XNA教程（三）—— sprite绘制效率

 作者：clayman
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虽然内容有所变动，但我的xna教程还会继续^_^
本文图片和部分文字来自XNA Diaries，参考了其中两篇关于sprite alpha blend的文章

         SpriteBatch.begin 通过接受几个参数，来控制如何渲染 sprite 。参数 BlendMode 表示进行哪种模式的混合。 Xna 只提供了三种，也是最常见的混合模式：AlphaBlend 、 Additive 以及 InverseColor 。这里，我们主要讨论 AlphaBlend 。

       AlphaBlend 根据当前 sprite alpha 通道中的值，对 sprite 颜色和帧缓冲中已存在的颜色进行混合。计算的公式为 finalColor = spriteColor * alpha + backgroundColor * alpha 。由于要查询缓冲中的当前颜色，因此， alpha 混合是一个相对较昂贵的操作。

       单有 SpriteBlendMode 并不能完全达到我们所希望的效果，当绘制多个图形时，还需按照一定的顺序绘制 sprite 才行。

         上面这张图片掩饰了 5 个半透明的环，按照不同顺序绘制时，所得到的结果，其中，后者是我们所期望的效果。左图中，我们最先绘制了中间的圆形，因此，它将和蓝色的背景混合，导致最终的效果有一条蓝边。而右图中，我们最后才绘制中央的圆形。

         有两种方法来控制 sprite 绘制顺序。第一种，使用 SpriteBatch.Draw 带 depth 参数的重载，让计算机在绘制图形时根据 depth 值，为我们排序；第二种则是在我们自己编写代码来控制。

         当场景中有大量 sprite 时，第一种方法是不错的解决方案。为每个 sprite 都指定一个 depth ，当物体移动时，简单的改变它的深度，就能获得正确的效果，比如 2D 游戏中，让玩家从树后移动到树前。使用 SpriteBatch.begin 的 sortMode 参数来指定从后到前，还是从前到后排序，通常情况下我们选择前者。

         另一种方法，侧需要我们自己安排绘图顺序，比如先绘制背景，然后游戏对象，接下来再绘制前方的遮挡物， UI 等等。当大量物体相互遮挡时，决定绘图顺序的逻辑可能会很复杂。但是，当场景不太复杂时，这是一种很高效的方法。

         到这里，就需要讨论一下几种混合模式下的效率：

Y 轴表示帧速率， X 轴表示 sprite 数量

         图中，红色是 SpriteBlendMode.None ，绿色是 SpriteBlendMode.AlphaBlend ，蓝色是 AlphaBlend 以及 SpriteSortOptions.BackToFront ，灰色是 SpriteSortOptions.FrontToBack 。

         可以看到，如果自己排序，那么在有大量（ >500 ）个 sprite 的时候，能获得相当不错的收益（当然，这里并未考虑我们手动排序的代价）。

         而如果使用 SpriteBatch 来进行排序，那么 sprite 数量最好不要超过 400 个。当然，如果不使用 alpha 混合，效率又会提高很多。

         当然，也许你还注意到了 SpriteSortOptions.FrontToBack 状态下性能异常的好，但不幸的是，这种方法通常不能创建正确的效果。