SurfaceViewならAndroidで高速描画ゲームが作れる

本連載で、SDKとEclipseを使ってAndroidの携帯端末で動くJavaアプリを作成し、Android Marketでの配布を目指しましょう

Androidの開発者はスィーツがお好き？

　開発コード「Eclair」（エクレア）で呼ばれていたAndroid 2.0が、2009年10月27日にリリースされました（参考：グーグル、Android 2.0対応のSDKリリース）。

　直前のバージョン、Android 1.6 Donut（ドーナツ）から1カ月弱でのメジャーアップデートです。Android 2.0で追加された目玉機能は、Bluetooth用のAPIで、これはAndroid 1.0で搭載を見送りされたいわく付きのAPIでもあります。今後、Bluetoothの機能も本連載で扱いますので、楽しみにお待ちください。なお今後は、この連載もAndroid 2.0の環境をベースにしていきます。

　余談ですが、Android 1.5の開発コードネームは「Cupcake」（カップケーキ）でしたし、次期バージョン2.1は、「Flan」 （フラン）だそうです。Androidの開発者は、スィーツが好きなのでしょうか？ また、Cupcake→Donut→Eclair→Flanとアルファベット順になっているので、「次のコードネームは「G」で始まるスィーツになるのでは」とWeb上で噂になっています。また、Android 1.0に当たる「A」とAndroid 1.1にあたる「B」は何だったのかも気になります。

　さて今回は、ゲーム開発には欠かせない「SurfaceView」について説明します。

ゲーム開発には欠かせない「SurfaceView」とは

　SurfaceViewというのは、名前からも分かるとおり、Viewのサブクラスです。以前連載第4回の「簡単でワクワクするAndroidウィジェット10連発！」で紹介した「ウィジェット」も、同様にViewのサブクラスですが、それらのウィジェットとSurfaceViewには決定的な違いがあります。

　それは、描画の方式が違うのです。パッケージ「android.widget」に属するウィジェットは、アプリケーションのスレッド内で描画が行われるため、定期的に再描画を繰り返すゲームなどには向いていません。一方、SurfaceViewは、アプリケーションのスレッドと描画処理のスレッドが独立しているため、定期的な再描画に向いています。

　例外的に、android.widget.VideoViewクラスは、SurfaceViewのサブクラスです。「SurfaceViewが動画再生などの負荷の描画処理に向いている」という一例ですね。

コラム　「Viewでもゲームは作れる」

今回は、SurfaceViewがテーマなのですが、通常のViewクラスでも問題なくゲームは作れます。 通常のViewはinvalidate()を呼び出して、間接的にonDraw(Canvas)を呼び出します。これまでのJava（Java SEやJava ME）は「repaint()」というメソッド名でしたが、AndroidではWindows APIっぽい「invalidate()」というメソッド名が使用されています。 さて、「通常のViewでもゲームは作れる」といいましたが、それでも以下のようなゲームには向きません。 3Dを使用したゲーム FPSが高いゲーム 今回のデモアプリに、ViewとSurfaceViewをそれぞれ使用した、十字キーでAndroidマスコットが動くサンプルを含めています。このサンプルは、1秒間当たりの描画回数を表示します。 図1　View（左）とSurfaceView（右）のFPSの違い Viewを使用した場合とSurfaceViewを使用した場合で、数倍の開きがあります。そもそも、10fps以下だと、テーブルゲームなどの限られたジャンルしか作れません。 なお、上記画面のAndroidマスコットは、Bitmapクラスで描画しています。「Bitmapを直接Canvasに描画するよりも、Drawableで描画する方が高速である」と聞いたことがあるので、Drawable版もサンプルに含めています。 ただし筆者の環境では、特に顕著な差は現れませんでした。もしかすると、もっと重いBitmapだと差が出るのかもしれません。ぜひ、皆さんの環境でも動作させてみてください。

SurfaceViewの最も簡単な使い方

　さて、それではいつものように以下からプロジェクトをダウンロードして、実際に動作させながら読み進めてください。

• SurfaceViewExample.zip

　SurfaceViewの最も簡単な使い方は、「Click」というサンプルにあります。

@Override
public void onClick(View v) {
    Log.d("TEST", "onClick");
    SurfaceView surfaceView = (SurfaceView)v;
    
    Canvas canvas = surfaceView.getHolder().lockCanvas();
    Paint paint = new Paint();
    canvas.drawColor(Color.WHITE);
    paint.setColor(Color.BLUE);
    paint.setAntiAlias(true);
    paint.setTextSize(24);
 
    canvas.drawText("Hello, SurfaceView!", 0, paint.getTextSize(), paint);
    surfaceView.getHolder().unlockCanvasAndPost(canvas);
}

　SurfaceViewには、「getHolder()」というSurfaceHolderを取得するメソッドがあります。さらにSurfaceHolderには、「lockCanvas()」というCanvasを取得するメソッドがあります。ここで取得したキャンバスに自由に描画し、最後にSurfaceHolderのunlockCanvasAndPost(Canvas)を呼び出して描画を完了します。

　Canvasのメソッドは、Java SE（java.awt.Canvasクラス）やJava MEのとよく似ているので、直感的に使い方が理解できると思います。

　ただし、このサンプルの使い方は、実は一般的ではありません。一般的には、SurfaceViewは継承して使用します。サンプルのHello.javaを見てください。Hello.javaでは、SurfaceViewのサブクラスを定義して、SurfaceHolderにコールバックを設定して、コールバック内で描画を行っています。

　次ページでは、Androidのグラフィックスに関する重要なポイントを確認しましょう。

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Index

第12回　SurfaceViewならAndroidで高速描画ゲームが作れる Page1 Androidの開発者はスィーツがお好き？ ゲーム開発には欠かせない「SurfaceView」とは コラム　「Viewでもゲームは作れる」 SurfaceViewの最も簡単な使い方   Page2 Androidのグラフィックスに関する重要なポイント Androidはダブルバッファリングもやってくれる   Page3 キー／タッチ／トラックボールのイベントをトリガーに描画 透明な背景のSurfaceViewを作るには おまけ　「Viewの透明化をするには」 OpenGL ESを使うと、もっとイロイロできる

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