使用 MonoGame* 开发游戏

作者：Bruno Sonnino

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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。

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。

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）。

图 3.足球场

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：

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;
    _ballRectangle.Y = _ballPosition;
    base.Update(gameTime);

}

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。

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）”。

图 6.守门员

守门员在 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");
    _goalkeeperTexture = Content.Load<Texture2D>("Goalkeeper");
}

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：

private void ResetGame()
{
    _ballPosition = new Vector2(_initialBallPosition.X, _initialBallPosition.Y);
    _goalkeeperPositionX = (_screenWidth - _goalKeeperWidth) / 2;
    _isBallMoving = false;
    _isBallHit = false;
    while (TouchPanel.IsGestureAvailable)
        TouchPanel.ReadGesture();
}

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。

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）。

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/
• 访问包含 Xamarin Studio 信息的 Xamarin网站：http://xamarin.com/
• 下载 MonoGame：http://monogame.net/
• 下载 XNA Game Studio：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
• 下载 Windows Phone 8 SDK：http://www.microsoft.com/en-us/download/details.aspx?id=35471
• 获取 XNA 内容编译器：http://xnacontentcompiler.codeplex.com/
• 获取 spritefont XML 方案：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。
• 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。

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。