:

enum GameState{
   case MainMenu
   case Tutorial
   case Play
   case Falling
   case ShowingScore
   case GameOver
}

当然，我们还需要声明一个变量用于存储游戏场景的状态，请找到GameScene类中let sombrero = SKSpriteNode(imageNamed: "Sombrero")这条代码，在下方新增三个新变量:

//1
var hitGround = false
//2
var hitObstacle = false
//3
var gameState: GameState = .Play

标识符，记录Player是否掉落至地面。
标识符，记录Player是否碰撞了仙人掌。
游戏状态，默认是正在玩。

02.碰撞检测

正如前面提及的协议+代理方式检测物体之间的碰撞情况。首先请使得类GameScene遵循SKPhysicsContactDelegate协议:

class GameScene: SKScene,SKPhysicsContactDelegate{...}

接着在didMoveToView()方法中设置代理为self，找到physicsWorld.gravity = CGVector(dx: 0,dy: 0)这行代码，添加该行代码physicsWorld.contactDelegate = self。

SKPhysicsContactDelegate协议中定义了两个可选方法,分别是:

optional public func didBeginContact(contact: SKPhysicsContact)
optional public func didEndContact(contact: SKPhysicsContact)

分别用于反馈两个物体开始接触、结束接触两个时刻。本文采用第一个方法用户处理物体接触事件。

func didBeginContact(contact: SKPhysicsContact) {
    let other = contact.bodyA.categoryBitMask == PhysicsCategory.Player ? contact.bodyB : contact.bodyA

    if other.categoryBitMask == PhysicsCategory.Ground {
        hitGround = true
    }
    if other.categoryBitMask == PhysicsCategory.Obstacle {
        hitObstacle = true
    }
}

contact包含了接触的所有信息，其中bodyA和bodyB代表两个碰撞的物体，显然发生碰撞的结果只有两种可能：1.Player和地面；2.Player和障碍物。可惜我们无法确实bodyA就是Player,亦或是bodyB就是它。这是有不确定性的，我们需要通过categoryBitMask来区分“阵营”。一旦确定哪个是Player之后，我们就能取到与之发生接触的other，通过判断其类别来分别置为标志位。

一旦标志位设置之后，我们需要在update()方法中进行处理了！

03.根据游戏状态来处理事件

请定位到update()方法，修改其中的内容:

override func update(currentTime: CFTimeInterval) {
    if lastUpdateTime > 0 {
        dt = currentTime - lastUpdateTime
    } else {
        dt = 0
    }
    lastUpdateTime = currentTime

    switch gameState {
    case .MainMenu:
        break
    case .Tutorial:
        break
    case .Play:
        updateForeground()
        updatePlayer()
        //1
        checkHitObstacle()  //Play状态下检测是否碰撞了障碍物
        //2
        checkHitGround()    //Play状态下检测是否碰撞了地面
        break
    case .Falling:
        updatePlayer()
        //3
        checkHitGround()    //Falling状态下检测是否掉落至地面 此时已经失败了
        break
    case .ShowingScore:
        break
    case .GameOver:
        break
    }
}

其中1，2，3中三个方法均是通过状态标志位来处理碰撞事件，请添加checkHitObstacle()以及checkHitGround()方法到updateForeground()方法下方:

// 与障碍物发生碰撞
func checkHitObstacle() {
    if hitObstacle {
        hitObstacle = false
        switchToFalling()
    }
}
// 掉落至地面
func checkHitGround() {

    if hitGround {
        hitGround = false
        playerVelocity = CGPoint.zero
        player.zRotation = CGFloat(-90).degreesToRadians()
        player.position = CGPoint(x: player.position.x,y: playableStart + player.size.width/2)
        runAction(hitGroundAction)
        switchToShowScore()
    }
}

// MARK: - Game States
// 由Play状态变为Falling状态
func switchToFalling() {

    gameState = .Falling

    runAction(SKAction.sequence([
        whackAction,SKAction.waitForDuration(0.1),fallingAction
        ]))

    player.removeAllActions()
    stopSpawning()

}
// 显示分数状态
func switchToShowScore() {
    gameState = .ShowingScore
    player.removeAllActions()
    stopSpawning()
}
// 重新开始一次游戏
func switchToNewGame() {

    runAction(popAction)

    let newScene = GameScene(size: size)
    let transition = SKTransition.fadeWithColor(SKColor.blackColor(),duration: 0.5)
    view?.presentScene(newScene,transition: transition)

}

完成后自然你发现stopSpawning()方法并未实现，因为我打算好好讲讲这个。早前在didMoveToView()方法中调用startSpawning()源源不断地产生障碍物，但是一旦游戏结束，我们所要做的事情有两个:1.停止继续产生障碍物；2.已经在场景中的障碍物停止移动。那么如何制定某个动作Action停止呢？答案是先为这个动作命名(简单来说设置一个Key而已)，然后用removeActionForKey()来移除。

OK,找到startSpawning()方法，将runAction(overallSequence)替换成runAction(overallSequence,withKey: "spawn")；定位到spawnObstacle()方法，分别设置bottomObstacle和topObstacle精灵的名字,方便之后找到它们并进行操作:

...
bottomObstacle.name = "BottomObstacle"
worldNode.addChild(bottomObstacle)
...
topObstacle.name = "TopObstacle"
worldNode.addChild(topObstacle)
...

现在来实现stopSpawning()方法,在startSpawning()下方添加就好:

func stopSpawning() {

 removeActionForKey("spawn")

 worldNode.enumerateChildNodesWithName("TopObstacle",usingBlock: { node,stop in
   node.removeAllActions()
 })
 worldNode.enumerateChildNodesWithName("BottomObstacle",stop in
   node.removeAllActions()
 })
}

点击运行，我擦！还没来得及点就掉地上了……好吧，只能在游戏进入一瞬间先让Player向上蹦跶下。添加flapPlayer()到didMoveToView()方法的最下方。

点击运行，Nice!!Player顺利穿过了障碍，不小心碰到了障碍物，再点击，等等!怎么还能动…好吧，看来touchesBegan(touches: Set<UITouch>,withEvent event: UIEvent?)点击事件中我们并未根据游戏状态来处理，是时候修改了。

override func touchesBegan(touches: Set<UITouch>,withEvent event: UIEvent?) {
    switch gameState {
    case .MainMenu:
        break
    case .Tutorial:
        break
    case .Play:
        flapPlayer()
        break
    case .Falling:
        break
    case .ShowingScore:
        switchToNewGame()
        break
    case .GameOver:
        break
    }
}

点击运行，失败重新开始游戏…等等貌似还有问题，怎么点击想重新开始游戏会突然掉落到地面上…好吧，请看lecture02中的时间间隔图，匆忙的你找找原因，试试解决吧。

用Swift做个游戏Lecture06 —— 碰撞的检测

01.游戏状态

02.碰撞检测

03.根据游戏状态来处理事件

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