Как сделать игру в Android Studio

Android Studio – официальная среда разработки приложений под ОС Андроид. Также она доступна пользователям Windows, Linux и Mac OS X. Мы расскажем, как создать в этой среде простую 2D-игру без применения специальных движков. Однако прежде чем приступать к работе, нужно в достаточной степени изучить саму программу.

Начало

Пользователи среды могут программировать на языках Java, C++ и Kotlin. Планируется, что последний со временем полностью заменит привычный Java, который пока остается основным. Для работы потребуется от 3 (минимум) до 8 Гб (желательно) оперативной памяти плюс дополнительный гигабайт для Android Emulator. Свободного места на жестком диске должно быть не меньше, чем 2 Гб.

Если используется Microsoft Windows, подойдут версии 2003, Vista, 7–10. Для OS X нужен Mac от 10.8.5 до 10.13 / 10.14 (High Sierra/Mojave). Для Linux – KDE или GNOME. Изготовление приложения проходит в несколько этапов:

• создаем новый проект;
• разрабатываем пользовательский интерфейс;
• добавляем навигацию, действия, дополнительные опции;
• тестируем программу в эмуляторе.

Если собираетесь работать с Java, обязательно установите последнюю версию JDK. Скачать ее можно на официальном сайте. Помимо главной программы, для работы также потребуются элементы Андроид SDK – скрипты, библиотеки, документы, файлы. Эти компоненты будут скачаны автоматически. В установочный комплект также входит Андроид Emulator.

Следующим шагом станет определение адресов Студио и СДК. Их предлагается установить в отдельные папки. Перед началом инсталляции стоит убедиться, что на выбранном диске достаточно места. Сама Studio требует не так много свободного пространства, а вот элементы SDK занимают больше 3 Гб. Это минимум, так как затем потребуется дополнительная площадь для обновлений.

Каждое приложение, сделанное под Андроид, должно состоять из четырех точек входа:

• Service. Компонент, обеспечивающий работу в фоновом режиме. Он отвечает за выполнение удаленных и длительных операций при выключенном визуальном интерфейсе.
• Activity. Элементы интерактивного управления. Через класс Intent передается информация о намерениях пользователя. Активности устроены по подобию веб-страниц. Intent выполняет функцию ссылок между ними. Запускается приложение посредством activity Main.
• Broadcast receiver. «Широковещательный приемник» передает намерения одновременно разным участникам.
• Content provider. «Поставщик содержимого» передает нужную информацию из БД SQLite, файловой системы и других хранилищ.

Разработка приложения начинается с нового проекта. В меню последовательно выбираем Tools, Android, SDK Manager. В нашем примере последней версией является Андроид API 26. Выбирайте новейшую версию, поставив напротив нее галочку, и приступайте к скачиванию.

После нажатия New project появится форма нового проекта. В поле Application name выбираем FirstGame, Company domain – оставим без изменения. Путь к проекту Project location должен быть целиком на английском языке. В следующем окне оставьте галочку только напротив Phone and Tablet.

Теперь выберем версию ОС, с которой сможет запускаться игра. Чем ниже она будет, тем больше пользователей получат доступ к приложению. С другой стороны, разработчику тогда доступно меньше опций. Поочередно выбираем Empty Activity, Next, Next, Finish. Проект готов к работе.

С каждым запуском Студио открывается вкладка «Совет дня» (Tip of the day). Для начинающих программистов от этой опции мало толку, но по мере знакомства со средой рекомендации начнут казаться интересными и полезными. Вообще, для новичков многое будет выглядеть таинственно и даже страшновато. Не стоит бояться трудностей. Накапливайте опыт и непонятное быстро станет простым и ясным. В конце концов, это не изучение языка программирования.

Типичный сценарий

Простая игра строится по определенной схеме. Для взаимодействия с пользователем предусмотрены следующие элементы:

• Основной дисплей. На нем разворачиваются события. По завершении процесса рекомендуется реализовать переход к таблице рекордов, если результат оказался достойным этой «доски почета».
• Меню. С помощью этого инструмента выбирают действия и делают настройки. Он обеспечивает переход к другим элементам. Меню обычно появляется сразу после заставки. Пользователю предлагается выбор дальнейших действий: приступить к игровому процессу, ознакомиться с инструкцией и правилами, просмотреть текущие рекорды и т. д.
• Заставка. Представляет собой краткий анонс или рекламу с изображением логотипа. Демонстрируется в начале или во время пауз. Приветствуется использование хотя бы простой анимации.
• Справка. В этом разделе меню описывают правила. Если текст не помещается в окне целиком, необходимо обеспечить возможность прокрутки.
• Счет. Здесь отображаются текущие рекорды участников. В данном разделе можно просмотреть список в любой момент, не дожидаясь, когда сам там окажется. Также здесь бывает доступна информация о текущем игровом счете, но последний обычно можно наблюдать на основном дисплее.
• Настройки. Пользователь должен иметь возможность поменять игровые параметры, свой аватар и логин или зарегистрироваться в качестве нового участника.

Это основные инструменты стандартного игрового сценария. При разработке приложения какие-то можно убирать или добавлять дополнительные. Чтобы обеспечить появление этих шести экранов, нужно реализовать соответствующее число активностей.

В MenuActivity будут содержаться кнопки и другие элементы, запускающие остальные подпрограммы. SplashActivity потребуется для вывода заставки. Через несколько секунд автоматически запустится MenuActivity. Остальные активности: GameActivity (основной), SettingsActivity (настройки), ScoresActivity (счет) и HelpActivity (справка с возможностью прокрутки).

Рекомендуется также задать базовый class BaseActivity, включающий общедоступные компоненты. Для каждой Activity требуется отдельный разметочный файл с набором нужных элементов. Первоначальной задачей разработчика является освоение работы с активностями. Для получения доступа к ресурсам и настройкам, используемым Activity, нужно сделать контекст приложения. Здесь прибегают к помощи метода getApplicationContext().

Import Android

Import Android – опция, позволяющая автоматически обновлять библиотеки (public static, public void, public class, override public void и др). Такая потребность часто возникает при использовании фрагментов кода. Можно воспользоваться традиционной комбинацией Import Android – Alt + Enter.

Этим простым методом обновления импорта public static, override public void, public void и прочих нужных для работы вещей воспользоваться несложно. Однако существует и более интересный вариант – автоматический Import Android.  Для его реализации нужно последовательно выбрать в меню File, Settings, Edito, AutoImport. Остается поставить флажки напротив нужных пунктов. Теперь Import Android будет обновляться самостоятельно.

Пример разработки простой 2D-игрушки Андроид

Наша игра Android Studio развивается по известному сюжету. Пользователь управляет космическим кораблем, уворачивающимся от метеоритов (астероидов). Последние падают с верхней части экрана, корабль – движется внизу вправо или влево, в зависимости от решений участника. При столкновении аппарата с космическим объектом объявляется Game Over.

Начнем с открытия проекта. Для этого последовательно выберем в меню программы File, New, New Project. Придумываем проекту название, вводим домен и место, где будет храниться папка. Окно, появившееся после нажатия Next, лучше оставить без изменений. В следующем выбираем Empty Activity и движемся дальше. Кликнув по клавише Finish, мы получим готовый проект.

Следующим шагом станет скачивание необходимых картинок и копирование их в папку drawable. Это изображения корабля и метеоров. После этого нужно создать layout. Открываем Text в activity_main.xml и вставляем следующий код:

MainActivity, GameView, SpaceBody

Для редактирования класса MainActivity меняем определение, придав ему следующий вид: public class MainActivity extends AppCompatActivity implements View.OnTouchListener {. После этого нужно задать перемены для нажатия левой (public static boolean isLeftPressed = false) и правой (public static boolean isRightPressed = false) кнопок. Следующие действия мы расписывать не будем. В итоге MainActivity должен принять следующий вид:

Разобравшись с классом MainActivity, переходим к GameView. В определение добавляем extends SurfaceView implements Runnable. Теперь нужно задать разрешение. У современных гаджетов разные параметры. Дисплей старого мобильника не может сравниться с новым большим планшетом.

Чтобы добиться одинакового изображения на любом устройстве, поделим монитор на одинаковые «клетки» 20х28 (первый показатель – горизонталь). Если эти части будут распределены неравномерно, картинка получится сжатой или растянутой. Задаем переменные:

Для метода run() устанавливается бесконечный цикл, стартующий с update(). Задачей последнего является вычисление новых координат космического корабля. По окончании расчетов на экране будет сформирован сам аппарат (draw()). Control() завершает цикл, обеспечивая паузу на 17 миллисекунд. Затем снова запускается run(). Выглядеть это будет так:

Чтобы появился сам корабль и астероиды, нужен родительский class SpaceBody. Зададим переменные и методы:

Теперь отдельный класс Ship для корабля:

После этого останется произвести компиляцию и запуск программы. На дисплее Android Studio должен возникнуть корабль, который можно кнопками перемещать вправо и влево. Следующим шагом станет добавление астероидов. Для этого разработаем class Asteroid, тоже являющийся дочерним для SpaceBody. Зададим переменные:

Суть в том, чтобы астероиды произвольно возникали в разных точках «потолка» экрана и двигались с непредсказуемой скоростью. Мы задали код, определяющий столкновение метеоров с кораблем. Добавим астероиды в GameView:

На этом изготовление элементарной 2D-игры можно считать завершенным. Остается скомпилировать и запустить программу. Ничто не мешает добавлять в нее новые опции. Например, стрельбу по метеорам или постоянное ускорение их движения. Но это уже тема отдельного разговора.