使用XNA.Game.Studio.Express开发Windows和Xbox 360游戏指南

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"XNA.Game.Studio.Express.Developing.Games.For.Windows.and.The.XBox.360 - 一本关于使用XNA Game Studio Express开发Windows和Xbox 360游戏的英文书籍，作者Joseph Hall，由Thomson Course Technology出版。" XNA Game Studio Express是微软推出的一个游戏开发框架，它允许开发者使用C#编程语言和.NET Framework来创建跨平台的游戏。这本书主要面向初学者，提供了一个清晰易懂的途径，教授如何利用XNA技术构建游戏。本书的核心内容可能包括以下几个方面： 1. **XNA框架基础**：介绍XNA框架的基本概念，包括Game类、GraphicsDevice、Content Pipeline等核心组件，以及如何设置项目结构和环境。 2. **图形和渲染**：讲解如何在XNA中处理2D和3D图形，包括精灵、纹理、模型加载和渲染，以及基本的图形变换和摄像机操作。 3. **音频处理**：介绍如何集成音频到游戏中，使用XNA提供的SoundEffect和Music类来播放和管理音效和背景音乐。 4. **输入管理**：涵盖如何处理键盘、鼠标和游戏控制器输入，实现玩家交互。 5. **物理引擎和碰撞检测**：讨论如何实现基本的物理模拟，如重力和碰撞检测，以增加游戏的真实感。 6. **游戏逻辑和状态管理**：教授如何组织游戏循环，处理游戏状态（如菜单、游戏进行中、暂停等），以及游戏对象的生命周期管理。 7. **网络编程**：如果涉及，可能会讲解如何使用XNA进行多人游戏的网络通信，包括同步游戏状态和数据交换。 8. **Content Pipeline**：这是XNA的一个关键特性，用于导入、转换和打包资源，如图像、音频和3D模型，使得它们能在游戏项目中使用。 9. **优化和性能**：讲解如何优化代码以提高游戏性能，包括内存管理和减少渲染开销。 10. **调试和测试**：介绍调试工具和技术，帮助开发者定位和修复游戏中的问题。 11. **发布和市场**：可能包含将游戏发布到Windows或Xbox 360平台的过程，以及面向市场的准备。尽管书中未提供软件支持，但作者可能指出了联系相应软件制造商的技术支持线或网站获取帮助的方式。值得注意的是，XNA Game Studio Express是微软已停止更新的项目，但其原理和技术仍对现代游戏开发具有一定的参考价值，特别是对于理解游戏开发的基础知识。

Contents xv

The Example . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 214

The GameData Class . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215

The GameStorage Class . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 216

Processing Player Input. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 218

Managing Asynchronous States . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 222

Drawing Game Data. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 222

Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 224

Review Questions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 224

Exercises . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 225

Chapter 12 Xbox 360 Considerations ....................... 227

Developing Xbox 360 Games . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 228

Framework APIs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 228

Player Input . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 228

Screen Layout . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 229

Storage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 229

Firewall Issues . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 229

Threading . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 230

Deployment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 231

Joining the XNA Content Creators Club . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 231

Configuring Your PC and Xbox 360 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 235

Deploying Xbox 360 Games. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 239

Running Existing Games . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 242

Performance Tuning . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 244

Naming Your Games . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 244

Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 245

Review Questions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 245

Exercises . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 245

PART II GENRE STUDIES .............................. 247

Chapter 13 Arcade ..................................... 253

Design . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 254

Architecture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 254

The World . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 254

Game Objects—The Ball . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 255

Game Objects—The Paddles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 260

Cleaning Up the Code . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 265

Back to Work. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 267

Keeping Score . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 270

One Last Feature . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 273

Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 275

Review Questions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 275

Exercises . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 275

Chapter 14 Brick Breaker ................................ 277

The Design . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 278

Reusable Components . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 279

The Brick Class . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 282

The BrickSprite Class. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 283

The BallSprite Class . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 285

The PaddleSprite Class . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 287

The LevelManager Class . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 287

The LevelData Class . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 290

The Game . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 291

Graphics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 292

Initializing Game State . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 294

Managing the Game’s State . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 296

Clearing the Level . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 298

Processing Player Input. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 298

Detecting Collisions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 300

Drawing Game Objects. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 305

Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 309

Review Questions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 309

Exercises . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 310

Chapter 15 Puzzle Games................................ 311

The Design . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 312

The Architecture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 313

GameBoard Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 313

GameBoard Methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 314

Cell Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 324

Cell Methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 325

CellColors. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 329

NumberSprite. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 331

Putting It All Together . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 333

Moving Blocks—GameBoard.SwapCells() . . . . . . . . . . . . . . . . . 333

Falling Blocks—GameBoard.Gravity(). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 334

Matching Cells—GameBoard.ScanForMatches . . . . . . . . . . . . . 336

Scoring . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 340

Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 340

xvi Contents

Contents xvii

Review Questions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 341

Exercises . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 341

Chapter 16 Top-Down Scroller . . .......................... 343

The Design . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 344

Players . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 344

Enemies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 345

Terrain. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 345

The Architecture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 346

ScrollingBackground. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 346

InitTilesHelper . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 351

GameSprite . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 354

NumberSprite. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 357

HUD ........................................... 358

GameObjectManager . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 360

PixelPerfectHelper . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 361

Player Input . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 361

Controller Input . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 361

Keyboard Input . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 363

Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 364

Review Questions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 364

Exercises . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 365

Chapter 17 Card Games—Solitaire ......................... 367

Game Rules. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 368

Card Images . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 369

Converting the Source Artwork . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 370

The Architecture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 370

CardBack Class . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 371

Card Class . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 373

CardContainer Class . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 378

GameLogic Class. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 387

Game1 Class. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 399

Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 403

Review Questions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 404

Exercises . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 404

Chapter 18 Board Games ................................ 405

The Design . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 405

The Architecture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 407

The GameBoard . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 407

The GamePiece . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 420

NumberSprite. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 421

The User Interface. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 423

The HUD (Heads-Up Display). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 423

Player Input . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 424

Artificial Intelligence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 424

The Base Class . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 425

RandomAI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 427

EasyAI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 428

MinMaxAI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 430

AlphaBetaAI. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 432

Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 434

Review Questions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 434

Exercises . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 434

PART III COMPONENTS, LIBRARIES, AND TOOLS ............. 437

Chapter 19 Keyboard-Aware Game Pad ..................... 441

Caveats and Pitfalls . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 442

Wish List. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 442

Getting Started . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 443

The KAGamePad Class . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 444

The KAGamePadButtons Class. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 445

The KAGamePadDPad Class . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 447

The KAGamePadThumbsticks Class . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 448

The KAGamePadTriggers Class . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 450

The KAGamePadState Class. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 451

The KeyMap Class . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 455

The KeyMapHelper Class . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 458

Merging Inputs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 459

Key Mapping Files . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 461

The Example Game . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 467

Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 467

Review Questions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 468

Exercises . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 468

Chapter 20 Game Font Maker Utility ....................... 471

What Is Unicode? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 472

Using Unicode in Games . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 473

Limitations, Caveats, and Notes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 473

xviii Contents

Getting Started . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 474

The User Interface. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 474

Processing User Input . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 475

Image Generation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 476

Limiting the Game Font Image Size . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 477

Encoding Font Data onto the Image . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 481

Space Invaders . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 482

Spatial-Case Code. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 484

Those Other Two Options. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 485

Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 486

Review Questions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 487

Exercises . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 487

Chapter 21 Game Font Library . . .......................... 489

GameFont Class. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 490

FontHeight . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 490

FontAscent. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 491

Texture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 491

ErrorMessages . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 491

Extracting Glyphs from the Texture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 492

GlyphDescriptor Class . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 495

Extracting Glyphs, Revisited . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 497

Drawing Text . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 497

Measuring Text . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 500

Animating Text . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 501

Font Ascent . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 502

GameFontException Class . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 503

The Example . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 503

Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 503

Review Questions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 504

Exercises . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 504

Chapter 22 Particle System............................... 507

The Architecture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 509

The Particle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 509

The Emitter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 511

Modifiers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 516

Ranged Values . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 518

The Example Game . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 523

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