2D Animationen sind immer wieder Bestandteile von Spielen, auch in 3D Spielen werden 2D Animationen benutzt, um z.B. Animierte Menüs und Mauszeiger darzustellen. Der Aufbau und die Funktionsweise einer entsprechenden Klasse wird in diesem Artikel beschrieben.

Allgemeines zur Animation

Eine Animation ist eine Abfolge von Bildern, die sich von einem Bild zum nächsten Bild von einander Unterscheiden und so der Eindruck einer Bewegung entsteht. Das menschliche Auge nimmt eine Abfolge von ca. 24 Bildern pro Sekunde als flüssige Bewegung wahr.

Sprite Sheet zur Animation in der Tabelle

Beispiele anhand von verschieden schnellen Animationen

Animation	Geschwindigkeit
	ca. 1 Bild pro Sekunde
	ca. 1,5 Bilder pro Sekunde
	ca. 6 Bilder pro Sekunde
	ca. 10 Bilder pro Sekunde

Der Eindruck einer Flüssigen Bewegung wird erhöht in dem die Anzahl der Einzelbilder gesteigert wird, das heißt eine Animation mit 5 (einzelnen) Bildern sieht nicht so flüssig aus, wie eine Animation mit 10 (einzelnen) Bildern die in derselben Zeitspanne dargestellt werden. Letzten Endes läuft es darauf hinaus, dass eine flüssige Animation mindestens 24 (einzelne) Bilder pro Sekunde haben sollte. Wie aber oben in der Tabelle zu erkennen ist, geht es auch mit weniger Bildern.

Aufbau der 2D Animations Klasse

Klassendiagramm einer möglichen 2D Animations Klasse

Der Aufbau einer 2D Animations Klasse muss nicht zwingend genauso aussehen, wie hier Beschrieben. Es gibt auch andere Varianten eine solche Klasse aufzubauen, deshalb ist dies nur stellvertretend für eine Vielzahl an Möglichkeiten. Die hier Vorgestellte Möglichkeit basiert auf der Sprite Sheet Klasse.

Wie in dem Bild des Klassendiagramms Rechts zu sehen ist, enthält die Klasse C2dAnimation folgende Klassenvariablen:

• eine Instanz der Sprite Sheet Klasse (Sheet)
• einen statischen Zeitgeber (Timer)
• eine float Variable die die Zeit enthält wann das nächste Bild dargestellt werden soll (NextFrameTime)
• eine float Variable die Angibt wie lange die Umschaltzeiteine von einem Bild zum nächsten dauert (FrameTime)
• eine int Variable die Angibt welcher der Erste Index auf dem Sprite Sheet für die Animation ist (FirstFrame)
• eine int Variable die Angibt welches der Letzte Index auf dem Sprite Sheet für die Animation ist (LastFrame)
• eine int Variable die Angibt welches der Aktuelle Index ist (CurrentFrame)
• eine int Variable die Angibt welcher Index des Sprite Sheets angezeigt werden soll wenn die Animation gestoppt ist (StopFrame)
• eine bool Variable die Angibt ob das Sprite gerade Animiert wird oder nicht (Animation_On)

Weiterhin hat die Klasse C2dAnimation folgende Klassenmethoden:

• eine Methode um der Instanz der Sprite Sheet Klasse mitzuteilen, welches Bild geladen werden soll und wie groß der Angezeigte Bildausschnitt sein soll (Load_SpriteSheet(String path, int SpriteSize_X, int SpriteSize_Y))
• eine Methode die das aktuell gültige Sprite zurück gibt (Get_CurrentFrame())
• Set Methode für die relevanten Daten der Animation (Set_Animation(int firstframe, int lastframe, int stopframe, float frametime))
• ein Methode die die Animation an oder aus Schaltet (Animation_On(bool Value))

Die Floatwerte NextFrameTime und FrameTime können auch durch einen anderen Datentyp repräsentiert werden, dies ist Abhängig vom Timer, je nach dem welchen Datentyp er nutzt, um die Verstrichene Zeit zu speichern. Dieser Datentyp variiert also von Programmiersprache zu Programmiersprache und genutzter Bibliotheke.

Funktionsweise der 2D Animations Klasse

Zuerst noch mal der Hinweis, falls dieses noch nicht geschehen ist, sich den Artikel für die Sprite Sheet Klasse durchzulesen, das erhöht das Verständniss für die Funktionsweise der 2D Animations Klasse.

Die Funktion Load_SpriteSheet(String path, int SpriteSize_X, int SpriteSize_Y) veranlasst, dass die gewünschte Bilddatei in den Speicher geladen wird. Die Werten für SpriteSize_X und SpriteSize_Y bestimmen wie groß das "Sichtfenster" innerhalb des Sprite Sheets sein soll.

Der Aufruf der Funktion Set_Animation(int firstframe, int lastframe, int stopframe, float frametime) legt die Eckdaten der Animation fest. Der Wert firstframe bestimmt dabei den ersten Index, für das erste Bild der Animation, auf dem Sprite Sheet und lastframe legt den Index für das letzte Bild der Animation auf dem Sprite Sheet fest. Der Wert von frametime legt fest wieviel Zeit vergehen soll bis das nächste Bild der Animation angezeigt werden soll. Die Variable stopframe enthält den Index für das Bild welches Angezeigt wird wenn die Animation gestoppt ist, diese könnte z.B. das erste Bild der Animation sein oder aber auch ein ganz anderes Bild auf dem Sprite Sheet.

Da es ausreichend ist, dass jede Instanz der 2D Animaitons Klasse auf einen einzigen Zeitgeber zurückgreift, ist dieser statisch. Der statische Zeitgeber ist sozusagen der Motor der Klasse. Wird die Funktion Get_CurrentFrame() aufgerufen wird als erstes überprüft ob Animation_On true oder false ist. Wenn Animation_On gleich false ist, wird der Sprite Sheet Klasse mittels der Get_Sprite(int Index) Methode die Variable StopFrame übergeben und die Funktion gibt das gewünschte Sprite zurück, für den Fall das keine Animation erwünscht ist. Für den Fall, dass Animation_On gleich true ist,

Pseudocode