我们要做一款打飞机游戏,里面有飞机图片、背景图片、飞机音效、碰撞音效等等非常多的素材。如果将这些资源都放置在一个目录下,将会变得非常混乱。如果按照素材内容来划分目录,程序读取的效率就不高,所以我们需要将这些素材打包在一个资源包内,然后将每个素材都放置在一个虚拟目录内。
因此,今天我们就来如何制作讲解资源包。简单来说,所谓的资源包,就是将游戏的所有资源和素材,进行打包分类,并且进行资源整合,亦或将资源和素材进行压缩,减少游戏体积。
我总结了一下,可以从这三个角度来理解什么是资源包。
资源包是一种将游戏的资源和素材进行分类、梳理,并且打包的一种包裹。
资源包可以用来压缩游戏资源和素材,减少游戏体积。
资源包里存在任何可能性,比如它可以包含图片文件、模型文件、音频文件、脚本文件等等,具体要看游戏开发人员的配置需求,来决定资源包里的内容。
现在很多游戏公司都不会编写特殊的资源包格式。因为设计一种资源包格式,需要经过一系列复杂的动作,包括包头、包身和包尾。
关于这个格式的设计,一会儿我会给你仔细分析。因为,和我们自定义网络协议包一样,一个好的资源包,能够很方便进行解包、打包、删除文件、插入文件的操作,以及游戏的在线更新、补丁更新、资源包的解包、打包、删除、插入、更新文件等操作。
而一个好的资源包格式,不会占用主程序大量的时间。因为在游戏中,需要直接读取包文件里面的内容。
比如我们之前在Pygame中读取的图片文件,在包裹格式中,可能会这么写伪代码:
load.image(‘package.pack/plane.png’)
其中package.pack就是包裹,plane.png是存在在包裹里面的其中一幅图片文件。这样,打了包裹后的文件,就不会污染目录。一般一个包裹文件中存在大量资源,而我们只要按照包裹路径读取就可以了。
如果不编写特殊的资源包格式,那应该怎么制作资源包呢?答案是,使用现成的压缩软件库,进行打包压缩,直接在程序内使用。比如我们最常用的zip文件、rar文件,都是可以拿来做资源包文件的。在Python中有内置zip模块,可以直接读取zip文件。我们可以直接在Pygame中结合zip模块进行编程。
我们要讲解的是资源包的制作,我将会用一种较为通用和简单易懂的方法,解释资源包都包含哪些内容,同时让你理解资源包是怎么制作的。
首先,从编程的格式来理解资源包,你需要了解下列这些内容。
资源包头,是一种标记,存放在包裹里最开始的几个字节,一般是2~4个字节。资源包头可以用来辨别这个资源包是哪个公司出品的。例如我后面准备举的一个例子,这里面就有INFO这样的标记,INFO可能是这家游戏公司的名字或者是缩写等等。
资源包版本,这个不是必须的。如果考虑到一款游戏各个版本之间变化很大,未来可能会修改资源包的格式,那么这个时候就需要版本号。版本号一般会使用2个字节的short类型来存储,或者直接用十六进制编辑器能看明白的字符串,来代表版本号,比如用10表示1.0。所以,结合资源包头,我们现在所看到的结构是INFO10。
资源包是否进行压缩,这个也不是必需的,但是有一些资源包会说明白,究竟是不是压缩资源包。如果是压缩就是1,不是压缩就是0。至于压缩格式,一般在编程的时候,就会指定清楚,不需要特别说明在资源包内。
资源包的目录结构以及素材名文件名偏移量,资源包内的目录结构都是虚拟的,所以你可以定义在资源包内类似于/game/res这样的目录结构。但是事实上,这只是方便程序调用,事实上目录是不存在的,这是一种只存在在包裹内的虚拟目录。
然后,我们需要规定素材的文件名和偏移量。比如/game/res/background.jpg。这是告诉我们在/game/res虚拟目录下,拥有background.jpg这个文件。随后需要告诉程序偏移量是多少,一般是存储4个字节的整型数字。
到目前为止,资源包的格式看起来可能是这样的:
INFO100/game/res/background.jpg,[四个字节的偏移量]
在这里,我们看到,偏移量之前多加了一个逗号“,”。这是一个分隔符,也就是告诉程序,这一段在哪里结束。
随后是四个字节的偏移量。所谓的偏移量,就是告诉程序,你要到这个包裹的第几个字节去寻找这个文件的具体内容。
资源包的素材本体。每个本体都可能是一个二进制文件、文本文件或其他任何文件。这些文件的文件名在资源包的素材文件名中都被定义好了。在资源包的素材本体中,我们可能会碰到各种各样的二进制字符,那么我们怎么知道这些素材是从哪里开始哪里结束的呢?
资源包的素材长度,规定素材的长度有两种方法,一种方法是在定义资源包的目录结构以及素材偏移量的时候,再加上一个素材长度,也是四个字节的整型数字。这种方法的好处是,不需要添加某个分隔符告诉程序,这个素材的本体到这里结束。第二种方法是在本体结束的位置添加分隔符,比如一个逗号或者分隔符号|。这种方法的好处是,不需要知道文件长度是多少。但是坏处是,分割符号可能会和素材本体重叠。
比如素材的本体是个二进制文件,分隔符比如是!@#$,素材的本体里面也存在!@#$这样的内容,这样的情况下,就会出现读取中断,因为程序以为素材内的!@#$就是结束符号,事实上这只是素材本身的内容而已。
我们来看一个完整的资源包,大概是什么样子的。
[资源包头][版本号][是否压缩][资源包目录/素材文件名A][文件A偏移量][文件A长度]…[资源包目录/素材文件名N][文件N偏移量][文件N长度][素材A本体]….[素材N本体][结束符]
了解了资源包的格式内容,我们可以很方便地利用Python或者C语言等来编写相应格式的资源包。
我来给这部分做一个总结:
资源包的存在,有两个目的,一是让游戏目录干净整洁,不然看上去都是乱七八糟的图片和各种配置,二是让游戏程序能更快地从内存中读取游戏资源制作的包裹文件,加速游戏的运行效率。这个包裹文件中含有虚拟目录、资源、资源位置、资源名字等等信息。我们不需要从文件目录中去读取单一文件,只需要从内存中载入的资源包中取出某个文件即可。
每一个游戏几乎都有保存和载入的机制。首先你需要知道,只有保存了数据,我们才能载入数据。那么游戏的保存机制是怎么做的呢?
事实上,游戏的保存和游戏的地图编辑器中保存地图的原理,可以说是异曲同工。如果一个游戏中,有地图、坐标、人物、装备、分数,这些都需要被记录下来,那么我们不可能将地图、坐标、人物、装备、分数等全部转换成二进制文件记录下来。那应该怎么做呢?
首先,如果是记录地图,有地图1或者地图2,我们只需要记录地图的ID就好了。假如是地图2,坐标是(x,y)。人物只需要记录人物的ID,再关联到人物。一个游戏中,玩家建立了一个人物角色,就会将这个人物角色进行保存,不至于丢失人物角色。所以,在读取游戏的时候,需要先读取人物角色,再读取保存的游戏内容。
至于分数就很好记录了,记录分数其实就是记录数字,所以记录起来会很方便。
那么装备呢?如果是装备,一般会将装备的所有内容记录下来,如果做得精致的游戏,还会将地图中那些掉落的装备和死去的NPC进行记录。
还有一种做法是,将游戏保存的文件直接导出成一个脚本文件,以后每次读取数据就只需要使用程序读取脚本就可以了。
今天我讲解了资源包的制作以及游戏进度的保存,你需要你记住这些内容。
给你留一个小思考题吧。
在《GTA》中,汽车会有不同程度的损毁,当你保存完游戏重新进入的时候,汽车又复原了,请问这是为什么呢?
欢迎留言说出你的看法。我在下一节的挑战中等你!
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