【Silverlight】Farseer 引擎做的游戏

这是用 Farseer 物理引擎制作的一个小游戏。玩法特别简单：用鼠标控制白球的位置，尽量不要让白球碰到黑球。距离中心越远，得分越少。

这是我这几天闲来无事，学习了 Farseer 这个玩意。本人也是第一次接触物理引擎，只用了引擎的极少功能。把学习和制作的经验写下，仅供参考。【没有讲到的细节，请参考源码。】

对于从未了解过物理引擎的人来说，必须要明确物理引擎这个概念。物理引擎是一个对物体的数学模型进行模拟计算的引擎，其内部使用的都是数据模型，而不是你所看见的实际界面。

Farseer 物理引擎的官方文档：http://farseerphysics.codeplex.com/documentation

Farseer 的一个例子：http://www.cnblogs.com/Aimeast/archive/2011/03/14/1984268.html

要模拟一个移动的物体，需要有四样东西：The world, a body, a shape and a fixture。使用 Farseer 物理引擎开发一个游戏，你需要做的事情是：利用物理引擎建立你需要模拟物体的数据模型，并且利用循环机制驱动引擎运行；然后再把整个模型与输入输出系统关联起来。

首先我们建立一个循环机制。使用 Silverlight 提供的 Storyboard 进行建立循环。

Storyboard _gameLoop = new Storyboard();
_gameLoop.Completed += new EventHandler(GameLoop);
_gameLoop.Begin();
 
 
private void GameLoop(object sender, EventArgs e)
{
    //ToDo
 
    _gameLoop.Begin();
}

没有加任何控制的游戏循环会导致 CPU 资源耗尽。所以我们还需要加上时间控制参数，给 StoryBoard.Duration 属性设置一个等待时间。

然后建立物体运动区域边界和运动物体的模型。由于 Farseer 引擎不支持直接建立内空的模型，所以圆形边界是用若干线段拼接而成。

List<Vertices> borders = new List<Vertices>(GameSettings.NumberOfEdges);
 
float stepSize = (float)(2.0 * Math.PI / GameSettings.NumberOfEdges);
for (int i = 0; i < GameSettings.NumberOfEdges; i++)
{
    Vertices v = PolygonTools.CreateLine(
        new Vector2(_gameRadius * (float)Math.Cos(i * stepSize), _gameRadius * (float)Math.Sin(i * stepSize)),
        new Vector2(_gameRadius * (float)Math.Cos((i + 1) * stepSize), _gameRadius * (float)Math.Sin((i + 1) * stepSize))
        );
    v.Translate(_gameCenter);
    borders.Add(v);
}
_border = BodyFactory.CreateCompoundPolygon(_world, borders, 1);

建立球的模型（Ball 类见下）

_balls = new List<Ball>();
Ball ball = new Ball(_gameCanvas, _world, Colors.White, false);
ball.Body.Position = _gameCenter;
ball.Body.OnCollision += new OnCollisionEventHandler(Ball_OnCollision);
_balls.Add(ball);
for (int i = 0; i < GameSettings.InitializeBallCount; i++)
{
    ball = new Ball(_gameCanvas, _world, Colors.Black, true);
    ball.Body.LinearVelocity = new Vector2(Tools.NextRangeFloat(GameSettings.BallInitializeVelocity),
        Tools.NextRangeFloat(GameSettings.BallInitializeVelocity));
    ball.Body.Position = _gameCenter;
 
    _balls.Add(ball);
}

建立球的显示界面。用一个 Ball.cs 去驱动。

using System.Windows;
using System.Windows.Controls;
using System.Windows.Media;
using System.Windows.Shapes;
 
using FarseerPhysics.Dynamics;
using FarseerPhysics.Factories;
 
namespace SpeedGame
{
    public class Ball
    {
        private FrameworkElement element = null;
 
        public Body Body { get; private set; }
 
        public Ball(Canvas canvas, World world, Color color, bool isDynamic)
        {
            Body = BodyFactory.CreateCircle(world, GameSettings.BallRadius, 1);
            if (isDynamic)
            {
                Body.BodyType = BodyType.Dynamic;
                Body.Friction = 0f;
                Body.Mass = 0f;
                /*
                 * 0 = fully absorb the collision : dont bounce at all : inelastic collision
                 * 1 = perfect reflection : fully bounce back : elastic collision
                 */
                Body.Restitution = 1.0f;
 
                Body.SleepingAllowed = false;
            }
 
            element = new Ellipse
            {
                Width = ConvertUnits.ToDisplayUnits(GameSettings.BallRadius * 2),
                Height = ConvertUnits.ToDisplayUnits(GameSettings.BallRadius * 2),
                Fill = new SolidColorBrush(color)
            };
 
            //Add objects to Game content so it renders
            canvas.Children.Add(element);
        }
 
        public void Update()
        {
            //Move to correct location
            TranslateTransform TT = new TranslateTransform();
            TT.X = ConvertUnits.ToDisplayUnits(Body.Position.X) - element.ActualWidth / 2;
            TT.Y = ConvertUnits.ToDisplayUnits(Body.Position.Y) - element.ActualHeight / 2;
 
            TransformGroup transformGroup = new TransformGroup();
 
            transformGroup.Children.Add(TT);
 
            element.RenderTransform = transformGroup;
        }
    }
}