C#使用 MonoGame* 开发游戏

痛定思痛。 2022-09-30 09:45 340阅读 0赞

全球各地的开发人员都希望开发游戏。 为什么不呢？ 游戏是计算机历史上销量最高的产品之一，游戏业务带来的财富不断吸引着开发人员的加入。 作为开发人员，我当然希望成为下一个开发愤怒的小鸟\* 或光晕\*的开发人员。

但是，事实上，游戏开发是软件开发最困难的领域之一。 你不得不牢记那些从来不会使用的三角函数、几何和物理类。 除此之外，你的游戏必须以吸引用户沉浸其中的方式来组合声音、视频和故事情节。 然后，你需要再编写一行代码！

为了简化难度，开发游戏使用的框架不仅要能够使用 C 和 C++，还要能够使用 C\# 或 JavaScript\*（是的，你可以使用 HTML5 和 JavaScript 开发适用于您的浏览器的三维游戏）。

其中一个框架是 Microsoft XNA\*，该框架基于 Microsoft DirectX\* 技术，支持为 Xbox 360\*、Windows\* 和 Windows Phone\* 创建游戏。 微软已经初步淘汰了 XNA，但是与此同时，开源社区加入了一位新成员： MonoGame\*。

## MonoGame 是什么？ ##

MonoGame 是 XNA 应用编程接口（API）的开源实施方式。 它不仅能够实施面向 Windows 的 XNA API，还能够实施面向 Mac\* OS X\*、Apple iOS\*、Google Android\*、Linux\* 和 Windows Phone 的 XNA API。 这意味着，你只需进行较少的改动即可为所有平台开发游戏。 这种特性非常棒：你可以使用能够轻松移植至所有主要台式机、平板电脑和智能手机平台的 C\# 来创建游戏。 该框架能够帮助开发人员开发出一款享誉全球的游戏。

### 在 Windows 上安装 MonoGame ###

甚至，你不需要使用 Windows 便可使用 MonoGame 进行开发。 你可以使用 MonoDevelop\* （面向 Microsoft .NET 语言的开源跨平台集成开发环境 \[IDE\]）或 Xamarin 开发的一款跨平台 IDE — Xamarin Studio\*。 借助这些 IDE，你可以使用 C\# 在 Linux 或 Mac 上进行开发。

如果你是一位 Microsoft .NET 开发人员，并且日常使用的工具是 Microsoft Visual Studio\*，你可以像我一样将 MonoGame 安装到 Visual Studio 中并且用它来创建游戏。 在撰写本文时，MonoGame 的最新稳定版本是 3.2 版。该版本可在 Visual Studio 2012 和 2013 中运行，并支持创建支持触摸功能的 DirectX 桌面游戏。

MonoGame 安装在 Visual Studio 中随附了许多新模板，你可从中选择来创建游戏，如图 1 所示。

![monogame_img01.png][]

图 1. 全新 MonoGame\* 模板

现在，如要创建第一个游戏，请点击 MonoGame Windows Project，然后选择一个名称。 Visual Studio 可创建一个包括所有所需文件和参考的新项目。 如果运行该项目，则应如图 2 所示。

![monogame_img02.png][]

图 2. 在 MonoGame\* 模板中创建的游戏

很无聊，是吗？ 只有一个蓝色屏幕；但是，构建任何游戏都要从它开始。 按 Esc，则可关闭窗口。

现在，你可以使用目前拥有的项目开始编写游戏，但是有一个问题： 如要添加任何资产（图像、子图、声音或字体），你需要将其编写为与 MonoGame 兼容的格式。 对于这一点，你需要以下选项之一：

*  安装 XNA 游戏 Studio 4.0
 *  安装 Windows Phone 8 软件开发套件（SDK）
 *  使用外部程序，如 XNA 内容编译器

### XNA Game Studio ###

XNA Game Studio 可提供为 Windows 和 Xbox 360 创建 XNA 游戏所需的一切组件。 此外，它还包括内容编译器，可将资产编译至 .xnb 文件，然后编译 MonoGame 项目所需的一切文件。 目前，仅可在 Visual Studio 2010 中安装编译器。 如果你不希望仅出于该原因来安装 Visual Studio 2010，则可在 Visual Studio 2012 中安装 XNA Game Studio（详见本文“了解更多信息”部分的链接）。

### Windows Phone 8 SDK ###

你可以在 Visual Studio 2012 中直接安装 XNA Game Studio，但是在 Visual Studio 2012 中安装 Windows Phone 8 SDK 更好。 你可以用它创建项目来编译资产。

### XNA 内容编译器 ###

如果不希望安装 SDK 来编译资产，则可使用 XNA 内容编译器（详见“了解更多信息”中的链接），该编译器是一款开源程序，能够将资产编译至 MonoGame 中可使用的 .xnb 文件。

## 创建第一个游戏 ##

使用 MonoGame 模板创建的上一个游戏可作为所有游戏的起点。 你可以使用相同的流程创建所有游戏。 Program.cs 中包括 Main 函数。 该函数可初始化和运行游戏：

static void Main()
    {
        using (var game = new Game1())
            game.Run();
    }

`Game1.cs` 是游戏的核心。 有两种方法需要在一个循环中每秒钟调用 60 次： 更新和绘制。 在更新中，为游戏中的所有元素重新计算数据；在绘制中，绘制这些元素。 请注意，这是一个紧凑的循环。 你只有 1/60 秒，也就是 16.7 毫秒来计算和绘制数据。 如果你超出该事件，程序就会跳过一些绘制循环，游戏中就会出现图形故障。

近来，台式电脑上的游戏输入方式是键盘和鼠标。 除非用户购买了外部硬件，如驱动轮和操纵杆，否则我们只能假定没有其他的输入方法。 随着新硬件的推出，如超极本™ 设备、 2 合 1 超极本和一体机， 输入选项发生了变化。 你可以使用触摸输入和传感器，为用户提供更加沉浸式、逼真的游戏体验。

对于第一款游戏，我们将创建足球点球赛。 用户使用触摸的方式来“射门”，计算机守门员接球。 球的方向和速度由用户的敲击动作来决定。 计算机守门员将会随机选择一个方向和速度接球。 射门成功得一分。 反之，守门员的一分。

## 向游戏添加内容 ##

游戏中的第一步是添加内容。 通过添加背景场地和足球开始。 如要执行该操作，则需要创建两个 .png 文件：一个文件用于足球场（图 3），另一个用于足球（图 4）。

![monogame_img03.png][]  
图 3. 足球场

![monogame_img04.png][]  
图 4. 足球

如要在游戏中使用这些文件，你需要对其进行编译。 如果正在使用 XNA Game Studio 或 Windows Phone 8 SDK，则需要创建一个 XNA 内容项目。 该项目不需要在同一个解决方案中。 你只需要用它来编译资产。 将图像添加至该项目并对其进行构建。 然后，访问项目目标目录，并将生成的 .xnb 文件复制至你的项目。

我更喜欢使用 XNA 内容编译器，它不需要新项目且支持按需编译资产。 仅需打开程序，将文件添加至列表，选择输出目录，并点击“编译（Compile）”。 .xnb 文件便可添加至该项目。

### 内容文件 ###

.xnb 文件可用时，将其添加至游戏的 “内容（ Content）” 文件夹下。 你必须为每个文件，包括“内容（Content）”、“复制至输入目录（Copy to Output Directory）”以及“如果较新则复制（Copy if Newer）”，设置构建操作。 如果不执行该操作，则会在加载资产时出现错误。

创建两个字段存储足球和足球场的纹理：

private Texture2D _backgroundTexture;
    private Texture2D _ballTexture;

这些字段可在 LoadContent 方法中加载：

protected override void LoadContent()
    {
        // Create a new SpriteBatch, which can be used to draw textures.
        _spriteBatch = new SpriteBatch(GraphicsDevice);
    
        // TODO: use this.Content to load your game content here
        _backgroundTexture = Content.Load<Texture2D>("SoccerField");
        _ballTexture = Content.Load<Texture2D>("SoccerBall");
    }

请注意，纹理的名称与内容（Content ）文件夹中的文件名称相同，但是没有扩展名。

接下来，在 Draw 方法中绘制纹理：

protected override void Draw(GameTime gameTime)
    {
        GraphicsDevice.Clear(Color.Green);
    
        // Set the position for the background    
        var screenWidth = Window.ClientBounds.Width;
        var screenHeight = Window.ClientBounds.Height;
        var rectangle = new Rectangle(0, 0, screenWidth, screenHeight);
        // Begin a sprite batch    
        _spriteBatch.Begin();
        // Draw the background    
        _spriteBatch.Draw(_backgroundTexture, rectangle, Color.White);
        // Draw the ball
        var initialBallPositionX = screenWidth / 2;
        var ínitialBallPositionY = (int)(screenHeight * 0.8);
        var ballDimension = (screenWidth > screenHeight) ? 
            (int)(screenWidth * 0.02) :
            (int)(screenHeight * 0.035);
        var ballRectangle = new Rectangle(initialBallPositionX, ínitialBallPositionY,
            ballDimension, ballDimension);
        _spriteBatch.Draw(_ballTexture, ballRectangle, Color.White);
        // End the sprite batch    
        _spriteBatch.End();
        base.Draw(gameTime);
    }

这种方法是用绿色清屏，然后绘制背景并绘制罚球点的足球。 第一种方法 `spriteBatch Draw` 可绘制能够调整为窗口尺寸的背景，位置 0,0；第二种方法可绘制罚球点的足球。 它可调整为窗口大小的比例。 此处没有运动，因为位置不改变。 接下来是移动足球。

## 移动足球 ##

如要移动足球，我们必须重新计算循环中每个迭代的位置，并在新的位置绘制它。 在 `Update` 方法中执行新位置的计算：

足球位置在每个循环中都会通过减去三个像素进行更新。 如果你希望让球移动地更快，则必须减去更多的像素。 变量 `_screenWidth`、`_screenHeight`、`_backgroundRectangle`、`_ballRectangle` 和`_ballPosition` 是私有字段，可在 `ResetWindowSize` 方法中进行初始化：

private void ResetWindowSize()
    {
        _screenWidth = Window.ClientBounds.Width;
        _screenHeight = Window.ClientBounds.Height;
        _backgroundRectangle = new Rectangle(0, 0, _screenWidth, _screenHeight);
        _initialBallPosition = new Vector2(_screenWidth / 2.0f, _screenHeight * 0.8f);
        var ballDimension = (_screenWidth > _screenHeight) ?
            (int)(_screenWidth * 0.02) :
            (int)(_screenHeight * 0.035);
        _ballPosition = (int)_initialBallPosition.Y;
        _ballRectangle = new Rectangle((int)_initialBallPosition.X, (int)_initialBallPosition.Y,
            ballDimension, ballDimension);
    }

该方法可根据窗口的尺寸重置所有变量。 它可在 `Initialize` 方法中调用：

protected override void Initialize()
    {
        // TODO: Add your initialization logic here
        ResetWindowSize();
        Window.ClientSizeChanged += (s, e) => ResetWindowSize();
        base.Initialize();
    }

这种方法在两个不同的位置调用：流程的开始以及每次窗口发生改变时。 `Initialize` 可处理`ClientSizeChanged`，因此当窗口尺寸发生改变时，与窗口尺寸相关的变量将进行重新评估，足球将重新摆放至罚球点。

如果运行程序，你将看到足球呈直线移动，直至字段结束时停止。 当足球到达目标时，你可以使用以下代码将足球复位：

protected override void Update(GameTime gameTime)
    {
        if (GamePad.GetState(PlayerIndex.One).Buttons.Back == ButtonState.Pressed ||
            Keyboard.GetState().IsKeyDown(Keys.Escape))
            Exit();
    
        // TODO: Add your update logic here
        _ballPosition -= 3;
        if (_ballPosition < _goalLinePosition)
            _ballPosition = (int)_initialBallPosition.Y;
    
        _ballRectangle.Y = _ballPosition;
        base.Update(gameTime);
    
    }

The `_goalLinePosition` variable is another field, initialized in the `ResetWindowSize` method:

_goalLinePosition = _screenHeight * 0.05;

你必须在 `Draw` 方法中做出另一个改变：移除所有计算代码。

protected override void Draw(GameTime gameTime)
    {
        GraphicsDevice.Clear(Color.Green);
    
       var rectangle = new Rectangle(0, 0, _screenWidth, _screenHeight);
        // Begin a sprite batch    
        _spriteBatch.Begin();
        // Draw the background    
        _spriteBatch.Draw(_backgroundTexture, rectangle, Color.White);
        // Draw the ball
        
        _spriteBatch.Draw(_ballTexture, _ballRectangle, Color.White);
        // End the sprite batch    
        _spriteBatch.End();
        base.Draw(gameTime);
    }

该运动与目标呈垂直角度。 如果你希望足球呈一定的角度移动，则需要创建 `_ballPositionX` 字段，并增加（向右移动）或减少（向左移动）它。 更好的方法是将 `Vector2` 用于足球位置，如下：

protected override void Update(GameTime gameTime)
    {
        if (GamePad.GetState(PlayerIndex.One).Buttons.Back == ButtonState.Pressed ||
            Keyboard.GetState().IsKeyDown(Keys.Escape))
            Exit();
    
        // TODO: Add your update logic here
        _ballPosition.X -= 0.5f;
        _ballPosition.Y -= 3;
        if (_ballPosition.Y < _goalLinePosition)
            _ballPosition = new Vector2(_initialBallPosition.X,_initialBallPosition.Y);
        _ballRectangle.X = (int)_ballPosition.X;
        _ballRectangle.Y = (int)_ballPosition.Y;
        base.Update(gameTime);
    
    }

如果运行该程序，将会显示足球以一个角度运行（图 5）。 接下来是让球在用户点击它时运动。

![monogame_img05.png][]

图 5. 带有足球移动的游戏

### 触摸和手势 ###

在该游戏中，足球的运动必须以触摸轻拂开始。 该轻拂操作决定了足球的方向和速度。

在 MonoGame 中，你可以使用 `TouchScreen` 类获得触摸输入。 你可以使用原始输入数据或 Gestures API。 原始输入数据更灵活，因为你可以按照希望的方式处理所有输入；Gestures API 可将该原始数据转换为过滤的手势，以便只接受你希望接收的手势输入。

虽然 Gestures API 更易于使用，但是有几种情况不能使用这种方法。 例如，如果你希望检测特殊手势，如 X 型手势或多手指手势，则需要使用原始数据。

对于该游戏，我们仅需要轻拂操作，Gestures API 支持该操作，所以我们使用它。 首先需要通过使用`TouchPanel 类`指明希望使用的手势。 例如，代码：

TouchPanel.EnabledGestures = GestureType.Flick | GestureType.FreeDrag;

. . . 仅支持 MonoGame 检测并通知轻拂和拖动操作。 然后，在 `Update` 方法中，你可以按照如下方式处理手势：

if (TouchPanel.IsGestureAvailable)
    {
        // Read the next gesture    
        GestureSample gesture = TouchPanel.ReadGesture();
        if (gesture.GestureType == GestureType.Flick)
        {
            …
        }
    }

首先，确定是否有可用手势。 如果有，则可以调用 `ReadGesture` 获取并处理它。

## 使用触摸对运动执行 Initiate 操作 ##

首先，使用 Initialize 方法在游戏中启用轻拂手势：

protected override void Initialize()
    {
        // TODO: Add your initialization logic here
        ResetWindowSize();
        Window.ClientSizeChanged += (s, e) => ResetWindowSize();
        TouchPanel.EnabledGestures = GestureType.Flick;
        base.Initialize();
    }

此时，足球在游戏运行时将会一直运动。 使用私有字段 `_isBallMoving` 可在足球移动时通知游戏。 在 Update 方法中，当程序检测轻拂操作时，你将 `_isBallMoving` 设置为 True，则足球将开始运动。 当足球到达球门线时，将 `_isBallMoving` 设置为 False 并重置足球的位置：

protected override void Update(GameTime gameTime)
    {
        if (GamePad.GetState(PlayerIndex.One).Buttons.Back == ButtonState.Pressed ||
            Keyboard.GetState().IsKeyDown(Keys.Escape))
            Exit();
    
        // TODO: Add your update logic here
        if (!_isBallMoving && TouchPanel.IsGestureAvailable)
        {
            // Read the next gesture    
            GestureSample gesture = TouchPanel.ReadGesture();
            if (gesture.GestureType == GestureType.Flick)
            {
                _isBallMoving = true;
                _ballVelocity = gesture.Delta * (float)TargetElapsedTime.TotalSeconds / 5.0f;
            }
        }
        if (_isBallMoving)
        {
            _ballPosition += _ballVelocity;
            // reached goal line
            if (_ballPosition.Y < _goalLinePosition)
            {
                _ballPosition = new Vector2(_initialBallPosition.X, _initialBallPosition.Y);
                _isBallMoving = false;
                while (TouchPanel.IsGestureAvailable)
                    TouchPanel.ReadGesture();
            }
            _ballRectangle.X = (int) _ballPosition.X;
            _ballRectangle.Y = (int) _ballPosition.Y;
        }
        base.Update(gameTime);
    
    }

不再保持足球增量：程序使用 `_ballVelocity` 字段从 x 和 y 方向上设置足球速度。 `Gesture.Delta` 可返回上一次更新之后的运动变量。 如要计算轻拂操作的速度，请将该矢量与 `TargetElapsedTime` 属性相乘。

如果足球正在移动，`_ballPosition` 矢量将按照速度（每帧的像素数）增加直至足球到达球门线。 以下代码：

_isBallMoving = false;
    while (TouchPanel.IsGestureAvailable)
        TouchPanel.ReadGesture();

. . .可以执行两个操作：它可以让足球停止，也可以移除输入队列的所有手势。 如果你不执行该操作，则用户能够在足球移动时进行轻拂操作，这将会使足球在停止之后再次移动。

当运行该游戏时，你可以轻拂足球，它能够以你轻拂的速度和方向进行移动。 但是，此处有一个问题。 代码无法检测到轻拂操作出现的位置。 你可以轻拂屏幕的任何位置（不仅是足球内部），然后足球将开始移动。 你可以使用 `gesture.Position` 检测轻拂的姿势，但是该属性将会一直返回 0，0，因此便无法使用该方法。

解决这一问题的方法是使用原始输入，获取触摸点，然后了解其是否在足球附近。 以下代码能够决定触摸输入是否可以触发足球。 如果可以，手势将设置 `_isBallHit field`：

TouchCollection touches = TouchPanel.GetState();

TouchCollection touches = TouchPanel.GetState();
    
    if (touches.Count > 0 && touches[0].State == TouchLocationState.Pressed)
    {
        var touchPoint = new Point((int)touches[0].Position.X, (int)touches[0].Position.Y);
        var hitRectangle = new Rectangle((int)_ballPositionX, (int)_ballPositionY, _ballTexture.Width,
            _ballTexture.Height);
        hitRectangle.Inflate(20,20);
        _isBallHit = hitRectangle.Contains(touchPoint);
    }

然后，运动仅在 `_isBallHit` 字段为 True 时开始：

if (TouchPanel.IsGestureAvailable && _isBallHit)

如果运行游戏，你将仅可在轻拂操作启动足球时移动它。 但是，此处仍然存在一个问题：如果点击球的速度太慢或以其无法击中球门线的位置点击，则游戏将会结束，因为足球不会返回起始点。 必须为足球移动设置一个超时。 当到达超时时，游戏便会将足球复位。

Update 方法有一个参数： `gameTime`。 如果在移动开始时存储了 `gameTime` 值，则可知道足球移动的实际时间，并可在超时后重置游戏：

if (gesture.GestureType == GestureType.Flick)
    {
        _isBallMoving = true;
        _isBallHit = false;
        _startMovement = gameTime.TotalGameTime;
        _ballVelocity = gesture.Delta*(float) TargetElapsedTime.TotalSeconds/5.0f;
    }
    
    ...
    
    var timeInMovement = (gameTime.TotalGameTime - _startMovement).TotalSeconds;
    // reached goal line or timeout
    if (_ballPosition.Y <' _goalLinePosition || timeInMovement > 5.0)
    {
        _ballPosition = new Vector2(_initialBallPosition.X, _initialBallPosition.Y);
        _isBallMoving = false;
        _isBallHit = false;
        while (TouchPanel.IsGestureAvailable)
            TouchPanel.ReadGesture();
    }

## 添加守门员 ##

游戏现在可以运行了，但是它还需要一个制造难度的元素：你必须添加一个守门员，在用户踢出足球后一直运动。 守门员是 XNA 内容编译器编译的 .png 文件（图 6）。 我们必须将该编译文件添加至 Content 文件夹，为 Content 设置构建操作，并将“复制至输出目录 （Copy to Output Directory）”设置为“如果较新则复制（Copy if Newer）”。

![monogame_img06.png][]  
图 6. 守门员

守门员在 `LoadContent` 方法中加载：

然后，我们必须在 `Draw` 方法中绘制它：

protected override void Draw(GameTime gameTime)
    {
    
        GraphicsDevice.Clear(Color.Green);
       
        // Begin a sprite batch    
        _spriteBatch.Begin();
        // Draw the background    
        _spriteBatch.Draw(_backgroundTexture, _backgroundRectangle, Color.White);
        // Draw the ball
        _spriteBatch.Draw(_ballTexture, _ballRectangle, Color.White);
        // Draw the goalkeeper
        _spriteBatch.Draw(_goalkeeperTexture, _goalkeeperRectangle, Color.White);
        // End the sprite batch    
        _spriteBatch.End();
        base.Draw(gameTime);
    }

\_goalkeeperRectangle 在窗口中可提供一个矩形的守门员。 它可在 Update 方法中更改：

protected override void Update(GameTime gameTime)
    {
        …
    
       _ballRectangle.X = (int) _ballPosition.X;
       _ballRectangle.Y = (int) _ballPosition.Y;
       _goalkeeperRectangle = new Rectangle(_goalkeeperPositionX, _goalkeeperPositionY,
                        _goalKeeperWidth, _goalKeeperHeight);
       base.Update(gameTime);
    }

\_goalkeeperPositionY、`_goalKeeperWidth` 和 `_goalKeeperHeight` 字段可在 `ResetWindowSize` 方法中更新：

private void ResetWindowSize()
    {
        …
        _goalkeeperPositionY = (int) (_screenHeight*0.12);
        _goalKeeperWidth = (int)(_screenWidth * 0.05);
        _goalKeeperHeight = (int)(_screenWidth * 0.005);
    }

守门员最初位于屏幕中央的球门线顶端附近。

_goalkeeperPositionX = (_screenWidth - _goalKeeperWidth)/2;

守门员将会在足球开始移动时开始移动。 它将会不停地以谐运动的方式从一端移动至另一端。 该正弦曲线可描述该运动：

X = A \* sin(at + δ)

其中，A 是运动幅度（目标宽度），t 是运动时间， a 和 δ 是随机系数（这将会使运动具备一定的随机性，因此用户将无法预测守门员的速度和方向）。

该系数将会在用户通过轻拂踢出足球时进行计算：

if (gesture.GestureType == GestureType.Flick)
    {
        _isBallMoving = true;
        _isBallHit = false;
        _startMovement = gameTime.TotalGameTime;
        _ballVelocity = gesture.Delta * (float)TargetElapsedTime.TotalSeconds / 5.0f;
        var rnd = new Random();
        _aCoef = rnd.NextDouble() * 0.005;
        _deltaCoef = rnd.NextDouble() * Math.PI / 2;
    }

系数 a 是守门员的速度，0 和 0.005 之间的数字代表 0 和 0.3 像素/秒之间的速度（1/60 秒内最大像素为 0.005）。 delta 系数是必须是介于 0 和 pi/2 之间的数字。 足球移动时，你可以更新守门员的位置：

if (_isBallMoving)
    {
        _ballPositionX += _ballVelocity.X;
        _ballPositionY += _ballVelocity.Y;
        _goalkeeperPositionX = (int)((_screenWidth * 0.11) *
                          Math.Sin(_aCoef * gameTime.TotalGameTime.TotalMilliseconds + 
                          _deltaCoef) + (_screenWidth * 0.75) / 2.0 + _screenWidth * 0.11);
        …
    }

运动的幅度是 `_screenWidth` \* 0.11（目标尺寸）。 将(`_screenWidth` \* 0.75) / 2.0 + `_screenWidth` \* 0.11 添加至结果，以便守门员移动至目标前方。 现在，开始构建让守门员接住球。

## 命中测试 ##

如果希望了解守门员是否能够接住球，你需要知道球的矩形是否与守门员的矩形相交。 我们可以按照以下代码计算两个矩形后，在 `Update` 方法中执行该操作：

_ballRectangle.X = (int)_ballPosition.X;
    _ballRectangle.Y = (int)_ballPosition.Y;
    _goalkeeperRectangle = new Rectangle(_goalkeeperPositionX, _goalkeeperPositionY,
        _goalKeeperWidth, _goalKeeperHeight);
    if (_goalkeeperRectangle.Intersects(_ballRectangle))
    {
        ResetGame();
    }

ResetGame 仅可重构代码，将游戏重置为初始状态：

借助该简单代码，游戏便可知道守门员是否能够接住球。 现在，我们需要知道足球是否能够命中。 当足球超过球门线时，执行以下代码。

var isTimeout = timeInMovement > 5.0;
    if (_ballPosition.Y < _goalLinePosition || isTimeout)
    {
        bool isGoal = !isTimeout &&
            (_ballPosition.X > _screenWidth * 0.375) &&
            (_ballPosition.X < _screenWidth * 0.623);
        ResetGame();
    }

足球必须完全在目标中，因此，其位置必须在第一个球门柱之后（`_screenWidth` \* 0.375）开始，并在第二个球门柱之前（`_screenWidth` \* 0.625 − `_screenWidth` \* 0.02）结束。 现在，我们开始更新游戏分数。

## 添加分数记录（Scorekeeping） ##

如要向游戏中添加游戏记录，我们必须添加一个新资产：spritefont，其字体可用于游戏。 spritefont 是描述字体的 .xml 文件，包括字体家族及其尺寸和重量及其他属性。 在游戏中，你可以按照以下方式使用 spritefont：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
    <XnaContent xmlns:Graphics="Microsoft.Xna.Framework.Content.Pipeline.Graphics">
      <Asset Type="Graphics:FontDescription">
        <FontName>Segoe UI</FontName>
        <Size>24</Size>
        <Spacing>0</Spacing>
        <UseKerning>false</UseKerning>
        <Style>Regular</Style>
        <CharacterRegions>
          <CharacterRegion>
            <Start> </Star>
            <End></End>
          </CharacterRegion>
        </CharacterRegions>
      </Asset>
    </XnaContent>
    
    你可以使用 XNA 内容编译器来编译该 .xml 文件，并将生成的 .xnb 文件添加至项目的 Content 文件夹；将其构建操作设置至 Content，并将“复制至输出目录（Copy to Output Directory）” 设置为“如果较新则复制（Copy if Newer）”。 字体可在 LoadContent 方法中加载：

_soccerFont = Content.Load<SpriteFont>("SoccerFont");

在 `ResetWindowSize` 中，重置得分情况：

var scoreSize = _soccerFont.MeasureString(_scoreText);
    _scorePosition = (int)((_screenWidth - scoreSize.X) / 2.0);

如要保持记录，需要声明两个变量： `_userScore` 和 `_computerScore`。 命中时，`_userScore` 变量增加，未命中、超时或守门员接住球时，`_computerScore` 增加：

if (_ballPosition.Y < _goalLinePosition || isTimeout)
    {
        bool isGoal = !isTimeout &&
                      (_ballPosition.X > _screenWidth * 0.375) &&
                      (_ballPosition.X < _screenWidth * 0.623);
        if (isGoal)
            _userScore++;
        else
            _computerScore++;
        ResetGame();
    }
    …
    if (_goalkeeperRectangle.Intersects(_ballRectangle))
    {
        _computerScore++;
        ResetGame();
    }

ResetGame 可重新创建得分文本，并设置其情况：

private void ResetGame()
    {
        _ballPosition = new Vector2(_initialBallPosition.X, _initialBallPosition.Y);
        _goalkeeperPositionX = (_screenWidth - _goalKeeperWidth) / 2;
        _isBallMoving = false;
        _isBallHit = false;
        _scoreText = string.Format("{0} x {1}", _userScore, _computerScore);
        var scoreSize = _soccerFont.MeasureString(_scoreText);
        _scorePosition = (int)((_screenWidth - scoreSize.X) / 2.0);
        while (TouchPanel.IsGestureAvailable)
            TouchPanel.ReadGesture();
    }

\_soccerFont.MeasureString 可使用选中字体测量字符串，你可以使用该测量方式来计算得分情况。 得分可在 Draw 方法中进行绘制：

protected override void Draw(GameTime gameTime)
    {
    …
        // Draw the score
        _spriteBatch.DrawString(_soccerFont, _scoreText, 
             new Vector2(_scorePosition, _screenHeight * 0.9f), Color.White);
        // End the sprite batch    
        _spriteBatch.End();
        base.Draw(gameTime);
    }

## 打开球场灯光 ##

作为最后一个触摸设计，该款游戏可在室内光线较暗时打开球场灯光。 全新超极本和 2 合 1 设备通常具备一个光线传感器，你可以用它来确定室内光线的程度并更改背景的绘制方式。

对于台式机应用，我们可以使用面向 Microsoft .NET Framework 的 Windows API Code Pack，它是一款支持访问 Windows 7 及更高版本操作系统特性的库。 但是，在该游戏中，我们采用了另一种方式：WinRT Sensor API。 这些 API 虽然面向 Windows 8 而编写，但是同样适用于台式机应用，且不经任何更改即可使用。 借助它们，你无需更改任何代码即可将应用移植到 Windows 8。

英特尔® 开发人员专区（IDZ）包括一篇如何在台式机应用中使用 WinRT API 的文章（详见“了解更多信息”部分）。 基于该信息，你必须在 Solution Explorer 中选择该项目，右击它，然后点击 Unload Project。 然后，再次右击该项目，并点击 Edit project。 在第一个 `PropertyGroup` 中添加 `TargetPlatFormVersion`标签：

<PropertyGroup>
      <Configuration Condition=" '$(Configuration)' == '' ">Debug</Configuration>
    …
      <FileAlignment>512</FileAlignmen>
      <TargetPlatformVersion>8.0</TargetPlatformVersion>
    </PropertyGroup>

再次右击项目，然后点击Reload Project。 Visual Studio 将重新加载该项目。 当向项目中添加新标签时，将能够在 Reference Manager 中看到 Windows 标签，如图 7 所示。

![monogame_img07.png][]  
图 7. Reference Manager 中的 Windows\* 标签

向项目中添加 Windows 参考。 此外，你还需要添加 `System.Runtime.WindowsRuntime.dll` 参考。 如在汇编程序列表中看不到，则可浏览 `.Net Assemblies` 文件夹。 在我的设备上，路径为 `C:\Program Files (x86)\Reference Assemblies\Microsoft\Framework\.NETCore\v4.5`。

现在，你可以开始编写代码来检测灯光传感器：

LightSensor light = LightSensor.GetDefault();
    if (light != null)
    {

如果有灯光传感器，`GetDefault` 方法可返回一个非空变量，以便用来检查灯光变化。 通过编写`ReadingChanged` 事件来执行该操作，如下：

LightSensor light = LightSensor.GetDefault();
    if (light != null)
    {
        light.ReportInterval = 0;
        light.ReadingChanged += (s,e) => _lightsOn = e.Reading.IlluminanceInLux < 10;
    }

如果读取的值小于 10，则变量 `_lightsOn` 为真，你可以用它以不同的方式来绘制背景。 如果你看到`spriteBatch` 的 `Draw` 方法，将会发现第三个参数为颜色。 到目前为止，你只使用过白色。 该颜色用于为位图着色。 如果你使用白色，则位图中的颜色将保持不变；如果你使用黑色，则位图将会全部变为黑色。 你可以使用任何颜色为位图着色。 你可以使用颜色来打开灯光，当灯光关闭时使用绿色，开启时使用白色。 在`Draw` 方法中，更改背景的绘制：

_spriteBatch.Draw(_backgroundTexture, rectangle, _lightsOn ? Color.White : Color.Green);

现在，当你运行程序时，当灯光关闭时你将会看到深绿色背景，当灯光开启时将会看到浅绿色背景（图 8）。

![monogame_img08.png][]  
图 8. 完整游戏

现在你拥有了一款完整的游戏。 但是，它尚且未完成，它还需要大量改进（命中时的动画，守门员接住球或球击中球门柱时的反弹画面），但是我把它作为家庭作业留给你。 最后一步是将游戏移植到 Windows 8。

## 将游戏移植至 Windows 8。 ##

将 MonoGame 游戏移植至其他平台非常简单。 你只需要在 MonoGame Windows Store Project 类型的解决方案中创建一个新项目，然后删除 `Game1.cs` 文件并将 Windows Desktop 应用 `Content` 文件夹中的四个 .xnb 文件添加至新项目的 Content 文件夹。 你无需向源文件中添加新文件，只需添加链接。 在 Solution Explorer 中，右击 `Content 文件夹`，点击 “添加/现有文件（Add/Existing Files）”，在 Desktop 项目中选择四个 .xnb 文件，点击“添加（Add）”按钮旁边的下箭头，并选择“添加为链接（Add as link）”。 Visual Studio 可添加四个链接。

然后，将 `Game1.cs` 文件从以前的项目添加至新项目。 重复对 .xnb 文件所执行的流程：右击项目，点击“添加/现有文件（Add/Existing Files）”，从其他项目文件夹中选择 Game1.cs 文件，点击“添加（Add）”按钮旁边的下箭头，然后点击“添加为链接（Add as link）”。 最后需要改动的地方是 `Program.cs`，你需要对 `Game1` 类的命名空间进行更改，因为你现在使用的是台式机项目中的 `Game1` 类。

完成 — 你创建了一款适用于 Windows 8 的游戏！

## 结论 ##

游戏开发本身是一项困难重重的任务。 你需要记住三角、几何和物理类，并运用这些概念来开发游戏（如果教授者在教授这些课题时使用的是游戏，会不会很棒？）

MonoGame 让该任务更简单。 你无需处理 DirectX，可以使用 C\# 来开发游戏，并且能够完全访问硬件。 你可以在游戏中使用触摸、声音和传感器。 此外，你还可以开发一款游戏，对其进行较小的修改并将其移植至 Windows 8、Windows Phone、Mac OS X、iOS 或 Android。 当你希望开发多平台游戏时，这是一个巨大的优势。

# #

## 了解更多信息 ##

*  访问 MonoDevelop 网站：[http://monodevelop.com/][http_monodevelop.com]
 *  访问包含 Xamarin Studio 信息的 Xamarin网站：[http://xamarin.com/][http_xamarin.com]
 *  下载 MonoGame：[http://monogame.net/][http_monogame.net]
 *  下载 XNA Game Studio：[http://www.microsoft.com/en-us/download/details.aspx?id=23714][http_www.microsoft.com_en-us_download_details.aspx_id_23714]
 *  了解如何使用 Visual Studio 2012 在 Windows 8 上安装 XNA：[http://blogs.msdn.com/b/uk\_faculty\_connection/archive/2013/11/12/installing-xna-on-windows-8-with-visual-studio-2012.aspx][http_blogs.msdn.com_b_uk_faculty_connection_archive_2013_11_12_installing-xna-on-windows-8-with-visual-studio-2012.aspx]
 *  下载 Windows Phone 8 SDK：[http://www.microsoft.com/en-us/download/details.aspx?id=35471][http_www.microsoft.com_en-us_download_details.aspx_id_35471]
 *  获取 XNA 内容编译器：[http://xnacontentcompiler.codeplex.com/][http_xnacontentcompiler.codeplex.com]
 *  获取 spritefont XML 方案：[http://msdn.microsoft.com/en-us/library/bb447759.aspx][http_msdn.microsoft.com_en-us_library_bb447759.aspx]
 *  面向 Microsoft .NET Framework 的 Windows API Code Pack：[http://archive.msdn.microsoft.com/WindowsAPICodePack][http_archive.msdn.microsoft.com_WindowsAPICodePack]。
 *  参考 “通过桌面应用使用 Windows 8\* WinRT API” ： [http://software.intel.com/en-us/articles/using-winrt-apis-from-desktop-applications][http_software.intel.com_en-us_articles_using-winrt-apis-from-desktop-applications]。

## 关于作者 ##

Bruno Sonnino 是巴西的微软最有价值专家（MVP）。他是一位开发人员、咨询师兼作家，曾编写过五本有关 Delphi 的书籍，并由 Pearson Education Brazil 以葡萄牙语出版，此外，他还在巴西和美国的杂志和网站上发表过多篇文章。

<table style="border-collapse:collapse; border-spacing:0px; margin-top:1.6em; margin-bottom:1.6em; width:670px"> 
 <tbody style=""> 
  <tr style="border-bottom-style:none; padding:0.1em 0.6em; background-color:rgb(238,238,238)"> 
   <td style="padding:9px 10px; vertical-align:top; border-left-width:3px; border-left-style:solid; border-left-color:rgb(253,184,19); background:rgb(230,230,230)"> 
    <div style=""> 
     <span style="float:left; width:452.891px; padding:5px 0px"><a href="https://software.intel.com/sites/default/files/managed/e5/04/Developing_games_with_Monogame.pdf" style="color:rgb(0,113,197); text-decoration:none" rel="nofollow">Developing_games_with_Monogame.pdf (945.48 KB)</a></span> 
     <a href="https://software.intel.com/sites/default/files/managed/e5/04/Developing_games_with_Monogame.pdf" style="color:white; text-decoration:none; width:auto; font-weight:bold; display:inline-block; line-height:20px; padding:5px 10px; margin:0px; outline:0px; float:right; background:rgb(253,184,19)" rel="nofollow">立即下载</a> 
    </div> </td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

[monogame_img01.png]: /images/20220708/64a9674dd21243e0a922cb18f85a0093.png
[monogame_img02.png]: /images/20220708/e8546d26b4084432bb60ddd6e6f09b64.png
[monogame_img03.png]: /images/20220708/f79d527e7972498186df23d5356b0998.png
[monogame_img04.png]: /images/20220708/c19626d0d3084e4aa37a0b9ddade6007.png
[monogame_img05.png]: /images/20220708/c0cb3abde017490f805d266fc7636252.png
[monogame_img06.png]: /images/20220708/9271e227a45c4c78a73a84fd4f37436c.png
[monogame_img07.png]: /images/20220708/f104773af8e74de893ab37e01e0e3c9d.png
[monogame_img08.png]: /images/20220708/bfe9405b51fb4d7486438f2f5c46e21e.png
[http_monodevelop.com]: http://monodevelop.com/
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[http_monogame.net]: http://monogame.net/
[http_www.microsoft.com_en-us_download_details.aspx_id_23714]: http://www.microsoft.com/zh-cn/download/details.aspx?id=23714
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[http_www.microsoft.com_en-us_download_details.aspx_id_35471]: http://www.microsoft.com/zh-cn/download/details.aspx?id=35471
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[http_msdn.microsoft.com_en-us_library_bb447759.aspx]: http://msdn.microsoft.com/en-us/library/bb447759.aspx
[http_archive.msdn.microsoft.com_WindowsAPICodePack]: http://archive.msdn.microsoft.com/WindowsAPICodePack
[http_software.intel.com_en-us_articles_using-winrt-apis-from-desktop-applications]: https://software.intel.com/zh-cn/articles/using-winrt-apis-from-desktop-applications