SDL游戏编程门篇.docx
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SDL游戏编程门篇
使用SDL打造游戏世界之入门篇
/vc/2005/12/y057433.html
简介 SimpleDirectMediaLayer,简称SDL，是一个自由的跨平台的多媒体开发包，主要通过OpenGL和2D视频帧缓冲（framebuffer）提供对音频、键盘、鼠标、游戏操纵杆（joystick）和3D硬件的底层访问。
它被广泛的应用于MPEG回放软件、模拟器和多个著名游戏中，如获得大奖的《文明：
权倾天下》（Civilization:
CallToPower）的Linux移植版本。
它的官方站点是：
，还有一个非常个性的LOGO（图1）。
在Win32编程中，如果要操纵2D图像，可以选择使用GDI或者DirectDraw，前者速度较慢，而后者是特定针对Microsoft平台的，在非Win32平台上移植会带来很大的麻烦。
这时，你可以选择使用SDL。
SDL支持多种平台：
Linux、Windows,BeOS,MacOSClassic,MacOSX,FreeBSD,OpenBSD,BSD/OS,Solaris,IRIX和QNX，同时也部分支持部分其他平台：
WindowsCE,AmigaOS,Dreamcast,Atari,NetBSD,AIX,OSF/Tru64,RISCOS和SymbianOS。
当然SDL本身是针对2D图像编程的，如果使用到3D编程，那么需要将SDL和OpenGL结合使用。
SDL是用C编写的，但是也支持C++，同时其他多种语言，下面给出了其他语言的SDL的开发包的相关信息：
·Ada
AdaSDL-/adasdl/
·C#
SDL.Net-http:
//cs-
·Eiffel
ewg-
·Erlang
ESDL-/~dgud/esdl/
·Euphoria
SDL_Wrap-_wrap.zip
·Guile
guile-sdl-/guile-sdl/
·Java
JSDL-
sdljava-
·Lisp
CL-SDL-http:
//cl-
SDLforCormanCommonLisp-_sdl.php3
·Lua
luaSDL-http:
//lua-users.org/wiki/LuaModuleLuaSdl
·ML
SDLML-/SDLML.html
OCamlSDL-
·ObjectiveC
SDLOBJC-/sdlobjc/
·Pascal
SDL4Freepascal-
JEDI-SDL--jedi.org/Jedi:
TEAM_SDL_HOME
·Perl
SDLPerl-
·PHP
PHPSDLmodule-
·Pike
Nativelysupported（moduleSDL）-.se/
·Pliant
Pligame-
·Python
PyGame-
·Ruby
Ruby/SDL--u.ac.jp/~ohai/index.en.html
RUDL-
功能
视频
·设置8bpp或更高的任意色彩深度的视频模式。
如果某个模式硬件不支持，可以选择转化为另一模式。
·直接写入线性的图像帧缓冲（framebuffer）。
·用颜色键值（colorkey）或者alpha混合属性创建用于绘图的表面（surface）。
·Surface的blit能自动的转化为目标格式。
blit是优化过的，并能使用硬件加速。
x86平台上有针对MMX优化过的blit。
·硬件加速的blit和fill（填充）操作，如果硬件支持的话。
事件
·提供以下事件：
o应用程序的visibility（可视性）发生改变
o键盘输入
o鼠标输入
o用户要求的退出
·每种事件都能通过SDL_EventState（）关闭或者打开。
·事件经由用户指定的过滤函数再被加入到内部的事件队列。
·线程安全的事件队列。
音频
·设置8位和16位的音频，单声道或者立体声，如果格式硬件不支持，可以选择转换。
·由独立的线程执行音频部分，并提供用户回调（callback）机制。
·设计上考虑到了客户定制的软混音器，但实际上在例程中就包含了一个完整的音频/音乐输出库。
CD音频
·完整的CD音频控制API
线程
·简单的线程创建API
·用于同步的简单的二进制信号量（semaphores）
定时器
·读取已流逝的毫秒数。
·等待指定的毫秒数。
·设置一个10毫秒精度的周期性定时器。
字节序无关
·侦测当前系统的字节序
·快速转换数据的函数
·读写指定字节序的数据
下载
SDL的官方下载地址为-1.2.php,最新版本为1.2.8，分为运行库RuntimeLibrary和开发库DevelopmentLibrary，使用SDL开发需要下载的是后者。
由于SDL支持多平台和多个开发工具如VC6、VisualStudio.NET2003、Dev-C++等等，所以可以根据需要选择合适自己的平台版本。
由于笔者采用VC6给朋友们讲解SDL的使用，因此文章中只介绍了VC6下的安装方式，并使用了一个小例子做说明。
如果您使用其他的平台和工具，请在官方网站上查找相应的说明并按照要求去安装使用。
VC6下SDL的安装和初步使用
首先，我们为所有的工程创建一个文件夹tutorial,将下载的开发库SDL-devel-，并保证如下的文件夹层次（图2）如下：
下面我们打开VisualStudio6.0，开发一个非常简单的小例子。
选择File->New,新建一个工程，选择Win32Application,将工程gp保存为tutorial目录下，如图3所示。
在图4中，保持默认设置，点击Finish。
为了使用SDL，我们需要进行相关的设置，选择Project->Settings...，选择C/C++属性页，在Category中选择CodeGeneration，在Userun-timelibrary中选择DebugMultithreadedDLL，如图5所示。
在Category中选择Preprocessor，在'Additionalincludedirectories'的文本框中填上..\SDL-，如图6所示。
选择Link属性页，在'Object/librarymodules'文本框的首部增加SDLmain.lib和sdl.lib，如图7所示。
仍然是Link属性页，选择Category中的Input，在'Additionallibrarypath'文本框中填写..\SDL-，如图8所示。
这样我们就完成了编程前的设置工作，不过这是针对Debug版本的，如果要设置Release版本，需要选择Build->SetActiveConfiguration,选择Release，然后再次如上配置一次。
下面我们正式开始编程，将E:
\tutorial\SDL-，然后给gp工程增加一个C++文件main.cpp。
如图9所示。
将以下代码拷贝到main.cpp并保存。
Copycode
#include
#ifdefined（_MSC_VER）
#include"SDL.h"
#else
#include"SDL/SDL.h"
#endif
SDL_Surface*screen;
voidrender（）
{
//独占资源，将surface锁定
if（SDL_MUSTLOCK（screen））
if（SDL_LockSurface（screen）<0）
return;
//获取当前时间，以毫秒计时
inttick=SDL_GetTicks（）;
//声明变量
inti,j,yofs,ofs;
//对窗口进行绘制
yofs=0;
for（i=0;i<480;i++）
{
for（j=0,ofs=yofs;j<640;j++,ofs++）
{
（（unsignedint*）screen->pixels）[ofs]=i*i+j*j+tick;
}
yofs+=screen->pitch/4;
}
//解除锁定
if（SDL_MUSTLOCK（screen））
SDL_UnlockSurface（screen）;
//使用SDL对窗口进行更新
SDL_UpdateRect（screen,0,0,640,480）;
}
//Entrypoint
intmain（intargc,char*argv[]）
{
//初始化SDL子系统，这里只对视频进行初始化
if（SDL_Init（SDL_INIT_VIDEO）<0）
{
fprintf（stderr,"UnabletoinitSDL:
%s\n",SDL_GetError（））;
exit
（1）;
}
//注册SDL_Quit，当退出时调用，使得退出时程序自动清理
atexit（SDL_Quit）;
//使用32位象素创建640x480的窗口
screen=SDL_SetVideoMode（640,480,32,SDL_SWSURFACE）;
//若失败，则退出
if（screen==NULL）
{
fprintf（stderr,"Unabletoset640x480video:
%s\n",SDL_GetError（））;
exit
（1）;
}
//主循环
while
（1）
{
//Renderstuff
render（）;
//SDL中的事件轮询机制
SDL_Eventevent;
while（SDL_PollEvent（&event））
{
//对消息进行处理
switch（event.type）
{
//如果按下某键的消息响应
caseSDL_KEYDOWN:
break;
//如果某键按下后弹起的消息响应
caseSDL_KEYUP:
//若按下ESC键，则退出
if（==SDLK_ESCAPE）
return0;
break;
//退出消息响应
caseSDL_QUIT:
return（0）;
}
}
}
return0;
}
对工程gp进行编译，可以看看动态水波纹的效果了:
）如图10所示。
如果你能够看到图10中的美丽动态窗口，那么恭喜你，你可以开始漫游SDL的精彩世界了。
下面我们将正式开始我们的SDL之旅。
简单的象素绘制
下文从使用SDL的编程函数开始，介绍了如何使用SDL在屏幕上进行象素绘制的基本知识，并给出了一个简单的例子。
如果要在VC中用SDL库，必须在源文件头部包含以下头文件：
#include“SDL.h”
初始化SDL是通过SDL_Init（）函数来实现的。
如果初始化失败，函数返回值为0。
函数只接受初始化对象作为参数。
如果要初始化视频屏幕，传入常数SDL_INIT_VIDEO作为参数；初始化音频，传入常数SDL_INIT_AUDIO；如果同时初始化视频和音频，传入SDL_INIT_VIDEO|SDL_INIT_AUDIO。
其它还有一些量可以传入作为参数的（如果同时传入多个量要使用|将它们隔开）：
SDL_INIT_TIMER
SDL_INIT_AUDIO
SDL_INIT_VIDEO
SDL_INIT_CDROM
SDL_INIT_JOYSTICK
SDL_INIT_NOPARACHUATE
SDL_INIT_EVENTTHREAD
SDL_INIT_EVERYTHING
如果我们要初始化，可以使用如下语句：
if（SDL_Init（SDL_INIT_VIDEO|SDL_INIT_AUDIO）<0）
{
printf（“UnabletoinitSDL:
%s\n”,SDL_GetError（））;
return1;
}
如果初始化失败，则函数SDL_GetError（）返回关于错误的一个字符串提示信息。
当从你的C++语句返回时，记住使用SDL_Quit（）进行程序的清理工作，否则就会出现奇怪的现象。
可以使用如下语句进行描述：
atexit（SDL_Quit）;
这样的话就不需要在main函数中每个return语句前加入SDL_Quit（）了。
在SDL中你可以拥有多个surface，每件物体都是一个surface。
你可以在一个surface上进行绘图或者在其他surface上绘制另外一个surface。
程序中一个surface的表示即为指向结构SDL_Surface的指针。
如果要获得一个surface只要如下定义：
SDL_Surface*screen;
如果需要对screen所指向的surface上进行绘图，你可以使用函数SDL_SetVideoMode（）来设置屏幕分辨率：
screen=SDL_SetVideoMode（640,480,32,SDL_HWSURFACE|SDL_DOUBLEBUF）;
前三个参数分别为屏幕宽度，高度和屏幕上的每象素包含的位数（bitsperpixel,BPP）。
如果填入0则SDL自动选择最合适的BPP。
第四个参数用来给出某些特殊标志位。
如果要在屏幕上进行图形绘制就必须使用SDL_HWSURFACE或者SDL_SWSURFACE。
以下给出了一个你可以指定的标志位：
SDL_SWSURFACE:
在系统内存中创建视频Surface
SDL_HWSURFACE:
在视频内存中创建视频Surface
SDL_ASYNCBLIT:
允许在显示surface上使用异步更新。
在单CPU机器上会变慢，但在SMP系统上会有显著的性能提升。
SDL_ANYFORMAT:
一般的，如果指定位数的bpp不可用，那么SDL就会模拟使用阴影surface。
如果传入SDL_ANYFORMAT就会阻止这样做，并且不管色深强制使用视频surface。
SDL_HWPALETTE:
给予SDL特许的画盘的访问权，使用这个标志位就不需要总是使用SDL_SetColors或者SDL_SetPalette来获取所需的颜色。
SDL_DOUBLEBUF:
允许硬件双缓冲；只是和SDL_HWSURFACE一起使用时比较有用。
调用SDL_Flip将会flip整个缓冲并且更新屏幕。
所有的绘制将会在当前未显示的surface上发生。
如果双缓冲被允许，那么SDL_Flip将会对整个屏幕进行SDL_UpdateRect操作。
SDL_FULLSCREEN:
SDL将会尝试使用全屏模式。
如果硬件分辨率的调整由于某种情况无法完成，那么下一个稍高的分辨率将会被使用，并且显示窗口将会处于一个黑色背景的中央。
SDL_OPENGL:
创建一个OPENGLrenderingcontext。
使用前必须已经使用SDL_GL_SetAttribute对OpenGL视频属性进行设置。
SDL_OPENGLBLIT:
和上一个选项一样创建一个OPENGLrenderingcontext,但是允许使用正常的blitting操作。
SDL_RESIZABLE;创建一个可伸缩大小的窗口。
当用户调整窗口大小时，将会触发一个SDL_VIDEORESIZE事件，SDL_SetVideoMode将会使用新大小作为参数再次被调用。
SDL_NOFRAME:
如果可以的话，SDL_NOFRAME将会创建出一个没有标题栏和边界修饰的窗口，全屏方式自动设置此标志位。
建议使用SDL_HWSURFACE|SDL_DOUBLEBUF，如果出现错误可以尝试使用SDL_SWSURFACE。
SDL_SetVideoMode如果操作成功，则返回一个指向SDL_Surface的指针，否则的话返回NULL。
可以使用如下语句检查发生的错误：
If（screen==NULL）
{
printf（“Unabletoset640x480video:
%s\n”,SDL_GetError（））;
return1;
}
以上介绍了如何对SDL进行初始化，下面可以开始绘制了。
但是还有一些需要注意的关键地方，首先是一些SDL使用的容易让人产生迷惑的数据类型：
Uint8–相当于unsignedchar
Uint16–16位（2字节）unsignedinteger
Uint32–32位（4字节）unsignedinteger
Uint64-64位（8字节）unsignedinteger
Sint8–相当于signedchar
Sint16–16位（2字节）signedinteger
Sint32–32位（4字节）signedinteger
Sint64-64位（8字节）signedinteger
还有，有的时候如果初始化出现错误，没必要完全退出。
例如当初始化了SDL_INIT_VIDEO而没有初始化SDL_INIT_AUDIO，那么你可以继续这个错误只是没有音频而已。
要检查是否音频初始化是否成功，可以使用SDL_WasInit（）函数来检查。
下面是一个例子：
Uint32init=SDL_WasInit（SDL_INIT_AUDIO）;
If（init&SDL_INIT_AUDIO）
{
sound=1;
}else{
sound=0;
}
你可以在程序初始化的某些地方加入以上语句。
以下是SDL介绍中进行象素绘制的语句，可以暂时不需要完全了解其中的意思：
voidDrawPixel（SDL_Surface*screen,intx,inty,Uint8R,Uint8G,Uint8B）
{
Uint32color=SDL_MapRGB（screen->format,R,G,B）;
switch（screen->format->BytesPerPixel）
{
case1:
//Assuming8-bpp
{
Uint8*bufp;
bufp=（Uint8*）screen->pixels+y*screen->pitch+x;
*bufp=color;
}
break;
case2:
//Probably15-bppor16-bpp
{
Uint16*bufp;
bufp=（Uint16*）screen->pixels+y*screen->pitch/2+x;
*bufp=color;
}
break;
case3:
//Slow24-bppmode,usuallynotused
{
Uint8*bufp;
bufp=（Uint8*）screen->pixels+y*screen->pitch+x*3;
if（SDL_BYTEORDER==SDL_LIL_ENDIAN）
{
bufp[0]=color;
bufp[1]=color>>8;
bufp[2]=color>>16;
}else{
bufp[2]=color;
bufp[1]=color>>8;
bufp[0]=color>>16;
}
}
break;
case4:
//Probably32-bpp
{
Uint32*bufp;
bufp=（Uint32*）screen->pixels+y*screen->pitch/4+x;
*bufp=color;
}
break;
}
}
通过这个函数，可以传递给surface要绘制的点的（x,y）坐标和RGB值。
同时，由于绘制的屏幕不能同时接受两个函数的同时操作，我们需要其他两个辅助函数，用于在绘制前对屏幕进行锁定，以及在绘制完成之后解除锁定。
这两个工作一般由SDL_MUSTLOK（SDL_Surface*screen）和SDL_UnlockSurface（SDL_Surface*screen）完成。
使用如下两个自定义的函数会更加简单：
voidSlock（SDL_Surface*screen）
{
if（SDL_MUSTLOCK（screen））
{
if（SDL_LockSurface（screen）<0）
{
return;
}
}
}
voidSulock（SDL_Surface*screen）
{
if（SDL_MUSTLOCK（screen））
{
SDL_UnlockSurface（screen）;
}
}
这样，我们可以得到一个简单的主程序框架如下：
#include
#include
#include"SDL.h"
//Thefunctionsarenotshowntosavespace
voidDrawPixel（SDL_Surface*screen,intx,inty,Uint8R,Uint8G,Uint8B）;
voidSlock（SDL_Surface*screen）;
void
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