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開始使用 GameActivity Android Game Development Kit 提供的一項工具

本指南說明如何設定及整合 GameActivity，並處理 Android 遊戲中的事件。

GameActivity 能簡化重要 API 的使用流程，協助將 C 或 C++ 遊戲發布到 Android 平台。我們原先建議在遊戲中使用 NativeActivity 類別，但現在建議改為使用 GameActivity，後者能回溯相容至 API 級別 19。

如需整合 GameActivity 的示例，請前往 games-samples 存放區。

事前準備

請查看 GameActivity 發布位置，取得發行版。

設定版本

在 Android 中，Activity 不僅是遊戲的進入點，也提供可呈現內容的 Window。許多遊戲會採用自己的 Java 或 Kotlin 類別來擴充這個 Activity，以打破 NativeActivity 的限制，同時使用 JNI 程式碼橋接至其 C 或 C++ 遊戲程式碼。

GameActivity 提供下列功能：

沿用 AppCompatActivity 設定，您可以使用 Android Jetpack 架構元件。
算繪為 SurfaceView，方便您與任何其他 Android UI 元素互動。
處理 Java 活動事件。允許任何 Android UI 元素 (例如 EditText、WebView 或 Ad)，使用 C 介面整合至您的遊戲。
提供類似 NativeActivity 和 android_native_app_glue 程式庫的 C API。

GameActivity 的發行格式為 Android ARchive (AAR)。這個 AAR 包含您在 AndroidManifest.xml 中使用的 Java 類別，以及連結 GameActivity Java 端與應用程式 C/C++ 實作項目的 C 和 C++ 原始碼。如果使用 GameActivity 1.2.2 以上版本，即可取得 C/C++ 靜態程式庫。如果適用，建議您優先使用靜態資料庫，不要使用原始碼。

請在建構程序中透過 Prefab 附上這些來源檔案或靜態程式庫，將原生資料庫和原始碼提供給 CMake 專案或 NDK 建構系統。

按照 Jetpack Android 遊戲頁面上的操作說明，將 GameActivity 程式庫依附元件新增至遊戲的 build.gradle 檔案。
透過 Android 外掛程式 (AGP) 4.1 以上版本執行下列操作，即可啟用 Prefab：
- 將以下內容加入模組 build.gradle 檔案的 android 區塊：
```
buildFeatures {
    prefab true
}
```
- 選擇 Prefab 版本，將其設為 gradle.properties 檔案：
```
android.prefabVersion=2.0.0
```
如果使用較舊的 AGP 版本，請按照 Prefab 說明文件取得相對應的設定操作說明。
將 C/C++ 靜態程式庫或 C/++ 原始碼匯入專案，如下所示。
靜態資料庫
在專案的 CMakeLists.txt 檔案中，將 game-activity 靜態資料庫匯入 game-activity_static prefab 模組中：
```
find_package(game-activity REQUIRED CONFIG)
target_link_libraries(${PROJECT_NAME} PUBLIC log android
game-activity::game-activity_static)
```
原始碼
在專案的 CMakeLists.txt 檔案中匯入 game-activity 套件，並將該套件加入目標。game-activity 套件需要 libandroid.so，所以若沒有的話，也必須加以匯入。
```
find_package(game-activity REQUIRED CONFIG)
...
target_link_libraries(... android game-activity::game-activity)
```
此外，在專案的 CmakeLists.txt 中加入下列檔案： GameActivity.cpp、GameTextInput.cpp和android_native_app_glue.c。

Android 如何啟動活動

Android 系統會叫用與活動生命週期特定階段相對應的回呼方法，執行活動例項中的程式碼。為了讓 Android 系統啟動活動和遊戲，您需要在 Android 資訊清單中以適當的屬性宣告活動。詳情請參閱「活動簡介」一節。

Android 資訊清單

每個應用程式專案都必須在專案來源集的根目錄中有一個 AndroidManifest.xml 檔案。資訊清單檔案會將您應用程式的基本資訊提供給 Android 建構工具、Android 作業系統和 Google Play。其中包括：

套件名稱和應用程式 ID，可明確識別 Google Play 上的遊戲。
應用程式元件，例如活動、服務、廣播接收器和內容供應者。
權限，可存取系統或其他應用程式受保護的部分。
裝置相容性，可指定遊戲的硬體和軟體需求。
GameActivity 和 NativeActivity 的原生資料庫名稱 (預設為 libmain.so)。

在遊戲中實作 GameActivity

建立或識別主要活動 Java 類別 (在 AndroidManifest.xml 檔案的 activity 元素中指定的類別)。變更這個類別，以透過 com.google.androidgamesdk 套件擴充 GameActivity：
```
import com.google.androidgamesdk.GameActivity;

public class YourGameActivity extends GameActivity { ... }
```

確保您的原生資料庫在開始時使用靜態區塊載入：

public class EndlessTunnelActivity extends GameActivity {
  static {
    // Load the native library.
    // The name "android-game" depends on your CMake configuration, must be
    // consistent here and inside AndroidManifect.xml
    System.loadLibrary("android-game");
  }
  ...
}

如果資料庫名稱並非預設名稱 (libmain.so)，請將原生資料庫新增至 AndroidManifest.xml：
```
<meta-data android:name="android.app.lib_name"
 android:value="android-game" />
```

實作 android_main

android_native_app_glue 程式庫是原始碼程式庫，您的遊戲會在不同的執行緒中管理 GameActivity 生命週期事件，以免受到主執行緒的封鎖。使用程式庫時註冊回呼來處理生命週期事件，例如觸控輸入事件。GameActivity 封存檔案包含其自身的 android_native_app_glue 程式庫版本，因此無法使用 NDK 版本中包含的版本。如果您的遊戲使用的是 NDK 中包含的 android_native_app_glue 程式庫，請切換至 GameActivity 版本。

將 android_native_app_glue 程式庫原始碼新增至專案後，即會與 GameActivity 建立連結。實作名為 android_main 的函式，這個函式是由程式庫呼叫，並用來當做遊戲的進入點。系統會傳遞稱為 android_app 的結構。這可能會因遊戲和引擎而異。範例如下：
```
#include <game-activity/native_app_glue/android_native_app_glue.h>

extern "C" {
    void android_main(struct android_app* state);
};

void android_main(struct android_app* app) {
    NativeEngine *engine = new NativeEngine(app);
    engine->GameLoop();
    delete engine;
}
```

處理主要遊戲迴圈中的 android_app，例如輪詢及處理 NativeAppGlueAppCmd 中定義的應用程式週期事件。舉例來說，下列程式碼片段會將 _hand_cmd_proxy 函式註冊為 NativeAppGlueAppCmd 處理常式，然後輪詢應用程式週期事件，並傳送至已註冊的處理常式 (位於 android_app::onAppCmd) 進行處理：

void NativeEngine::GameLoop() {
  mApp->userData = this;
  mApp->onAppCmd = _handle_cmd_proxy;  // register your command handler.
  mApp->textInputState = 0;

  while (1) {
    int events;
    struct android_poll_source* source;

    // If not animating, block until we get an event;
    // If animating, don't block.
    while ((ALooper_pollAll(IsAnimating() ? 0 : -1, NULL, &events,
      (void **) &source)) >= 0) {
        if (source != NULL) {
            // process events, native_app_glue internally sends the outstanding
            // application lifecycle events to mApp->onAppCmd.
            source->process(source->app, source);
        }
        if (mApp->destroyRequested) {
            return;
        }
    }
    if (IsAnimating()) {
        DoFrame();
    }
  }
}

如要進一步瞭解，請參閱 Endless Tunnel 的實作說明 NDK 範例。主要差異在於處理事件的方式，如下一節所示。

處理事件

為了讓輸入事件傳到應用程式，請使用 android_app_set_motion_event_filter 和 android_app_set_key_event_filter 建立及註冊事件篩選器。根據預設，native_app_glue 程式庫只接受來自 SOURCE_TOUCHSCREEN 輸入內容的動作事件。如要瞭解詳情，請務必查看參考資料文件以及 android_native_app_glue 實作程式碼。

如要處理輸入事件，請在遊戲迴圈中使用 android_app_swap_input_buffers() 取得指向 android_input_buffer 的參照。這包含上次輪詢以來發生過的動作事件和重要事件，所含事件數分別儲存在 motionEventsCount 和 keyEventsCount 中。

疊代並處理遊戲迴圈中的各個事件。在這個範例中，以下程式碼會疊代 motionEvents，並透過 handle_event 進行處理：

android_input_buffer* inputBuffer = android_app_swap_input_buffers(app);
if (inputBuffer && inputBuffer->motionEventsCount) {
    for (uint64_t i = 0; i < inputBuffer->motionEventsCount; ++i) {
        GameActivityMotionEvent* motionEvent = &inputBuffer->motionEvents[i];

        if (motionEvent->pointerCount > 0) {
            const int action = motionEvent->action;
            const int actionMasked = action & AMOTION_EVENT_ACTION_MASK;
            // Initialize pointerIndex to the max size, we only cook an
            // event at the end of the function if pointerIndex is set to a valid index range
            uint32_t pointerIndex = GAMEACTIVITY_MAX_NUM_POINTERS_IN_MOTION_EVENT;
            struct CookedEvent ev;
            memset(&ev, 0, sizeof(ev));
            ev.motionIsOnScreen = motionEvent->source == AINPUT_SOURCE_TOUCHSCREEN;
            if (ev.motionIsOnScreen) {
                // use screen size as the motion range
                ev.motionMinX = 0.0f;
                ev.motionMaxX = SceneManager::GetInstance()->GetScreenWidth();
                ev.motionMinY = 0.0f;
                ev.motionMaxY = SceneManager::GetInstance()->GetScreenHeight();
            }

            switch (actionMasked) {
                case AMOTION_EVENT_ACTION_DOWN:
                    pointerIndex = 0;
                    ev.type = COOKED_EVENT_TYPE_POINTER_DOWN;
                    break;
                case AMOTION_EVENT_ACTION_POINTER_DOWN:
                    pointerIndex = ((action & AMOTION_EVENT_ACTION_POINTER_INDEX_MASK)
                                   >> AMOTION_EVENT_ACTION_POINTER_INDEX_SHIFT);
                    ev.type = COOKED_EVENT_TYPE_POINTER_DOWN;
                    break;
                case AMOTION_EVENT_ACTION_UP:
                    pointerIndex = 0;
                    ev.type = COOKED_EVENT_TYPE_POINTER_UP;
                    break;
                case AMOTION_EVENT_ACTION_POINTER_UP:
                    pointerIndex = ((action & AMOTION_EVENT_ACTION_POINTER_INDEX_MASK)
                                   >> AMOTION_EVENT_ACTION_POINTER_INDEX_SHIFT);
                    ev.type = COOKED_EVENT_TYPE_POINTER_UP;
                    break;
                case AMOTION_EVENT_ACTION_MOVE: {
                    // Move includes all active pointers, so loop and process them here,
                    // we do not set pointerIndex since we are cooking the events in
                    // this loop rather than at the bottom of the function
                    ev.type = COOKED_EVENT_TYPE_POINTER_MOVE;
                    for (uint32_t i = 0; i < motionEvent->pointerCount; ++i) {
                        _cookEventForPointerIndex(motionEvent, callback, ev, i);
                    }
                    break;
                }
                default:
                    break;
            }

            // Only cook an event if we set the pointerIndex to a valid range, note that
            // move events cook above in the switch statement.
            if (pointerIndex != GAMEACTIVITY_MAX_NUM_POINTERS_IN_MOTION_EVENT) {
                _cookEventForPointerIndex(motionEvent, callback,
                                          ev, pointerIndex);
            }
        }
    }
    android_app_clear_motion_events(inputBuffer);
}

詳情請參閱 GitHub 範例實作 _cookEventForPointerIndex() 和其他程式碼相關函式

完成後，請記得清除剛處理的事件佇列：
```
android_app_clear_motion_events(mApp);
```

其他資源

如要進一步瞭解 GameActivity，請參閱以下說明：

如要向 GameActivity 回報錯誤或要求新功能，請使用 GameActivity Issue Tracker。