XNA中编写的Zune HD Level程序（译文）

By S.F.

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09月26日, 2009 - 16 分钟阅读 - 7622 个词 阅读量 0

XNA中编写的Zune HD Level程序（译文）

原文地址：https://www.codeproject.com/Articles/42647/Zune-HD-Level-Program-Written-in-XNA

原文作者：Joel Ivory Johnson

译文由本站翻译

前言

使用XNA框架为Zune编写的级别程序.

下载源代码392 KB

介绍

发布后的第二天,我收到了ZuneHD.所有的Zunes都可以通过XNA框架进行用户编程.因此,在"因为我能"类别中,我决定制作一个关卡程序.编写完程序后,我发现其他一些人想要源代码,并且知道如何在他们的计算机上获取XNA框架.我已经有一些关于编写以前的Zunes编程的文字,所以我接受了这些文字,并在其中添加了有关加速度计和多点触摸面板的一些信息,结果就是本文档. 您可以在此处上观看有关实际操作水平的视频.

先决条件

要使用本文,您应该已经对.NET和C#基础概念有所了解.您还应该具有Windows窗体编程的经验.虽然此处显示的代码未使用Windows Forms命名空间(Zune不支持),但此处使用了在开发Windows Forms应用程序时可能遇到的一些概念(例如隔离存储).

所需的软件和硬件

要开始为Zune进行编程,您需要做一些事情:

硬件变化

在撰写本文时,可以使用三个Zune代.第一代Zune(也称为Zune 30)具有5向方向键,播放按钮和后退按钮.第二代Zunes提供多种容量,从4演出到120演出. 80和120 gig型号使用硬盘驱动器,而其他型号使用闪存.在这些Zunes上,四向方向键盘已由我最能形容为双模式鼠标键盘的内容所取代.可以将手指滑过垫子,也可以按手指以将其用作5向方向垫.方向键的区别不是主要的,但在设计用户交互时应注意它们;您将需要考虑两种硬件的差异. Zune系列的最新成员只有三个按钮(后退,电源和媒体控制按钮).它没有方向盘,但是有一个加速度计和多点触摸面板进行输入.屏幕最多支持4个同时触摸.

重新启动Zune

它将最终发生;您将编写一些使Zune陷入无限循环的代码,并且无法退出应用程序.如果按住返回按钮两秒钟,则该应用程序将退出.如果由于某种原因您无法退出,则也可以重新启动Zune.如果Zune有触摸板,请在按住方向键的同时按住返回按钮,如果有ZuneHD,则按住电源和后退按钮.几秒钟后,Zune将重新启动.

创建一个新的Zune项目

在Visual Studio中创建新的XNA项目时,可以将XBox 360,PC或Zune定位为目标.对于本文,我们将只关注Zune项目类型,而忽略其他类型. Zune项目类型包括" Zune游戏(3.1)“和” Zune游戏库(3.1)". (虽然很明显,Microsoft打算将这些项目类型用于游戏,但请记住,您不限于将这些项目类型用于游戏.如果您能想到Zune要做的其他一些生产力任务,那就是而不是游戏,请务必继续编写!)将" Zune Game(3.1)“项目类型像制作应用程序一样,而” Zune Game Library(3.1)“就像DLL.

继续,在Visual Studio中为名为” Hello World"的Zune Game(3.1)项目创建一个新项目.该项目将自动包含许多存根方法.不用担心他们会做什么,我们将在以后进行检查.该程序只需要渲染矢车菊蓝色背景(微软最喜欢的颜色!).将您的Zune连接到您的计算机并运行该项目.您会得到一个错误.

No devices are available to deploy the project ‘HelloWorld’. 
   Register a device using the XNA Game Studio Device Center.

如果Zune客户端软件正在运行,请关闭它.一次只能将一个程序同步到Zune,如果正在运行,则在以下步骤中您将遇到失败.您可以在程序组的" Microsoft XNA Game Studio(3.1)“下找到” XNA Game Studio设备中心".启动程序,然后选择选项"添加设备".系统将询问您是否要添加Zune或XBox360.选择" Zune".您的Zune名称将显示出来,您可以选择它.选择"完成"后,返回Visual Studio并尝试再次运行您的项目.如果这是您第一次在Zune上运行XNA游戏,则将部署.NET Framework,然后部署您的应用程序.当应用程序运行时,您会看到屏幕变成矢车菊蓝色(此程序所做的一切).要退出程序,请按返回按钮. 恭喜你!您已经编译并运行了第一个Zune应用程序.

分开申请

我们的第一个程序做得并不多.我们将为其添加功能,但在此之前,让我们先进行分解.了解XNA应用程序的结构将有助于创建新的应用程序. Microsoft.Xna.Framework.Game是XNA应用程序的基类.通过从此类派生然后覆盖其方法来创建应用程序. Visual Studio为我们生成的应用程序类为我们覆盖了五个方法:

初始化
负荷内容
初始化
更新资料
画
卸下周期性地调用Update和Draw方法,直到应用程序终止.这些方法调用的图形表示如下所示:

绘图/更新周期在第一代Zune上每秒最多发生60次,在第二代Zune上每秒最多发生30次(有关更多信息,请参见"硬件变化"部分).

阅读按钮

XNA框架在设计时就考虑了XBox控制器. XBox控制器(和XNA)在XBox 360和PC上均可使用. Zune上的按钮已映射到某些XBox控制器按钮,因此您可以与XBox控制器进行交互的方式进行交互. XBox 360控制器上的后退按钮映射到Zune上的后退按钮.在Zune HD上,这是屏幕正下方的按钮.在其他两个Zune型号上,这是方向键盘左侧的按钮.其他按钮均未映射到ZuneHD. XBox 360控制器上的A按钮映射到方向盘中央的Action按钮. B按钮映射到Zune上的"播放"按钮.对于原始的Zune,方向盘被映射为与XBox 360控制器上的4向方向盘一样.在第二代Zune上,如果用户按下Zune垫的边缘,则将其视为方向控制器.但是,如果用户在Zune垫的表面上移动手指,则将其与左操纵杆一样.

现在,我已经介绍了按钮映射,接下来将讨论如何实际读取控制器.该信息对于具有XBox 360控制器的PC Zune以及对XBox 360上的XNA而言都是正确的.用于与控制器进行交互的主要类是GamePad类.这是一个静态类,几乎所有方法都需要一个类型为" PlayerIndex"的枚举变量. " PlayerIndex"枚举具有值" One"," Two"," Three"和"四个".该数字用于标识一个控制器要与之交互.仅对于Zune,PlayerIndex.`One是有效的.

游戏手柄

像许多XNA类一样,GamePad类具有名为GetCapabilities的方法,该方法为您提供有关控制器功能的信息.如果我没有在上面提到按钮映射,则此方法返回的GamePadCapabilities对象将通知您存在哪些按钮映射. GamePad的另一种感兴趣的方法是GetState方法.它将在" GamePad"状态对象中返回控制器上所有按钮和方向输入的状态. GamePadState对象的Buttons成员具有一组ButtonState成员,其值可以是" Pressed"或" Released"(如果不存在按钮,则其状态始终为" Released"). " ThumbSticks"成员包含两个名为" Left"和" Right"的" Vector2"成员. “右"成员永远不会在Zune上有任何兴趣,但是"左"成员会通知您用户正在ZunePad上触摸的位置. 我在示例程序中使用的Zune上唯一的按钮是"后退"按钮,用于退出程序.

将您的Zune连接到Visual Studio

您需要将Zune指定为XNA可以定位的设备.首先将您的Zune连接到计算机.为了将程序部署到您的Zune,Visual Studio(或Visual Studio Express)将需要能够通过XNA Game Studio连接器与Zune通信.必须安装Zune软件,以确保存在正确的Zune驱动程序.但是,如果Zune软件在PC上运行,则Visual Studio无法与Zune通信.确保它没有打开.启动XNA Game Studio连接器,然后选择添加设备选项.您可以选择添加XBox 360或Zune.选择Zune,然后单击下一步.

如果您的Zune连接到计算机,则它将列为您可以定位的设备.选择它,然后单击下一步.另一个屏幕会询问您是否要将此Zune设置为默认Zune.您可以安全地保留此选项的默认值,然后单击"下一步"完成该过程.对您要添加的任何其他Zune重复相同的过程.

完成一个或多个Zunes的过程后,XNA Game Studio设备中心将显示您的所有Zunes.奇怪的是,ZuneHD的显示图标与Zune80/120相同. Zune30和Zune4显示正确的图标.

显示文字

在XNA Game Studio for Zune的版本3之前,如果要在屏幕上绘制文本,则必须加载一组字母图像,并有选择地从字体图像到屏幕绘制部分.从3.1版本开始,SpriteMap类已经自动执行了某些过程.我们将更新HelloWorld程序,以便显示时间.为了显示时间,我们首先需要将字体导入我们的应用程序.然后,我们必须使用该字体来呈现文本. 要导入字体,请执行以下操作: 现在,使用字体: 程序运行时,它将显示当前日期和时间,直到第二秒为止.您可以随时按"后退"按钮退出程序. 请注意以下几点:字体(如软件)是知识产权,并且由于潜在的版权侵权,您可能无法使用某些字体.还要注意,字体和其他资源一样会占用空间.只要有可能,就严格限制仅包括程序使用的字体的字符范围.

显示内容

使用Zune上的XNA可以显示许多不同的文件格式.我建议在大多数情况下使用PNG.这是您可以使用的图像格式的详尽列表:

当前的Zunes都具有240x320或272x480的分辨率.调整资源大小时,请记住这一点.由于我们才刚刚起步,因此我想简化图像的操作.我想使用已有的程序并将图像加载到后台.我将使用一个"纹理"对象来处理我的图像.使用任何绘画编辑器,创建尺寸为240x320的图像.将图像添加到项目的"内容"文件夹中. XNA Game Studio将自动使其成为纹理类型的内容资源.我将图片命名为” Background.png".一旦添加到项目中,应应用以下代码更改: 现在,当您运行该程序时,您将看到时间的背景.

条件编译

可以在Zune,XBox 360和PC之间共享相同的源代码.但是,XNA的某些方面特定于这些设备中的每一个.条件编译可用于保留单个代码库,而在不支持它们的平台上不使用功能.对于Zune项目,将定义ZUNE符号.

#if ZUNE

局限性

与为许多其他移动设备进行编程一样,对于Zune,您必须记住,您所使用的编程资源与台式机开发所用的资源不同.在XNA程序中,您将被限制为16 MB的RAM,并且ZuneHD上的屏幕大小为272x480,其他Zunes上的屏幕大小为240x320.另外,Zunes上的颜色深度为16位. 由于Zune没有键盘或鼠标,因此如果您尝试查询Zune上这些设备中任何一个的状态,您会发现它们始终报告没有按键被按下,并且鼠标的X和Y值始终为零. .

与加速度计交互

当前,ZuneHD是唯一支持加速度计的XNA平台.如果您是一般性地编写代码(以便可以在PC,XBox 360和Zune的变体上运行),那么您将希望能够检测您是否在具有加速度计的设备上运行.您可以从适当命名的" Accelerometer"类中获取所有想要了解的有关加速度计的信息. “加速计"类是静态的,因此您可以立即开始使用它. " GetCapabilities"方法将通过返回的” Accelerometer" Capabilities实例的" IsConnected"成员通知您是否存在加速度计. “加速度计"功能类还包含三个成员(” HasXAxis"," HasYAxis"和" HasZAxis"),这些成员暗示将来可能存在无法检测到所有三个平面上的加速度的设备.我可以看到以这种方式实现了方向盘类型的界面.可以通过" AccelerationResolution"," MaximumAcceleration"和" MinimumAcceleration"值查询设备加速度检测的极限. 要读取加速度计的状态,请使用" Accelerometer"类的" GetState"方法.它返回一个" Accelerometer"状态对象.该实例包含一个名为" IsConnected"的布尔属性,可让您知道是否存在加速度计,以及一个" Vector3"实例,可告诉您沿X轴,Y轴和Z轴的加速度计读数. .

与触摸屏互动

触摸屏是该程序的次要组件.如果按屏幕上后退按钮的图标,则它将退出.此程序中未以任何其他方式使用触摸面板.但是使用触摸面板类似于使用游戏手柄或加速计.您有一个带有GetCapabilities方法(用于检测硬件是否可用)和带有GetState方法(用于读取硬件的实际状态)的静态类.您可能会注意到,我一直将表面称为触摸面板而不是触摸屏.从理论上讲,触摸表面不必在屏幕上.考虑一下鼠标垫或数位板,它们都是一种触摸表面,但不在屏幕上.术语"触摸面板"更多地涵盖了将来可能添加到XNA支持中的其他类型的触摸表面. 静态类名为" TouchPanel".通过其GetCapabilities方法返回的TouchCapabilities对象具有名为IsConnected的成员,以通知您触摸面板是否可用,而MaxTouchCount则通知您该面板可以检测到多少触摸. TouchPanel的GetState方法返回一个TouchCollection对象. " TouchCollection"包含" TouchLocation"的列表,其中除其他事项外,还包含要触摸的屏幕区域的坐标(作为" Vector2"). ZuneHD上的触摸面板最多可以检测到四个触摸,因此该成员中最多不能包含四个成员. 对于附带的程序,我仅检查是否有任何躺椅点与出口按钮相交.此处未以其他任何方式使用触摸.

重现气泡水平

规划设计

似乎对于任何装有加速度计的移动设备,您都可以找到气泡水平仪程序.这是具有加速度计功能的非官方" Hello World"应用程序.因此,按照传统,我为ZuneHD编写了一个气泡级程序.该程序的创建从一张方格纸开始.我标记了一个矩形,该矩形可以缩放到ZuneHD的272x480屏幕,然后用它来决定可视元素的布局方式.我想要水平,垂直和圆形.这是我想到的布局:

现在,我知道所需的布局,可以开始创建图形资产了.由于草图是按比例绘制的,因此我可以用它来确定我的每项资产的确切尺寸.由于我只计划对该程序投资不超过几个小时,所以我想将这些图形快速组合在一起.但是同时,我也不想让它们看起来很糟.因此,我使用Expressions Design来快速组合所需的图形.几年前,我已经从个人项目中保存了刷过的金属图像,所以我重复使用了它.得到的图像资产如下:

图形已作为内容添加到程序中.我还为内容添加了字体,以便可以呈现文本.有了所有需要的资产后,下一步就是编写代码.但是在编写代码之前,需要了解一些数学知识.

加速度计如何工作？

加速度计可测量设备相对于自由落体所经历的加速度.换句话说,它测量的是设备的加速度减去物体所承受的重力. 加速度计类返回一个Vector3对象,该对象包含X,Y和Z分量,可用于描述设备的方向.对于固定设备,这三个数字描述的向量的长度将接近于一.如果您记得勾股定理(通常以形式编写),那么您还将意识到这意味着x * x + y * y + z * z大约等于1.如果将ZuneHD正面朝上放在水平表上,则加速度计读数将为{X:0,Y:0,Z:-1}.如果将本机正面朝下放置,则加速度计读数将为{X:0,Y:0,Z:1}.如果我将Zune放在地板上,左侧在天花板上,那么矢量将接近{X:-1,Y:0,Z:0}.如果我将ZuneHD放在桌子上,并开始向左或向右倾斜,那么随着X轴上的读数增大,沿Z轴的读数将开始减小.这可能很难可视化.因此,我建议您运行本文附带的"加速计测试"程序,以了解加速计对运动的响应.

程序背后的数学

因此,既然有了加速度计的读数,我们就需要能够将其更改为一个角度.如果您记得三角函数,那么您可能还记得,反正切函数可用于从X和Y坐标获取角度.但是在开始沿着这条路走之前,我们需要记住,我们有三个坐标,而不是两个.此外,反正切函数无法区分某些位置的角度.还有另一种反正切函数形式,通常标记为" arctan2",具有我们需要的功能.

Vector3 accelReading = accelState.Acceleration;

tiltDirection = (float)Math.Atan2(accelReading.Y, accelReading.X);
tiltMagnitude = (float)Math.Sqrt(accelReading.X * accelReading.X + 
                 accelReading.Y * accelReading.Y );

现在我有了倾斜方向和幅度,我需要能够将其转换为气泡指示器的X和Y位移.使用正弦和余弦轻松完成. Math.Sin(tiltAngle)会将我的角度转换为1到-1之间的水平位移. -Math.Cos(tiltAngle)还将角度转换为介于1和-1之间的位移.我可以获取这些函数的结果并将其按比例放大以适合气泡指示器所要允许的最大位移.

Rectangle horizontalBubbleRectangle = 
  new Rectangle((int)(118 + 102 * tiltMagnitude * - 
                 Math.Cos(tiltDirection)), 22, 36, 36);
Rectangle verticalBubbleRectangle = 
  new Rectangle(22, (int)(80 + 140 + 124 * tiltMagnitude * 
                Math.Sin(tiltDirection )), 36, 36);

Rectangle smallBubbleArea = new Rectangle(156 + 
  (int)(48*tiltMagnitude * -Math.Cos(tiltDirection )), 156 + 
  (int)(48 *tiltMagnitude* Math.Sin(tiltDirection )), 8, 8);

这就是所有需要的计算.一旦完成,剩下的就是将对象放在屏幕上.

spriteBatch.Begin();

spriteBatch.Draw(ProgramBackground, backgroundTextureArea, Color.White);
spriteBatch.Draw(HorizontalLevelTexture, horizontalLevelTextureArea, Color.White);
spriteBatch.Draw(VerticalLevelTexture, verticalLevelTextureArea, Color.White);
spriteBatch.Draw(RoundLevelTexture, roundLevelTextureArea, Color.White);

spriteBatch.Draw(BubbleTexture, horizontalBubbleRectangle, Color.White);
spriteBatch.Draw(BubbleTexture, verticalBubbleRectangle, Color.White);
spriteBatch.Draw(SmallBubbleTexture, smallBubbleArea, Color.White);
spriteBatch.Draw(BackArrowTexture, BackArrowPosition, Color.White);


spriteBatch.DrawString(MainFont, "J2i.net", siteAddressPosition, Color.Blue);

spriteBatch.End();

定义游戏图标

我跳过的一件事是如何为游戏定义图标.创建项目时,它会向项目添加一个名为GameThumbnail.png的文件.编辑此文件以更改图标.

从这里到哪里

如果您想进一步研究XNA程序,那么可以在线获取大量资源.但是我强烈建议的两个是Zune编程参考和[XNA Creator’s Club论坛](http://forums .xna.com/forums/).

历史

2009年9月25日

许可

本文以及所有相关的源代码和文件均已获得The Code Project Open License (CPOL)的许可。

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