Дослідження технологій створення тривимірних графічних додатків на базі платформи dotNET

DirectX як набір API функцій, розроблених для вирішення завдань, пов'язаних з ігровим і відеопрограмуванням в операційній системі Microsoft Windows. Етапи створення тривимірних графічних додатків на базі платформи dotNET. Аналіз компонентної моделі COM.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

"Дослідження технологій створення тривимірних графічних додатків на базі платформи dotNET"

тривимірний графічний додаток dotnet

Анотація

Метою дипломної роботи є дослідження технологій створення тривимірних графічних додатків на базі платформи dotNET. Як мова програмування для реалізації поставленого завдання була вибрана мова програмування С#, як середа розробки -Microsoft Visual Studio 2008.

Аннотация

Целью дипломной работы является исследование технологий создания трехмерных графических приложений на базе платформы dotNET. Как язык программирования для реализации поставленной задачи был выбран язык программирования C #, как среда разработки - Microsoft Visual Studio 2008.

Разделов 6, схем и рисунков 30, таблиц 5, библиографических ссылок 27, общий объем - 113.

The summary

The purpose of degree work is research technologies create three-dimensional image on a platform dotNET. As a programming language for implementation of the task was chosen programming language C #, as the development environment Microsoft Visual Studio 2008.

Sections 6, circuits and figures 30, tables 5, bibliographic references 27, total amount - 113.

Вступ

DirectX -- це набір API функцій, розроблених для вирішення завдань, пов'язаних з ігровим і відеопрограмуванням в операційній системі Microsoft Windows. Найширше використовується при написанні комп'ютерних ігор. Пакет засобів розробки DirectX під Microsoft Windows безкоштовно доступний на сайті Microsoft. На даний момент найновішою версією є DirectX 11. Часто, свіжі версії DirectX поставляються разом з ігровими додатками, оскільки DirectX API оновлюється достатньо часто, і версія, включена в ОС Windows часто є далеко не самою новою.

Managed DirectX -- це підтримка DirectX з керованого коду, тобто з програм, написаних на платформі dotNET і для неї. Спочатку ця технологія називалася DirectX dotNET, але пізніше була перейменована в Managed DirectX.

Бібліотека Managed DirectX розділена на наступні простори імен:

MICROSOFT.DIRECTX.DIRECT3D -- інтерфейси для реалізації 3D-графіки;

MICROSOFT.DIRECTX.DIRECTDRAW -- старі, але дуже добрі функції для роботи з 2D-поверхнями і відповідною графікою;

MICROSOFT.DIRECTX.DIRECTSOUND -- інтерфейси для роботи із звуком;

MICROSOFT.DIRECTX.DIRECTINPUT -- інтерфейси для роботи з пристроями введення.

Це основні простори, крім того, в managed DirectX є інтерфейси для реалізації засобів безпеки і підтримка мережі.

Всі ці інтерфейси можна використовувати в наступних мовах програмування:

· MICROSOFT VISUAL C#;

· MICROSOFT VISUAL BASIC .NET;

· MICROSOFT VISUAL C++;

· MICROSOFT JSCRIPT .NET.

Managed DirectX планувався для використання в Інтернеті для створення сервісів з підтримкою 3D-графіки тих, що розробляються на таких мовах, як C# і VB.NET.

Технологія Managed DirectX -- могутній засіб створення ігор. Уяви собі гру, написану C# у поєднанні з Managed DirectX. За заявами MS, програми .NET можуть виконуватися на будь-якій платформі за наявності відповідного .NET Framework, отже, ми одержуємо міжплатформену гру.

Щоб проілюструвати досліджені в теоретичній частині дипломної роботи технології нами був розроблений додаток, який реалізує практично весь спектр можливостей дослідженої нами технології.

1. Постановка завдання

1.1 Найменування та галузь застосування

Розроблений програмний продукт є наочною ілюстрацією дослідження технологій створення тривимірних графічних додатків на базі платформи dotNET.

1.2 Підстава для створення

Підставою для розробки є наказ № 62С-01 від 29 жовтня 2008 р. по Криворізькому інституту КУЕІТУ.

Початок робіт: 31.10.08. Закінчення робіт: 01.06.09.

1.3 Характеристика розробленого програмного забезпечення

Як мова програмування для реалізації поставленого завдання була обрана мова програмування С#, як середа розробки - Microsoft Visual Studio 2008. До складу системи входять:

- BookWriter3D.exe - виконавчий файл системи;

- 3DTools.dll - бібліотеку взаемодії з DirectX

1.4 Мета й призначення

Метою роботи є створення системи, яка дозволяє наочно проілюструвати основні принципи створення тривимірних графічних додатків на базі платформи dotNET. Також в роботі було розглянуто теоретичні аспекти використання інструментів проектування тривимірних графічних одатків.

1.5 Загальні вимоги до розробки

Вимоги до програмного забезпечення:

· Робота в середовищі операційних систем Windows 2000/XP;

· Простота й зрозумілість інтерфейсу.

Мінімальні вимоги до апаратного забезпечення:

· IBM-сумісний комп'ютер, не нижче Pentium IІI, RAM-256Mb, SVGA-800*600*16bit;

· Вільний простір на жорсткому диску не менш 800 Мб;

· Додаткове програмне забезпечення: інсталяція DirectX

1.6 Джерела розробки

Джерелами розробки дипломної роботи є:

· довідкова література;

· наукова література;

· технічна література;

· програмна документація.

2. Особливості технологій розробки Windows додатків

2.1 Огляд основних технологій розробки Windows додатків

2.1.1 Програмування з використанням Win32/C

Спочатку під програмуванням під Windows малося на увазі програмування з використанням Windows Application Programming Interface (інтерфейсом прикладного програмування Windows, в 32-разрядних версіях Windows -- Win32 API). З використанням цієї технології було створено безліч цілком гідних додатків, проте навряд чи хто-небудь сперечатиметься з тим, що написання додатка з використанням лише Windows API -- це дуже трудомістке завдання.

Ще одна проблема полягає в тому, що С -- досить сувора по відношенню до програміста мова. Тим, хто створює додатки цією мовою програмування, доводиться уручну займатися управлінням пам'яттю, виконати розрахунки при використанні покажчиків і працювати з абсолютно неприродними з точки зору людської мови синтаксичними конструкціями. Крім того, в С недостатньо можливостей для об'єктно-орієнтованого програмування.

2.1.2 Програмування з використанням C++/MFC

C++ -- це величезний крок вперед відносно нових можливостей в порівнянні з початковою мовою С. В багатьох ситуаціях C++ цілком допустимо представити як об'єктно-орієнтовану надбудову над С. Така надбудова дозволяє використовувати переваги «стовпів об'єктно-орієнтованого програмування -- інкапсуляції, поліморфізму і спадкоємства. Проте програмісти, використовуючи C++, залишаються незахищеними від багатьох і часто небезпечних особливостей С++ (тими ж самими низькорівневими можливостями роботи з пам'яттю і важкими для сприйняття синтаксичними конструкціями).

Існує безліч бібліотек для C++, основне призначення яких -- полегшити написання додатків під Windows, надавши для цієї мети вже готові класи. Одна з найбільш поширених бібліотек -- це MFC (Microsoft Foundation Classes). MFC -- це додатковий рівень над Win32 API, який значно спрощує роботу програміста за рахунок використання готових класів, макросів і майстрів. Проте MFC -- це лише часткове вирішення проблеми. Навіть при використанні MFC програмістові доводиться працювати з складним для читання кодом, вельми небезпечним з точки зору можливих помилок.

2.1.3 Програмування з використанням Visual Basic

Люди завжди прагнуть зробити своє життя простішим. Підкоряючись цьому прагненню багато програмістів на C++ обернули свої погляди до набагато простішої і доброзичливішої мови, якою є Visual Basic (VB). Visual Basic дозволяє працювати з досить складними елементами інтерфейсу користувача, бібліотеками коду (наприклад, Сом-серверами) і засобами доступу до даних при мінімальних витратах часу і сил. Visual Basic в набагато більшому ступені, чим MFC, ховає від користувача виклики Win32 API і надає великий набір інтегрованих засобів швидкої розробки.

Проте в Visual Basic є і н...