二、 可制定行为的粒子系统
有了粒子结构，接下来的工作就是制定我们的粒子系统了。任何一个粒子系统都可以被分成3个部分：初始化器——用于初始化每一个刚刚产生的新粒子；更新器——用于在每一桢更新粒子的状态；死亡触发器——用于定义粒子死亡时所引发的事件。由于粒子结构的不同，而不同的粒子部分又需要做不同的初始化和更新，所以对于整个粒子的初始化器和更新器需要做类似粒子部分的组装。
有了以上的粒子结构，初始化器，更新器和死亡触发器我们就可以开始组装完整的粒子系统了：
// 粒子系统
template<
typename _ParticleType, // 粒子结构
size_t nLifeIndex, // 粒子寿命所在粒子结构中的索引
size_t _Num, // 粒子总数
class _InitializePolicy, // 粒子初始化器
class _ActionPolicy, // 粒子更新器
class _DeadPolicy = TNilDeadTrigger< _ParticleType > // 死亡触发器
> class TParticleSystem
: boost::noncopyable
{
public:
// 粒子类型
typedef _ParticleType tParticle;
// 初始化器类型
typedef _InitializePolicy tInitializer;
// 更新器类型
typedef _ActionPolicy tActor;
// 死亡触发器类型
typedef _DeadPolicy tDeadTrigger;
protected:
// 粒子总数
static const int s_ciNum = _Num;
// 粒子数组
boost::array< tParticle, s_ciNum > m_aParticles;
// 初始化器
tInitializer m_Initializer;
// 更新器
tActor m_Actor;
// 死亡触发器
tDeadTrigger m_DeadTrigger;
// 当前活动粒子数
size_t m_nCurrentCount;
public:
// 构造函数
TParticleSystem( void ) : m_nCurrentCount( 0 ) { }
// 析构函数
virtual ~TParticleSystem( void ) { }
// 重置
inline void Reset( void ) { m_nCurrentCount = 0; }
// 获取初始化器
inline tInitializer& Initializer( void ) { return m_Initializer; }
inline const tInitializer& Initializer( void ) const { m_Initializer; }
// 获取更新器
inline tActor& Actor( void ) { return m_Actor; }
inline const tActor& Actor( void ) const { m_Actor; }
// 获取死亡触发器
inline tDeadTrigger& DeadTrigger( void ) { return m_DeadTrigger; }
inline const tDeadTrigger& DeadTrigger( void ) const { m_DeadTrigger; }
// 获取粒子数组的指针
inline const tParticle* GetParticles( void ) const {
if( ParticlesCount() == 0 ) {
return NULL;
}
return boost::addressof( m_aParticles[0] );
}
// 获取最大粒子数
inline size_t MaxParticles( void ) const {
return s_ciNum;
}
// 获取当前活动粒子数
inline size_t ParticlesCount( void ) const {
return m_nCurrentCount;
}
// 发射指定数目的粒子
void Emit( size_t nAmount ) {
// 是否已经达到最大粒子数？
if( ( ParticlesCount() + nAmount ) > MaxParticles() ) {
nAmount = MaxParticles() - ParticlesCount();
}
if( nAmount > 0 ) {
// 发射粒子
size_t nCnt = m_nCurrentCount;
m_nCurrentCount += nAmount;
for( ; nCnt < m_nCurrentCount; ++nCnt ) {
Init< 0 >( m_aParticles[nCnt], m_Initializer );
}
}
}
// 更新
void Update( double dElapsedTime ) {
for( size_t nCnt = 0; nCnt < m_nCurrentCount; ) {
// 更新每一个活动的粒子
Update< 0 >( dElapsedTime, m_aParticles[nCnt], m_Actor );
// 杀掉所有寿命为0或负数的粒子
if( m_aParticles[nCnt].Part< nLifeIndex >().m_Value <= 0.0 ) {
// 移除死亡的粒子，移动最后一个粒子到当前位置
m_DeadTrigger.On( m_aParticles[nCnt] );
m_aParticles[nCnt] = m_aParticles[m_nCurrentCount - 1];
// 当前活动粒子数减一
--m_nCurrentCount;
} else {
// 处理下一个粒子
++nCnt;
}
}
}
private:
// 执行初始化动作
template< size_t nIndex >
void Init( tParticle& p, tInitializer& i ) {
i.Part< nIndex >().Action< nIndex >( p );
Init< nIndex + 1 >( p, i );
}
template<>
void Init< tParticle::s_ciNumOfParts >( tParticle&, tInitializer& ) {
}
// 执行更新动作
template< size_t nIndex >
void Update( const double& dElapsedTime, tParticle& p, tActor& a ) {
a.Part< nIndex >().Action< nIndex >( dElapsedTime, p );
Update< nIndex + 1 >( dElapsedTime, p, a );
}
template<>
void Update< tParticle::s_ciNumOfParts >( const double&, tParticle&, tActor& )
{
}
};
整个TParticleSystem模板类其实很简单，这里只对几个关键点进行说明。TParticleSystem一共接受6个模板参数，第一个_ParticleType为此粒子系统所需要处理的粒子结构；第二个nLifeIndex为粒子寿命部分所在粒子结构中的索引（每一个粒子都必须有一个寿命部分，TParticleSystem将使用此处索引所指的粒子部分来判断粒子是否死亡）；第三个_Num是整个粒子系统所能容纳的最大粒子数；第四个_InitializePolicy是用于初始化粒子的初始化器；第五个_ActionPolicy是用于更新粒子的更新器；第六个_DeadPolicy是用于处理粒子死亡的死亡触发器。