在游戏开发中，游戏循环（Game Loop）和状态机（State Machine）是控制游戏流程的两个核心机制。游戏循环负责维护游戏的持续运行，而状态机则管理游戏的不同状态之间的转换。在jMonkeyEngine 3（jME3）中，这些概念的实现对于创建流畅和响应式的游戏体验至关重要。本章将详细介绍这两个概念在jME3中的应用，并通过一个简单的游戏示例来展示它们的实现。
8.1 游戏循环（Game Loop）
游戏循环是游戏持续运行的基础，它通常在游戏的主循环中不断执行。在jME3中，游戏循环通常是由SimpleApplication类的simpleUpdate方法来实现的。
@Override
public void simpleUpdate(float tpf) {
// tpf 是时间每帧的比例，用于平滑帧率变化
// 在这里，我们可以更新游戏逻辑，如玩家位置、AI行为等
updateGameLogic(tpf);
// 检测和响应输入事件
checkInput();
}
在simpleUpdate方法中，你可以放置所有需要每帧更新的逻辑，如玩家输入处理、游戏物理模拟、AI更新等。
8.2 状态机（State Machine）
状态机用于管理游戏的不同状态，如菜单状态、游戏玩法状态、暂停状态等。在jME3中，你可以使用StateManager来管理这些状态。
// 创建状态管理器
StateManager stateManager = new StateManager();
// 创建游戏状态
GameplayState gameplayState = new GameplayState();
// 将状态附加到状态管理器
stateManager.attach(gameplayState);
// 设置当前活跃状态
stateManager.setState(gameplayState);
在上面的代码中，我们首先创建了一个StateManager实例，然后创建了一个GameplayState实例，并将其附加到状态管理器。接着，我们通过setState方法来设置当前的活跃状态为游戏状态。
8.3 实现自定义状态
在jME3中，状态通常实现自SimpleAppState接口。以下是创建自定义状态的示例：
public class GameplayState extends SimpleAppState {
@Override
public void initialize(AppChat app) {
// 初始化游戏状态，如加载游戏场景、设置游戏变量等
setupGameScene();
}
@Override
public void update(float tpf) {
// 更新游戏状态逻辑，如玩家移动、游戏物理等
updateGameplay(tpf);
}
@Override
public void cleanup() {
// 清理游戏状态资源，如卸载场景、释放资源等
cleanupResources();
}
}
在这个自定义状态中，你可以实现initialize、update和cleanup方法来定义状态的初始化、更新和清理逻辑。
8.4 切换状态
状态之间的切换可以通过StateManager的setState方法来实现：
public class MenuState extends SimpleAppState {
@Override
public void update(float tpf) {
if (inputManager.isKeyTriggered(KeyInput.KEY_SPACE)) {
// 切换到游戏状态
stateManager.setState(gameplayState);
// 从状态管理器中移除菜单状态
stateManager.detach(this);
}
}
}
在这个菜单状态中，当用户按下空格键时，状态机将切换到游戏状态，并从状态管理器中移除菜单状态。
8.5 综合示例
以下是一个综合示例，展示如何设置游戏循环和状态机：
@Override
public void simpleInitApp() {
// 初始化状态管理器
StateManager stateManager = new StateManager();
// 创建并附加状态
MainMenuState mainMenuState = new MainMenuState();
GameplayState gameplayState = new GameplayState();
PauseState pauseState = new PauseState();
stateManager.attach(mainMenuState);
stateManager.attach(gameplayState);
stateManager.attach(pauseState);
// 设置初始状态
stateManager.setState(mainMenuState);
}
在这个示例中，我们首先初始化了状态管理器，然后创建了游戏状态和菜单状态，并将它们附加到状态管理器。接着，我们通过setState方法设置了初始状态为菜单状态。
8.6 实现游戏逻辑更新和输入检测
在simpleUpdate方法中，我们将实现游戏逻辑更新和输入检测：
@Override
public void simpleUpdate(float tpf) {
// 更新当前活跃状态
stateManager.update(tpf);
// 检测和响应输入事件
checkInput();
}
private void checkInput() {
if (inputManager.isKeyTriggered(KeyInput.KEY_P)) {
// 切换到暂停状态
stateManager.setState(pauseState);
}
}
8.7 结论
通过本章的学习，你现在应该对jME3中的游戏循环和状态机有了更深入的理解。游戏循环负责维护游戏的持续运行，而状态机则管理游戏的不同状态之间的转换。这些知识将帮助你在开发更复杂的游戏时，能够更好地控制游戏的流程和状态转换。在后续的章节中，我们将继续探讨更多高级的游戏开发技巧和最佳实践。继续探索，让你的游戏设计更加灵活和强大！
