SPRITEKIT游戏开发适配IPAD/IPHONE6/7/8/PLUS及IPHONEX的尺寸及安全区域

未适配前:Ball球超过屏幕的上下方

适配后:Ball球就在屏幕的可视范围内运动了

1、那么如何适配不一样的iPhone、iPhoneX及iPad的屏幕尺寸呢?

咱们开发一个App的时候, 一般但愿它在 iPhone, iPad, Mac上同时能运行, 尤为是游戏。

这样就须要咱们考虑不一样设备不一样的分辨率，但处理起来比较麻烦，好比说，按照官方的作法，咱们须要提供诸如 ifiero@1x,ifiero@2x,ifiero@3x, 这样不一样尺寸的图片，那如何简便的适配设备不一样的分辨率呢，咱们的作法是, 固定一个大小, 向下兼容不一样的设备。

即场景中的全部图片, 都按照屏幕大小为 2048 1536 来绘制。 也就是说, 咱们的背景图的大小是 2048 1536, 其余图片也是依照这个比例来绘制。

为何这样作呢?

咱们知道 2048 1536 是iPad Retina 的分辨率。也是咱们须要适配的设备里面分辨率最高的。 因此咱们在游戏中都选择了这个大小，让它来兼容分辨率低的设备。 2048 1536 在iPad Retina上是完美显示的。 那在其余设备上呢? 这里就要依靠 AspectFill来进行缩放了，代码以下：

if let scene = GameScene(fileNamed: "GameScene") {
                scene.size = CGSize(width: 2048, height: 1536)
                scene.scaleMode = .aspectFill /// 缩放
                view.presentScene(scene)
 }

不一样尺寸的iPhone的屏幕尺寸比例

橙色总体区域表示咱们场景的真实大小, 黑色线框内的区域表示场景展现在设备上的真实大小。
iPad Retina：橙色区域和黑色线框内的区域是完美吻合的,也就是说在设备上能完整显示。
iPhone6/7/8/Plus：黑色线框内的区域是2048 * 1152，这边要注意的是，超出黑色框的内容看不见，设计游戏时，尽可能不要把精灵的Position位置放在位于不可见的区域。

不一样尺寸的iPhone的屏幕尺寸比例
| 设备 | 屏幕比例 | 屏幕比值 |
| - | :-: | -: |
| iPad Retina | 4 / 3 | 1.33 |
| iPhone 6/7/8 | 16 / 9 | 1.77 |
| iPhone 6/7/8 Plus | 16 / 9 | 1.77 |
| iPhone X | -- | 2.16 |
iPhoneX的Safe Area为触发交互行为的区域

了解了原理后，咱们就开始来编写代码吧

1.extension拓展UIDevice,判断设备是iPhone或者iPhoneX或iPad

import UIKit
import SpriteKit

// iPhone X  375*812(H) @1x
// 竖屏
public let AREA_INSET_HEIGHT_TOP   :CGFloat = (UIScreen.main.bounds.height == 812) ? 44.0 : 0
public let AREA_INSET_HEIGHT_BOTTOM:CGFloat = (UIScreen.main.bounds.height == 812) ? 34.0 : 0
// 横屏(安全区域)
public let AREA_INSET_WIDTH_TOP    :CGFloat = (UIScreen.main.bounds.width == 812) ? 44.0 : 0
public let AREA_INSET_WIDTH_BOTTOM :CGFloat = (UIScreen.main.bounds.width == 812) ? 34.0 : 0

public let iPhoneX_REAL_HEIGHT:CGFloat = 812.0   /// 竖屏

extension UIDevice {
    
    /// 是否是iPhoneX ,若是是竖屏则 UIScreen.main.bounds.height == 812
    public func isPhoneX() -> Bool {
        if UIScreen.main.bounds.width == 812 {  /// 横屏
            return true
        }
        return false
    }
    /// 是否是iPad
    public func isPad() -> Bool {
        
        if UIScreen.main.bounds.height > 812 {
            return true
        }
        return false
    }
}

2.GameScene定义可视范围的起点及高度 (由于是横屏，因此定义高度)

private var playableRect:CGRect!   /// 可视范围
    private var playableHeight:CGFloat  = 0.0   /// 可视范围的高度
    private var playableMargin:CGFloat = 0.0   /// 可视范围的起点
    
    override func didMove(to view: SKView) {
        self.physicsWorld.gravity = CGVector(dx: 0, dy: 0)
        self.physicsWorld.contactDelegate = self
        
        initCheckDevice()
        setupBall()
        
    }

3.检测是哪一种设备

// MARK: - 检测是哪一种设备
    func initCheckDevice(){
        if UIDevice.current.isPhoneX() {
            maxAspectRatio = 2.16         /// iPhoneX 2.16 ratio
        }else {
            maxAspectRatio  = UIDevice.current.isPad() ? (4.0 / 3.0) : (16.0 / 9.0)  /// iPhone 16:9,iPad 4:3
        }
        /// 画出可视区域
        drawPayableArea(size: self.size,ratio: maxAspectRatio)
    }

4.画出可视区域并赋于可视区域的边届物理特性

// MARK: - 画出可视区域
    func drawPayableArea(size:CGSize,ratio:CGFloat){
        /*
         /// 安全区域即用户交互的区域，非可视区域 (iPhoneX的安全区域 < 可视区域)
         let safeInsetTop    =  self.size.height * AREA_INSET_TOP    / iPhoneX_REAL_HEIGHT
         let safeInsetBottom =  self.size.height * AREA_INSET_BOTTOM / iPhoneX_REAL_HEIGHT
         let safeHeight = self.size.height - safeInsetTop - safeInsetBottom
         */
        
        playableHeight  = size.width / ratio
        playableMargin = (size.height - playableHeight ) / 2.0   /// P70
        playableRect = CGRect(x: 0, y: playableMargin, width: size.width, height:  playableHeight)  /// 注意 scene的anchorPoint(0,0)原点的位置;
        
        let shapeFrame = SKShapeNode(rect: playableRect)
        shapeFrame.zPosition = 1
        shapeFrame.strokeColor = SKColor.red
        shapeFrame.lineWidth = 5.0
        addChild(shapeFrame)
        
        /// 可视区域的物理状态
        let playableBody = SKPhysicsBody(edgeLoopFrom: playableRect)
        playableBody.friction = 0
        self.physicsBody = playableBody
        playableBody.categoryBitMask    = PhysicsCategory.Frame
        playableBody.contactTestBitMask = PhysicsCategory.Ball
        playableBody.collisionBitMask   = PhysicsCategory.Ball
        
    }

这样子Ball球就只在可视区域内运动了

2、iPhoneX的尺寸及安全区域

iPhoneX的屏幕尺寸及安全区域：
| 设备 | 屏幕尺寸 | 图片存放的位置 | 安全区域 |
| - | :-: | -: | -: |
| iPhoneX | 375x812 | @1x | 375x(812 - 34 - 44),交互的起点Position(x:0,y:34) |
| iPhoneX | 750x1624 | @2x | 交互的起点Position(x:0,y:2 x 34) |
| iPhoneX | 1125x2436 | @3x | 交互的起点Position(x:0,y:3 x 34) |
| iPhoneX | 1536x2048 | @1x | y:2048 x 44 / 812 (已知812对应44,求2048对应y的值)|

安全区域

// iPhone X  375*812(H) @1x
// 竖屏
public let AREA_INSET_HEIGHT_TOP   :CGFloat = (UIScreen.main.bounds.height == 812) ? 44.0 : 0
public let AREA_INSET_HEIGHT_BOTTOM:CGFloat = (UIScreen.main.bounds.height == 812) ? 34.0 : 0
// 横屏(安全区域)
public let AREA_INSET_WIDTH_TOP    :CGFloat = (UIScreen.main.bounds.width == 812) ? 44.0 : 0
public let AREA_INSET_WIDTH_BOTTOM :CGFloat = (UIScreen.main.bounds.width == 812) ? 34.0 : 0

public let iPhoneX_REAL_HEIGHT:CGFloat = 812.0   /// 竖屏


 /// 安全区域即用户交互的区域，非可视区域 (iPhoneX的安全区域 < 可视区域)
let safeInsetTop    =  self.size.height * AREA_INSET_WIDTH_TOP  / iPhoneX_REAL_HEIGHT
let safeInsetBottom =  self.size.height * AREA_INSET_WIDTH_BOTTOM    / iPhoneX_REAL_HEIGHT
let safeHeight = self.size.height - safeInsetTop - safeInsetBottom   // 安全区域的高度

可视区域

playableHeight  = size.width / ratio  /// ratio为2.16
 playableMargin = (size.height - playableHeight ) / 2.0 
 playableRect = CGRect(x: 0, y: playableMargin, width: size.width, height:  playableHeight)  /// 注意 scene的anchorPoint(0,0)原点的位置;

重要的一点就是要了解屏幕尺寸和安全区域的不一样，通俗点讲就是，屏幕尺寸能够听任何元素，但不可放交互行为，全部的用户交互行为都要放在安全区域内。

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