Cocos2d - x 中 Director 类学习笔记

一、前言

在 Cocos2d - x 游戏开发里，Director类就像电影拍摄中的导演，是整个游戏引擎的“总指挥” ，它掌管着游戏的场景切换、生命周期控制、配置信息访问等关键流程。下面我们结合理论和代码示例，详细学习Director类 。

二、Director 类的概念与角色

（一）类比理解

Director类对应电影拍摄中导演的概念，是 Cocos2d - x 引擎中的“总指挥”。就像导演把控电影的拍摄流程、场景切换、节奏把控等，Director类负责管理游戏的场景流程、游戏的暂停/继续/停止，以及访问引擎配置信息、坐标转换等核心工作。

（二）典型游戏流程中的作用（结合流程实例）

一个典型游戏流程一般包含故事介绍、功能菜单、游戏场景、剧情（插入剧情、胜利/失败剧情 ）、高分排名等环节，流程如下：

graph TD
    A[故事介绍] --> B[功能菜单]
    B --> C[游戏场景1]
    C --> D[插入剧情]
    D --> E[游戏场景2]
    E --> F[胜利剧情]
    E --> G[失败剧情]
    G --> C
    F --> H[高分排名]
    B --> H

Director类在这个流程中，负责调度各个环节的切换，比如从功能菜单进入游戏场景、从游戏场景根据剧情走向（胜利/失败）切换到对应剧情展示，再到高分排名，以及支持从高分排名等环节回到功能菜单重新开始等，把控着游戏流程的流转。

三、Director 类的继承关系

Director类的继承体系为：Ref → Director → DisplayLinkDirector 。

• Ref是 Cocos2d - x 中用于内存管理的基础类，提供了引用计数等机制，Director类继承它来进行合理的内存管控。
• DisplayLinkDirector是具体实现相关功能的子类，不同平台（如 iOS、Android 等）可能基于它做适配，不过我们日常开发中，主要直接使用Director类提供的接口。

四、Director 类的职责

（一）访问和切换场景

这是Director类最核心的职责之一，游戏中不同玩法、不同界面都对应不同场景（Scene），Director负责场景的加载、显示以及场景之间的切换。

（二）访问 Cocos2d - x 的配置信息

可以通过Director类获取引擎的一些配置参数，比如屏幕分辨率相关配置、渲染相关设置等，辅助我们进行游戏的适配和优化。

（三）暂停、继续和停止游戏

控制游戏的运行状态，比如游戏切到后台时暂停（stopAnimation ），回到前台时继续（startAnimation ），游戏结束时停止（end ）等，管理游戏的生命周期。

（四）转换坐标

在游戏开发中，涉及到不同坐标系统（比如世界坐标、屏幕坐标 ），Director类提供方法帮助我们进行坐标转换，确保节点在正确的位置显示和交互。

五、Director 类的使用（代码示例 + 注释）

（一）环境说明

以下代码基于 Cocos2d - x 框架，使用 C++ 语言，在 Visual Studio 等支持 C++ 开发的 IDE 中进行编写和运行，示例围绕一个简单的多场景切换游戏展开。

（二）访问场景（runWithScene）

runWithScene方法用于启动游戏时设置第一个场景，游戏启动后，这个场景会作为初始场景显示。

#include "cocos2d.h"
USING_NS_CC;

// 假设我们有一个 HelloWorld 场景类，继承自 Scene
class HelloWorld : public Scene {
public:
    static Scene* createScene() {
        return HelloWorld::create();
    }
    virtual bool init() {
        if (!Scene::init()) {
            return false;
        }
        // 这里可以添加场景内的节点，比如标签、精灵等
        auto label = Label::createWithTTF("Hello World", "fonts/Marker Felt.ttf", 24);
        if (label) {
            label->setPosition(Vec2(visibleSize.width / 2, visibleSize.height / 2));
            this->addChild(label);
        }
        return true;
    }
};

// AppDelegate.cpp 中应用启动相关代码
bool AppDelegate::applicationDidFinishLaunching() {
    // 初始化 Director
    auto director = Director::getInstance();
    auto glview = director->getOpenGLView();
    if (!glview) {
        // 创建 OpenGL 视图，不同平台适配，这里以 Windows 等桌面平台为例
        glview = GLViewImpl::createWithRect("MyGame", Rect(0, 0, 800, 600));
        director->setOpenGLView(glview);
    }

    // 开启显示 FPS（每秒帧数），方便调试性能
    director->setDisplayStats(true);
    // 设置游戏帧率，这里设置为 60 帧每秒
    director->setAnimationInterval(1.0f / 60);

    // 创建初始场景并运行，使用 runWithScene
    auto scene = HelloWorld::createScene();
    director->runWithScene(scene);

    return true;
}

代码注释：

• 首先定义了HelloWorld场景类，createScene静态方法用于创建场景实例，init方法初始化场景内容，添加了一个显示“Hello World”的标签。
• 在AppDelegate.cpp的applicationDidFinishLaunching方法中，先初始化Director和 OpenGL 视图，然后配置显示 FPS 和帧率，最后通过director->runWithScene(scene)将HelloWorld场景设置为初始运行的场景，游戏启动后就会显示该场景。

（三）替换场景（replaceScene）

当游戏需要从一个场景切换到另一个场景时（比如从游戏场景切换到胜利剧情场景 ），可以使用replaceScene方法，它会销毁当前场景并替换为新场景。

// 假设我们有另一个场景类 HelloWorldScene2，代表另一个场景（比如胜利剧情场景等）
class HelloWorldScene2 : public Scene {
public:
    static Scene* createScene() {
        return HelloWorldScene2::create();
    }
    virtual bool init() {
        if (!Scene::init()) {
            return false;
        }
        auto label = Label::createWithTTF("Hello World2", "fonts/Marker Felt.ttf", 24);
        if (label) {
            label->setPosition(Vec2(visibleSize.width / 2, visibleSize.height / 2));
            this->addChild(label);
        }
        // 添加一个菜单按钮，点击按钮切换场景
        auto menuItem = MenuItemImage::create(
            "CloseNormal.png",
            "CloseSelected.png",
            CC_CALLBACK_1(HelloWorldScene2::menuCloseCallback, this));
        auto menu = Menu::create(menuItem, NULL);
        menu->setPosition(Vec2(visibleSize.width - menuItem->getContentSize().width / 2, menuItem->getContentSize().height / 2));
        this->addChild(menu, 1);
        return true;
    }
    void menuCloseCallback(Ref* pSender) {
        // 使用 replaceScene 切换回 HelloWorld 场景
        auto newScene = HelloWorld::createScene();
        Director::getInstance()->replaceScene(newScene);
    }
};

代码注释：

• 定义HelloWorldScene2场景类，init方法中除了添加显示“Hello World2”的标签，还创建了一个菜单按钮。
• 按钮的回调函数menuCloseCallback中，通过Director::getInstance()->replaceScene(newScene)，创建HelloWorld场景实例并替换当前的HelloWorldScene2场景，实现场景切换。这样当点击按钮时，游戏画面就会从HelloWorldScene2切换回HelloWorld场景。

（四）暂停、继续和停止游戏

// 比如在游戏切到后台时暂停游戏
void AppDelegate::applicationDidEnterBackground() {
    Director::getInstance()->stopAnimation(); // 暂停游戏动画更新等
}

// 游戏回到前台时继续游戏
void AppDelegate::applicationWillEnterForeground() {
    Director::getInstance()->startAnimation(); // 继续游戏动画更新等
}

// 游戏结束时停止（比如用户主动退出游戏）
void someQuitFunction() {
    Director::getInstance()->end(); // 停止游戏，清理相关资源
    #if (CC_TARGET_PLATFORM == CC_PLATFORM_IOS)
    exit(0); // iOS 平台下退出应用进程，不同平台处理可能有差异
    #endif
}

代码注释：

• applicationDidEnterBackground和applicationWillEnterForeground是AppDelegate类中的方法，分别在应用进入后台和回到前台时调用，通过Director的stopAnimation和startAnimation控制游戏的暂停和继续。
• someQuitFunction是自定义的退出游戏函数，调用Director::getInstance()->end()停止游戏相关逻辑，对于 iOS 平台，再调用exit(0)退出应用进程（不同平台退出处理方式有区别，需按需适配 ）。

（五）访问配置信息与坐标转换（简单示例）

// 访问配置信息示例，获取屏幕尺寸
auto director = Director::getInstance();
auto glView = director->getOpenGLView();
Size screenSize = glView->getFrameSize(); // 获取屏幕的尺寸大小
log("Screen width: %f, height: %f", screenSize.width, screenSize.height);

// 坐标转换示例，假设将世界坐标转换为屏幕坐标（简单示意，实际根据需求调整）
Vec2 worldPos(100, 100);
Vec2 screenPos = director->convertToGL(worldPos); // 将世界坐标转换为 OpenGL 屏幕坐标（Cocos2d - x 中相关坐标体系转换）
log("World position (%f, %f) convert to screen position (%f, %f)", worldPos.x, worldPos.y, screenPos.x, screenPos.y);

代码注释：

• 首先通过Director获取OpenGLView，进而调用getFrameSize获取屏幕尺寸并打印，这就是访问引擎配置信息（屏幕相关 ）的示例。
• 然后模拟一个世界坐标worldPos，通过director->convertToGL方法将其转换为屏幕坐标（Cocos2d - x 中涉及到 OpenGL 渲染的坐标体系转换 ），并打印转换前后的坐标，展示Director在坐标转换中的作用。实际开发中，坐标转换常用于处理节点在不同层级、不同显示环境下的位置计算，确保交互和显示正确。

六、总结

Director类在 Cocos2d - x 游戏开发中扮演着极为重要的“总指挥”角色，从游戏启动时的初始场景设置（runWithScene ），到游戏过程中的场景切换（replaceScene ），再到游戏生命周期的控制（暂停、继续、停止 ），以及访问配置信息、坐标转换等功能，都离不开它。掌握Director类的使用，能让我们更灵活、高效地把控游戏的整体流程和运行状态，后续开发复杂游戏场景切换、多状态管理的游戏时，就能更加得心应手啦。