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1、2D游戏设计,教学目标,通过本课程的学习，学生能够掌握2D游戏开发的基本理论知识；掌握Windows环境下一个完整游戏的开发流程；熟练掌握Windows环境下DirectX编程方法；了解游戏程序设计前沿的研究与应用，为进一步的学习或研究打下良好的基础。,序言（Prologue）,与软件开发的其它行业相类似，游戏行业也有对游戏开发项目的成功至关重要的方法论。设计游戏时，应该全面了解游戏的各个组成部分、目标受众、游戏种类、对游戏的不同期望以及游戏设计原则。（游戏实例） 游戏设计活动包括游戏的概念化、游戏的故事情节发展、游戏机制的实现和游戏参与的元素、游戏开发注意事项的确定以及使用图形和动画对游戏界
2、面的增强。,第1章、Windows游戏开发环境,本章内容,描述 Windows 中使用的图形和多媒体 API 确定作为 Windows 图形未来的 DirectX 描述用于游戏开发的 Microsoft XNA Framework,1.1 描述Windows中使用的图形和多媒体API,一、GDI/GDI+ 1、GDI（Graphics Device Interface ） GDI 是 Windows 提供的图形 API。 它提供了嵌入的函数，可用来生成图形，例如直线、曲线、封闭轮廓、文本以及图像。 GDI 应用程序与不同硬件之间的中间层,GDI 的特性如下所示： 设备上下文（Device Co
3、ntext） 映射模式（逻辑坐标、设备坐标） 设备无关性,设备驱动,应用,输出设备,GDI 设备上下文,2、GDI+ GDI+是GDI 的扩展。 它由各种 .NET 类组成。 GDI+的一个优点是当你在显示器和打印机上排列输出数据时， 你不需要知道任何驱动细节。,二、OpenGL（Open Graphics Library ） 专业的图形程序接口，是功能强大，调用方便的底层图形库 可跨平台使用，如应用于Windows, Linux/Unix和Mac OS X OpenGL 在游戏世界非常流行，它与 Microsoft Windows 平台上的 DirectX 具有竞争关系。,三、DirectX
4、 DirectX 是多媒体API，其提供与图形、输入设备、声卡以及其它设备进行交互的标准接口。 DirectX在Microsoft Windows上的各类电子游戏中广泛使用。 DirectX 的各个组件如下所示：,DirectX graphics DirectInput DirectPlay DirectSound DirectSound3D DirectMusic AudioVideoPlayback DirectSetup DirectX Media DirectX Media Objects,哪一个DirectX API用来处理来自鼠标、键盘 或其它游戏控制器的数据？,答案： Direc
5、tInput,四、WIA（Windows Image Acquisition) Microsoft WIA 用于从设备获取数字图像并管理这些设备，这些设备主要用于获取静态图像。 本质上它既是一个API 也是一个设备驱动程序接口 (DDI)。,WIA API 允许应用程序： 运行在一个稳定耐用的环境中 减少协同工作问题 列出可用的图像获取装置 创建与各个设备的同时连接 通过使用标准的高性能传输机制获取设备数据 在数据传输过程中保持图像的特性,五、ICM（Image Color Management ） Microsoft ICM 技术保证彩色图像、图形和文本对象在任何设备上都尽可能呈现出原貌，
6、而与设备的图像技术和色彩能力无关。 不论你在彩色扫描仪上扫描一幅图像或图形, 或在Internet上将其下载，在屏幕上浏览或编辑,或在纸上、胶片上或其它媒体上将其打印出来。ICM 2.0 帮助你保持它的色彩稳定又精确。,1.2 确定作为Windows图形未来的DirectX,一、OpenGL与DirectX比较 多媒体/图形 API 平台 面向对象编程 (OOP) 扩展 特征支持 Windows Vista,二、Windows演示基础 Microsoft Avalon 是 Microsoft 统一的用于 Windows 的演示子系统。 它由显示引擎和可管理代码框架构成。 它给出了Windows
7、 如何显示、创建和处理文档、UI和媒体的例子。 这允许游戏开发者创建一个惊人的可视的用户体验来增强消费者联系。 Avalon 将会在 Windows Server 2003、Windows XP 和所有即将来临的Windows 操作系统版本中可用。,1.3 描述Microsoft XNA Framework for Gaming,一、游戏平台 PC 控制台 街机 掌机 手机,1、使用PC开发游戏 优点： PC有相应的硬件规格， 包括3-D 硬件加速、随机访问内存(RAM)， 硬盘空间和声卡。 通过键盘、鼠标来控制游戏。 缺点： 兼容性测试 错误的机会多 竞争的市场,“Commando”是一个F
8、ree Gamers， Inc公司开发的军事模拟游戏。 “Commando” 游戏的设计者希望游戏看上去和感觉上尽可能和真实生活一样。 另外， 设计者感到游戏需要高计算能力的设备来支持这样的游戏剧本。 “Nations Pride” 最理想是在何种平台上进行设计?,答案： PC可以有效支持这种类型的模拟。,2、使用游戏机开发游戏 优点： 游戏机的规格是公开的，在游戏机生命周期内不会改变。 不需要为各种硬件的兼容性烦恼。 经济回报高 缺点： 游戏开发者被局限在特定的游戏机。 控制面板是仅有的输入设备。不支持鼠标或键盘。,在图形质量方面的投资回报将降低，因为最终图形质量取决于玩游戏时所使用的电视机
9、。 市场上不同品牌的电视机显示的图像质量是不同的。 保存游戏的能力有限。 当一个产品发布后只有有限的几个办法更新或修复缺陷。,“The Last Samurai” 是一款动作游戏。要完全控制游戏角色，玩家需要使用 11 个键和鼠标。 请解释游戏更适合PC 还是游戏机？,答案： 因为游戏机通常有游戏手柄， 但是不能提供那么多的键以及鼠标的移动。 因此， 这个游戏更适合在PC上玩。,3、使用移动/手持设备开发游戏 优点： 平台的硬件被清楚地定义 去除了兼容性测试 缺点： 主要的缺点就是系统最大文件尺寸的限制、有限的RAM和整个游戏的大小。 另一个缺点就是玩家被局限在很小的屏幕，例如 176 x 2
10、08 像素。例如，Nokia 的 N-Gage。 有限的电池容量。,二、Microsoft的XNA框架 XNA 表示 Xbox/DirectX 下一代体系架构。 XNA 框架建立在 .NET Framework上。 它有一套专为游戏开发而设计的宽泛的类库。 这帮助提供了代码重用性。 XNA 包括公共语言运行库 (CLR) 的一个版本来提供游戏的被管执行环境。 XNA 允许游戏开发人员通过封装游戏编码涉及到的底层技术细节，从而更多地关注在内容和游戏开发活动中。,下面是游戏设计人员在使用XNA Framework时能获得的好处： 跨平台开发 XNA ARM 资产管理 工作条目,本章小结,GDI 是
11、应用程序和设备之间的接口。 Windows下可用的各种图形API 是 ： GDI GDI+ OpenGL OpenGL API 是仅用于图形、跨平台、供应商中立的 API，用于创建能产生2-D和3-D 计算机图形的应用程序。 DirectX 是多媒体 API，其提供与图形、输入设备、声卡以及其它设备进行交互的标准接口。 DirectInput API 用于处理从键盘、鼠标、操纵杆和其它游戏控制器传来的数据 。,市场上有一些常见的游戏机， 例如Microsoft Xbox、Sony Play Station 2和Nintendo GameCube 。 在市场上常见的各种手持设备有 Nintendo 的 Gameboy 和 Gameboy Advanced、Nokia 的 N-Gage、Sony 的 Playstation Portable 以及 Tapwave 的 Zodiac。 XNA代表 Xbox/DirextX 的下一代体系架构。 XNA Framework建立在.NET Framework上。 它有一套专为游戏开发而设计的宽泛的类库 。,
