【读书笔记《Android游戏编程之从零开始》】19.游戏开发基础（游戏音乐与音效）

2023-08-04 10:01:22

在一款游戏中，除了华丽的界面 UI 直接吸引玩家外，另外重要的就是游戏的背景音乐与音效；合适的背景音乐以及精彩的音效搭配会令整个游戏上升一个档次。

在 Android 中。常用于播放游戏背景音乐的类是 MediaPlayer，而用于游戏音效的则是 SoundPool 类。

1. MediaPlayer

MediaPlayer 实例化不是 new 出来的，而是通过调用静态方法得到的，这里有几种静态方法：

create(Context context, Uri uri)
作用：通过Uri创建一个多媒体播放器。
create(Context context, int resid)
作用：通过资源ID创建一个多媒体播放器
create(Context context, Uri uri, SurfaceHolder holder)
作用：通过Uri和指定 SurfaceHolder 【抽象类】创建一个多媒体播放器

MediaPlayer 类常用的函数如下：

prepare()

作用：为同步播放音乐文件做准备

start()

作用：播放音乐

pause()

作用：暂停音乐播放

stop()

作用：停止音乐播放

getCurrentPosition()
作用：返回 Int，得到当前播放音乐的时间点

getDuration()
作用：返回 Int，获取播放的音乐文件总时间长度

getVideoHeight()
作用：返回 Int ，得到视频的高度

getVideoWidth()
作用：返回 Int，得到视频的宽度

isLooping()
作用：返回 boolean ，是否循环播放

isPlaying()
作用：返回 boolean，是否正在播放

prepareAsync()

作用：无返回值，准备异步

release()
作用：无返回值，释放 MediaPlayer 对象

reset()
作用：无返回值，重置 MediaPlayer 对象

seekTo(int msec)
作用：无返回值，指定音乐文件播放的位置（以毫秒为单位的时间）

参数：跳转时间（以毫秒为单位）

setAudioStreamType(int streamtype)
作用：无返回值，指定流媒体的类型

setDataSource(String path)
作用：无返回值，设置多媒体数据来源【根据路径】

setDataSource(FileDescriptor fd, long offset, long length)
作用：无返回值，设置多媒体数据来源【根据 FileDescriptor】

setDataSource(FileDescriptor fd)
作用：无返回值，设置多媒体数据来源【根据 FileDescriptor】

setDataSource(Context context, Uri uri)
作用：无返回值，设置多媒体数据来源【根据 Uri】

setDisplay(SurfaceHolder sh)
作用：无返回值，设置用 SurfaceHolder 来显示多媒体

setLooping(boolean looping)
作用：无返回值，设置音乐是否循环播放
参数：true 表示循环播放，false 表示不循环播放

setOnBufferingUpdateListener(MediaPlayer.OnBufferingUpdateListener listener)
作用：监听事件，网络流媒体的缓冲监听

setOnCompletionListener(MediaPlayer.OnCompletionListener listener)
作用：监听事件，网络流媒体播放结束监听

setOnErrorListener(MediaPlayer.OnErrorListener listener)
作用：监听事件，设置错误信息监听

setOnVideoSizeChangedListener(MediaPlayer.OnVideoSizeChangedListener listener)
作用：监听事件，视频尺寸监听

setScreenOnWhilePlaying(boolean screenOn)
作用：无返回值，设置是否使用 SurfaceHolder 显示

setVolume(float leftVolume, float rightVolume)
作用：无返回值，设置音量

除此之外，音乐管理类 AutoManager 提供了获取当前音乐大小以及最大音量等，其常用函数如下：

setStreamVolume(int streamType,int index,int flags)

作用：设置音量大小

第一个参数：音量类型（音乐的常量：AudioManager.STREAM_MUSIC）

第二个参数：音量大小

第三个参数：设置一个或多个标识

getStreamVolume(int streamType)

作用：获取当前音量大小

参数：获取音量大小的类型

getStreamMaxVolume(int streamType)
作用：获取当前音量最大值
参数：获取音量大小的类型

Android OS 中，如果去按手机上调节音量的按钮，会遇到两种情况，一种是调整手机本身的铃声音量，另外一种是调整游戏、软件的音乐播放的音量。

在游戏中的时候，默认调整的是手机的铃声音量，只有在游戏中有声音播放的时候，才能去调整游戏的音量。因此往游戏中添加音乐时，需要使用如下函数：

Activity.setVolumeControlStream(int streamType)

作用：设置控制音量的类型

参数：音量类型(AudioManager.STREAM_MUSIC：媒体音量)

下面用一个简单实例进行说明，先看下效果图：

【读书笔记《Android游戏编程之从零开始》】19.游戏开发基础（游戏音乐与音效）

新建项目，游戏框架为 SurfaceView 游戏框架，修改 MySurfaceView 类如下：

package com.example.ex4_16;

import java.io.IOException;

import android.content.Context;

import android.graphics.Canvas;

import android.graphics.Color;

import android.graphics.Paint;

import android.media.AudioManager;

import android.media.MediaPlayer;

import android.media.MediaPlayer.OnCompletionListener;

import android.util.Log;

import android.view.KeyEvent;

import android.view.MotionEvent;

import android.view.SurfaceHolder;

import android.view.SurfaceHolder.Callback;

import android.view.SurfaceView;

public class MySurfaceView extends SurfaceView implements Callback, Runnable,

        OnCompletionListener {

    private SurfaceHolder sfh;

    private Paint paint;

    private Thread th;

    private boolean flag;

    private Canvas canvas;

    private int screenW, screenH;

    // 声明音乐的状态常量

    private final int MEDIAPLAYER_PAUSE = 0;// 暂停

    private final int MEDIAPLAYER_PLAY = 1;// 播放中

    private final int MEDIAPLAYER_STOP = 2;// 停止

    // 音乐的当前的状态

    private int mediaSate = 0;

    // 声明一个音乐播放器

    private MediaPlayer mediaPlayer;

    // 当前音乐播放的时间点

    private int currentTime;

    // 当前音乐的总时间

    private int musicMaxTime;

    // 当前音乐的音量大小

    private int currentVol;

    // 快进、快退时间戳

    private int setTime = 5000;

    // 播放器管理类

    private AudioManager am;

    public MySurfaceView(Context context) {

        super(context);

        sfh = this.getHolder();

        sfh.addCallback(this);

        paint = new Paint();

        paint.setColor(Color.WHITE);

        paint.setAntiAlias(true);

        setFocusable(true);

        // 实例音乐播放器

        mediaPlayer = MediaPlayer.create(context, R.raw.bgmusic);

        // 设置循环播放(设置了循环，“OnCompletionListener”监听器无法监听音乐是否播放完成)

        // mediaPlayer.setLooping(true);//设置循环播放

        // 获取音乐文件的总时间

        musicMaxTime = mediaPlayer.getDuration();

        // 实例管理类

        am = (AudioManager) MainActivity.instance

                .getSystemService(Context.AUDIO_SERVICE);

        // 设置当前调整音量大小只是针对媒体音乐进行调整

        MainActivity.instance.setVolumeControlStream(AudioManager.STREAM_MUSIC);

        // 绑定音乐完成监听器

        mediaPlayer.setOnCompletionListener(this);

    }

    /**

     * SurfaceView视图创建，响应此函数

     */

    @Override

    public void surfaceCreated(SurfaceHolder holder) {

        screenW = this.getWidth();

        screenH = this.getHeight();

        flag = true;

        // 实例线程

        th = new Thread(this);

        // 启动线程

        th.start();

    }

    /**

     * 游戏绘图

     */

    public void myDraw() {

        try {

            canvas = sfh.lockCanvas();

            if (canvas != null) {

                canvas.drawColor(Color.WHITE);

                paint.setColor(Color.RED);

                paint.setTextSize(15);

                canvas.drawText("当前音量: " + currentVol, 50, 40, paint);

                canvas.drawText("当前播放的时间/总时间", 50, 70, paint);

                canvas.drawText(toTime(currentTime) + "/" + toTime(musicMaxTime), 100, 100,

                        paint);

                canvas.drawText("方向键中间按钮切换 暂停/开始", 50, 130, paint);

                canvas.drawText("方向键←键快退" + setTime / 1000 + "秒 ", 50, 160,

                        paint);

                canvas.drawText("方向键→键快进" + setTime / 1000 + "秒 ", 50, 190,

                        paint);

                canvas.drawText("方向键↑键增加音量 ", 50, 220, paint);

                canvas.drawText("方向键↓键减小音量", 50, 250, paint);

            }

        } catch (Exception e) {

            // TODO: handle exception

        } finally {

            if (canvas != null)

                sfh.unlockCanvasAndPost(canvas);

        }

    }

    /**

     * 触屏事件监听

     */

    @Override

    public boolean onTouchEvent(MotionEvent event) {

        return true;

    }

    /**

     * 按键事件监听

     */

    @Override

    public boolean onKeyDown(int keyCode, KeyEvent event) {

        // 导航中键播放/暂停操作

        if (keyCode == KeyEvent.KEYCODE_DPAD_CENTER) {

            try {

                switch (mediaSate) {

                // 当前处于播放的状态

                case MEDIAPLAYER_PLAY:

                    mediaPlayer.pause();

                    mediaSate = MEDIAPLAYER_PAUSE;

                    break;

                // 当前处于暂停的状态

                case MEDIAPLAYER_PAUSE:

                    mediaPlayer.start();

                    mediaSate = MEDIAPLAYER_PLAY;

                    break;

                // 当前处于停止的状态

                case MEDIAPLAYER_STOP:

                    /*

                     * 使用android MediaPlayer播放一段音乐时，有时会出现prepareasync called in

                     * state 8错误。 以下方法可以避免这个异常出现,

                     * //在播放之前先判断playerMusic是否被占用，这样就不会报错了

                     */

                    if (mediaPlayer != null) {

                        mediaPlayer.pause();

                        mediaPlayer.stop();

                    }

                    mediaPlayer.prepare();

                    mediaPlayer.start();

                    mediaSate = MEDIAPLAYER_PLAY;

                    break;

                }

            } catch (IllegalStateException e) {

                // TODO Auto-generated catch block

                e.printStackTrace();

            } catch (IOException e) {

                // TODO Auto-generated catch block

                e.printStackTrace();

            }

            // 导航上键调整音乐播放声音变大

        } else if (keyCode == KeyEvent.KEYCODE_DPAD_UP) {

            am.setStreamVolume(AudioManager.STREAM_MUSIC, currentVol + 1,

                    AudioManager.FLAG_PLAY_SOUND);

            // 导航下键调整音乐播放声音变小

        } else if (keyCode == KeyEvent.KEYCODE_DPAD_DOWN) {

            am.setStreamVolume(AudioManager.STREAM_MUSIC, currentVol - 1,

                    AudioManager.FLAG_PLAY_SOUND);

            // 导航左键调整音乐播放时间倒退五秒

        } else if (keyCode == KeyEvent.KEYCODE_DPAD_LEFT) {

            if (currentTime - setTime <= 0) {

                mediaPlayer.seekTo(0);

            } else {

                mediaPlayer.seekTo(currentTime - setTime);

            }

            // 导航右键调整音乐播放时间快进五秒

        } else if (keyCode == KeyEvent.KEYCODE_DPAD_RIGHT) {

            if (currentTime + setTime >= musicMaxTime) {

                mediaPlayer.seekTo(musicMaxTime);

            } else {

                mediaPlayer.seekTo(currentTime + setTime);

            }

        }

        return super.onKeyDown(keyCode, event);

    }

    /**

     * 游戏逻辑

     */

    private void logic() {

        if (mediaPlayer != null) {

            // 获取当前音乐播放的时间

            currentTime = mediaPlayer.getCurrentPosition();

            // 获取当前的音量值

            currentVol = am.getStreamVolume(AudioManager.STREAM_MUSIC);

            // 获取当前的音量最大值

            // int valueMax = am.getStreamMaxVolume(AudioManager.STREAM_MUSIC);

        } else {

            currentTime = 0;

        }

    }

    /**

     * SurfaceView视图状态发生改变，响应此函数

     */

    @Override

    public void surfaceChanged(SurfaceHolder holder, int format, int width,

            int height) {

    }

    /**

     * SurfaceView视图消亡时，响应此函数

     */

    @Override

    public void surfaceDestroyed(SurfaceHolder holder) {

        flag = false;

        if (mediaPlayer != null) {

            mediaPlayer.stop();

        }

    }

    /**

     * 作用：音乐播放完毕会响应此函数

     * 参数：完成音乐播放的MediaPlayer 实例

     * 这个监听播放是否完成的监听器，只能针对音乐只播放一次的情况进行监听。如果设置了音乐循环，那么监听器永远都不会监听到音乐是否播放完成！

     */

    @Override

    public void onCompletion(MediaPlayer arg0) {

        if (mediaPlayer == arg0) {

            Log.v("Log---------", "Play Completed");

        }

    }

    @Override

    public void run() {

        while (flag) {

            long start = System.currentTimeMillis();

            myDraw();

            logic();

            long end = System.currentTimeMillis();

            try {

                if (end - start < 50) {

                    Thread.sleep(50 - (end - start));

                }

            } catch (InterruptedException e) {

                e.printStackTrace();

            }

        }

    }

    /**

     * 播放器进度条时间处理方法

     *

     * @param time

     * @return

     */

    public String toTime(int time) {

        time /= 1000;

        int minute = time / 60;

        int second = time % 60;

        minute %= 60;

        return String.format("%02d:%02d", minute, second);

    }

}

MainActivity 类修改如下：

import android.app.Activity;

import android.os.Bundle;

public class MainActivity extends Activity {

    public static MainActivity instance;

    @Override

    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {

        super.onCreate(savedInstanceState);

        instance = this;

        //显示自定义的SurfaceView视图

        setContentView(new MySurfaceView(this));

    }

}

2.SoundPool

SoundPool也能播放一些音乐文件，它和MediaPlayer 之间最大的区别是SoundPool 只能播放小的文件。
Sound 类的构造函数如下：

SoundPool(int maxStreams,int streamType,int srcQuality)
作用：实例化一个SoundPool 实例
第一个参数：允许同时播放的声音最大值
第二个参数：声音类型
第三个参数：声音的品质

SoundPool 类中常用的函数如下：

int load(Context context,int resId,int priority)
作用：加载音乐文件，返回音乐ID(音乐流文件数据)
第一个参数：Context 实例
第二个参数：音乐文件 Id
第三个参数：标识优先考虑的声音。目前使用没有任何效果，只是具备了兼容性价值

int paly(int soundID,float leftVolume,float rightVolume,int priority,int loop,float rate)
作用：音乐播放，播放失败返回0，正常返回非0值
第一个参数：加载后得到音乐文件ID
第二个参数：音量的左声道，范围：0.0 ~ 1.0
第三个参数：音量的右声道，范围：0.0 ~ 1.0
第四个参数：音乐流的优先级，0是最低优先级
第五个参数：音乐的播放次数，-1表示无限循环，0表示正常一次，大于0则表示循环次数
第六个参数：播放速率，取值范围：0.5 ~ 2.0，1.0 表示正常播放

pause(int streamID)
作用：暂停音乐播放
参数：音乐文件加载后的流ID

stop(int streamID)
作用：结束音乐播放
参数：音乐文件加载后的流ID

release()
作用：释放SoundPool 的资源

setLoop(int streamID,int loop)
作用：设置循环次数
第一个参数：音乐文件加载后的流ID
第二个参数：循环次数

setRate(int streamID,float rate)
作用：设置播放速率
第一个参数：音乐文件加载后的流ID
第二个参数：速率值

setVolume(int streamID,float leftVolume,float rightVolume)
作用：设置音量大小
第一个参数：音乐文件加载后的流ID
第二个参数：左声道音量
第三个参数：右声道音量

setPriority(int streamID,int priority)
作用：设置流的优先级
第一个参数：音乐文件加载后的流ID
第二个参数：优先级值

照例通过实例来详细讲解如何使用 SoundPool 。

加载的音乐文件：

新建项目，游戏框架为 SurfaceView 游戏框架，修改 MySurfaceView 类如下：

package com.example.ex4_17;

import android.content.Context;

import android.graphics.Canvas;

import android.graphics.Color;

import android.graphics.Paint;

import android.media.AudioManager;

import android.media.SoundPool;

import android.view.KeyEvent;

import android.view.MotionEvent;

import android.view.SurfaceHolder;

import android.view.SurfaceHolder.Callback;

import android.view.SurfaceView;

public class MySurfaceView extends SurfaceView implements Callback, Runnable {

    private SurfaceHolder sfh;

    private Paint paint;

    private Thread th;

    private boolean flag;

    private Canvas canvas;

    // 声明SoundPool

    private SoundPool sp;

    // 记录长音乐文件id

    private int soundId_long;

    // 记录断短音乐文件id

    private int soundId_short;

    /**

     * SurfaceView初始化函数

     */

    public MySurfaceView(Context context) {

        super(context);

        sfh = this.getHolder();

        sfh.addCallback(this);

        paint = new Paint();

        paint.setColor(Color.WHITE);

        paint.setAntiAlias(true);

        setFocusable(true);

        // 实例SoundPool播放器

        sp = new SoundPool(4, AudioManager.STREAM_MUSIC, 100);

        // 加载音乐文件获取其数据ID

        soundId_long = sp.load(context, R.raw.song_long, 1);

        // 加载音乐文件获取其数据ID

        soundId_short = sp.load(context, R.raw.song_short, 1);

    }

    /**

     * SurfaceView视图创建，响应此函数

     */

    @Override

    public void surfaceCreated(SurfaceHolder holder) {

        flag = true;

        // 实例线程

        th = new Thread(this);

        // 启动线程

        th.start();

    }

    /**

     * 游戏绘图

     */

    public void myDraw() {

        try {

            canvas = sfh.lockCanvas();

            if (canvas != null) {

                canvas.drawColor(Color.WHITE);

                paint.setColor(Color.RED);

                paint.setTextSize(15);

                canvas.drawText("点击导航键的上键：播放断音效", 50, 50, paint);

                canvas.drawText("点击导航键的下键：播放长音效", 50, 80, paint);

            }

        } catch (Exception e) {

            // TODO: handle exception

        } finally {

            if (canvas != null)

                sfh.unlockCanvasAndPost(canvas);

        }

    }

    /**

     * 触屏事件监听

     */

    @Override

    public boolean onTouchEvent(MotionEvent event) {

        return true;

    }

    /**

     * 按键事件监听

     */

    @Override

    public boolean onKeyDown(int keyCode, KeyEvent event) {

        //导航键的上键

        if (keyCode == KeyEvent.KEYCODE_DPAD_UP)

            sp.play(soundId_short, 2, 2, 0, 0, 1);//播放音乐

        //导航键的下键

        else if (keyCode == KeyEvent.KEYCODE_DPAD_DOWN)

            sp.play(soundId_long, 1f, 1f, 0, 0, 1);

        return super.onKeyDown(keyCode, event);

    }

    /**

     * 游戏逻辑

     */

    private void logic() {

    }

    /**

     * SurfaceView视图状态发生改变，响应此函数

     */

    @Override

    public void surfaceChanged(SurfaceHolder holder, int format, int width,

            int height) {

    }

    /**

     * SurfaceView视图消亡时，响应此函数

     */

    @Override

    public void surfaceDestroyed(SurfaceHolder holder) {

        flag = false;

    }

    @Override

    public void run() {

        while (flag) {

            long start = System.currentTimeMillis();

            myDraw();

            logic();

            long end = System.currentTimeMillis();

            try {

                if (end - start < 50) {

                    Thread.sleep(50 - (end - start));

                }

            } catch (InterruptedException e) {

                e.printStackTrace();

            }

        }

    }

}

整个项目的流程很简单，通过判断用户的按键，播放不同的音乐；但是如果音乐文件过大，但是运行项目时会报出如下错误：

错误对应的程序代码是加载长音乐文件生成其数据ID的一行，出现此错误的原因如下：

利用 SoundPool 播放音乐文件，首先都会对需要播放的音乐文件通过函数 int load(Context context,int resId,int priority）进行加载，并且生成对应的音乐数据ID；其生成的数据 ID(int 值)就是整个音乐文件的所有数据，而如果音乐文件过大，其中的音乐流数据文件也远远超过了int 的最大值，所以当程序加载此音乐文件生成对应的数据ID时，会报超过最大值的异常。

3.MediaPlayer 与 SoundPool 优劣分析

3.1 使用MediaPlayer 的优缺点

(1)缺点

资源占用量较高、延迟时间较长、不支持多个音频同时播放等。

除此之外使用 MediaPlayer 进行播放音乐时，尤其是在快速连续播放声音（比如连续猛点按钮）时，会非常明显的出现1～3秒左右的延迟；当然此问题可以使用MediaPlayer.seekTo() 这个方法来解决。

(2)优点

支持很大的音乐文件播放，而且不会同 SoundPool 一样需要加载准备一段时间，MediaPlayer 能及时播放音乐。

3.2 使用SoundPool 的优缺点

(1)缺点

①最大只能申请1M的内存空间，这就意味着用户只能使用一些很短的声音片段，而不能用它来播放歌曲或者游戏背景音乐。

②SoundPool 提供了 pause 和 stop 方法，但建议最好不要轻易使用这些方法，因为它们可能会导致莫名其妙的终止。

③使用SoundPool 时音频格式建议使用OGG格式。如果使用WAV格式的音频文件，在播放的情况下有时会出现异常关闭的情况。

④在使用SoundPool 播放音乐文件的时候，如果在构造中就调用播放函数进行播放音乐，其效果则是没有声音！不是因为函数没有执行，而是SoundPool 需要加载准备时间！当然这个准备时间也很短，不会影响使用，只是程序一运行播放刚开始会没有声音罢了。

(2)优点

支持多个音乐文件同时播放。

通过以上分析可以明显知道，在Android 游戏开发中，游戏背景音乐使用MediaPlayer 肯定比使用SoundPool 要合适；而游戏音效的播放采用SoundPool 则更好，毕竟游戏中肯定会出现多个音效同时进行播放额情况。

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PS：本文由Y灬叶小超原创，如有转载请注明出处，谢谢！

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