Monogameでモバイルゲームを作成し、初心者開発者の典型的な問題を解決します

この記事の目的は、 Monogameフレームワークで簡単なゲームを作成するための資料を整理することです。 この記事では、モバイルプラットフォーム向けのゲームを作成する際にすべての開発者が直面する典型的なタスクの解決策について説明します：画面解像度からのテクスチャの独立性、メニューの作成とゲームシーン（画面）の変更、サウンドとフォントの操作のニュアンス、レコードの保存。 この記事では、コード例と、MonogameおよびWindowsプラットフォーム全体の開発に関する有用で関連性の高い情報源へのリンク、そしてもちろん、私の最初のゲームを作成したストーリーを提供します。



私は常にプログラミングの方法を学びたかったのですが、最も刺激的な学習プロセスはゲームの作成です。なぜなら、この厄介な道であなたの作品の視覚的で具体的な結果を得ることができるからです。 これは、学習プロセスにとって非常に重要です。これにより、興味を刺激し、先へ進む意欲を高めることができます。



パーソナルコンピューターと電話の両方でWindowsオペレーティングシステムのユーザーとして、C＃を選択することが最も論理的であると判断しました。 仕事に取り掛かった後、プログラミングの分野でのさらなる発展を見据えて、マイクロソフトの言語、開発環境、およびエコシステム全体の基本的な機能を調査するという目標を設定しました。



モバイルゲームの開発も斬新な才能のあるグラフィックデザイナーのガールフレンドとアイデアと願望を共有し、「世界最高」のゲームの作成を開始することにしました。



私たちの努力の結果、サードパーティのライブラリなしでC＃とXAMLのみで記述された、視覚記憶をトレーニングするためのシンプルで気取らないゲームを得ました。 プレイヤーには、画面上の円の位置を記入する時間が与えられます。その後、メモリから円を復元する必要があります。 ゲームには10のレベルがあり、それぞれのレベルで円の数が増えます。 試行は、画面上のオブジェクトの数よりも1つまたは2つ多く与えられます。 ゲームを完了するために、プレーヤーには5つのライフがあります。







最初のゲームの開発と公開により、次の重要な点を理解し、少し経験を積むことができました。

1）C＃言語、XAML、およびWinRTプラットフォーム全体の基本的な知識。

2）アプリケーションのローカライズ[ リンク ]。

3）評価メカニズムの追加[ リンク ]。

4）アカウントを作成し、Windowsストアに公開します。

5）AdDuplex、Smaato、Microsoft Advertising広告を構成し、Microsoft広告仲介者[ link 、 link 、 link ]を介してアプリケーションに追加します。



最初のゲームが公開されるまでに、次のプロジェクトに必要なものについての新しいアイデアと理解がようやく形成されました。 将来のゲームの基本的な要件を自分で決定しました。

1）管理は、ワンクリック（1本の指）で実行する必要があります。

2）レベルなしで、次のシーンを含む：開始画面、メニュー、指示、ゲーム、一時停止、再起動。

3）ポイントの最大数を記録することを目的とした、無限でなければなりません。

4）楽しく挑戦的でなければなりません。

5）もちろん美しい。



ゲームのコンセプトは次のとおりです。画面の中央にオブジェクト（「コア」と呼びます）があり、他のオブジェクトが連続して任意の方向に移動し、プレイヤーのタスクはコアを保護することです。 コアに飛んでいるオブジェクトの反射が成功するたびにプレイヤーにポイントが与えられ、失敗は敗北につながり、ゲームが新たに始まります。



デザイナーは忍耐強く責任を持って私の「ウィッシュリスト」の実装にアプローチし、SFスタイルのコンセプトゲームを作成しました。







フィギュアのデザインにおける主要な決定に落ち着いた後、彼らは痛々しいほどカラースキームを選択しました。







ネイティブの開発ツールを残したくありませんでした-習得した知識を統合する必要がありました。 したがって、C＃の既存の無料エンジンの分析が続きました。 選択する際の決定要因の1つは、多数のトレーニング資料とサンプルの入手可能性でした。 その結果、彼はかつて人気のあったMicrosoft XNA 4フレームワークのクロスプラットフォームオープンソース実装であるMonogameを選択しました。



MonoGameは、異なるプラットフォームだけでなく、異なるプラットフォームでも開発する機会を提供します。 ダウンロードページの公式Webサイトで、Windows、MacOS、LinuxなどのさまざまなOSのパッケージを見つけることができます。 LinuxおよびMacOSでは、 Xamarin Studioが必要です。 Windows 8.1での開発には、完全に機能する無料のVisual Studio Community 2013に含まれるWindows 8.1 SDK、およびWindows 10、Windows 10 SDKおよびVisual Studio Community 2015にそれぞれ含まれるWindows 8.1 SDKが必要です。



初心者は、Windows Phone 8.1用の既製のMonoGameゲームテンプレートがVisual Studio Community 2013でのみ利用可能であることを考慮する必要があります。2015バージョンでは、すでにUAPアプリケーションのテンプレートが表示されます。

エンジンについて簡単に

MonoGameはゲームサイクルモデルを実装します。





[ ソースリンク ]



1） Initialize（）メソッドでは、使用される変数とオブジェクトが初期化され、ゲームの初期状態になります。

2）次に、 LoadContent（）メソッドで、ゲームで使用されるさまざまなリソース（オーディオファイル、画像ファイルなど）がアプリケーションにロードされます。

3） Update（）およびDraw（ ）メソッドは、ゲームループを表します。 Update（）メソッドの一定の周期（デフォルトでは1秒あたり60回）で、ゲームオブジェクトの調査が実行され、たとえばキャラクターの位置などの計算が実行されます。 Draw（）メソッドは、シーンとゲームオブジェクトの再描画のみを行います。 どちらのメソッドもパラメーターとしてGameTimeオブジェクトを受け入れます-ゲームの開始から経過した時間を保存します。

4）ゲームループを終了すると、制御はUnloadContent（）メソッドに渡されます。 このメソッドは、以前に使用されたリソースをアンロードします。

5）その後、ゲームが終了し、アプリケーションが閉じます。



MonoGameプロジェクトを作成するとき、このアルゴリズムはクラスGame1 {}で提示されます。

using Microsoft.Xna.Framework; using Microsoft.Xna.Framework.Graphics; using Microsoft.Xna.Framework.Input; namespace Game1 { public class Game1 : Game { GraphicsDeviceManager graphics; SpriteBatch spriteBatch; public Game1() { graphics = new GraphicsDeviceManager(this); Content.RootDirectory = "Content"; } //     protected override void Initialize() { base.Initialize(); } //    protected override void LoadContent() { spriteBatch = new SpriteBatch(GraphicsDevice); } //         protected override void UnloadContent() { } //   ,    protected override void Update(GameTime gameTime) { base.Update(gameTime); } //     protected override void Draw(GameTime gameTime) { GraphicsDevice.Clear(Color.CornflowerBlue); base.Draw(gameTime); } } }
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

グローバル変数GraphicsDeviceManager graphicsを使用すると、コンピューター、スマートフォン、タブレット、ゲームコンソールのグラフィックデバイスにアクセスできます。 別のグローバルオブジェクト-SpriteBatch spriteBatchは、スプライトの描画に使用されます-ゲームで使用される画像。



コンテンツオブジェクトは、ゲームコンテンツへのアクセスを提供します。 プロジェクトにさまざまなテクスチャ、オーディオファイル、フォントなどを追加することに注意してください。 MonoGame Pipeline-ソースファイルを.xnbファイルに変換するユーティリティを介して行われます。これにより、アプリケーションは直接動作します。



インターネットでの作業の原則に関する多くの資料と良い教訓があるので、これについては詳しく説明しません。 ゲーム開発者が直面しなければならない主なタスクについて説明し、それらをまとめて、記事で紹介されているゲームの例に関するソリューションを提供したいと思います。

画面解像度に依存しないグラフィックス

グラフィックのスケーリングには、ベクトル変換行列を使用すると便利です。 これを行うには、ゲームクラスのフィールドで、変換されたテクスチャにアクセスするためのMatrixタイプの変数と、画面のスケーリングされた境界の値を格納するためのRectangleタイプの変数を作成します。

 private readonly Rectangle screenBounds; private readonly Matrix screenXform;
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

クラスコンストラクターで、グラフィックスケール値を保存するための変数を作成します。これは、デバイスの画面解像度とテクスチャー解像度の高さの比率として定義できます。 この例では、1920×1080ピクセルの解像度のテクスチャが使用されたため、値は1080です。 次に、XYZ軸に沿って変換マトリックスのスケール値を設定します。

 var screenScale = graphics.PreferredBackBufferHeight / 1080.0f; screenXform = Matrix.CreateScale(screenScale, screenScale, 1.0f);
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

ゲームループをレンダリングする段階（ Draw（）メソッド）で、オーバーロードされたSpriteBatch.Begin（）メソッド[ link ]のパラメーターとしてスケール値を使用します。

 spriteBatch.Begin(SpriteSortMode.Deferred, null, null, null, null, null, screenXform);
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

さらに作業しやすくするために、現在の縮尺に従って画面の境界と中心を設定できるようになりました。

 screenBounds = new Rectangle(0, 0, (int)Math.Round(graphics.PreferredBackBufferWidth / screenScale), (int)Math.Round(graphics.PreferredBackBufferHeight / screenScale)); center = screenBounds.Center.ToVector2();
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

次に、タッチスクリーンが正しく機能するように、 Initialize（）メソッドでクリックを処理するための境界を設定する必要があります。

 TouchPanel.DisplayWidth = screenBounds.Width; TouchPanel.DisplayHeight = screenBounds.Height;
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

音を扱うことのニュアンス

Windowsストアでアプリケーションの認定に合格するには、Microsoftの推奨事項[ link 、 link ]に従う必要があります。



サウンドの操作に関しては、起動しているアプリケーションまたはゲームがユーザーの音楽を再生している場合、ユーザーの音楽を中断しないでください。 これを行うには、 Initialize（）メソッドでゲームを開始するときに確認します。

 if (MediaPlayer.GameHasControl) { MediaPlayer.Stop(); }
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

好みのルールは、ユーザーがメディアプレーヤーで音楽を停止してゲームでオンにするかどうかの問題になることにも注意してください。 たとえば、ポップアップウィンドウを使用して、この機能を実装すると便利です。



ゲームでバックグラウンドミュージックまたはサウンドエフェクトを再生するには、「サウンドあり/サウンドなし」モードを考慮して、 Update（）メソッドの再生コマンドは次のようになります。

 if (!isMuted && MediaPlayer.State != MediaState.Playing && MediaPlayer.GameHasControl) { MediaPlayer.Play(backGroundMusic); }
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

フォントの使用

フォントは、ゲームの他のコンテンツと同様に、パイプラインユーティリティからダウンロードする必要があります。 ただし、この場合、特定のフォントはロードされませんが、使用されるフォントを記述する新しい要素が作成されます。 以前は、選択したフォントは既にシステムフォントフォルダーにある必要がありました。







SpriteFont Descriptionを選択し、名前を設定します。 OKをクリックします。







画像のスケーリング時にフォントの表示品質が失われないようにするには、次の図に示すように、テクスチャ形式をCompressedからColorに変更する必要があります。







[ ビルド]をクリックしてプロジェクトフォルダーに移動し、[ コンテンツ]サブフォルダーを開きます。 これには、生成された* .spritefontファイルが含まれている必要があります。このファイルは、 使いやすいテキストエディターで開く必要があります（便宜上、同じVisual Studioで開きます）。 以下のタグでは、システムフォルダー内のフォントタイプサイズを指定できます。

 <!-- Modify this string to change the font that will be imported. --> <FontName>Arial</FontName> <!-- Size is a float value, measured in points. Modify this value to change the size of the font. --> <Size>12</Size>
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

レコードを保存する

ゲームの結果を保存するには、XML形式を使用すると便利です。 これらのアプリケーションリソースにアクセスするには 、 シリアル化が使用されます。 データの読み取り/書き込み時のゲームの遅延をなくすには、非同期アプローチを使用する必要があります。



上記を実装するために、ゲームクラスにいくつかのメソッドを記述します。

 public async void LoadHighScore() { await readXMLAsync(); } public async void SaveHighScore() { await writeXMLAsync(); } private async Task writeXMLAsync() { var serializer = new DataContractSerializer(typeof(Int16)); using (var stream = await ApplicationData.Current.LocalFolder.OpenStreamForWriteAsync( "highscore.xml", CreationCollisionOption.ReplaceExisting)) { serializer.WriteObject(stream, highscore); } } private async Task readXMLAsync() { var serializer = new DataContractSerializer(typeof(Int16)); //    bool existed = await FileExists(ApplicationData.Current.LocalFolder, "highscore.xml"); if (existed) { using (var stream = await ApplicationData.Current.LocalFolder.OpenStreamForReadAsync("highscore.xml")) { highscore = (Int16)serializer.ReadObject(stream); } } } //    public async Task<bool> FileExists(StorageFolder folder, string fileName) { return (await folder.GetFilesAsync()).Any(x => x.Name == fileName); }
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

ゲームシーンの移行

実装方法は多数ありますが、単純なゲームの場合は列挙を使用すると便利です。 これを行うには、ゲームクラスで、ゲームの状態を含む列挙を宣言し、そのインスタンスを作成します。

 enum GameState { Menu, Gameplay, EndOfGame, } GameState state;
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

次に、グラフィックスの計算と描画の段階で、ゲームの現在の状態のデータが処理されるように、 Update（）およびDraw（ ）メソッドを変更します 。



更新（）メソッド：

 void Update(GameTime deltaTime) { base.Update(deltaTime); switch (state) { case GameState.Menu: UpdateMenu(deltaTime); break; case GameState.Gameplay: UpdateGameplay(deltaTime); break; case GameState.EndOfGame: UpdateEndOfGame(deltaTime); break; } }
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

描画（）メソッド：

 void Draw(GameTime deltaTime) { base.Draw(deltaTime); switch (state) { case GameState.Menu: DrawMenu(deltaTime); break; case GameState.Gameplay: DrawGameplay(deltaTime); break; case GameState.EndOfGame: DrawEndOfGame(deltaTime); break; } }
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

ゲームの状態間の遷移、ゲームシーンの計算およびレンダリングのロジックを実装する新しいメソッドを定義します。

 void UpdateMenu(GameTime deltaTime) { //       if (pushedStartGameButton) state = GameState.GamePlay; } void UpdateGameplay(GameTime deltaTime) { //    ,  . if (playerDied) state = GameState.EndOfGame; } void UpdateEndOfGame(GameTime deltaTime) { //   ,   if (pushedMenuButton) state = GameState. Menu; else if (pushedRestartLevelButton) { ResetLevel(); state = GameState.Gameplay; } } void DrawMenu(GameTime deltaTime) { //  ,   .. } void DrawGameplay(GameTime deltaTime) { //   ,   .. void DrawEndOfGame(GameTime deltaTime) { //  ,   .. }
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

おわりに

おそらく、この記事で強調されたポイントのいくつかは明白に見えるかもしれませんが、学習プロセスでは、これらの質問に対する答えを探すのにかなりの時間を費やしました。 上記の資料が初心者の開発者にとって有用であり、最初の傑作を迅速に作成するのに役立つことを願っています。



私から、私は次のことをアドバイスしたいと思います。あなたが始めたという考えの作業を必ず終えて、問題を終わらせてください。 ゲームまたはアプリケーションに最低限必要な機能を自分で決定します。これにより、最初のバージョンのリリース前にタスクを指定して作業量を減らすことができます。 無限に改善できますが、次の問題のために「バン」を残します。そうしないと、そのようなプロセスで動けなくなり、最終的に興味を失う可能性があります。



高品質の製品を作るよう努めます。 これは、ゲームのすべての要素（プロジェクトアーキテクチャ、コード、テクスチャ、サウンド、音楽）に適用されます。 これを行うには、あなたの前に生じる質問に対する専門的な答えを探し、関連する文献を読んでください。



経験豊富な開発者のコ​​メントに感謝し、執筆作業に関する欠陥やアドバイスを指摘します。



PS最終的に何が起こったのか：