Win2D 是 DirectX 的一個高層封裝，提供了極大 DirectX 性能的同時，又具有很好用的 API 設計。

用 Win2D 除了能做出高性能的視覺效果之外，還可以輕而易舉地搭建一個游戲循環出來。使用 Win2D 的游戲循環，你可以直接做出一個簡單的游戲出來。

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本文內容

• • • 使用 Win2D 做出來的游戲
    • 準備工作
    • Win2D 中的畫布控件
    • CanvasAnimatedControl
    • CanvasAnimatedControl 在游戲中的使用
    • CanvasAnimatedControl 中 CreateResources 事件
    • • 參考資料

使用 Win2D 做出來的游戲

我在 GitHub 上開源了我正在做的一個基于 Win2D 的小游戲 —— GravityMaze，可以翻譯為重力迷宮。本意是使用手機的重力感應器借助于自然重力的方式玩這款游戲，不過考慮到 Windows 10 Mobile 的手機太少，用戶數量太少，其實我還是直接展示 UWP 桌面版好了。使用方向鍵可以控制桌面的傾斜角度，以便間接控制小球的運動方向。

當然，我自己是有一部 Lumia 950XL 的，你可以在 使用 Windows 10 中的加速度計（Accelerometer，重力傳感器） 一文中看到它的身影。

▲ 重力迷宮

這張圖的紅色背景是我自己拍攝的，所以絕不可能存在版權問題。

準備工作

要使用 Win2D 進行簡單的游戲開發，你需要先配置好一些 UWP 的開發環境，并且在你的項目中安裝 Win2D.uwp 的 NuGet 包。閱讀 win10 uwp win2d 入門 看這一篇就夠了 - 林德熙 了解如何在你的項目中安裝 Win2D，并且了解 Win2D 基本的知識。

Win2D 中的畫布控件

Win2D 中的畫布有 CanvasControl、CanvasVirtualControl 和 CanvasAnimatedControl。

• CanvasControl 用于進行一次性繪制，或者那些不常更新的畫面內容。例如進行軟件的 UI 繪制，或者軟件中所得圖形的繪制。
• CanvasVirtualControl 適用于在一個很大的畫面中，只顯示一個小部分的情況。例如顯示大地圖的一部分，或者顯示大量超界的筆跡內容。
• CanvasAnimatedControl 適用于顯示頻繁更新的畫面。典型的例子就是游戲。

CanvasAnimatedControl

我們使用 CanvasAnimatedControl 來做游戲循環，因為這是 Win2D 這幾個控件中最適合做游戲循環的控件了。

要在你的項目中使用 CanvasAnimatedControl，你需要在 XAML 中添加 using:Microsoft.Graphics.Canvas.UI.Xaml：

<Page x:Class="Walterlv.GravityMaze.Pages.GamePage"xmlns="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml/presentation"xmlns:x="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml"xmlns:xaml="using:Microsoft.Graphics.Canvas.UI.Xaml"><xaml:CanvasAnimatedControl Update="OnUpdate" Draw="OnDraw" /> </Page>

然后，我們訂閱 CanvasAnimatedControl 的兩個事件：

• Update
  • 用于更新游戲中的數據，更新參考的是游戲時間線。
• Draw
  • 用于繪制游戲的內容。

這是游戲循環最必要的兩個事件了，其他雖然也是需要的，但也可以不寫。

private MazeGame _game;private void OnUpdate(ICanvasAnimatedControl sender, CanvasAnimatedUpdateEventArgs e) {// 根據時間線更新游戲數據。_game.Update(e.Timing); }private void OnDraw(ICanvasAnimatedControl sender, CanvasAnimatedDrawEventArgs e) {// 繪制游戲畫面。using (var ds = e.DrawingSession){_game.Draw(ds);} }

CanvasAnimatedControl 在游戲中的使用

你在我的 GamePage 中其實看不到對 Update 和 Draw 事件的實際使用，因為我把它們都封裝到了 MazeGame 中了。

有些信息需要注意：

Update 和 Draw 運行于相同的線程，但都不是主線程；所以你不可以從這里去獲取主線程中的 UI 資源。

正常情況下 Update 調用一次之后，Draw 就會調用一次；但如果當前運行緩慢，那么多次 Update 調用之后才會調用一次 Draw。

如果 UWP 窗口最小化了，那么只會調用 Update 方法，而不會調用 Draw 方法。

▲ 線程

在 GravityMaze 重力迷宮中，主要是 Player 也就是你在上面動圖中看到的那個小球需要在 Update 中更新數據，其他其實只需要畫就好了。Update 中我需要計算速度、加速度以及進行碰撞檢測。

private void OnUpdate(ICanvasAnimatedControl sender, CanvasAnimatedUpdateEventArgs e) {var seconds = timing.ElapsedTime.TotalSeconds;// 1. 根據重力感應器或者鍵盤計算這一幀桌面的傾斜角度。// 2. 計算這一傾角帶來的加速度。// 3. 計算是否跌入黑洞。// 4. 將加速度疊加阻力。// 5. 計算此速度和加速度下的位置。// 6. 進行邊緣檢測和碰撞檢測。 }

而在 Draw 中，只繪制了那個球：

private void OnDraw(ICanvasAnimatedControl sender, CanvasAnimatedDrawEventArgs e) {// 繪制游戲畫面。using (var ds = e.DrawingSession){ds.FillEllipse(_xPosition, _yPosition, _radius, _radius, Colors.Gray);} }

事實上你在上面動圖看到的球并不是一個毫無生機的灰球，而是一個具有特效的半透明塑料彈球。你可以閱讀 使用 Win2D 繪制帶圖片紋理的圓（或橢圓） 了解如何繪制這樣的塑料彈球。

CanvasAnimatedControl 中 CreateResources 事件

CanvasAnimatedControl 中還有 CreateResources 事件，對更復雜的游戲循環有所幫助。當需要創建資源的時候會引發此事件。

第一次使用的時候就需要創建資源；除此之外，如果設備丟失，也需要創建資源。閱讀 Win2D 官方文章系列翻譯 - 處理設備丟失 - void2 - 博客園 了解更多關于設備丟失的內容。

private CanvasBitmap _boardMaterial;private async void OnCreateResources(CanvasAnimatedControl sender, CanvasCreateResourcesEventArgs e) {// 其中，GameCanvas 是 XAML 中 CanvasAnimatedControl 的名稱。_boardMaterial = await CanvasBitmap.LoadAsync(GameCanvas, new Uri("{ms-appx:///Assets/Game/Boards/table.jpg}")); }

這里的 _boardMaterial 就是你在上面動圖中看到的后面那張紅色背景。

這樣，便可以在需要的時候創建資源。

不過，這時你需要在 Draw 中先判空再繪制。

private void OnDraw(ICanvasAnimatedControl sender, CanvasAnimatedDrawEventArgs e) {using (var ds = e.DrawingSession){// 其中，FullBounds 是 Rect 類型，我在 Page 的 SizeChanged 中給它賦的值。if (_boardMaterial != null){ds.DrawImage(_boardMaterial, FullBounds);}else{ds.FillRectangle(FullBounds, Colors.White);}} }

你也可以使用事件參數 CanvasCreateResourcesEventArgs 來追蹤這個異步加載任務，這樣能夠在繪制之前確保資源被加載完畢。

private async void OnCreateResources(CanvasAnimatedControl sender, CanvasCreateResourcesEventArgs e) {e.TrackAsyncAction(CreateResourcesAsync().AsAsyncAction());async Task CreateResourcesAsync(){_boardMaterial = await CanvasBitmap.LoadAsync(GameCanvas, new Uri("{ms-appx:///Assets/Game/Boards/table.jpg}"));} }

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參考資料

• win10 uwp win2d 入門 看這一篇就夠了 - 林德熙
• win10 uwp win2d CanvasVirtualControl 與 CanvasAnimatedControl - 林德熙
• win10 uwp 螢火蟲效果 - 林德熙

總結

以上是生活随笔為你收集整理的Win2D 中的游戏循环：CanvasAnimatedControl的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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