XNA 3D 遊戲入門http://118cckfp.wikidot.com/

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101習題

XNA 是http://118cckfp.wikidot.com/微軟推出的遊戲設計引擎,以 C# 為主要語言。因此,您可以輕易的用 C# 在 Visual Studio 的 XNA 開發工具中撰寫 2D、3D 電腦遊戲。

筆者寫了一個打飛碟的簡單遊戲,以下是其執行畫面,您可以直接下載整個專案 3DFighterGameSimple.zip 回去試玩,並且從中學習 XNA 的程式設計方式,以下影片是筆者玩這個遊戲時所錄製下來的。

一個 XNA 的遊戲,是一個繼承 Microsoft.Xna.Framework.Game 這個類別的程式,其架構大致如下。
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public class MyGame : Microsoft.Xna.Framework.Game 
{
        GraphicsDeviceManager graphics; // 繪圖裝置管理器
        GamePadState previousState; // XBOX 的按鈕狀態
#if !XBOX
        KeyboardState previousKeyboardState;      // 個人電腦的鍵盤狀態。
#endif
        GameObject gameObj = null;  // 模型物件
        SoundEffect sound = null; // 音效物件
        ...

        public GameMain()
        {
            graphics = new GraphicsDeviceManager(this);
            Content.RootDirectory = "Content";
        }

        protected override void Initialize() // 初始化
        {
            camera = new Camera(this);
            this.Components.Add(camera);
            base.Initialize();
        }

        protected override void LoadContent()
        {
            gameObj.model = Content.Load<Model>("MyModel"); // 載入模型
            gameObj.scale = 0.1f; // 設定放大倍率
            gameObj.position = new Vector3(0.0f, 0.0f, -10.0f); // 設定起始位置
            ...
        }

        protected override void Update(GameTime gameTime)
        {
           // 1. 偵測鍵盤或滑鼠,根據輸入決定主角如何移動。
            if (GamePad.GetState(PlayerIndex.One).Buttons.Back == ButtonState.Pressed)
                this.Exit();

            KeyboardState keyboardState = Keyboard.GetState();  //得到目前鍵盤每一個按鍵的狀況
            if (keyboardState.IsKeyDown(Keys.Space) && previousKeyboardState.IsKeyUp(Keys.Space))
            { 
               // 當空白鍵被按下時,...
            }

           // 2. 移動物件
           gameObj.position += gameObj.velocity;

           // 3. 播放聲音
           if (...)  explodeSound.Play();

           // 4. 呼叫基礎類別的 Update() 函數。
            base.Update(gameTime);
        }

        protected override void Draw(GameTime gameTime)
        {
            GraphicsDevice.Clear(Color.CornflowerBlue);

            gameObj.Draw(camera);

            base.Draw(gameTime);
        }

        public void Draw(Model model)
        {
            foreach (ModelMesh mesh in model.Meshes)
            {
                foreach (BasicEffect effect in mesh.Effects)
                {
                    effect.EnableDefaultLighting();
                    effect.PreferPerPixelLighting = true;

                    effect.World =
                        Matrix.CreateFromYawPitchRoll(
                        rotation.Y,
                        rotation.X,
                        rotation.Z) *

                        Matrix.CreateScale(scale) *

                        Matrix.CreateTranslation(position);

                    effect.Projection = camera.projection;
                    effect.View = camera.view;
                }
                mesh.Draw();
            }
        }
    }

    // 遊戲模型物件
    class GameObject
    {
        public Model model = null;
        public Vector3 position = Vector3.Zero;
        public Vector3 rotation = Vector3.Zero;
        public float scale = 1.0f;
        public Vector3 velocity = Vector3.Zero;
        public bool alive = false;

        public BoundingSphere boundingSphere()
        {
            BoundingSphere sphere = model.Meshes[0].BoundingSphere;
            sphere.Center = position;
            sphere.Radius *= scale;
            return sphere;
        }

        public void Draw(Camera camera)
        {
            foreach (ModelMesh mesh in model.Meshes)
            {
                foreach (BasicEffect effect in mesh.Effects)
                {
                    effect.EnableDefaultLighting();
                    effect.PreferPerPixelLighting = true;

                    effect.World =
                        Matrix.CreateFromYawPitchRoll(
                        rotation.Y,
                        rotation.X,
                        rotation.Z) *

                        Matrix.CreateScale(scale) *

                        Matrix.CreateTranslation(position);

                    effect.Projection = camera.projection;
                    effect.View = camera.view;
                }
                mesh.Draw();
            }
        }
    }

    // 相機物件
    class Camera : Microsoft.Xna.Framework.GameComponent
    {
        public Matrix view;         //  視覺矩陣
        public Matrix projection =        //  投影矩陣
                 Matrix.CreatePerspectiveFieldOfView(    
                                  MathHelper.PiOver4,  // 視角 45度
                                  1.333f, // 螢幕 寬高比
                                  1,      // 最近的Z軸截點
                                  10000);  // 最遠的Z軸截點 

        public Vector3 FrontVector = new Vector3(0, 0, -1); //相機的 往前向量
        public Vector3 Position = new Vector3(0.0f, 2.0f, 20.0f); // 相機的位置
        public float Yaw = 0.0f, Pitch = 0.0f, Roll = 0.0f;
        public float YawDelta = 0.2f, PitchDelta = 0.2f, RollDelta = 0.2f;
        public float MoveDelta = 200;   // 前後走 的 增減量

        public Camera(Game game)
            : base(game)
        {
            // TODO: Construct any child components here

        }

        //更新 相機 的位置
        public void UpdateCamera(Vector3 Position, float Yaw, float Pitch, float Roll)
        {
            //攝影機一開始是 朝向 負 Z 軸 看著(0, 0, -1) 的 
            Vector3 LookAt = Position + Vector3.TransformNormal(FrontVector,
                                            Matrix.CreateFromYawPitchRoll(Yaw, Pitch, Roll)); 

            // 根據 相機的位置 相機要看到的點 相機上方的向量 得到 視覺矩陣
            view = Matrix.CreateLookAt(Position,  // 相機的位置
                                       LookAt,    // 相機要看到的點
                                       Vector3.Up); // 相機上方的向量
        }

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

        public override void Update(GameTime gameTime)
        {
            // TODO: Add your update code here
            float elapsedTime = (float) gameTime.ElapsedGameTime.TotalSeconds;

            KeyboardState newState;  // 宣告一個KeyboardState 結構的變數
            newState = Keyboard.GetState();  //得到目前鍵盤每一個按鍵的狀況
            if (newState.IsKeyDown(Keys.Right)) Yaw -= YawDelta * elapsedTime; //右鍵按下
            if (newState.IsKeyDown(Keys.Left)) Yaw += YawDelta * elapsedTime;  //左鍵按下
            if (newState.IsKeyDown(Keys.Up)) Pitch += PitchDelta * elapsedTime;
            if (newState.IsKeyDown(Keys.Down)) Pitch -= PitchDelta * elapsedTime;
            UpdateCamera(Position, Yaw, Pitch, Roll);

            base.Update(gameTime);
        }
    }

參考文獻http://118cckfp.wikidot.com/

  1. 2D/3D 遊戲程式設計入門 ─ 使用XNA3.0與C#(附光碟), 作者:鄞永傳、何振揚, 出版社:文魁, 出版日期:2009年02月06日, 語言:繁體中文 ISBN:9789866482120
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