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Programowanie gier. Kompendium - książka
Programowanie gier. Kompendium - książka
Autor: Liczba stron: 776
Wydawca: Helion Język publikacji: polski
ISBN: 83-7361-119-3 Data wydania:
Lektor:
Kategoria: ebooki >> komputery i informatyka >> gry >> programowanie gier
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Książka 'Programowanie gier. Kompendium' dostarczy całej potrzebnej wiedzy, byś stał się twórcą pasjonujących gier komputerowych.

Podzielona na rozdziały zgodnie z poziomem zaawansowania, opisuje kolejno wszystkie aspekty dotyczące programowania gier. Mniej doświadczeni czytelnicy poznać mogą zasady posługiwania się językiem C++ i sprawdzić swe umiejętności pisząc dwie gry tekstowe. Ale to tylko rozgrzewka przed skokiem w krainę DirectX i poznaniem podstawowych składników tej najbardziej rozrywkowej z bibliotek, czyli DirectX Graphics, DirectSound i DirectInput. Twoje umiejętności podniesie z pewnością zaprojektowanie własnych, uniwersalnych modułów, z pomocą których tworzone są przykładowe programy.
Kolejna część książki opisuje w przystępny sposób bardziej zaawansowane tematy, takie jak matematyczne podstawy tworzenia gier, modelowanie fizyczne, sztuczna inteligencja. Na zakończenie dowiesz się, jak napisać prawdziwą, dużą i atrakcyjną grę i... jak ją sprzedać.

Książka zawiera: Na dołączonej płycie CD znajdują się: Microsoft DirectX 8.1 SDK, Caligari TrueSpace 5 (wersja testowa), Syntrillium CollEdit 2000 (wersja testowa), Jasc Zaint Shop Pro 7 (wersja testowa), gry Gemdrop, Smiley, Smugglets 2 oraz kod źródłowy zamieszczonych w książce przykładów.
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Mniej doġwiadczeni czytelnicy poznaæ mog¹ zasady pos³ugiwania siê jêzykiem C++ i sprawdziæ swe umiejêtnoġci pisz¹c dwie gry tekstowe. Ale to tylko rozgrzewka przed skokiem w krainê DirectX i poznaniem podstawowych sk³adników tej najbardziej rozrywkowej z bibliotek, czyli DirectX Graphics, DirectSound i DirectInput. Twoje umiejêtnoġci podniesie z pewnoġci¹ zaprojektowanie w³asnych, uniwersalnych modu³ów, z pomoc¹ których tworzone s¹ przyk³adowe programy. Kolejna czêġæ ksi¹¿ki opisuje w przystêpny sposób bardziej zaawansowane tematy, takie jak matematyczne podstawy tworzenia gier, modelowanie fizyczne, sztuczna inteligencja. Na zakoñczenie dowiesz siê, jak napisaæ prawdziw¹, du¿¹ i atrakcyjn¹ grê i... jak j¹ sprzedaæ. FRAGMENTY KSI¥¯EK ONLINE FRAGMENTY KSI¥¯EK ONLINE Ksi¹¿ka zawiera: • Podstawy C++ i ġrodowiska Visual C++ • Zmienne, operatory, funkcje C++ • Projekty wieloplikowe i preprocesor • £añcuchy i wskaĥniki • Programowanie obiektowe: klasy, dziedziczenie • Strumienie danych • Projektowanie du¿ych aplikacji • Projektowanie bibliotek gier • Wprowadzenie do programowania w Windows i DirectX • Grafika w DirectX, DirectInput i DirectSound • Podstawowe algorytmy i struktury danych • Matematyczne aspekty programowania gier • Sztuczna inteligencja w grach • Modelowanie fizyczne — pisanie gier opartych na prawach fizyki • Publikowanie gier Wydawnictwo Helion ul. Chopina 6 44-100 Gliwice tel. (32)230-98-63 e-mail: helion@helion.pl Spis treści O Autorze ............................................................................................... 17 Wstęp .................................................................................................... 19 Część I Programowanie w języku C++ ............................................. 21 Rozdział 1. Wprowadzenie do programowania w C++ ................................................ 23 Dlaczego akurat C++?...................................................k...................................................k.........23 Praca z edytorem Visual C++ ...................................................k................................................24 Tworzenie obszaru roboczego ...................................................k.........................................24 Tworzenie projektów ...................................................k...................................................k....25 Tworzenie i dodawanie plików...................................................k........................................26 Pierwszy program: „Witajcie, dobrzy ludzie” ...................................................k.......................27 Struktura programu w C++ ...................................................k...................................................k.30 Język projektowania programów (PDL)...................................................k..........................31 Kod źródłowy i jego kompilacja...................................................k......................................32 Obiekty i konsolidacja ...................................................k...................................................k..32 Plik wykonywalny ...................................................k...................................................k........33 Komentarze ...................................................k...................................................k.........................33 Szukanie błędów ...................................................k...................................................k.................34 Ostrzeżenia...................................................k...................................................k..........................36 Podsumowanie ...................................................k...................................................k....................37 Pytania i odpowiedzi...................................................k...................................................k...........38 Ćwiczenia...................................................k...................................................k............................39 Rozdział 2. Zmienne i operatory ............................................................................... 41 Zmienne i pamięć...................................................k...................................................k................41 Typy zmiennych...................................................k...................................................k..................42 Używanie zmiennych w programach...................................................k.....................................44 Deklarowanie zmiennej ...................................................k...................................................k44 Używanie zmiennych...................................................k...................................................k....45 Inicjowanie zmiennych...................................................k...................................................k.46 Modyfikatory zmiennych...................................................k...................................................k....47 Stałe (const) ...................................................k...................................................k..................47 Zmienna typu register ...................................................k...................................................k...48 Nazewnictwo zmiennych ...................................................k...................................................k....49 Redefinicja nazw typów...................................................k...................................................k......49 Co to jest operator? ...................................................k...................................................k.............50 Operator przyporządkowania...................................................k...........................................50 Operatory matematyczne ...................................................k.................................................50 6 Programowanie gier. Kompendium Operatory jednoargumentowe ...................................................k.........................................51 Operatory dwuargumentowe ...................................................k...........................................52 Złożone operatory przyporządkowania ...................................................k...........................53 Operatory przesunięcia bitowego...................................................k...........................................54 Operatory porównania..................................k...................................................k..........................54 Operator warunkowy..................................k...................................................k............................55 Operatory logiczne...................................................k...................................................k..............56 Kolejność operatorów ...................................................k...................................................k.........57 Podsumowanie ...................................................k...................................................k....................58 Pytania i odpowiedzi...................................................k...................................................k...........59 Ćwiczenia...................................................k...................................................k............................59 Rozdział 3. Funkcje i przebieg programu ................................................................... 61 Funkcje: czym są i do czego się przydają? ...................................................k............................61 Tworzenie i korzystanie z funkcji...................................................k..........................................63 Deklarowanie prototypu ...................................................k..................................................63 Parametry domyślne...................................................k...................................................k............66 Zakres zmiennej ...................................................k...................................................k..................67 Zmienne lokalne ...................................................k...................................................k...........68 Zmienne globalne ...................................................k...................................................k.........68 Zmienne statyczne ...................................................k...................................................k........69 Rekurencja ...................................................k...................................................k..........................70 O czym warto pamiętać, korzystając z funkcji? ...................................................k....................72 Przebieg programu ...................................................k...................................................k..............73 Bloki kodu i pojedyncze instrukcje...................................................k........................................73 Instrukcje if, else if i else ...................................................k.......................................................73 if74 else ...................................................k...................................................k................................75 Pętle while, do ... while i for ...................................................k..................................................76 while ...................................................k...................................................k.................... .........76 do ... while ...................................................k...................................................k............. .......77 for...................................................k...................................................k..................................78 Przerywanie i kontynuacja pętli...................................................k.............................................80 break ...................................................k...................................................k.............................80 continue...................................................k...................................................k................. ........80 Instrukcja switch ...................................................k...................................................k.................82 Liczby losowe ...................................................k...................................................k.....................84 Pierwsza gra — „Craps” ...................................................k...................................................k.....87 Cel...................................................k...................................................k...................... ...........87 Zasady...................................................k...................................................k...........................87 Projekt...................................................k...................................................k.................. .........87 Implementacja...................................................k...................................................k...............88 Podsumowanie ...................................................k...................................................k....................94 Pytania i odpowiedzi...................................................k...................................................k...........94 Ćwiczenia...................................................k...................................................k............................94 Rozdział 4. Projekty wieloplikowe i preprocesor ........................................................ 97 Pliki źródłowe a pliki nagłówków ...................................................k.........................................97 Korzystanie z wielu plików...........................k...................................................k.........................98 Co to jest preprocesor?...................................................k...................................................k......100 Unikanie podwójnych załączeń ...................................................k...........................................101 Użycie dyrektywy #pragma...................................................k...........................................102 Użycie #ifdef, #define i #endif ...................................................k......................................102 Makra ...................................................k...................................................k................................104 Inne dyrektywy preprocesora...................................................k...............................................105 Spis treści 7 Podsumowanie ...................................................k...................................................k..................105 Ćwiczenia...................................................k...................................................k..........................105 Rozdział 5. Tablice, wskaźniki i łańcuchy ................................................................ 107 Czym jest tablica? ...................................................k...................................................k.............107 Deklarowanie i używanie tablicy...................................................k.........................................107 Deklaracja ...................................................k...................................................k...................108 Używanie tablic ...................................................k...................................................k..........108 Inicjowanie tablicy...................................................k...................................................k......110 Tablice wielowymiarowe...................................................k...................................................k..111 Co wskazują wskaźniki? ...................................................k...................................................k...113 Wskaźniki a zmienne ...................................................k...................................................k........114 Deklaracja i inicjowanie ...................................................k................................................114 Używanie wskaźników ...................................................k..................................................114 Wskaźniki a tablice ...................................................k...................................................k...........116 Związek wskaźników z tablicami...................................................k..................................116 Przesyłanie tablic do funkcji...................................................k..........................................116 Deklaracja i rezerwacja pamięci dla wskaźnika ...................................................k..................118 Rezerwacja pamięci ...................................................k...................................................k....118 Uwalnianie pamięci ...................................................k...................................................k....119 memcpy...................................................k...................................................k................... memset...................................................k...................................................k................... Operatory wskaźnikowe...................................................k...................................................k....121 Manipulowanie pamięcią ...................................................k...................................................k..124 ....124 .....125 Łańcuchy...................................................k...................................................k...........................125 Łańcuchy a tablice ...................................................k...................................................k......125 Korzystanie z łańcuchów...................................................k...............................................125 Operacje na łańcuchach ...................................................k.................................................126 Podsumowanie ...................................................k...................................................k..................141 Pytania i odpowiedzi...................................................k...................................................k.........141 Ćwiczenia...................................................k...................................................k..........................142 Rozdział 6. Klasy.................................................................................................... 143 Czym jest klasa?...................................k...................................................k................................143 Nowe typy...................................................k...................................................k...................144 Tworzenie klas ...................................................k...................................................k..................144 Projektowanie ...................................................k...................................................k.............144 Definiowanie...................................................k...................................................k...............145 Implementacja...................................................k...................................................k.............146 Korzystanie z klas ...................................................k...................................................k.............146 Składowe prywatne, publiczne i chronione ...................................................k.........................146 Tryb prywatny (private)...................................................k.................................................147 Tryb publiczny (public) ...................................................k.................................................147 Tryb chroniony (protected)...................................................k............................................148 Który tryb jest najlepszy? ...................................................k..............................................148 Konstruktory i destruktory ...................................................k...................................................149 Konstruktor domyślny ...................................................k...................................................k149 Konstruktory ogólne ...................................................k...................................................k...150 Konstruktor kopiujący i wskazania ...................................................k...............................150 Destruktor ...................................................k...................................................k...................151 Przeładowywanie operatorów ...................................................k..............................................152 Przykład zastosowania klas — klasa String...................................................k.........................153 Podstawy dziedziczenia i polimorfizmu ...................................................k..............................158 Dziedziczenie...................................................k...................................................k..............158 Polimorfizm ...................................................k...................................................k................163 8 Programowanie gier. Kompendium Wyliczenia ...................................................k...................................................k........................166 Unie...................................................k...................................................k...................................167 Składowe statyczne ...................................................k...................................................k...........168 Przydatne techniki korzystania z klas ...................................................k..................................169 Klasa singleton...................................................k...................................................k.......... ..169 Fabryka obiektów ...................................................k...................................................k.......172 Podsumowanie ...................................................k...................................................k..................176 Pytania i odpowiedzi...................................................k...................................................k.........177 Ćwiczenia...................................................k...................................................k..........................177 ConLib ...................................................k...................................................k................... Rozdział 7. „Potwór” — pierwsza prawdziwa gra ..................................................... 179 ...........179 Projektowanie ...................................................k...................................................k.............180 Implementacja...................................................k...................................................k.............182 Tworzenie „Potwora”...................................................k...................................................k........192 ......192 Cel gry ...................................................k...................................................k.................. Reguły gry ...................................................k...................................................k............... ...193 Projektowanie gry...................................................k...................................................k.......193 Implementacja...................................................k...................................................k.............197 Podsumowanie ...................................................k...................................................k..................215 Rozdział 8. Strumienie............................................................................................ 217 Co to jest strumień?................................k...................................................k..............................217 Strumienie binarne i tekstowe...................................................k..............................................217 Wejście i wyjście ...................................................k...................................................k..............218 istream...................................................k...................................................k.........................218 ostream...................................................k...................................................k........................221 .....223 Otwieranie i zamykanie strumieni ...................................................k.................................223 Tekst ...................................................k...................................................k...........................227 Tryb binarny ...................................................k...................................................k...............232 Modyfikacja gry „Potwór” — zapisywanie i odczyt gry...................................................k.....236 Podsumowanie ...................................................k...................................................k..................242 Pytania i odpowiedzi...................................................k...................................................k.........242 Ćwiczenia...................................................k...................................................k..........................243 Strumienie plików ...................................................k...................................................k........ Rozdział 9. Architektura oprogramowania ............................................................... 245 Rola projektowania w tworzeniu programów...................................................k......................245 Strategie projektowe ...................................................k...................................................k.........246 Strategia odgórna ...................................................k...................................................k........246 Strategia oddolna ...................................................k...................................................k........246 Strategia odgórna kontra oddolna...................................................k..................................247 Kilka podstawowych technik ...................................................k...............................................247 Przykład 1. Operator przyporządkowania zamiast równości ...........................................247 Przykład 2. Instrukcje kontra bloki...................................................k................................248 Przykład 3. Makra kontra funkcje inline ...................................................k.......................248 Przykład 4. Prywatne kontra publiczne, przypadek pierwszy ..........................................249 Przykład 5. Prywatne kontra publiczne, przypadek drugi ................................................250 Moduły i stosowanie wielu plików ...................................................k......................................251 Tworzenie modułów w C++ ...................................................k..........................................251 Dlaczego warto tworzyć moduły? ...................................................k.................................252 Konwencje nazewnicze...................................................k...................................................k.....252 Nazywanie funkcji ...................................................k...................................................k......252 Nazwy zmiennych ...................................................k...................................................k......253 Identyfikacja ...................................................k...................................................k...............253 Spis treści 9 Gdzie zdrowy rozsądek wygrywa z projektem ...................................................k....................254 Metoda projektowania używana w tej książce...................................................k.....................254 Podsumowanie ...................................................k...................................................k..................256 Pytania i odpowiedzi...................................................k...................................................k.........256 Ćwiczenia...................................................k...................................................k..........................257 Część II Programowanie w środowisku Windows............................. 259 Rozdział 10. Projektowanie biblioteki gier: Mirus ...................................................... 261 Opis ogólny...................................................k...................................................k.............. .........261 Komponenty biblioteki Mirus...................................................k..............................................262 Komponent pomocniczy ...................................................k...................................................k...262 Komponent Windows ...................................................k...................................................k.......263 Komponent graficzny...................................................k...................................................k........263 mrScreen ...................................................k...................................................k.....................264 mrRGBAImage...................................................k...................................................k...........264 mrSurface...................................................k...................................................k....................264 mrTexture ...................................................k...................................................k...................265 mrTemplateSet...................................................k...................................................k............265 mrAnimation...................................................k...................................................k.............. .265 mrABO ...................................................k...................................................k.......................265 Komponent dźwiękowy ...................................................k...................................................k....266 mrSoundPlayer ...................................................k...................................................k...........266 mrCDPlayer ...................................................k...................................................k................266 Komponent komunikacji z użytkownikiem ...................................................k.........................267 mrKeyboard ...................................................k...................................................k................267 mrMouse ...................................................k...................................................k.....................267 mrJoystick...................................................k...................................................k............... ....268 Tworzenie komponentu pomocniczego ...................................................k...............................268 Deklarowanie typów...................................................k...................................................k...268 mrTimer ...................................................k...................................................k......................269 Jak utworzyć plik błędów ...................................................k..............................................274 Jak korzystać z biblioteki Mirus ...................................................k..........................................275 Podsumowanie ...................................................k...................................................k..................275 Pytania i odpowiedzi...................................................k...................................................k.........275 Rozdział 11. Wprowadzenie do programowania w Windows....................................... 277 Historia Windows ...................................................k...................................................k.............277 Wstęp do programowania w Windows ...................................................k................................278 Okna...................................................k...................................................k............................278 Wielozadaniowość...................................................k...................................................k......279 Windows ma swój własny API...................................................k......................................280 Kolejki komunikatów ...................................................k...................................................k.280 Visual C++ a aplikacje Windows ...................................................k........................................280 Tworzenie aplikacji Windows ...................................................k.............................................281 WinMain kontra Main ...................................................k...................................................k283 Tworzenie okna ...................................................k...................................................k..........284 Pętla komunikatów ...................................................k...................................................k.....288 Obsługa komunikatów ...................................................k...................................................k289 Tworzenie pętli komunikatów działającej w czasie rzeczywistym ........................................291 Tworzenie ogólnej klasy okna ...................................................k.............................................294 Wykorzystanie szkieletu okna z biblioteki Mirus...................................................k................301 ........302 Funkcje okien...................................................k...................................................k............ ....302 ...303 SetPosition ...................................................k...................................................k.............. GetPosition ...................................................k...................................................k.............. 10 Programowanie gier. Kompendium SetSize ...................................................k...................................................k.................. ......304 GetSize...................................................k...................................................k........................304 ......305 Show ...................................................k...................................................k..................... Podsumowanie ...................................................k...................................................k..................305 Pytania i odpowiedzi...................................................k...................................................k.........305 Ćwiczenia...................................................k...................................................k..........................306 Rozdział 12. Wprowadzenie do DirectX ..................................................................... 307 Co to jest DirectX?...................................................k...................................................k............307 Krótka historia DirectX...................................................k...................................................k.....307 Dlaczego akurat DirectX?...................................................k...................................................k.308 Komponenty DirectX...................................................k...................................................k........309 Jak działa DirectX? ...................................................k...................................................k...........310 Warstwa abstrakcji sprzętowej ...................................................k......................................310 Model COM...................................................k...................................................k................311 COM i DirectX ...................................................k...................................................k...........312 Jak używać DirectX w Visual C++?...................................................k....................................313 Podsumowanie ...................................................k...................................................k..................314 Pytania i odpowiedzi...................................................k...................................................k.........314 Ćwiczenia...................................................k...................................................k..........................314 Rozdział 13. Grafika DirectX..................................................................................... 315 Używane interfejsy ...................................................k...................................................k...........315 Korzystanie z Direct3D: podstawy ...................................................k......................................317 Powierzchnie, bufory i łańcuchy zamiany ...................................................k...........................329 Powierzchnie...................................................k...................................................k...............329 Bufory ...................................................k...................................................k.........................329 Łańcuchy zamiany ...................................................k...................................................k......330 Renderowanie powierzchni...................................................k..................................................330 Wierzchołki, wielokąty i tekstury ...................................................k........................................336 Wierzchołki i wielokąty...................................................k.................................................337 Tekstury ...................................................k...................................................k......................337 Z trzech wymiarów na dwa...................................................k............................................340 Mapy bitowe Windows ...................................................k...................................................k.....347 Struktura mapy bitowej...................................................k..................................................348 Ładowanie mapy bitowej...................................................k...............................................349 Tryb pełnoekranowy i inne tryby kolorów ...................................................k..........................350 Teoria kolorów i kluczowanie kolorów ...................................................k...............................351 Teoria kolorów...................................................k...................................................k............351 Kluczowanie kolorów...................................................k...................................................k.353 Pliki Targa...................................................k...................................................k.............. ...........354 Struktura pliku Targa...................................................k...................................................k..354 Ładowanie pliku Targa ...................................................k..................................................355 Animacja i zestawy szablonów ...................................................k............................................356 Animacja...................................................k...................................................k.....................356 Zestawy szablonów...................................................k...................................................k.....356 Wykrywanie kolizji...................................................k...................................................k...........357 Figury opisujące...................................................k...................................................k......... .357 Okręgi opisujące ...................................................k...................................................k.........357 Prostokąty opisujące ...................................................k...................................................k...358 Manipulacja obrazem dwuwymiarowym...................................................k.............................360 Przesunięcie ...................................................k...................................................k................360 Skalowanie...................................................k...................................................k..................361 Obrót ...................................................k...................................................k...........................361 Spis treści 11 Kreślenie figur płaskich ...................................................k...................................................k....364 Linie...................................................k...................................................k.................... ........364 Prostokąty i inne wielokąty ...................................................k...........................................367 Okręgi ...................................................k...................................................k.........................368 Tworzenie biblioteki Mirus...................................................k..................................................368 mrScreen ...................................................k...................................................k.....................368 mrRGBAImage...................................................k...................................................k...........384 mrSurface...................................................k...................................................k....................395 mrTexture ...................................................k...................................................k...................402 mrTemplateSet...................................................k...................................................k............409 mrAnimation...................................................k...................................................k.............. .413 mrABO ...................................................k...................................................k.......................419 Podsumowanie ...................................................k...................................................k..................434 Pytania i odpowiedzi...................................................k...................................................k.........435 Ćwiczenia...................................................k...................................................k..........................435 Rozdział 14. DirectInput ........................................................................................... 437 Wprowadzenie do DirectInput ...................................................k.............................................437 Dane niebuforowane...................................................k...................................................k...438 Dane buforowane...................................................k...................................................k........438 Klasa mrInputManager ...................................................k...................................................k.....439 Klasa mrKeyboard ...................................................k...................................................k............441 Klasa mrMouse ...................................................k...................................................k.................453 Klasa mrJoystick ...................................................k...................................................k...............464 Podsumowanie ...................................................k...................................................k..................473 Pytania i odpowiedzi...................................................k...................................................k.........474 Ćwiczenia...................................................k...................................................k..........................474 Rozdział 15. DirectSound ......................................................................................... 475 Teoria dźwięku...................................................k...................................................k..................475 Podstawy interfejsu DirectSound...................................................k.........................................476 Klasa mrSoundPlayer...................................................k...................................................k........477 Klasa mrSound...................................................k...................................................k..................480 Interfejs MCI...................................................k...................................................k.....................490 Klasa mrCDPlayer ...................................................k...................................................k............491 Podsumowanie ...................................................k...................................................k..................496 Pytania i Odpowiedzi ...................................................k...................................................k........497 Ćwiczenia...................................................k...................................................k..........................497 Część III Właściwe programowanie gry............................................ 499 Rozdział 16. Wprowadzenie do projektowania gry...................................................... 501 Na czym polega projektowanie gier?...................................................k...................................501 Ta straszna dokumentacja projektu...................................................k......................................502 Dlaczego technika „mam to wszystko w mojej głowie” nie jest dobra? ................................503 Dwa rodzaje projektów ...................................................k...................................................k.....504 Miniprojekt ...................................................k...................................................k.............. ...504 Kompletny projekt ...................................................k...................................................k......504 Wypełnianie tworzonej dokumentacji projektu ...................................................k...................505 Ogólny opis gry ...................................................k...................................................k..........505 Docelowy system operacyjny oraz wymagania gry ...................................................k......505 Opowieść tworząca fabułę gry...................................................k.......................................506 Ogólne założenia grafiki i dźwięku ...................................................k...............................506 Menu ...................................................k...................................................k...........................506 12 Programowanie gier. Kompendium Przebieg gry ...................................................k...................................................k................506 Opis postaci i bohaterów niezależnych...................................................k..........................506 Schemat sztucznej inteligencji gry ...................................................k................................506 Podsumowanie...................................................k...................................................k............507 Przykładowy projekt gry: „Najeźdźcy z kosmosu” ...................................................k.............507 Ogólny opis gry ...................................................k...................................................k..........507 Docelowy system operacyjny i wymagania gry ...................................................k............507 Fabuła gry ...................................................k...................................................k...................508 Ogólne założenia grafiki i dźwięku ...................................................k...............................508 Menu ...................................................k...................................................k...........................508 Przebieg gry ...................................................k...................................................k................509 Opis postaci i bohaterów niezależnych...................................................k..........................509 Schemat sztucznej inteligencji gry ...................................................k................................510 Podsumowanie gry...................................................k...................................................k......510 Podsumowanie ...................................................k...................................................k..................510 Pytania i Odpowiedzi ...................................................k...................................................k........511 Ćwiczenia...................................................k...................................................k..........................511 Rozdział 17. Algorytmy i struktury danych ................................................................ 513 Znaczenie doboru właściwych struktur danych i algorytmów................................................513 Listy ...................................................k...................................................k.................... ..............515 Prosta struktura listy ...................................................k...................................................k...516 Listy dwustronnie powiązane ...................................................k........................................524 Listy zapętlone...................................................k...................................................k............524 Zalety list ...................................................k...................................................k....................525 Wady list...................................................k...................................................k................ .....526 Drzewa ...................................................k...................................................k..............................526 Drzewa uniwersalne...................................................k...................................................k..........527 Konstruowanie drzewa uniwersalnego ...................................................k..........................530 Trawersowanie drzewa uniwersalnego...................................................k..........................531 Destruktor drzewa uniwersalnego ...................................................k.................................533 Zastosowania drzew uniwersalnych ...................................................k..............................533 Drzewa przeszukiwania binarnego ...................................................k......................................534 Krótki wykład na temat drzew binarnych...................................................k......................534 Czym jest drzewo przeszukiwania binarnego?...................................................k..............535 Przeszukiwanie drzewa przeszukiwania binarnego...................................................k.......536 Wstawianie elementów do drzewa przeszukiwania binarnego ........................................538 Usuwanie wartości z drzewa przeszukiwania binarnego..................................................539 Uwarunkowania związane z wydajnością ...................................................k.....................546 Zastosowania drzew przeszukiwania binarnego...................................................k............547 Sortowanie danych...................................................k...................................................k............547 Algorytm bubblesort...................................................k...................................................k...548 Algorytm quicksort...................................................k...................................................k.....550 Porównanie sposobów sortowania...................................................k.................................554 Kompresja danych......................................k...................................................k..........................555 Pakowanie z użyciem kodowania grupowego...................................................k...............555 Kod źródłowy algorytmu kodowania grupowego ...................................................k.........556 Podsumowanie ...................................................k...................................................k..................557 Pytania i odpowiedzi...................................................k...................................................k.........558 Ćwiczenia...................................................k...................................................k..........................558 Rozdział 18. Matematyczne aspekty programowania gier ......................................... 559 Trygonometria...................................................k...................................................k...................559 Reprezentacja graficzna oraz wzory...................................................k..............................559 Zależności między kątami ...................................................k.............................................562 Spis treści 13 Wektory...................................................k...................................................k.............................563 Dodawanie i odejmowanie wektorów ...................................................k...........................566 Iloczyn i iloraz skalarny...................................................k.................................................567 Długość wektora ...................................................k...................................................k.........568 Wektor jednostkowy...................................................k...................................................k...569 Wektor prostopadły ...................................................k...................................................k....569 Iloczyn skalarny...................................................k...................................................k..........570 Iloczyn skalarny z wektorem prostopadłym ...................................................k..................571 Macierze...................................................k...................................................k............................571 Dodawanie i odejmowanie macierzy...................................................k.............................574 Skalarne mnożenie i dzielenie macierzy...................................................k........................575 Macierz zerowa i jednostkowa ...................................................k......................................577 Macierz transponowana ...................................................k.................................................578 Mnożenie macierzy...................................................k...................................................k.....578 Transformacja wektora ...................................................k..................................................580 Prawdopodobieństwo...................................................k...................................................k........580 Zbiory ...................................................k...................................................k................... ......581 Suma zbiorów ...................................................k...................................................k.............581 Iloczyn (część wspólna) zbiorów...................................................k...................................582 Funkcje...................................................k...................................................k..............................582 Rachunek różniczkowy...................................................k..................................................583 Pochodne...................................................k...................................................k.....................584 Podsumowanie ...................................................k...................................................k..................584 Pytania i odpowiedzi...................................................k...................................................k.........585 Ćwiczenia...................................................k...................................................k..........................585 Rozdział 19. Sztuczna inteligencja w pigułce ............................................................ 587 Obszary i zastosowania sztucznej inteligencji ...................................................k.....................587 Systemy eksperckie ...................................................k...................................................k....587 Logika rozmyta...................................................k...................................................k...........589 Algorytmy genetyczne...................................................k...................................................k590 Sieci neuronowe...................................................k...................................................k..........592 Algorytmy deterministyczne...................................................k................................................593 Ruch losowy ...................................................k...................................................k.............. .594 Śledzenie...................................................k...................................................k.....................595 Wzorce...................................................k...................................................k........................596 Automat skończony...................................k...................................................k...........................598 Logika rozmyta ...................................................k...................................................k.................599 Podstawy logiki rozmytej ...................................................k..............................................599 Macierze rozmyte ...................................................k...................................................k.......601 Metody zapamiętywania ...................................................k...................................................k...602 Sztuczna inteligencja i gry ...................................................k...................................................602 Podsumowanie ...................................................k...................................................k..................603 Pytania i odpowiedzi...................................................k...................................................k.........603 Ćwiczenia...................................................k...................................................k..........................604 Rozdział 20. Wstęp do modelowania fizycznego ........................................................ 605 Czym jest fizyka....................................k...................................................k...............................605 Budujemy moduł modelowania fizycznego...................................................k.........................606 Do czego służy moduł fizyczny...................................................k.....................................606 Założenia modułu ...................................................k...................................................k.......606 mrEntity ...................................................k...................................................k......................606 Podstawowe pojęcia fizyczne ...................................................k..............................................608 Masa...................................................k...................................................k............................608 Czas...................................................k...................................................k.............................609 14 Programowanie gier. Kompendium Siła ...................................................k...................................................k..................... Położenie...................................................k...................................................k................ .....609 Prędkość...................................................k...................................................k......................610 Przyspieszenie...................................................k...................................................k.............611 Środek ciężkości ...................................................k...................................................k.........612 ...............613 Siła liniowa ...................................................k...................................................k.................613 Moment obrotowy ...................................................k...................................................k......615 Siła wypadkowa...................................................k...................................................k..........616 Grawitacja ...................................................k...................................................k.........................617 Prawo powszechnej grawitacji ...................................................k......................................617 Grawitacja na Ziemi i innych planetach ...................................................k........................618 Symulacja lotu pocisku...................................................k..................................................619 Tarcie ...................................................k...................................................k................................621 Pojęcie tarcia...................................................k...................................................k...............621 Rodzaje tarcia ...................................................k...................................................k.............621 ........626 Moment pędu ...................................................k...................................................k..............626 Metoda impulsowa...................................................k...................................................k......627 Obsługa kolizji ...................................................k...................................................k.......... Symulacja...................................................k...................................................k................ ..........630 Odstęp czasowy rysowania ramek...................................................k.................................632 Zespoły cząstek ...................................................k...................................................k.................637 Projekt zespołu cząstek...................................................k..................................................637 Program demonstracyjny ...................................................k..............................
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