鸿蒙多屏互动新玩法：用CryEngine开发“手机操控+大屏展示”的3D游戏

引言

鸿蒙（HarmonyOS）的分布式技术打破了设备间的物理界限，让手机与大屏（智慧屏、平板）可无缝协同。结合CryEngine的高性能3D渲染能力，我们可以打造“手机操控+大屏展示”的沉浸式3D游戏——手机作为精准控制器（触屏/陀螺仪输入），大屏作为沉浸式显示终端（高分辨率渲染），通过分布式任务调度实现跨设备协作。本文将从环境搭建到核心逻辑实现，提供一套完整的开发指南，并附关键代码。

一、核心原理：鸿蒙分布式任务调度

鸿蒙的分布式任务调度（Distributed Task Scheduling）允许应用跨设备分配任务：
设备发现：通过@ohos.distributedDeviceManager发现附近支持分布式能力的设备（如手机、智慧屏）。

任务分发：将渲染任务分配给大屏（利用其高分辨率屏幕），将输入处理任务分配给手机（利用其触控优势）。

数据同步：通过分布式数据管理（@ohos.distributedData）实现跨设备状态同步（如游戏角色位置、分数）。

CryEngine作为3D渲染引擎，需在大屏端运行渲染逻辑，同时通过鸿蒙API接收手机端的输入指令；手机端则专注于输入捕获与传输，无需渲染。

二、环境准备与工具链

2.1 硬件与软件需求
设备：

控制端：鸿蒙手机（如华为P60，搭载骁龙8+ Gen1芯片，支持分布式能力）。

显示端：鸿蒙智慧屏（如华为Vision Glass，支持Vulkan 1.3）。

开发工具：

DevEco Studio 3.2+（鸿蒙应用开发）。

CryEngine 5.1（Vulkan渲染后端，需集成鸿蒙NDK）。

调试工具：鸿蒙远程调试器（hdc命令行工具）。

2.2 集成CryEngine与鸿蒙应用
创建鸿蒙分布式工程：

在DevEco Studio中新建“Distributed Application”工程（包名：com.example.multiplaygame），选择“API 9”（支持分布式任务调度）。
嵌入CryEngine渲染模块：

将CryEngine的Vulkan渲染库（.so文件）放入entry/src/main/jniLibs/arm64-v8a目录。

在build.gradle中配置：

      android {
     sourceSets {
         main {
             jniLibs.srcDirs = ['libs', 'src/main/jniLibs/']

}

配置分布式权限：

在config.json中添加分布式权限：
“reqPermissions”: [

“name”: “ohos.permission.DISTRIBUTED_DEVICE_STATE_CHANGE”

   },

“name”: “ohos.permission.GET_DISTRIBUTED_DEVICE_INFO”

]

三、分布式任务调度：分配控制与渲染任务

3.1 设备发现与组网

通过@ohos.distributedDeviceManager发现附近的智慧屏设备，并创建分布式组。

代码示例：设备发现（ArkTS）
// DeviceManager.ets
import distributedDeviceManager from ‘@ohos.distributedDeviceManager’;

@Entry
@Component
struct DeviceManager {
private deviceList: Array<any> = [];
private distributedMgr = null;

aboutToAppear() {
this.initDistributedMgr();
// 初始化分布式设备管理器

private async initDistributedMgr() {
try {
this.distributedMgr = await distributedDeviceManager.getDeviceManager(“com.example.multiplaygame.group”);
// 监听设备加入/离开事件
this.distributedMgr.on(‘deviceStateChanged’, (device) => {
if (device.state === ‘AVAILABLE’) {
this.deviceList.push(device);
else {

      this.deviceList = this.deviceList.filter(d => d.deviceId !== device.deviceId);

});

  // 发现可用设备
  const devices = await this.distributedMgr.getDevices();
  this.deviceList = devices.filter(d => d.type === 'SCREEN'); // 筛选智慧屏设备

catch (err) {

  console.error('初始化分布式管理器失败:', err);

}

// 选择目标屏幕（假设只有一个智慧屏）
private selectTargetScreen() {
if (this.deviceList.length > 0) {
return this.deviceList[0].deviceId;
return null;

}

3.2 任务分发：渲染在大屏，控制在手机

通过@ohos.distributedTask将渲染任务绑定到智慧屏，输入处理任务保留在手机。

代码示例：任务分发（ArkTS）
// TaskDispatcher.ets
import distributedTask from ‘@ohos.distributedTask’;

@Entry
@Component
struct TaskDispatcher {
private taskId: number = -1;

// 启动分布式任务（渲染在大屏）
private startRenderTask(screenId: string) {
const taskConfig = {
name: ‘3D_Render_Task’,
description: ‘大屏3D渲染任务’,
deviceId: screenId, // 指定任务运行在智慧屏
priority: 10, // 高优先级确保流畅渲染
appData: { // 传递给任务的初始化数据
renderResolution: { width: 1920, height: 1080 } // 大屏分辨率
};

distributedTask.startTask(taskConfig).then((taskId) => {
  this.taskId = taskId;
  console.log('渲染任务启动成功，ID:', taskId);
}).catch((err) => {
  console.error('渲染任务启动失败:', err);
});

// 停止任务（退出游戏时）

private stopRenderTask() {
if (this.taskId !== -1) {
distributedTask.stopTask(this.taskId).then(() => {
console.log(‘渲染任务停止’);
});
}

四、手机端：输入捕获与跨设备通信

手机端需捕获触屏/陀螺仪输入，通过鸿蒙的@ohos.rpc将输入数据发送至大屏端。

4.1 触屏输入捕获（ArkTS）

// InputController.ets
import rpc from ‘@ohos.rpc’;

@Entry
@Component
struct InputController {
private rpcClient: rpc.RpcClient = null;
private targetScreenId: string = null;

aboutToAppear() {
// 初始化RPC客户端
this.rpcClient = new rpc.RpcClient();
// 连接大屏端服务
this.connectToScreen();
// 连接大屏端RPC服务

private async connectToScreen() {
this.targetScreenId = await new DeviceManager().selectTargetScreen();
if (this.targetScreenId) {
try {
await this.rpcClient.connect(this.targetScreenId, ‘com.example.multiplaygame.RPCService’);
console.log(‘已连接到屏幕端RPC服务’);
catch (err) {

    console.error('RPC连接失败:', err);

}

// 触屏事件监听

private onTouchEvent(event: TouchEvent) {
if (event.type === TouchType.DOWN) {
// 发送触摸坐标（归一化到0-1）
const touchData = {
x: event.touches[0].x / system.windowWidth,
y: event.touches[0].y / system.windowHeight,
type: ‘TOUCH_DOWN’
};
this.sendInputData(touchData);
}

// 发送输入数据至大屏
private sendInputData(data: any) {
this.rpcClient.invoke(‘RPCService’, ‘HandleInput’, data).then((result) => {
console.log(‘输入数据已发送:’, result);
});
}

4.2 陀螺仪输入（可选）

若需体感操控，可通过@ohos.sensor获取陀螺仪数据并发送：
// GyroscopeInput.ets
import sensor from ‘@ohos.sensor’;

// 在InputController中添加
private startGyroscope() {
const gyroscopeSensor = sensor.on(‘gyroscope’, (data) => {
const gyroData = {
pitch: data.pitch, // 俯仰角（弧度）
roll: data.roll, // 横滚角（弧度）
type: ‘GYROSCOPE’
};
this.sendInputData(gyroData);
}, { interval: 16 }); // 60Hz采样率

五、大屏端：CryEngine渲染与输入处理

大屏端需接收手机端的输入数据，更新3D模型状态，并通过CryEngine渲染。

5.1 初始化CryEngine与大屏渲染

C++端（大屏渲染初始化）
// ScreenRenderInit.cpp
include <hilog/log.h>

include “CryEngine.h”

// 全局引擎指针
CCrySystem* g_pSystem = nullptr;

// 大屏分辨率（从分布式任务获取）
Vec2 g_screenResolution(1920, 1080);

bool InitCryEngineForScreen() {
// 初始化CryEngine核心系统
g_pSystem = CCrySystem::GetInstance();
if (!g_pSystem->Initialize()) {
HILOG_ERROR(“CryEngine system init failed”);
return false;
// 创建Vulkan渲染器

CRenderer* pRenderer = gEnv->pRenderer;
SRendererInitParams rendererParams;
rendererParams.pWindow = GetHarmonyScreenWindow(); // 获取鸿蒙大屏窗口句柄
rendererParams.eRenderer = eRenderer_Vulkan;
rendererParams.width = g_screenResolution.x;
rendererParams.height = g_screenResolution.y;
if (!pRenderer->Initialize(rendererParams)) {
HILOG_ERROR(“Renderer init failed”);
return false;
// 设置资源路径（指向大屏本地Assets）

gEnv->pFileIO->SetAlias(“@assets@”, “@ohos.assets@/CryEngine/Assets”);
return true;

5.2 接收手机输入并更新游戏状态

通过RPC服务接收手机端的输入数据，更新3D模型的位置/旋转。

C++端（RPC服务实现）
// InputHandler.cpp
include <rpc/RpcServer.h>

// 游戏实体（示例：可移动的立方体）
class CGameEntity {
public:
Vec3 position = Vec3(0, 0, 0);
Quat rotation = Quat::CreateIdentity();
};

// RPC服务类
class CInputService : public rpc::IRpcService {
private:
CGameEntity m_entity;

public:
void HandleInput(const rpc::VariantMap& data) override {
std::string type = data[“type”].toString();

if (type == "TOUCH_DOWN") {
  // 触摸坐标转换为3D空间位置（示例逻辑）
  float x = data["x"].toFloat() * g_screenResolution.x;
  float y = data["y"].toFloat() * g_screenResolution.y;
  m_entity.position = Vec3(x, y, 0);

else if (type == “GYROSCOPE”) {

  // 陀螺仪控制旋转（示例逻辑）
  float pitch = data["pitch"].toFloat();
  float roll = data["roll"].toFloat();
  m_entity.rotation = Quat(RadToDeg(pitch), Vec3(1, 0, 0)) * 
                     Quat(RadToDeg(roll), Vec3(0, 1, 0));

}

// 获取实体状态（供渲染线程读取）
CGameEntity GetEntityState() const {
return m_entity;
};

// 注册RPC服务
RPC_REGISTER_SERVICE(CInputService, “RPCService”);

5.3 CryEngine渲染循环

在渲染线程中，根据最新的实体状态更新模型变换。

C++端（渲染循环）
// RenderLoop.cpp
void RenderThreadFunc() {
while (g_pSystem->IsRunning()) {
// 获取输入处理后的实体状态
CGameEntity entity = g_pInputService->GetEntityState();

// 清除屏幕
gEnv->pRenderer->ClearBuffers();

// 创建模型矩阵（位置+旋转）
Matrix34 modelMatrix = Matrix34::CreateFromQuat(entity.rotation) * 
                      Matrix34::CreateTranslation(entity.position);

// 渲染模型（假设已加载立方体模型）
IRenderMesh* pMesh = gEnv->pRenderer->LoadMesh("@assets@/Models/Cube.fbx");
if (pMesh) {
  gEnv->pRenderer->SetTransform(modelMatrix);
  gEnv->pRenderer->DrawMesh(pMesh);

// 提交帧

gEnv->pRenderer->Present();

}

六、测试与优化：多设备协同验证

6.1 测试流程
设备组网：手机与智慧屏开启蓝牙/Wi-Fi，确保能互相发现。

启动游戏：手机端点击“开始游戏”，触发分布式任务调度，大屏启动CryEngine渲染。

操控验证：手机触摸屏幕，观察大屏中立方体是否跟随移动；晃动手机（陀螺仪），观察立方体是否旋转。

6.2 常见问题与优化
问题 现象 解决方案

输入延迟高 手机操作后大屏响应慢 启用鸿蒙的LOW_LATENCY传输模式；压缩输入数据（如使用Protobuf替代JSON）。
渲染卡顿 大屏帧率＜30FPS 启用动态分辨率缩放（DRS）；降低模型面数（目标＜5000面）。
设备断开连接 游戏中途屏幕黑屏 监听deviceStateChanged事件，断开时自动重连；添加“重新连接”按钮。

结语

通过鸿蒙的分布式任务调度与CryEngine的高性能渲染，我们实现了“手机操控+大屏展示”的3D游戏原型。核心在于利用鸿蒙的设备发现、任务分发与跨设备通信能力，将控制逻辑与渲染逻辑分离，充分发挥手机的交互优势与大屏的显示优势。未来可扩展支持多人协同（多手机控制同一游戏）、跨设备状态同步（如手机显示角色属性，大屏显示战斗场景），进一步丰富多屏互动体验。

附录：完整项目结构示例

MultiPlayGame/
├── entry/src/main/ets/ # 鸿蒙界面与逻辑代码
├── DeviceManager.ets # 设备发现与管理

├── TaskDispatcher.ets # 分布式任务分发

└── InputController.ets # 输入捕获与RPC通信

├── entry/src/main/cpp/ # C++渲染与RPC服务
├── ScreenRenderInit.cpp # 大屏渲染初始化

├── InputHandler.cpp # 输入处理RPC服务

└── RenderLoop.cpp # 渲染循环

├── jniLibs/arm64-v8a/ # CryEngine动态库
└── libCryEngine.so

└── Assets/ # CryEngine资源
├── Models/ # 3D模型（立方体、角色）
└── Textures/ # 材质贴图（PNG/JPG）