SilverXna初体验:基本游戏框架——古老的三段式

今年上半年,微软Silverlight5 Beta发布,随之而来的是更多的惊喜与更加亮眼的新特性。其中最令我在意的一点便是针对Xna 3D API的支持,虽然目前Silverlight5 Beta版中的Xna还只是完整Xna框架中的一个轻量子集,但自此之后web3D已再不是遥不可及的抽象概念~本节我们就以一个古老的三段式框架为例,看Silverlight如何帮我们将Xna实实在在的嵌入到网页中 ^ ^Silverlight中Xna 3D API的调用,以硬件加速为起始,以DrawingSurface为基础容器,因此我们首先要做的便是对这两者的显示支持。1.在宿主网页中添加硬件加速支持。只需在Silverlight插件标签内嵌入如下代码即可 ^ ^
<param name="EnableGPUAcceleration" value="true" />
2.Silverlight主页面MainPage.xaml中添加一个DrawingSurface元素。
    <Grid x:Name="LayoutRoot" Background="White">
        
<DrawingSurface Name ="_GameSurface"/>
    
</Grid>
之后,只需为我们的_GameSurface注册一个Draw事件,便可在其函数体中获取3D设备并进行绘制了,相应方法的调用几乎跟Xna环境下一模一样。就好像下面这样:
void _GameSurface_Draw(object sender, DrawEventArgs e)
{
    
// 清空渲染表面
    e.GraphicsDevice.Clear(ClearOptions.Target | ClearOptions.DepthBuffer, 
         Color.Transparent, 
1.0f0);
   
    
// 绘制图形
    e.GraphicsDevice.DrawPrimitives(PrimitiveType.TriangleList, 01);

    
// 强制重绘
    e.InvalidateSurface();   
}
用过Xna的朋友,看上面的代码是不是感觉挺眼熟?呵呵~这里,为提高代码的重用性,我们仿Xna下的Game类,创建一个专属于Silverlight环境的SilverGame~
/*-------------------------------------

代码清单:SilverGame.cs
来自:
http://www.cnblogs.com/kenkao

-------------------------------------
*/

using System;
using System.Net;
using System.Windows;
using System.Windows.Controls;
using System.Windows.Documents;
using System.Windows.Ink;
using System.Windows.Input;
using System.Windows.Media;
using System.Windows.Media.Animation;
using System.Windows.Shapes;
using Microsoft.Xna.Framework;
using Microsoft.Xna.Framework.Graphics;
using Microsoft.Xna.Framework.Silverlight;

namespace Microsoft.Xna.Framework
{
    
public class SilverGame
    {
        
/// <summary>
        
/// 初始GraphicsDeviceManager
        
/// </summary>
        public GraphicsDeviceManager Graphics
        {
            
get
            {
                
return GraphicsDeviceManager.Current;
            }
        }

        
/// <summary>
        
/// Xna3D图形设备GraphicsDevice
        
/// </summary>
        GraphicsDevice _GraphicsDevice;
        
public GraphicsDevice GraphicsDevice
        {
            
get
            {
                
if (_GraphicsDevice == null)
                    
return GraphicsDeviceManager.Current.GraphicsDevice;
                
else
                    
return _GraphicsDevice;
            }
            
set
            {
                _GraphicsDevice 
= value;
            }
        }

        
/// <summary>
        
/// 渲染表面尺寸
        
/// </summary>
        Vector2 _ActualSize;
        
public Vector2 ActualSize
        {
            
get
            {
                
return _ActualSize;
            }
            
set
            {
                _ActualSize 
= value;
            }
        }

        
/// <summary>
        
/// 渲染表面DrawingSurface
        
/// </summary>
        DrawingSurface _GameSurface;
        
public DrawingSurface GameSurface
        { 
get { return _GameSurface; } }

        
/// <summary>
        
/// 重置GraphicsDevice
        
/// </summary>
        
/// <param name="graphicsDevice"></param>
        void ResetDevice(GraphicsDevice graphicsDevice)
        { _GraphicsDevice 
= graphicsDevice; }

        
/// <summary>
        
/// 重置渲染表面尺寸
        
/// </summary>
        
/// <param name="actualSize"></param>
        void ResetActualSize(Vector2 actualSize)
        { _ActualSize 
= actualSize; }

        
/// <summary>
        
/// 构造方法
        
/// </summary>
        
/// <param name="GameSurface">所关联的渲染表面</param>
        public SilverGame(DrawingSurface GameSurface)
        {
            _GameSurface 
= GameSurface;

            _ActualSize 
= new Vector2((float)_GameSurface.ActualWidth, (float)_GameSurface.ActualHeight);
            
// 自动为渲染表面关联必要的事件
            _GameSurface.Loaded += new RoutedEventHandler(_GameSurface_Loaded);
            _GameSurface.Unloaded 
+= new RoutedEventHandler(_GameSurface_Unloaded);
            _GameSurface.Draw 
+= new EventHandler<DrawEventArgs>(_GameSurface_Draw);
            _GameSurface.SizeChanged 
+= new SizeChangedEventHandler(_GameSurface_SizeChanged);
            
// 虚函数调用——初始化
            this.Initialize();
        }

        
void _GameSurface_Loaded(object sender, RoutedEventArgs e)
        {
            
// 虚函数调用——加载资源
            this.LoadContent();
        }

        
void _GameSurface_Unloaded(object sender, RoutedEventArgs e)
        {
            
// 虚函数调用——释放资源
            this.UnloadContent();
        }

        
void _GameSurface_SizeChanged(object sender, SizeChangedEventArgs e)
        {
            
// 渲染表面大小改变时自动重置其尺寸
            Size s = e.NewSize;
            
this.ResetActualSize(new Vector2((float)s.Width, (float)s.Height));
        }

        
void _GameSurface_Draw(object sender, DrawEventArgs args)
        {
            
// 重置图形设备
            this.ResetDevice(args.GraphicsDevice);
            
// 虚函数调用——更新
            this.Update(args.DeltaTime, args.TotalTime);
            
// 虚函数调用——渲染
            this.Draw(args.DeltaTime, args.TotalTime);
            
// 强制重绘
            args.InvalidateSurface();
        }

        
//----一系列虚函数,供子类重写----//

        
public virtual void Initialize()
        { }

        
public virtual void LoadContent()
        { }

        
public virtual void UnloadContent()
        { }

        
public virtual void Update(TimeSpan DeltaTime, TimeSpan TotalTime)
        { }

        
public virtual void Draw(TimeSpan DeltaTime, TimeSpan TotalTime)
        { }
    }
}
功能上还相当简单,不过没关系,后续我们会以它为基础,为整个工程添枝加叶 ^ ^值得一提的是,SilverGame中对于已持有的Xna3D设备GraphicsDevice的处理方式。工程构建之初,Silverlight体系会自动提供一个静态的图形设备,用于加载或生成诸如特效、纹理等资源,我们可以通过GraphicsDeviceManager.Current.GraphicsDevice获得。而绘制过程中,处于DrawingSurface内部安全机制考虑,我们必须使用从事件体DrawEventArgs中获取的GraphicsDevice引用进行图形绘,如果此时再使用原来的静态设备进行绘制,将被视作非法操作~SilverGame的处理方式使得这一过程对外透明化,用户通过GraphicsDevice属性获取到的图形设备将永远是合法的图形设备 ^ ^SilverGame构建完毕之后,是工程范例的第三步:3.引入SilverGame类,在此基础上派生其子类Game,作为游戏的主逻辑框架。
/*-------------------------------------

代码清单:Game.cs
来自:
http://www.cnblogs.com/kenkao

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*/

using System;
using System.Net;
using System.Windows;
using System.Windows.Controls;
using System.Windows.Documents;
using System.Windows.Ink;
using System.Windows.Input;
using System.Windows.Media.Imaging;
using System.Windows.Media.Animation;
using Microsoft.Xna.Framework;
using Microsoft.Xna.Framework.Graphics;
using Microsoft.Xna.Framework.Silverlight;

namespace SilverXna
{
    
public class Game : SilverGame
    {

        
public Game(DrawingSurface GameSurface)
            : 
base(GameSurface)
        { }

        
public override void Initialize()
        {
            
base.Initialize();
        }

        
public override void LoadContent()
        {
            
base.LoadContent();
        }

        
public override void UnloadContent()
        {
            
base.UnloadContent();
        }

        
public override void Update(TimeSpan DeltaTime, TimeSpan TotalTime)
        {
            
base.Update(DeltaTime, TotalTime);
        }

        
public override void Draw(TimeSpan DeltaTime, TimeSpan TotalTime)
        {
            GraphicsDevice.Clear(ClearOptions.Target 
| ClearOptions.DepthBuffer, new Color(100149237255), 1.0f0);

            
base.Draw(DeltaTime, TotalTime);
        }
    }
}
与标准的Xna工程同样的处理手法,呵呵~ 之后是最后一步: 4.派生子类与主页面中的DrawingSurface进行关联~
/*-------------------------------------

代码清单:MainPage.xaml.cs
来自:
http://www.cnblogs.com/kenkao

-------------------------------------
*/

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Net;
using System.Windows;
using System.Windows.Controls;
using System.Windows.Documents;
using System.Windows.Input;
using System.Windows.Media.Animation;
using System.Windows.Media.Imaging;
using System.Windows.Shapes;
using Microsoft.Xna.Framework;
using Microsoft.Xna.Framework.Graphics;
using Microsoft.Xna.Framework.Silverlight;

namespace SilverXna
{
    
public partial class MainPage : UserControl
    {
        Game _Game;
        
public MainPage()
        {
            InitializeComponent();
            _Game 
= new Game(_GameSurface);
        }
    }
}
这样,一个无限复用的SilverXna框架就诞生了。结构仿Xna工程框架,古老而经典的三段式 ^ ^来看效果: 久违了的那片蓝色,只不过宿主窗口已不再WinForm,而是实实在在的WebPage ^ ^(注:如果看不到效果,请执行 右击--->Silverlight配置--->权限--->允许站点权限 即可)最后再提醒大家一点,SilverXna工程中用到的一系列3D数据类型,需要微软官方提供的数学库最为基本支撑,后续的范例默认情况下都需要首先对其引入~>> 以下点击下载:http://files.cnblogs.com/kenkao/Microsoft.Xna.Framework.Math.rar>> Silverlight5 Beta环境搭建资源及微软官方范例下载:http://space.cnblogs.com/group/topic/47416/以上,谢谢 ^ ^  ========================================================== 后记:Silverlight5 RC版于同一天发布,惊喜来的太快,令人措手不及 ^ ^以下是本节SilverGame对象的更新版本:SilverGame.cs
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代码清单:SilverGame.cs
来自:
http://www.cnblogs.com/kenkao

-------------------------------------
*/

using System;
using System.Net;
using System.Windows;
using System.Windows.Controls;
using System.Windows.Documents;
using System.Windows.Graphics;
using System.Windows.Ink;
using System.Windows.Input;
using System.Windows.Media;
using System.Windows.Media.Animation;
using System.Windows.Shapes;
using Microsoft.Xna.Framework;
using Microsoft.Xna.Framework.Content;
using Microsoft.Xna.Framework.Graphics;

namespace Microsoft.Xna.Framework
{
    
public class SilverGame
    {
        
/// <summary>
        
/// 初始GraphicsDeviceManager
        
/// </summary>
        public GraphicsDeviceManager Graphics
        {
            
get
            {
                
return GraphicsDeviceManager.Current;
            }
        }

        
/// <summary>
        
/// Xna3D图形设备GraphicsDevice
        
/// </summary>
        GraphicsDevice _GraphicsDevice;
        
public GraphicsDevice GraphicsDevice
        {
            
get
            {
                
return GraphicsDeviceManager.Current.GraphicsDevice;
            }
            
set
            {
                _GraphicsDevice 
= value;
            }
        }

        ContentManager _Content;
        
public ContentManager Content
        { 
get { return _Content; } }

        
/// <summary>
        
/// 渲染表面尺寸
        
/// </summary>
        Vector2 _ActualSize;
        
public Vector2 ActualSize
        {
            
get
            {
                
return _ActualSize;
            }
            
set
            {
                _ActualSize 
= value;
            }
        }

        
/// <summary>
        
/// 渲染表面DrawingSurface
        
/// </summary>
        DrawingSurface _GameSurface;
        
public DrawingSurface GameSurface
        { 
get { return _GameSurface; } }

        
/// <summary>
        
/// 重置渲染表面尺寸
        
/// </summary>
        
/// <param name="actualSize"></param>
        void ResetActualSize(Vector2 actualSize)
        { _ActualSize 
= actualSize; }

        
/// <summary>
        
/// 构造方法
        
/// </summary>
        
/// <param name="GameSurface">所关联的渲染表面</param>
        public SilverGame(DrawingSurface GameSurface)
        {
            _GameSurface 
= GameSurface;
            _Content 
= new ContentManager(this);
            _ActualSize 
= new Vector2((float)_GameSurface.ActualWidth, (float)_GameSurface.ActualHeight);
            
// 自动为渲染表面关联必要的事件
            _GameSurface.Loaded += new RoutedEventHandler(_GameSurface_Loaded);
            _GameSurface.Unloaded 
+= new RoutedEventHandler(_GameSurface_Unloaded);
            _GameSurface.Draw 
+= new EventHandler<DrawEventArgs>(_GameSurface_Draw);
            _GameSurface.SizeChanged 
+= new SizeChangedEventHandler(_GameSurface_SizeChanged);
            
// 虚函数调用——初始化
            this.Initialize();
        }

        
void _GameSurface_Loaded(object sender, RoutedEventArgs e)
        {
            
// 虚函数调用——加载资源
            this.LoadContent();
        }

        
void _GameSurface_Unloaded(object sender, RoutedEventArgs e)
        {
            
// 虚函数调用——释放资源
            this.UnloadContent();
        }

        
void _GameSurface_SizeChanged(object sender, SizeChangedEventArgs e)
        {
            
// 渲染表面大小改变时自动重置其尺寸
            Size s = e.NewSize;
            
this.ResetActualSize(new Vector2((float)s.Width, (float)s.Height));
        }

        
void _GameSurface_Draw(object sender, DrawEventArgs args)
        {
            
// 虚函数调用——更新
            this.Update(args.DeltaTime, args.TotalTime);
            
// 虚函数调用——渲染
            this.Draw(args.DeltaTime, args.TotalTime);
            
// 强制重绘
            args.InvalidateSurface();
        }

        
//----一系列虚函数,供子类重写----//

        
public virtual void Initialize()
        { }

        
public virtual void LoadContent()
        { }

        
public virtual void UnloadContent()
        { }

        
public virtual void Update(TimeSpan DeltaTime, TimeSpan TotalTime)
        { }

        
public virtual void Draw(TimeSpan DeltaTime, TimeSpan TotalTime)
        { }
    }
}
更新说明:1.原有的基于DrawingSurface的GraphicsDevice安全机制消除,统一由GraphicsDeviceManager.Current.GraphicsDevice获取即可。2.片尾列出的dll库无需再从外部引用,直接由Silverlight系统环境即可找到该程序集。3.命名空间有变动,取消了Microsoft.Xna.Framework.Silverlight明明空间,添加了System.Windows.Xna程序集。4.其他变动请参见Silverlight RC官方的最新说明文档~   

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