VB中游戏的制作与优化

Question

这更多的是一个一般性的问题，而不是一个与特定项目相关的问题。从我在学校开始学习编程开始，我们就一直使用VB语言。我想发展我的技能，做一些很酷的项目。最近，我做了一些小游戏，甚至进入了路德姆32。

然而，我一直遇到的一个大问题是，当我的游戏变得更加复杂，有更多的元素给他们(特别是增加图片框的数量)，他们变得痛苦地缓慢。在我进入Ludum的时候，几乎所有的评论都谈到了游戏是如何开始的，但是随着时间的推移，开始变得越来越慢。

下面是一些我目前正在制作的pacman风格游戏的截图：

游戏有2个AI (橙色)和1个玩家(绿色)

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同样的游戏有3个人工智能(橙色)和1个玩家(绿色)，大约15行代码。

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正如你在第二个截图中看到的，再加上一个AI (15行代码和一个图片框)，游戏的FPS减半。我希望有人能帮助解释在VB中优化游戏的更好方法。

游戏详情：

• 认可机构和球员都是画盒。
• 我使用计时器来使用.left和.top语句来控制它们的运动。
• 我使用了4个计时器(一个只用于FPS)
• 我使用地形上的图片框进行碰撞(使用.bounds.intersectswith语句，这些语句位于定时器中的常数循环上)

如果有人需要进一步的信息，请直接问。

Answer 1

PictureBox是一个方便的控件。方便和速度是对立的目标，没有控制做任何事情强迫你做正确的事情。你必须注意的事情，按照它们对渲染速度的影响顺序：

• 它会自动重新调整图像大小，以适应控件和您所要求的SizeMode。它采用了一种高质量的重标度算法，能够产生尽可能好的图像，它消耗了大量的cpu周期。为了不使用太多的内存，它每次画自己的时候都这样做。您必须避免这种情况，只需使用SizeMode = Normal避免此成本。这通常意味着在分配image属性之前，您必须自己对图像进行预缩放。
• 图像的像素格式非常非常重要。只有一个是快速的，允许位图直接复制到视频适配器的帧缓冲区，而不必进行转换。这是任何现代机器上的PixelFormat.Format32bppPArgb。这几乎不是你用绘画程序创建的位图的像素格式。在分配Image属性之前，需要进行转换。重要的是，32bppPArgb图像呈现的速度是所有其他图像的10倍。
• 它通过将BackColor设置为Color.Transparent来支持透明性。首先让父程序将自己绘制到控制窗口中，然后在其上绘制图像。这是必须避免的，它超过了一倍的渲染时间。设置PictureBox.Size以匹配图像大小。如果您需要图像中的透明性，那么根本不要使用PictureBox，而是在父事件处理程序中调用e.Graphics.DrawImage()。
• PictureBox不便于资源管理，它不占用分配给Image的位图的所有权。忘记调用映像的very ()方法是非常常见的。在某些情况下，这可能会导致应用程序消耗大量内存并导致减速。您通常注意到您的FPS下降后，玩了一段时间的游戏。您必须在FormClosed事件处理程序中或在重新分配图像属性时编写Dispose()调用。

还有一些额外的速度增长，你无法摆脱PictureBox。在这个列表的最上面是将图像存储在视频适配器的内存中，而不是机器的主RAM中。视频RAM比主RAM快得多，所以位图复制要快得多。这需要DirectX，这是游戏编程中非常常见的选择。SharpDX和SlimDX库非常流行。

一些帮助您处理这些子弹的代码：

Public Shared Sub GenerateFastImage(pbox As PictureBox, img As Image, ownsImage As Boolean)
    '' Calculate effective size, like SizeMode = AutoSize
    Dim zoom = Math.Min(CDbl(pbox.ClientSize.Width) / img.Width, _
                         CDbl(pbox.ClientSize.Height) / img.Height)
    Dim size = New Size(CInt(zoom * img.Width), CInt(zoom * img.Height))
    Dim pos = New Point((pbox.ClientSize.Width - size.Width) \ 2, _
                        (pbox.ClientSize.Height - size.Height) \ 2)
    '' Generate 32bppPArgb image
    Dim bmp = New Bitmap(pbox.ClientSize.Width, pbox.ClientSize.Height, _
                         System.Drawing.Imaging.PixelFormat.Format32bppPArgb)
    Using gr = Graphics.FromImage(bmp)
        gr.Clear(pbox.BackColor)
        gr.DrawImage(img, New Rectangle(pos, size),
                     New Rectangle(0, 0, img.Width, img.Height), GraphicsUnit.Pixel)
    End Using
    '' Dispose images
    If ownsImage Then
        If pbox.Image IsNot Nothing Then pbox.Image.Dispose()
        img.Dispose()
    End If
    pbox.Image = bmp
    pbox.SizeMode = PictureBoxSizeMode.Normal
End Sub

如果显示在图片框中的图像没有在程序中的任何其他地方使用，则为ownsImage参数传递True。此方法的示例使用情况：

Public Sub New()
    InitializeComponent()
    GenerateFastImage(PictureBox1, My.Resources.Player, True)
    GenerateFastImage(PictureBox2, My.Resources.Monster, True)
End Sub

Answer 2

这个问题激起了我的兴趣，尽管我对VB知之甚少。我最初来自游戏背景(但在90年代早期，在模式13hVGA图形、Borland、程序集、AdLib合成器等的时代)，我想用一个更一般的答案来解决您的问题的更一般的方面。

据我所知，你正在使用这些视觉形式元素来模拟游戏精灵和瓷砖。我猜你是在做动画，包括随着时间的推移改变x/y的位置类型属性，交换图像之类的东西，动态创建新的控件等等。

我的建议，可能会有一些反VBish的风险，就是不要。对于游戏来说，这种高级控制和形式元素实际上会让你的生活更加艰难。在某些方面，这些高级的、事件驱动的系统比以前更难使用，当时我们只是用运行循环的全屏应用程序直接操作视频内存。这类游戏更多地受益于同步、集中处理，而不是异步、分散处理，在这种处理中，代码分散在您控制范围之外的事件中。

对于这类复古风格的街机游戏，您需要一个具有“主循环”的结构，如下所示(简化)：

while the game is running:
    process input and game logic
    draw frame (to offscreen buffer if you can afford it)
    swap/copy your hidden buffer to front, visible one

如果您能够在VB中找到一种获得这种结构的方法，并使用绘图库手动完成自己的绘图(如果它可以完成诸如快速α闪电偶之类的事情，那么它将使您的生活变得更加轻松。)

例如，主循环可能不适合于严重事件驱动的系统，我怀疑VB适合这一类。但是，例如，您可能需要将所有这些高级计时器合并成一个定时器，以模拟游戏循环。多个定时器往往会使一切保持同步变得困难。

在游戏中，当涉及到时间和绘图时，你想成为一个控制狂，它会给你更多的优化空间(例如:使用网格或四叉树等加速结构来避免屏幕外物体多馀的绘图调用，除了快速碰撞检测外，还有最少的检查)。

除了空白屏幕/窗口和一组好的、快速的绘图例程之外，您不需要更多的渲染功能。

例如，你不想在游戏中有两个敌人，其中一个在一个帧中移动一个像素，另一个在下一个帧中移动一个像素，如果它们都同时移动的话。这给人一种僵硬而奇怪的感觉，这种感觉感觉不太正确，如果你不能准确地控制画图/刷新是如何逐帧完成的话，这可能是很难避免的。

成为控制狂，掌握你自己的绘图和输入处理与帧-帧控制，我实际上建议它将使你的生活更容易，并有助于扩大你的视野，使更多的动态游戏。

最后，我建议看看人们是如何为任天堂和Atari这样的游戏机编写游戏的，以及人们今天是如何继续这种趋势的。在这个主题上应该有一些很好的资源，我建议从主游戏循环的概念开始，以及如何绘制、动画和碰撞。他们不会用一堆画框和计时器来做这件事，例如，并不是因为当时他们没有那种奢侈，而是因为这样的事情会成为障碍。

在好的一面，你不需要写组装代码，这些天，使酷的2D游戏，漂亮流畅的精灵动画和一个良好的帧率。您可以使用高级解释器编写它们，只要您的绘图库和可能的声音库/混音器是快速的，您就会很好。你只想确定的是，你完全掌握了要画什么，什么时候画。你想要那种主回路的心态。