libGDX簡介

1. 概述

Java 長期以來一直是遊戲開發的熱門選擇，並取得了顯著的成功，例如原始版本的 Minecraft。

在沒有遊戲庫或引擎的情況下開發遊戲可能是一項乏味的任務。 libGDX是一個Java遊戲庫，讓跨平台2D和3D遊戲的開發變得更加容易。

在本教程中，我們將探索 libGDX 的基礎知識。我們將學習如何設定 libGDX 專案、將其導入 IDE 以及部署遊戲專案。

2.libGDX庫

libGDX 遊戲庫讓我們可以用 Java 建立跨平台遊戲。使用單一程式碼庫，我們可以編譯遊戲以支援桌面、Android、iOS、Linux 和 Web 平台。這種靈活性使得 libGDX 適合獨立遊戲開發人員。

libGDX 負責基於所選平台的底層細節，例如圖形、音訊和網路。此外，它在底層使用 OpenGL 與圖形處理單元 (GPU) 進行通訊以進行渲染。

此外，該庫沒有強加特定的編碼範例，允許我們按照自己的喜好建立遊戲。

3. 建立libGDX項目

首先，讓我們下載[gdx-liftoff](https://github.com/libgdx/gdx-liftoff/releases/download/v1.12.1.17/gdx-liftoff-1.12.1.17.jar)工具，這是一個獨立的 JAR 應用程序，可產生必要的專案文件。此 JAR 檔案可以在安裝了 Java 執行時間環境 (JRE) 的任何系統上運行。

接下來，讓我們點擊 JAR 檔案來運行它。或者，我們可以透過終端運行它：

$ java -jar gdx-liftoff-1.12.1.17.jar

上面的指令啟動一個圖形介面來設定新項目：

在第一頁上，我們有一個輸入字段，用於輸入項目名稱、套件和主類別的名稱。讓我們將主類別命名為StarField 。

3.1.設定目標平台

此外，讓我們選擇Project Options按鈕以進入下一頁。此頁麵包含平台框，我們可以在其中選擇目標平台。預設選擇CORE ，因為它包含共享遊戲邏輯。

此外，預設選擇 Web 平台 (HTML)。讓我們選擇 Android、iOS 和桌面平台：

此外，我們也可以在LANGUAGE部分中選擇除 Java 之外的另一種語言。其他支援的程式語言包括 Kotlin、Scala 和 Groovy。

此外，我們可以透過點擊Extensions方塊中的加號來新增遊戲實體引擎和控制器等擴充功能。這些擴充功能由 libGDX 維護者提供。

3.2.第三方擴充

設定好目標平台後，我們點擊下一步按鈕即可存取第三方擴充功能：

在這裡，我們可以選擇一些第三方擴充功能來增強我們遊戲的功能。第三方擴充功能由 libGDX 核心團隊以外的開發人員提供。

3.3.設定Java版本

讓我們透過點擊第三方擴充頁面上的下一步按鈕來完成專案建立。最後一步包含一個輸入字段，用於設定生成專案文件的路徑以及 Android 平台的 Android SDK 的路徑。此外，它還包含用於選擇 libGDX 版本和 Java 版本的輸入欄位：

重要的是，Java 版本的選擇對於 libGDX 的跨平台支援至關重要。 Java 8 支援所有平台，如果我們的目標是舊的 Android 或 iOS 版本，我們可以低至 Java 7。

最後我們點選generate按鈕，在指定目錄下產生工程檔。

4. 導入到IDE

libGDX 使用 Gradle 作為建置和相依性管理工具。我們可以透過開啟包含build.gradle檔案的專案目錄，在 Java IDE（例如 Eclipse、IntelliJ 和 VSCode）中匯入 Gradle 專案。將專案匯入到我們最喜歡的IDE後，讓我們檢查一下檔案目錄結構：

上圖顯示了我們在 IntelliJ IDE 中的專案目錄。 core目錄包含共享的遊戲邏輯，而特定於平台的資料夾（如html 、 android 、 ios和lwjgl3為每個平台提供後端。

桌面後端基於輕量級 Java 遊戲庫 (LWJGL)。它提供了與本機庫的綁定，特別是用於圖形的 OpenGL。

在建立專案時，我們將主類別命名為StarField 。類別會在core目錄的src目錄下自動產生。它擴充了ApplicationAdapter介面：

public class StarField extends ApplicationAdapter {

 // ...

 }

此介麵包含幾個可以重寫的方法：

• create() –該方法在我們啟動遊戲後立即調用，其作用類似於建構子。所有形式的資源分配和初始化都在這裡完成。
• resize() – 此方法在create()之後且螢幕尺寸改變時呼叫。
• render() –此方法讓我們可以定義遊戲循環在需要渲染時調用的遊戲邏輯。這就是行動發生的地方。預設情況下， render()方法每秒被呼叫 60 次。由於此行為，資源分配和初始化不會在此方法中完成。
• dispose() －這個方法幫助我們銷毀create()方法中所有初始化的物件。儘管 Java 是一種垃圾收集器語言，但為了提高效能，銷毀遊戲中未使用的物件至關重要，因為垃圾收集器可能需要一些時間來銷毀這些物件。

這顯示了典型 libGDX 遊戲的生命週期。

5.libGDX 實際應用

讓我們透過創建星星星座來看看 libGDX 的實際效果。首先，讓我們清除StarField類別中的預設程式碼。

5.1.畫線

首先，我們來畫線。我們可以使用ShapeRenderer類別繪製不同的形狀。讓我們在StarField類別中建立一個ShapeRenderer對象，並在create()方法中對其進行初始化：

private ShapeRenderer shapeRenderer;



 @Override

 public void create() {

 shapeRenderer = new ShapeRenderer();

 }

在create()方法中初始化物件使該物件在應用程式啟動時可用。

接下來，讓我們透過重寫render()方法在黑畫面上渲染兩條線：

@Override

 public void render() {

 Gdx.gl.glClearColor(0, 0, 0, 1);

 Gdx.gl.glClear(GL20.GL_COLOR_BUFFER_BIT);

 shapeRenderer.begin(ShapeRenderer.ShapeType.Line);

 shapeRenderer.setColor(Color.WHITE);

 shapeRenderer.line(0, 100, 110, 100);

 shapeRenderer.setColor(Color.RED);

 shapeRenderer.line(20, 0, 110, 100);

 shapeRenderer.end();

 }

在上面的程式碼中，我們使用glClearColor()方法將背景顏色設定為不透明的黑色。接下來，我們指示 OpenGL 清除螢幕。

然後，我們呼叫shapeRenderer物件上的begin()方法來設定在螢幕上定義的位置上繪製點。 begin()方法接受形狀類型作為參數。在本例中，我們使用Line作為形狀類型。

接下來，我們透過呼叫shapeRender上的line ()方法在螢幕上繪製兩條線。此方法接受起始座標和結束座標作為參數。我們可以根據需要透過呼叫shapeRenderer物件上的line()方法來繪製其他線條。

另外，我們呼叫shapeRenderer上的end()方法來停止繪製。

最後，讓我們將shapeRenderer物件釋放為可用資源：

@Override

 public void dispose() {

 shapeRenderer.dispose();

 }

要在桌面平台上運行遊戲，我們打開lwjgl3/src/main/java/com/baeldung/game/lwjgl3/Lwjgl3Launcher.java目錄中的Lwjgl3Launcher.java文件，然後點擊運行按鈕來執行它。該類別包含 main 方法並充當桌面平台的應用程式入口點。

以下是渲染後的線條：

在這裡，我們在螢幕上的座標 (0, 100, 110, 100) 和 (20, 0, 110, 100) 處繪製兩條線。

5.2.繪製星空

我們可以定義多個點，透過在螢幕上分散點來創建多個星星。首先，我們定義幾個字段：

private static final float STAR_DENSITY = 0.05f;

 Array<Vector2> stars;

在這裡，我們定義了一個名為STAR_DENSITY的常數來表示星星覆蓋螢幕的比例。然後，我們定義一個Vector2 Array來儲存星星的 2D 座標。

接下來，讓我們建立一個方法來初始化螢幕上的不同星點：

void initStars(float density){

 int screenWidth = Gdx.graphics.getWidth();

 int screenHeight = Gdx.graphics.getHeight();

 int starCount = (int)(screenHeight * screenWidth * density);

 stars = new Array<Vector2>(starCount);

 Random random = new Random();

 for (int i = 0; i < starCount; i++){

 int x = random.nextInt(screenWidth);

 int y = random.nextInt(screenHeight);

 stars.add(new Vector2(x, y));

 }

 }

在上面的程式碼中，我們建立了一個名為initStars()的方法，該方法接受density作為參數來指定填滿星星的螢幕比例。

接下來，我們計算螢幕的寬度和高度，並使用它們的乘積乘以密度來估計星星的數量。

然後，我們將stars集合初始化為Vector2類型的Array 。使用Random類，我們在螢幕維度內產生隨機x和y座標，並將它們加入stars數組。

我們在create()方法中呼叫initStars()方法來初始化星點並設定星點密度：

@Override

 public void create() {

 shapeRenderer = new ShapeRenderer();

 initStars(STAR_DENSITY);

 }

然後，我們在stars數組中儲存的每對x y座標上繪製一個點：

@Override

 public void render() {

 // ...

 shapeRenderer.begin(ShapeRenderer.ShapeType.Point);

 for (Vector2 star : stars){

 shapeRenderer.point(star.x, star.y, 0);

 shapeRenderer.setColor(0,1,0,1);

 }

 shapeRenderer.end();

 }

與前面的範例不同，我們將形狀類型設定為Point 。然後，我們循環遍歷stars並在每個x y座標對上繪製點。 setColor()方法將星星的顏色設定為綠色。

讓我們看看渲染後的星星：

6. 部署應用程式

只要專案目錄中存在所需的後端模組，我們就可以將應用程式部署在任何支援的平台上。在我們的例子中，包括所有支援平台的後端。

6.1.部署到Web平台

要將應用程式部署在Web平台上，我們可以使用以下命令：

$ ./gradlew html:dist

上面的命令在target/dist目錄中產生一個 HTML 文件，可以在任何 Web 伺服器中啟動該文件以在瀏覽器中測試遊戲。

6.2.部署到桌面平台

我們可以使用./gradlew lwjgl3:dist指令將遊戲部署到桌面平台：

$ ./gradlew lwjgl3:dist

上面的命令在lwjgl3/dist目錄中建立一個可運行的 JAR 文件，該文件可以在 Linux/Mac/Windows 上運行。

6.3.部署到Android平台

此外，我們可以使用以下命令將遊戲部署到Android平台：

$ ./gradlew android:assembleRelease

我們的機器上必須安裝 Android SDK。在android/build/outputs/apk目錄中建立一個 APK 檔案。 APK 必須先進行簽名，然後才能在 Android 裝置上發布或安裝。

6.4.部署到iOS平台

最後，我們可以透過建立 IPA 檔案將我們的專案部署到 iOS 平台上：

$ ./gradlew ios:createIPA

上面的命令在ios/build/robovm目錄中建立一個 IPA 檔案。要在 App Store 上發布遊戲，我們必須在ios模組下的build.gradle檔案中定義配置身分和設定檔。

值得注意的是， iOS 版本只能在 macOS 上編譯。

七、結論

在本文中，我們學習了 libGDX 遊戲庫的基礎知識。我們了解如何使用 libGDX liftoff建立新專案並將其匯入 IDE。此外，我們還了解如何建立單點和點的集合來形成星座。

最後，我們研究瞭如何在不同平台上部署我們的遊戲應用程式。

與往常一樣，該範例的完整原始程式碼可在 GitHub 上取得。