C++跨平台游戏开发之ClanLib SDK

　　一、 简介

　　ClanLib是一个主要针对游戏开发者的跨平台C++框架。尽管API主要为游戏开发设计，你照样可以容易地使用ClanLib来开发一个科学的3D可视化工具或多媒体应用程序(例如Gecko多媒体系统)。

　　ClanLib拥有各种API-2D和3D图形，声音，网络，I/O，输入，GUI以及资源管理。它还提供透明的OpenGL支持，因此你可以使用本机OpenGL命令而让ClanLib处理依赖于操作系统的窗口管理和其它一切事情。ClanLib通过DirectX或简单的Direct Media Layer(一平台独立的多媒体库)生成2D图形。ClanLib游戏主页上列举了约50多个开发非常成功的游戏，包括以2D和3D形式完成的难题、策略以及射手类游戏。例如，Asteroid Arena(见图1)使用了ClanLib和OpenGL技术，实现了胜人一筹的经典街机游戏。

图1.Asteroid Arena屏幕快照

　　ClanLib可以工作在Windows，Linux和MacOS操作系统之上，并且提供源码级的zip或tar文件支持。Windows开发者可以使用微软Visual Studio，Borland C++或者MinGW(小型GNU for Windows)编译器和环境。第三方的对于Ruby和Perl语言的绑定支持也是可用的。可选的特效程序包括一个Lua插件(流行的小脚本编程语言)和FreeType(一个免费的TrueType字体库)。

　　二、 ClanLib特征集

　　在具体使用API之前，让我们看一下ClanLib的主要特征:

　　·基本跨平台运行时刻库(GUI，多线程，文件I/O，等等)

　　·基于模板的C++信号/槽库(类型安全的回调/代理)

　　·综合的资源管理

　　·声音混合器支持。WAV文件，Ogg Vorbis，以及由MikMod库(MOD，S3M，XM，等等)支持的任何类型文件

　　·文档对象模型(DOM)XML分析器支持

　　·高级2D图形API，支持OpenGL，DirectX和SDL作为着色目标

　　·高性能的批量着色引擎，当用OpenGL着色2D时

　　·2D碰撞检测

　　·2D精灵动画支持

　　·高度可定制的GUI框架

　　·从低级到高级的网络库接口

　　三、 ClanLib基本的游戏模型

　　现在，让我们仔细分析一下ClanLib API模型。我发现最好的教程是一个完全自解释的示例程序。具体地，让我们分析一下Luke Worth的盒子游戏，这是一个有两个玩家的纸和铅笔游戏(见图2)。这个盒子游戏包含一些格子点，在任意两点间玩家都可以画线。谁用最后一条线画成一个封装的矩形，谁就得一分，并进入到下一轮中。

图2.一个进行中的盒子游戏，得分情况是蓝8/红3

　　我特意使程序的main函数尽可能简短，这样我们可能集中注意力于高亮处的"游戏循环"：

1 #include <iostream> 2 #include <ClanLib/application.h> 3 #include <ClanLib/core.h> 4 #include <ClanLib/display.h> 5 #include <ClanLib/gl.h> 6 #include <ClanLib/sound.h> 7 #include <ClanLib/vorbis.h> 8 9 const int boardsize = 6, spacing = 50, border = 20; 10 const int numsquares = int(pow(float(boardsize - 1), 2)); 11 12 enum coloursquare { off, blue, red }; 13 struct cursor { 14 　int x, y; 15 　bool vert; 16 }; 17 18 class Boxes: public CL_ClanApplication { 19 　bool ver[boardsize][boardsize - 1]; 20 　bool hor[boardsize - 1][boardsize]; 21 　coloursquare squares[boardsize - 1][boardsize - 1]; 22 　bool redturn; 23 　bool fullup; 24 　cursor curs; 25 26 　void inputHandler(const CL_InputEvent &i); 27 　bool findsquares(void); 28 　inline int numaroundsquare(int x, int y); 29 　void init(); 30 　void drawBoard(); 31 　void endOfGame(); 32 33 public: 34 　virtual int Boxes::main(int, char **); 35 } app; 36 37 using namespace std; 40 41 int Boxes::main(int, char **) 42 { 43 　int winsize = spacing * (boardsize - 1) + border * 2; 44 　try { 45 　　Boxes::init(); 46 　　while (!CL_Keyboard::get_keycode(CL_KEY_ESCAPE)) { 47 　　　Boxes::drawBoard(); 48 　　　if (fullup) break; 49 　　　　CL_System::keep_alive(20); 50 　　} 51 　　Boxes::endOfGame(); 52 53 　　CL_SetupVorbis::deinit(); 54 　　CL_SetupSound::deinit(); 55 　　CL_SetupGL::deinit(); 56 　　CL_SetupDisplay::deinit(); 57 　　CL_SetupCore::deinit(); 58 　} 59 　catch (CL_Error err) { 60 　　std::cout << "Exception caught: "<< err.message.c_str() << std::endl; 61 　} 62 63 　return 0; 64 }

　　关于这个应用程序，应注意的第一事情是main()函数(见行41)并不是一个最顶层的函数，而是嵌入到一个从CL_ClanApplication派生的对象中。该对象封装了不少难以避免的平台依赖性-这可能包含一个传统的::main()实现(例如在Win32应用程序中必须使用WinMain())。

　　而且还应注意，事实上所有的可执行的代码(行43-58)被封装在一个try{}/catch{}异常处理器块中。如果需要的话，ClanLib将引发异常，你可以重启一游戏,等等。基本上，所有的游戏逻辑包含在init()，drawBoard()，endOfGame()和inputHandler()这几个方法中。如果board不再移动(fullup==true)，则退出游戏循环(行48)。CL_System::keep_alive()更新所有的输入和系统事件(象关闭窗口或者移动它)。这在老式的Win16 API ::Yield()或者Linux上的sleep()中将会释放CPU周期。

66 void Boxes::init() 67 { 68 　CL_SetupCore::init(); 69 　CL_SetupDisplay::init(); 70 　CL_SetupGL::init(); 71 　CL_SetupSound::init(); 72 　CL_SetupVorbis::init(); 73 74 　CL_DisplayWindow window("Boxes", winsize, winsize); 75 　CL_SoundOutput output(44100); //选择44Khz采样 76 77 　CL_Surface *cursimg = new CL_Surface("cursor.tga"); 78 　cursimg->set_alignment(origin_center); 79 　CL_Surface *redpict = new CL_Surface("handtransp.tga"); 80 　redpict->set_alignment(origin_center); 81 　redpict->set_scale(float(spacing)/float(redpict->get_width()), 82 　float(spacing)/float(redpict->get_height())); 83 　CL_Surface *bluepict = new CL_Surface("circlehandtransp.tga"); 84 　bluepict->set_alignment(origin_center); 85 　bluepict->set_scale(float(spacing) / float(bluepict->get_width()), 86 　float(spacing) / float(bluepict->get_height())); 87

　　这里的init()方法完成大部分的游戏初始化工作。当然，在此需要ClanLib子系统以用于处理图形和声音(行68-72)，然后构建一个窗口用于显示所有的图形(行75)。

　　CL_Surface(行77-87)是一个2D位图类，用于绘制光标，用蓝色填充的方格和用红色填充的方格。

　　TGA文件是一种位图文件格式。ClanLib有一个集成的PNG库，因此它可以读写最流行的位图文件格式化。

　　下一步，你必须把板子初始化成一个空状态(行87-103)并执行类似的其它的清理工作以实现新的游戏计数器。

89 90 redturn = true; 91 curs.vert = false; 92 fullup = false; 93 curs.x = curs.y = 1; 94 95 srand(CL_System::get_time()); //启动随机数字生成器 96 97 for (int x = 0; x < boardsize - 1; x++) { 98 　for (int y = 0; y < boardsize; y++) 99 　hor[x][y] = ver[y][x] = false; 100 101　 for (int y = 0; y < boardsize - 1; y++) 102　　 squares[x][y] = off; 103 104