本文来自codeprojct上一篇文章http://www.codeproject.com/Articles/25909/Game-Programming-One，可以说是翻译，但是只保留精髓部分。
Winform窗体是事件驱动的，但游戏不是。所以我们需要为游戏设计一个循环体（俗称游戏循环？）
/// <summary> /// 游戏通常不是事件驱动的。 /// <para>所以我们设计一个循环，在循环里面进行“获取输入”、“逻辑处理”和“绘图”操作。</para> /// <para>缺点：电脑配置不同，场景复杂程度不同等都会导致游戏更新速度不同。</para> /// <para>实际上，游戏通常会运行的过快，使得玩家反应不过来。</para> /// </summary> private static void GameLoop1() { bool runGame = true; while (runGame) { GetInput(); PerformLogic(); DrawGraphics(); } }
如注释所说，GameLoop1实现了获取输入、逻辑处理和绘图这三项基本功能，算是游戏的骨架。但是这个循环在99%的情况下会因为速度太快使得玩家无法反应过来。
于是出现了下面的改进版。
static bool doStuff = false; /// <summary> /// 用计时器控制游戏更新的速度。客服了GameLoop1的缺点。 /// <para>实际上从这一版的游戏开始才是真正能玩的。</para> /// <para>缺点：通常DrawGraphics是最慢的部分。若这部分太慢，整个游戏速度就会下降。</para> /// <para>你可以想象DrawGraphics慢慢悠悠的进行着，而mainTimer已经滴答了好多次，doStuff已经多次被置为true，游戏输入和逻辑却无法更新。</para> /// </summary> private static void GameLoop2() { Timer mainTimer = new Timer(); mainTimer.Interval = 1000 / 60; mainTimer.Elapsed += new ElapsedEventHandler(mainTimer_Elapsed); bool runGame = true; while (runGame) { if (doStuff) { GetInput(); PerformLogic(); DrawGraphics(); doStuff = false; } } } static void mainTimer_Elapsed(object sender, ElapsedEventArgs e) { doStuff = true; }
GameLoop2用计时器控制游戏更新的速度。理论上是解决了GameLoop1的问题。
但实际上，一个游戏最耗时的部分是绘图。你可以想象DrawGraphics慢慢悠悠的进行着，而mainTimer已经滴答了好多次，doStuff已经多次被置为true，游戏输入和逻辑却无法更新。
于是又出现了下面的改进版。
static uint speedCounter = 0; //static bool doStuff = false; /// <summary> /// 若DrawGraphics太慢，会导致speedCounter超过1，这样，下次就只进行输入、逻辑处理，省略了绘制画面。 /// <para>克服了GameLoop2的缺点。</para> /// </summary> private static void GameLoop3() { Timer mainTimer = new Timer(); mainTimer.Interval = 1000 / 60; mainTimer.Elapsed += new ElapsedEventHandler(mainTimer_Elapsed); bool runGame = true; while (runGame) { if (speedCounter > 0) { GetInput(); PerformLogic(); speedCounter--; if (speedCounter == 0) { DrawGraphics(); } } } } static void mainTimer_Elapsed(object sender, ElapsedEventArgs e) { speedCounter++; //doStuff = true; }
你可以想象，当绘图部分超过一帧（mainTimer的一个Interval），speedCounter会超过1，这样就省略一次绘图操作。解决了GameLoop2的问题。
演化到这里就算是理论可行了。不过要放到Winform程序中，需要形式上做一点改变，本质是不变的。
步骤如下：
1. 创建Winform程序，为主窗体Form1添加一个Timer控件timer1，设置timer1.Enabled属性为true。
2. 为Form1添加两个成员变量。
uint speedCounter = 0; bool drawGraphics = false;
3. 为timer添加Tick事件。
private void timer1_Tick(object sender, EventArgs e) { speedCounter++; PerformGameLogic(); speedCounter--; if (speedCounter == 0) { drawGraphics = true; } this.Invalidate(); }
4. 覆盖窗体的OnPaint事件和OnPaintBackground事件
protected override void OnPaint(PaintEventArgs e) { //base.OnPaint(e); if (drawGraphics) { Brush myBrush = new SolidBrush(Color.Black); e.Graphics.FillRectangle(myBrush, 0, 0, this.Width, this.Height); myBrush = new SolidBrush(Color.Green); e.Graphics.FillPie(myBrush, 100, 100, 200, 200, 0, 360); myBrush.Dispose(); drawGraphics = false; } } protected override void OnPaintBackground(PaintEventArgs e) { //base.OnPaintBackground(e); // Nothing to do. }
大功告成，运行结果如下：
刚刚说了形式上的变化在步骤中已经看到了：逻辑处理放到了timer事件里（输入部分由Winform的各种鼠标键盘事件完成）。
如果你想问timer1_Tick里面的
if (speedCounter == 0)
是不是始终都是true？有什么意义？
这就是改到Winform后的又一个改进了。如果timer1_Tick的执行时间超过了timer1.Interval，speedCounter == 0可能就不是true了！
所以，这个改进就是，当游戏逻辑的执行时间超过一帧的时候，只有最后一次的超长时间计算后才更新绘图。
这个版本还有一个潜在“问题”，若绘图部分速度太慢，timer1的Tick事件里不停的调用this.Invalidate();，会不会导致OnPaint()事件在一次执行尚未完毕的时候就开始了下一次的执行？
答案是不会。原因嘛，不知道……我只是通过试验发现，即使Invalidate()函数比OnPaint()执行的频率快，也不会引起OnPaint()事件发生那种情况。最多是一次执行完毕的瞬间立即开始执行下一次。我猜想这是windows底层的消息队列机制在起作用吧。有高手懂的话请多多指点哈。
而且我又通过试验发现，即使把timer1的Interval设定为很小（比如10毫秒），若OnPaint执行时间很长，timer1的下一次Tick也会被顺延到OnPaint执行完之后才发生。就是说，这个版本不能保证游戏每一帧的等时性。
好吧， 问题太多了。原作者本来很好的思路，到最后弄的什么都不是。Timer只应该用来计时，GameLogic和绘图分别用两个线程完成，输入应该保存到一个队列里，在Tick时统一处理。这才对。
我只好自己整理了一个新版本。算是吸收了原作者的精华，应用到Winform上面来了。
所以我自己创建了新的版本。
用SharpGL做绘图，后台线程做GameLogic，System.Timers.Timer做定时器的3D游戏骨架。
下载链接在这里：Game骨架.rar（如不能打开请右键另存为）
本文就到这里。后续将研究用SharpGL来绘图的相关内容。
