马宁的Windows Phone 7.1初体验——XNA与Silverlight集成

关于Windows Phone Mango真真假假的图片、视频已经在网上流传很久了，微软发布的Windows Phone 7.1 SDK可以让我们看到一部分Mango支持的功能。

普通用户对Mango的关注更多停留在多语言、多任务等方面，但对于开发者来说，Mango还有很多有趣的功能。我会试着将自己感兴趣的一些功能写出来，变成一个系列。

首先，大家要安装Windows Phone 7的SDK和Windows Phone 7.1 SDK的Beta 版，下载地址如下：

http://www.microsoft.com/downloads/en/details.aspx?FamilyID=77586864-ab15-40e1-bc38-713a95a56a05

创建工程

关于Windows Phone 7.1的第一个功能是XNA与Silverlight的集成。Windows Phone里有两个Framework，Silverlight是做应用的，而XNA是做游戏开发的。Silverlight有一套非常好用的UI设计工具和控件体系，而XNA对于动画效果的处理又远远超过Silverlight。但是在WP7里，Silverlight和XNA必须是分开的，所以当Silverlight应用需要高性能显示，或者XNA游戏里需要编写UI时，都会碰到很多困难。

于是，在WP 7.1里，提供了XNA与Silverlight集成的功能。接下来，我们就来看一下，如何创建一个Silverlight和XNA集成的应用。

打开Visual Studio 2010，选择File-New Project，在Visual C#里找到Silverlight for Windows Phone，然后选择其中的“Windows Phone 3D Graphics Application”，这个名字有足够的迷惑性，XNA的2D也是支持的。如下图：

创建过程没有什么特殊的地方，创建完成后的工程如下图所示：

说实话，XNA与Silverlight集成的实现并不算优雅，有点叠床架屋的感觉。整个Solution里分为三个Project，其中GraphicsApp1是我们的主程序，主要的逻辑代码都是在这个工程里的，这是一个典型的Silverlight程序，包含了App.xaml和MainPage.xmal，多出来一个GamePage.xaml，这个是XNA的页面。除此之外，还有两个Library，分别叫做GraphicsApp1Library和GraphicsApp1LibraryContent，后边是XNA的Content库，前边一个应该是为了能够让Silverlight加载XNA资源所做的适配库。

直接运行程序，我们会看到下面的界面，点击HomePage的Play按钮，我们就进入了XNA的GamePage界面：

 

GamePage探秘

接下来，我们看一下GamePage.xaml的结构，看看这个看似普通的XAML页面里具体做了什么事情。首先是GamePage.xaml，如下：

<phone:PhoneApplicationPage 
    x:Class="GraphicsApp2.GamePage"
    xmlns="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml/presentation"
    xmlns:x="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml"
    xmlns:phone="clr-namespace:Microsoft.Phone.Controls;assembly=Microsoft.Phone"
    xmlns:shell="clr-namespace:Microsoft.Phone.Shell;assembly=Microsoft.Phone"
    xmlns:d="http://schemas.microsoft.com/expression/blend/2008"
    xmlns:mc="http://schemas.openxmlformats.org/markup-compatibility/2006"
    FontFamily="{StaticResource PhoneFontFamilyNormal}"
    FontSize="{StaticResource PhoneFontSizeNormal}"
    Foreground="{StaticResource PhoneForegroundBrush}"
    SupportedOrientations="Portrait" Orientation="Portrait"
    mc:Ignorable="d" d:DesignHeight="800" d:DesignWidth="480"
    shell:SystemTray.IsVisible="False">

    <!--No XAML content as the page is rendered entirely with XNA-->
    
</phone:PhoneApplicationPage>

 

什么都没有……所有的显示都是由XNA控制的。接下来，我们去看GamePage.xaml.cs，首先来看引用程序集的部分：

using Microsoft.Xna.Framework;

using Microsoft.Xna.Framework.Content;

using Microsoft.Xna.Framework.Graphics;

引用了三个XNA的命名空间，接下来是变量声明：

GameTimer timer;

ContentManager content;

SpriteBatch spriteBatch;

Texture2D texture;

Vector2 spritePosition;

除了GameTimer是生面孔外，其他几个都是老熟人，GameTimer也好理解，Silverlight是事件驱动的Framework，如果想定时更新的话，必须要加入一个Timer。接下来，是GamePage的构造函数：

        public GamePage()
        {
            InitializeComponent();

            // Get the application's ContentManager
            content = (Application.Current as App).Content;

            // Create a timer for this page
            timer = new GameTimer();
            timer.UpdateInterval = TimeSpan.FromTicks(333333);
            timer.Update += OnUpdate;
            timer.Draw += OnDraw;
        }

ContentManager对象是来自于App的Content属性，我们不会再有一个派生自Microsoft.Xna.Framework.Game的Host类了。然后是GameTimer的初始化工作，指定更新时间间隔，然后为Update和Draw事件添加方法。我不知道理解的是否正确，但有可能是GameTimer类重新实现了XNA Framework的机制。

然后是两个重载的Navigated函数：

        protected override void OnNavigatedTo(NavigationEventArgs e)
        {
            // Set the sharing mode of the graphics device to turn on XNA rendering
            SharedGraphicsDeviceManager.Current.GraphicsDevice.SetSharingMode(true);

            // Create a new SpriteBatch, which can be used to draw textures.
            spriteBatch = new SpriteBatch(SharedGraphicsDeviceManager.Current.GraphicsDevice);

            // TODO: use this.content to load your game content here

            // Start the timer
            timer.Start();

            base.OnNavigatedTo(e);
        }

        protected override void OnNavigatedFrom(NavigationEventArgs e)
        {
            // Stop the timer
            timer.Stop();

            // Set the sharing mode of the graphics device to turn off XNA rendering
            SharedGraphicsDeviceManager.Current.GraphicsDevice.SetSharingMode(false);

            base.OnNavigatedFrom(e);
        }

 

OnNavigatedTo函数实现了LoadContent的功能，第一句话值得注意，我们要首先打开GraphicsDevice的SetSharingMode为true，才能够让XNA元素正常的显示出来。这句话也交代了XNA最主要的类GraphicsDeviceManager的去向，被放到一个静态的SharedGraphicsDeviceManager对象里去了。

创建SpriteBatch和加载资源的过程不再叙述，最后要调用GameTimer的Start方法，来启动XNA的时间驱动机制，与之对应的是OnNavigatedFrom函数中，我们还需要调用GameTimer的Stop方法，来关闭时间驱动机制。

最后是熟悉的OnUpdate和OnDraw方法，就数这两个函数原汁原味地保留了XNA的特点。

        /// <summary>
        /// Allows the page to run logic such as updating the world,
        /// checking for collisions, gathering input, and playing audio.
        /// </summary>
        private void OnUpdate(object sender, GameTimerEventArgs e)
        {
            // TODO: Add your update logic here
        }

        /// <summary>
        /// Allows the page to draw itself.
        /// </summary>
        private void OnDraw(object sender, GameTimerEventArgs e)
        {
            SharedGraphicsDeviceManager.Current.GraphicsDevice.Clear(Microsoft.Xna.Framework.Color.CornflowerBlue);

            // TODO: Add your drawing code here
        }

 

添加Silverlight控件

如果只是在Silverlight应用里添加一个XNA的页面，恐怕还没有太大的吸引力。我们还应该让XNA和Silverlight能够在一个页面上显示。首先我们要打开GamePage.xaml文件，找到下面的代码：

<!--No XAML content as the page is rendered entirely with XNA-->

将下列代码替换上面的注释：

    <!-- LayoutRoot is the root grid where all page content is placed -->
    <Grid x:Name="LayoutRoot">
        <Grid.RowDefinitions>
            <RowDefinition Height="Auto"/>
            <RowDefinition Height="*"/>
            <RowDefinition Height="Auto"/>
        </Grid.RowDefinitions>

        <!-- Toggles the visibility of the ColorPanel -->
        <Button Grid.Row="0" x:Name="ColorPanelToggleButton" Click="ColorPanelToggleButton_Click" Margin="1,0,-1,0">Toggle Color Panel</Button>

        <!-- Arrange buttons in a horizontal line by using StackPanel -->
        <StackPanel x:Name="ColorPanel" Grid.Row="2"  Height="100" Orientation="Horizontal" HorizontalAlignment="Center" Visibility="Visible">
            <!-- Buttons to set the rectangle to specific colors -->
            <Button Click="redButton_Click" HorizontalAlignment="Center" Height="75" VerticalAlignment="Center" BorderThickness="3" Background="Firebrick" Width="75" />
            <Button Click="greenButton_Click" HorizontalAlignment="Center" Height="75" VerticalAlignment="Center" BorderThickness="3" Background="Lime" Width="75" />
            <Button Click="blueButton_Click" HorizontalAlignment="Center" Height="75" VerticalAlignment="Center" BorderThickness="3" Background="Blue" Width="75" />
        </StackPanel>
    </Grid>

如果编译的话，会提示没有Button对应的事件处理函数。

添加代码

下面部分和MSDN提供的示例代码不同，我试图找到一种更简单的办法来更改颜色。首先，我们在GraphicsApp1LibraryContent工程里找到redRect.jpg，右键单击，选择Open With，然后在列表里选择Paint，用画图打开文件后，将整个图片涂成白色。做完这个工作后，记得一定要重新编译整个工程。

接下来，我们声明Color变量，并且在构造函数里赋初始值。

Color bgColor;

public GamePage()

{

    // ...
 
    bgColor = Color.Red;

}

 

然后我们增加事件处理函数，首先是控制颜色是否显示的控件：

        // Toggle the visibility of the StackPanel named "ColorPanel"
        private void ColorPanelToggleButton_Click(object sender, RoutedEventArgs e)
        {
            if (System.Windows.Visibility.Visible == ColorPanel.Visibility)
            {
                ColorPanel.Visibility = System.Windows.Visibility.Collapsed;
            }
            else
            {
                ColorPanel.Visibility = System.Windows.Visibility.Visible;
            }
        }

然后是切换颜色的几个Button的处理函数：

        // Switch to the red rectangle
        private void redButton_Click(object sender, RoutedEventArgs e)
        {
            bgColor = Color.Red;
        }

        // Switch to the green rectangle
        private void greenButton_Click(object sender, RoutedEventArgs e)
        {
            bgColor = Color.Green;
        }

        // Switch to the blue rectangle
        private void blueButton_Click(object sender, RoutedEventArgs e)
        {
            bgColor = Color.Blue;
        }

 

最后，我们在OnDraw函数里，找到下面的代码：

spriteBatch.Draw(texture, spritePosition, Color.White);

换成下面的代码：

spriteBatch.Draw(texture, spritePosition, bgColor); 

这样我们就可以为白色的材质绘制出不同的颜色了。

现在程序可以编译通过了，但是运行程序后，Silverlight的控件却没办法显示出来。原因是Silverlight控件必须经过特殊的处理，才能够显示出来。首先要声明一个UIElementRenderer变量：

// For rendering the XAML onto a texture

UIElementRenderer elementRenderer;

然后，在GamePage的构造函数里，添加下面的代码：

// Use the LayoutUpdate event to know when the page layout 

// has completed so we can create the UIElementRenderer

LayoutUpdated += new EventHandler(GamePage_LayoutUpdated);

添加GamePage_LayoutUpdated的函数，在函数中创建UIElementRenderer的对象：

        void GamePage_LayoutUpdated(object sender, EventArgs e)
        {
            // Create the UIElementRenderer to draw the XAML page to a texture.

            // Check for 0 because when we navigate away the LayoutUpdate event
            // is raised but ActualWidth and ActualHeight will be 0 in that case.
            if (ActualWidth > 0 && ActualHeight > 0 && elementRenderer == null)
            {
                elementRenderer = new UIElementRenderer(this, (int)ActualWidth, (int)ActualHeight);
            }
        }

 

最后，在OnDraw函数里，添加下面的代码：

        /// <summary>
        /// Allows the page to draw itself.
        /// </summary>
        private void OnDraw(object sender, GameTimerEventArgs e)
        {
            SharedGraphicsDeviceManager.Current.GraphicsDevice.Clear(Color.Black);

            // TODO: Add your drawing code here
            // Render the Silverlight controls using the UIElementRenderer
            elementRenderer.Render();


            // Draw the sprite
            spriteBatch.Begin();
            spriteBatch.Draw(texture, spritePosition, bgColor); //Color.White);
            spriteBatch.DrawString(StartFont, "Hello, XNA", new Vector2(50), Color.Blue);

            // Using the texture from the UIElementRenderer, 
            // draw the Silverlight controls to the screen
            spriteBatch.Draw(elementRenderer.Texture, Vector2.Zero, Color.White);


            spriteBatch.End();
        }

再运行程序时，我们就可以看到Silverlight控件了，点击颜色控件，方块会切换成对应的颜色。如下图所示：

加载XNA资源

到这里，我们的体验基本上告一段落了，但是我试了一下是否能够正常加载XNA的字体，所以就写了最后这部分。

右键点击GraphicsApp1LibraryContent，选择Add – New Item。在对话框中选择Sprite Font，我们将字体命名为StartFont。在打开的字体文件中，我们将Size改成30，如下面所示：

    <!--
    Size is a float value, measured in points. Modify this value to change
    the size of the font.
    -->
    <Size>30</Size>

回到GamePage.xaml.cs文件中，我们首先声明SpriteFont变量：

SpriteFont StartFont;

然后，在OnNavigatedTo函数中，添加字体加载的代码：

        protected override void OnNavigatedTo(NavigationEventArgs e)
        {

            // Set the sharing mode of the graphics device to turn on XNA rendering
            SharedGraphicsDeviceManager.Current.GraphicsDevice.SetSharingMode(true);

            spriteBatch = new SpriteBatch(SharedGraphicsDeviceManager.Current.GraphicsDevice);

            // TODO: use this.content to load your game content here
            texture = content.Load<Texture2D>("redRect");
            StartFont = content.Load<SpriteFont>("StartFont");

最后，在OnDraw函数里，添加字体的绘制函数：

spriteBatch.DrawString(StartFont, "Hello, XNA", new Vector2(50), Color.Blue);

程序运行的效果如下：

另一条路

除了在Silverlight for Windows Phone创建Windows Phone 3D Graphics Application外，我们还能够通过另一种方式创建XNA与Silverlight整合的应用程序。

在XNA Game Studio 4.0中，选择Windows Phone Rich Graphics Application：

通过这个向导创建的程序，与上面创建的程序大同小异，只是界面略有不同。运行界面如下：

 

写在最后

好了，到这里，我们正式将Windows Phone 7.1中的Silverlight与XNA整合应用介绍完了。在XNA游戏中，我们可以使用Silverlight来创建界面；也可以在Silverlight应用中编写高性能的3D界面。

OpenXLive杯Windows Phone游戏开发大赛

OpenXLive杯Windows Phone游戏开发大赛，是由OpenXLive联合国内知名的开发者社区：DevDiv、智机网、WPMind、Silverlight银光中国和XNA游戏世界，一起举办的针对Windows Phone游戏开发的比赛。

http://www.openxlive.net/posts/news/40