Silverlight 5 3d游戏开发（2） 用3D绘制2D图形

从本篇开始，我尝试以5W 的思想来开始我以后对Silverlight 5 的学习和研究。当然，纯粹的5W 思想有些太臃肿了。我希望以“提出问题→解决方案→工作原理→具体实现”这样的思路来进行。提出问题对应why，解决方案对应what，工作原理对应who，具体实现对应where，至于when，我相信凡是热爱游戏的人，何时应用不是一个问题。

问题

Silverlight 5 之前，即使应用了GPU 加速，大约只能百人同屏，如果机器性能优异，可能会更好一点。如何普遍的提高所有客户端2D图像效率，在Silverlight 4时代，有很多致力于Silverlight 游戏的开发者进行了不少的探索，例如深蓝色右手(吐槽：纳美人的右手也是蓝色的…)。Silverlight 5 的到来，是否我们能够在2d 绘制上更快更强呢？

解决方案

Xna 中有SpriteBatch类，它可以以一个有效率的方式绘制图像。

Silverlight 5中目前没有SpriteBatch类，因此我们要自己实现一个。用3D绘制2D,是因为每个图像是矩形的，所以可以用两个三角形表示一个矩形，然后用一张2D图像作为纹理覆盖其上。SpriteBatch类主要辅助进行这个操作。因为你实际上绘制的是三角形，所以使用SpriteBatch类让你可以充分利用硬件加速。

注意： 2D图形对象通常叫做Sprite，精灵不仅是一张固定2d图形，也可以是动态的。在3d中，用2D图像来覆盖在一个表面时，叫做纹理。所以当讨论屏幕上的游戏图形对象时，指的是sprite。当讨论绘制sprite要用的图像时，指的是纹理。

工作原理

这里首先说下Silverlight 的新变化，在Silverlight 4 和Silverlight以前的版本中，只有一个 UI 线程，不像其父亲WPF 不但有UI线程还有独立的渲染线程。而Silverlight 4 中的UI 线程几乎负责一切工作，处理输入和输出，调度动画运行等等，这会影响一定的动画性能。Silverlight 5 beta 版本中，线程架构有一个新的变化，加入了 composition thread。Silverlight 5 中的Composition线程，分担了UI线程的部分工作，负责在GPU 加速功能被开启时，承担GPU 相关操作的工作任务。例如，一个动画设置了GPU-cached，运行时将运行在 composition 线程上。

所以，要充分利用Composition 线程:

1. 需要启用GPU加速；
2. 需要确保你的动画启用了GPU缓存，例如 将对象的 CacheMode 设置成BitmapCache；

在Silverlight 4 中，开启硬件加速和帧信息统计后，会在右上角显示统计信息。

<param name="EnableFrameRateCounter" value="true" />
<param name="EnableGPUAcceleration" value="true" />

Silverlight 文档里对这4个部分解释为：frameRate    videoMemoryUsed    GPUEnabledSurfaces    intermediateSurfaces

在Silverlight 5 里统计信息变成了 5 个部分：

第一个值变成了composition 线程 帧速。

如果在DrawingSurface_Draw 事件中休眠一定的时间，我们就能发现，第一个值会下降。这说明，DrawingSurface 对象的 Draw 事件是由composition 线程 回调触发的，所以要注意的是，如果在Draw 中不能保证3D 的绘制效率，那么你在 Draw 之外应用了GPU 加速的动画将会变慢。例如你有一个很酷的控件，其动画效果将被影响。

SpriteBatch类 比较简单，模仿Xna 写一个一样的就可以了。我减去了旋转，镜像效果，以及纹理深度。旋转和镜像一般很少用，纹理深度是用来排序绘制顺序，实际上，通过自己“手动”控制绘制顺序可能会更好。

private void DrawingSurface_Draw(object sender, DrawEventArgs e)
        {
            //Thread.Sleep(50);
            e.GraphicsDevice.Clear(ClearOptions.Target | ClearOptions.DepthBuffer, new Microsoft.Xna.Framework.Color(0, 0, 0, 0), 1.0f, 0);
            spriteBatch.Begin(e.GraphicsDevice);
            spriteBatch.Draw(myTexture, new Vector2(0, 0), null, Microsoft.Xna.Framework.Color.White);
            spriteBatch.Draw(myTexture, new Microsoft.Xna.Framework.Rectangle(150, 0,100,100), null, Microsoft.Xna.Framework.Color.White);
            spriteBatch.Draw(myTexture, new Microsoft.Xna.Framework.Rectangle(250, 0, 50, 50), null, Microsoft.Xna.Framework.Color.White);
            spriteBatch.Draw(myTexture, new Microsoft.Xna.Framework.Rectangle(150, 150, 200, 200), new Microsoft.Xna.Framework.Rectangle(0, 0, 100, 100), Microsoft.Xna.Framework.Color.White);
            spriteBatch.End();
            e.InvalidateSurface();