關(guān)于XNA的游戲研發(fā)環(huán)境與技術(shù)探析

張慶員

（遼河油田通信公司，遼寧 盤錦 124010）

1 引言

早期的游戲開發(fā)受技術(shù)所限，基本上都是為專用設(shè)備開發(fā)的能充分發(fā)揮那些并不算先進(jìn)的計算機(jī)設(shè)備的運(yùn)算能力。即使這樣也只能擁有非常簡陋的畫面，并運(yùn)行在比較低的速度上，甚至運(yùn)行起來還不是很穩(wěn)定。

那時候的游戲開發(fā)人員使用的大都是匯編語言，有些甚至要依靠機(jī)器碼來完成工作。一個游戲的最初創(chuàng)意，到畫面設(shè)計，到程序編制都由一個人完成。游戲開發(fā)人員往往要在有限的內(nèi)存空間里面放置盡可能多的功能與數(shù)據(jù)，有時候還不得不自己動手完成一些奇特的動畫效果。在這個游戲編程的史前時代，游戲開發(fā)人員最大的敵人并非自己源源不絕的創(chuàng)意，而是那些大大限制自己創(chuàng)意發(fā)揮的計算機(jī)運(yùn)算能力。

2 研發(fā)過程簡述

游戲開發(fā)領(lǐng)域的一大主要特點(diǎn)就是需求頻繁變動，相對商用軟件以市場為導(dǎo)向的開發(fā)需求變動趨勢，游戲開發(fā)的需求主要依賴十游戲設(shè)計人員對游戲形式天馬行空的想象，在想象的過程中需求的頻繁變動是難以避免的。從某種程度上說，正是游戲內(nèi)容的巨大變化造就了游戲的可玩性，而軟件的價值所在。

2.1 敏捷軟件開發(fā)方法

敏捷軟件開發(fā) (Agile Software Development)是指符合敏捷軟件開發(fā)宣言所宣揚(yáng)的軟件開發(fā)核心價值觀的一組全新的軟件開發(fā)方法和實(shí)踐，敏捷軟件因其有區(qū)別于傳統(tǒng)軟件工程的靈活性在近兩年被廣泛應(yīng)用于商用軟件開發(fā)領(lǐng)域。以XP（Extreme Programming，極限編程）和SCRUM為代表的敏捷軟件開發(fā)方法，在否定傳統(tǒng)軟件工程以物為中心的錯誤觀念的基礎(chǔ)上，提出了以人為本的全新軟件開發(fā)理念。當(dāng)今全世界的軟件開發(fā)領(lǐng)域都在經(jīng)歷一場以敏捷為目標(biāo)的開發(fā)思想上的深刻變革，無論是游戲業(yè)，還是我國的軟件開發(fā)工業(yè)都將受到這一巨大變革的影響。敏捷軟件開發(fā)宣言是以Kent Beck,Robert C.Martin,Martin Fowle:為首的一群軟件開發(fā)資深專家針對當(dāng)前軟件開發(fā)過程中的主要問題，提出的一組核心價值觀。

2.2 SCRUM開發(fā)過程

SCRUM軟件開發(fā)過程

Sprint周期(Sprint cycle):為期1到4周的一個開發(fā)迭代周期，在周期開始時團(tuán)隊配合用戶選定最優(yōu)先的需求，并努力在周期結(jié)束時提供滿足該需求的可運(yùn)行的軟件產(chǎn)品。每口Sprint周期(Daily sprint cycle):為其1天的開發(fā)迭代子周期，在每口工作開始前團(tuán)隊成員需匯報自己前一天的工作成果，并公開描述自己當(dāng)口的工作計劃。產(chǎn)品列表(Product backlog):該列表包含有用戶對產(chǎn)品功能的所有需求，并以需求的緊急程度和商業(yè)價值為依據(jù)排序。Sprint列表(Sprint backlog):在Sprint開始前從產(chǎn)品列表中根據(jù)重要程度和工作量選擇的若干需求項(xiàng)。該列表需經(jīng)過團(tuán)隊成員的討論進(jìn)而將每個需求項(xiàng)分割為具體的工作任務(wù)，針對每個工作任務(wù)都需要進(jìn)行工作量的估算。延燒圖(Burndown chart):表明項(xiàng)目剩余工作量的直觀圖表，用于向團(tuán)隊成員展示當(dāng)前項(xiàng)目的狀態(tài)。

3 開發(fā)工具簡述

3.1 Visual C#2005 Express

XNA Game Studio 1.0只能以Visual C#2005 Express為運(yùn)行平臺。XNA GameStudio 2.0則可以與Visual Studio 2005家族的任意一款I(lǐng)DE產(chǎn)品配合使用，包括Visual C#2005 Express以及Visual Studio 2005 Team System。未來將要推出的XNA Game Studio 3.0則需要配合Visual Studio 2008使用。在IDE方面，微軟公司自己出品的Visual Studio 2005與XNA配合使用是最好的。

MagicDraw

UML在近幾年中已經(jīng)發(fā)展為軟件設(shè)計領(lǐng)域的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，UML圖成為技術(shù)交流和文檔紀(jì)錄的主要工具敏捷軟件開發(fā)追求適度的設(shè)計，將具備自解釋能力的軟件代碼視為最重要的產(chǎn)品文檔。因此，在敏捷軟件開發(fā)方法中并不要求UML圖包含過多的細(xì)節(jié)，UML圖往往只記錄系統(tǒng)的整體概況，以表明系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)為主要目標(biāo)。該框架的研究工作選用的M agicDraw繪圖軟件在名氣上可能不如Visio,Rational Rose等軟件，但是其功能卻非常強(qiáng)大。該軟件不但支持所有UML2.0規(guī)則下的圖形，而且'繪制操作為軟件開發(fā)工作專門簡化過，操作極其簡便。

3.2 Excel

SCRUM軟件開發(fā)方法本身的簡便性決定了該研發(fā)過程管理工作的簡單性。Excel表格處理軟件正好可以存儲SCRUM開發(fā)方法中的產(chǎn)品列表，通過ExcelVBA的功能擴(kuò)展，Excel軟件可以自動記錄并生成研究工作進(jìn)度所需的延燒圖。與Project等大型項(xiàng)目管理軟件相比，Excel與SCRUM軟件開發(fā)方法的需求恰好合適。該框架的研發(fā)計劃列表均使用Excel制作。

4 研究方法和研究重點(diǎn)

4.1 自下而上的框架研發(fā)方法

框架是為了加快某一特定領(lǐng)域應(yīng)用程序的開發(fā)速度而研發(fā)的一種軟件工具。與傳統(tǒng)的應(yīng)用程序類庫技術(shù)有所不同，框架定義了應(yīng)用程序宏觀的結(jié)構(gòu)，將應(yīng)用程序中的具體細(xì)節(jié)留給開發(fā)人員實(shí)現(xiàn)。框架的開發(fā)與類庫的開發(fā)一樣，不但要解決特定領(lǐng)域的問題，而且這種解決方案還必須具備一定的可重用性。這是框架研發(fā)工作的核心，也是框架研發(fā)過程的難點(diǎn)。

為程序提供合理的可重用性主要有兩種方法:第一種方法要求程序的設(shè)計人員具備豐富的相關(guān)行業(yè)經(jīng)驗(yàn)，憑經(jīng)驗(yàn)來判斷某些程序功能的通用性，進(jìn)而在總體設(shè)訓(xùn)一的時候就將可伸縮性考慮進(jìn)去。因?yàn)檫@種方法是從總體設(shè)計層次著手，依次添加其下各邏輯層次的內(nèi)容，因此可以稱之為“自上而下”的框架研發(fā)方法。第二種方法要求程序設(shè)計人員實(shí)現(xiàn)該領(lǐng)域中比較常見的若干具體應(yīng)用程序，然后使用重構(gòu)技術(shù)將若干具體應(yīng)用程序中公共的部分抽取出來，并將抽取的部分集合起來。

4.2 研發(fā)重點(diǎn)

如前所述，該框架的研究工作采用SCRUM軟件開發(fā)過程，以迭代的方式研制基于XNA的2D游戲框架。在每個迭代周期中都將建立一個可以運(yùn)行的基于XNA技術(shù)的簡單游戲，每個游戲都是某一特定類型游戲的代表，且都側(cè)重表現(xiàn)了游戲技術(shù)中較為常用的一個或幾個功能。

在游戲類型的選擇上同時包含規(guī)則復(fù)雜的游戲和規(guī)則簡單的游戲就可以同時照顧到針對初級玩家的游戲和針對高級玩家的游戲，同時包含磚塊式的游戲和連續(xù)式的游戲就可以同時照顧到簡單的游戲顯示技術(shù)和復(fù)雜的游戲顯示技術(shù)，同時包含動作游戲和解迷游戲就可以同時照顧到不同風(fēng)格的游戲內(nèi)容和游戲控制方法。因此，該框架在研究過程中覆蓋了十分廣泛的游戲內(nèi)容。

5 小結(jié)

本文首先簡要介紹了敏捷軟件開發(fā)方法的核心思想和部分重要實(shí)踐，緊接著介紹了SCRUM軟件開發(fā)過程的大體框架。這些內(nèi)容是推動該框架研究工作的根本方法。其次介紹了該框架研發(fā)工作中使用的各類工具，內(nèi)容包含編程工具、文檔工具、進(jìn)度規(guī)劃工具等，這些工具為研究工作的完成提供了不可或缺的幫助。最后介紹了該框架的研制工作所使用的“自下而上”的框架研發(fā)方法，以及該方法的特點(diǎn)。同時還介紹了在研發(fā)過程中主要涉及的游戲類型及其對應(yīng)的典型游戲和研發(fā)過程中的各研發(fā)重點(diǎn)。

[1]利斌.全球數(shù)字娛樂業(yè)崛起，電子出版，2002年

[2]李蕊.試析數(shù)字化時代電子游戲?qū)﹄娪暗臐B透,現(xiàn)代電影技術(shù)，2007年