Display Object와 Stage 사용하기

오늘은 주로 이론적인 내용들이 많을 것 같네요.
그래서 코로나에서 제공하는 매뉴얼을 번역했습니다.
원문은 아래 링크를 참조하세요.
http://developer.anscamobile.com/content/application-programming-guide-graphics-and-drawing

스크린에 그려지는 모든 객체는 DisplayObjects에 의해 그려진다.
그러므로 스크린에 표시되는 모든 것은 DisplayObject의 인스턴스 들이다.

Display Objects 생성하기

개발자가 DisplayObject를 바료 생성하지는 않는다.
대신 rectangles, circles,images, text, groups 같은 특별한 종료의 DisplayObject를 생성하게 된다.

DisplayObject의 모든 인스턴스들은 Lua 테이블 처럼 다뤄질 수 있다.
이는 DisplayObject가 미리 선점한 프로퍼티를 제외한 개발자만의 프로퍼티들을 생성해서 사용할 수 있다는 얘기다.
다만 DisplayObject 내의 인스턴스를 소팅하는 기능은 안 된다.

페인터 모델

DisplayObject는 Painter's Model을 사용해서 스크린에 그린다.
먼저 그린게 맨 밑에 깔리고 가장 최근에 그린게 가장 위에 나타난다는 얘기다.

Display Hierarchy

그려진 DisplayObject들의 순서를 관리하기 위해서 이 DisplayObjects들은 hierarchy를 갖게 된다.

Group Objects

이 Hierarchy 는 group objects를 사용해서 구성할 수 있다.
group 객체는 DisplayObject로서 child를 가질 수 있다. child들은 배열로서 관리 된다.
첫번째 child는 index 1이다.  group:insert() 메소드를 사용해 객체들을 Group에 넣을 수 있다.

local square = display.newRect( 0, 0, 100, 100 )
local rect = display.newRect( 0, 0, 100, 100 )
local group = display.newGroup()
group:insert( square )
group:insert( rect )
assert( (group[1] == square) and (group[2] == rect) )

Stage Objects

새로운 객체를 생성할 때마다 이 객체들은 hierarchy 최상단에 있는 특별한 group 객체에 암시적으로 add되게 된다.
이 특별한 group object를 stage object라고 부른다.
(현재 코로나에는 오직 하나의 stage만이 있다. 이 스테이지는 화면 전체를 말한다.)

객체들을 앞, 뒤로 위치 시키기

한번 지정된 객체들의 순서는 불변이 아니다. 순서를 바꿀 수 있다.
group:insert()메소드를 사용해서 객체들의 순서를 재배열 할 수 있다.
local square = display.newRect( 0, 0, 100, 100 )        -- Red square is
square:setFillColor( 255, 0, 0 )                        -- at the bottom.
local circle = display.newCircle( 80, 120, 50 )         -- Green circle is
circle:setFillColor( 0, 255, 0 )                        -- in the middle.
local rect = display.newRect( 0, 0, 100, 100 )          -- Blue rect is
rect:setFillColor( 0, 0, 255 )                          -- at the top.
 
-- square,circle,rect all have same parent
local parent = square.parent
 
-- Move to top. Siblings at higher indices are above those at lower ones
parent:insert( square )         -- same as parent:insert( parent.length, square)
 
-- Move below all other siblings
parent:insert( 1, circle )

객체들은 object:toBack , object:toFront 를 사용해서 위치를 재배열 할 수 있다.

Drawing Cycle

각 객체들이 그려지고 난 후 Lua는 Display Objects 내에 있는 객체가 변경될 때 새로 그리게 된다.
이 변경은 adding, removing, changing 프로퍼티 들에 의해 일어나게 된다.
이 Cycle은 1초당 30~60 회 일어난다. 정확한 숫자는 config.lua에 세팅된 frame rate에 의해 결정된다.
각 싸이클의 시작 지점에서 enterFrame 이벤트가 일어나게 된다. 이러한 리스너들에 대한 실행이 끝난 후 스크린은 업데이트 된다.

Coordinates and Transforms

스크린에 무엇인가를 그릴 때의 기준은 좌표이다. 코로나는 좌측 최 상단을 좌표 0,0 으로 인식한다.
각 객체에 대한 좌표도 각 객체의 좌측 상단에서 부터 시작한다.

Coordinates

포지션을 정의하는데에는 Cartesian coordinate system (일명 rectangular coordinate system 또는 데카르트 좌표계) 이 사용된다.
참조 http://blog.naver.com/destinycs?Redirect=Log&logNo=140113963405
       http://www.kyungmoon.com/bookstory/story_1_5.htm
원래의 데카르트 좌표계와는 다르게 스크린의 원점은 좌측 상단이다. 그러므로 오른쪽으로 갈수록 x좌표값은 증가하고 아래쪽으로 갈수록 y좌표값이 증가한다. (y 좌표값이 데카르트 좌표계와 반대이다.)
각 객체들은 좌표값을 이동시키거나 회전시킬수 있다. 이 경우 원래의 좌표값은 따로 가지고 있다. 객체 r을 예로 들면 r.xOrigin, r.yOrigin이 원래의 좌표값이다.
객체가 만들어 졌을 때 그 객체는 screen에 소속 된다. 그 다음 어느 한 그룹에 배속 됐을 때 그 객체는 그룹에 소속되게 된다. 이에 따라 좌표 계산도 달라지게 된다.
객체가 회전 등을 할 경우 이 참조 좌표는 r.xReference, r.yReference 로 알 수 있다.

Changing Position of Object

객체의 포지션을 바꾸려면 x,y 좌표를 이용해서 바꾸면 된다. (xOrigin,yOrigin을 바꿔도 되지만 권장할만한 방법은 아니다.)
Reference Point는 그 객체의 중앙이 된다. 이 레퍼런스 포인트를  좌측상단으로 바꾸려면 아래와 같이 한다.
(object:setReferencePoint(display.TopLeftReferencePoint)

Transforms

Transformation 은 기하학적인 법칙이 적용되고 다음과 같은 규칙을 따른다.
1. 객체의 크기 변형은 reference Point를 사용한다. (object.xScale, object.yScale)
2. 객체의 회전은 object.rotation degree reference Point를 이용한다.
3. origin을 이동실킬 때는 object.x, object.y를 이용한다.

object:scale(), object:rotate() object:translate() 처럼 파라미터를 사용하지 않고 함수를 사용하는 명령어는 origin이 아니라 그 이전 객체 상태에서 변형을 하게 된다.

Object References

객체들의 순서를 재배열 하기 위해서는 integer 값을 사용해서 그룹의 children에 접근한다. 하나의 child를 위로 위치시키면 이 이후의 모든 children들의 순서값도 바뀌게 된다.
태양계 행성들을 예를 들어 설명하겠다.
local planetFiles = { sun="sun.png", mercury="mercury.png",
   venus="venus.png", earth="earth.png", mars="mars.png",
   jupiter="jupiter.png", saturn="saturn.png", neptune="neptune.png",
   uranus="uranus.png", pluto="pluto.png" }
 
local solarSystem = display.newGroup()

이렇게 planetFiles 테이블에 각 행성 이름과 이미지 이름을 대입 시킵니다.
그리고 solarSystem이라는 그룹을 생성합니다.
그 다음은 이미지 객체를 생성하기 위해서 특별한 iterator 인 ipairs를 사용합니다. 이것은 프로퍼티 이름과 파일 이름을 리턴하게 됩니다. 이 파일 이름으로 실제 이미지파일을 로드하게 될 겁니다.
프로퍼티 이름은 그룹에 이 프로퍼티들을 할당하는데 사용합니다. 이럼으로서 단지 숫자로만 테이블 내의 객체들을 다룰 때보다 덜 헛갈리게 작업을 할 수 있습니다.
-- Loop through all the files, load the image, assign property in the group for key,file in pairs( planetFiles ) do
        -- key will be "sun", "mercury", etc.
        -- file will be "sun.png", "mercury.png", etc.
        local planet = display.newImage( file )
   solarSystem:insert( planet )
   solarSystem[key] = planet
end
 
-- Afterwards:
-- solarSystem.sun will refer to the image object for "sun.png",
-- solarSystem.mercury will refer to the image object "mercury.png",
-- etc.
만양 이 중에 하나를 remove하고 싶으면 두가지 작업이 필요합니다.
첫번째로 hierarchy 로부터 이것을 remove합니다.
두번째로 해당 프로퍼티를 nil로 만들어 줍니다.

Removing Objects Properly

객체를 제대로 remove 하는 것은 아주 중요합니다. 왜냐하면 디바이스는 한정된 메모리를 가지고 있기 때문입니다. 이렇게 함으로서 퍼포먼스 향상을 얻을 수 있습니다.
이 해당 객체가 더 이상 스크린에 표시 될 필요가 없다면 다음의 두가지 방법으로 display hierarchy에서 없앱니다.
image.parent:remove( image ) -- remove image from hierarchy
-- or --
image:removeSelf( ) -- same as above

이렇게 되면 이 이미지 객체는 garbage collected 됩니다. 이 이미지를 확실하게 없애려면 한단계 더 필요합니다.
이에 대해서는 아래 variable References에서 살펴 봅니다.
(그룹을 없애면 그 그룹내의 모든 리스너와 texture 들을 없애게 됩니다. 그리고 display object 변수들은 simple 한 루아 테이블로 바뀌게 되고 이 것은 garbage collect에 남게 됩니다. )

variable References

display obeject가 hierarchy에서  remove 되었더라도 아직 그 객체는 존재한 상태 일 수 있습니다. 가비지 컬렉터에서도 이 남아있는 정보들을 없애려면 아래와 같이 합니다.
local sun = solarSystem.sun
sun.parent:remove( sun ) -- remove image from hierarchy
solarSystem.sun = nil -- remove sun as a property of solarSystem

화면에 보이지 않더라도 객체가 계속 display object 에 남아 있는 경우가 있는데 이 경우 nil을 부여해 확실하게 없앨 수 있습니다.

만약에 글로벌 변수가 display object 에 할당 돼 있으면 얘기가 조금 달라집니다.
hierarchy 에 있지 않아도 글로벌 변수는 계속 존재합니다.
이 경우 글로벌 변수에도 따로 nil을 대입해야 합니다.

만약 함수가 함수 밖에 있는 로컬 변수를 참조하고 있다면?

local sun = solarSystem.sun
 
function dimSun()
        sun.alpha = 0.5 -- sun was declared outside the function block
end

보시면 이 함수는 글로벌입니다. 그래서 저 이미지는 계속 남아 있습니다.

아래와 같이 하면 그러한 위험을 없앨 수 있고 또한 이 함수가 다양한 display object를 처리 할 수도 있습니다.

local sun = solarSystem.sun
 
function dim( object )
        object.alpha = 0.5
end

Common Pitfalls 흔히 실수 하는 것들

흔히 그룹 내의 모든 객체들을 확실하지 않게 remove 하는 실수 들을 하게 됩니다.
아래 예제는 제대로 remove 하지 못한 경우입니다.

for i=1,solarSystem.numChildren do
        local child = solarSystem[i]
        child.parent:remove( child )
end

이 경우  우리는 다른 collection (다른 그룹의 children 배열) 수정하게 됩니다. 결과는 다른 collection의 children을 없애게 됩니다.

아래 소스를 실행해 보시고 분석해 보세요. 그리고 위에 소스를 어떻게 고쳐야 할지 생각해 보세요.

local array = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10}
print( table.concat( array, " " ) ) --> 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
 
for i=1,#array do
        table.remove( array, i )
end
 
print( table.concat( array, " " ) ) --> 2 4 6 8 10

위에 소스를 고치려면 아래와 같이 합니다.
for i=solarSystem.numChildren,1,-1 do
        local child = solarSystem[i]
        child.parent:remove( child )
end

이러면 모든 children이 hierarchy에서 remove 됩니다.
물론 가비지 콜렉터에서마저 없애려면 모두 nil값을 대입 시켜야죠.

그냥 대충 보고서는 제가 이해하지 못해서 원문을 그냥 번역해 봤습니다.
이론이고 그림 없이 글자들만 있으니까 이해하기 힘드네요.
하지만 이렇게 번역을 해 보면서 많이 이해 된 것 같습니다.
이걸 가지고 또 실습을 해 보면 더 확실히 이해 하겠죠.

한 김에 Bitmap Mask 까지 하겠습니다.

Bitmap Mask

아래 두개의 이미지를 사용할 겁니다.

그리고 아래 소스를 main.lua에 넣고 실행 해 보세요.

local img=display.newImage("endinggreen.png",50,50)
local mask=graphics.newMask("podium.png")
img:setMask(mask)
img.maskRotation =30
img.maskX = 20
img.maskY=10
--img.maskScaleX=2
--img.maskScaleY=1
--img.maskRotation = 5

그러면 아래와 같은 이미지가 나옵니다.

뭔가 두개의 이미지가 합쳐져서 희한하게 나오죠?
영화 마스크 보면 짐캐리가 마스크를 쓰면 완전히 다른 사람이 되던데.. 그 마스크가 생각나네요.

코로나의 비트맵 마스크는 이미지를 비트맵으로 사용하고 이것을 다른 display object에 적용할 수 있도록 합니다.
코로나는 마스크로 정의된 이미지를 우선 흑백(grayscale)으로 바꿉니다. 흰색은 없앴다네요.
이 비트맵 마스크는 다른 display objects에 적용가능한데요 텍스트와 native display objects에는 안 된다고 하네요.

한번 마스크로 설정된 이미지는 다른 일반 이미지 객체로 불러올수 없다고 합니다. 그 반대도 마찬가지구요.  iOS, 안드로이드, 코로나 시뮬레이터에서 작동합니다.

디바이스에 따라 마스크 갯수에 제한이 있답니다. 넥서스 원은 2개 iPhone 3G 는 8개 입니다.

신택스는 graphics.newMask() ,local mask = graphics.newMask( filename [, baseDir] ) 입니다.

object:setMask() 로 마스크를 적용하고 object:setMask(nil)로 remove 합니다.
프로퍼티들엔 아래와 같은 것들이 있습니다.
object.maskX
object.maskY
object.maskScaleX
object.maskScaleY
object.maskRotation
이 프로퍼티들을 위 소스에 대입하면서 감을 잡으시면 도움이 되실 겁니다.

이상으로 Images, Shapes and Text 에 대한 걸 마쳤습니다.

후반부엔 조금 이론적인 내용들이 많아서 힘들었습니다.

다음엔 코드 작성하고 객체들이 막 움직이고 하는 Animation and Motion 을 하겠습니다.

그럼...