Интерфейс приложений DirectX и графическая библиотека OpenGL

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 28 Марта 2011 в 22:39, курсовая работа

Описание работы

Умопомрачительные по динамизму и драйву шутеры наполнены не только наилучшими и современнейшими графическими движками, но и огромным количеством адреналина. Такие всемирно известные игровые шедевры как линейка игр «Call of Duty» совсем недавно порадовала своих фанатов очередным эпизодом под названием «Call of Duty 4: Modern Warfare». Эта игра собрала в себе не только ультрасовременнейшую графику, но и уникальную систему поведения персонажа со своими, ранее не применявшимися особенностями и нюансами.

Содержание работы

Введение ------------------------------------------------------------------------- 2

1 История развития компьютерных игр ----------------------------------- 4

2 Классификация компьютерных игр -------------------------------------- 6

2.1 Классификация игр по жанру ----------------------------------- 6

2.2 Классификация игр по количеству игроков ----------------- 9

3 Направления и тенденции развития игровой индустрии ------------ 11

3.1 Направления развития индустрии видеоигр----------------- 11

3.2 Тенденции развития компьютерных игр --------------------- 11

4 Интерфейс приложений DirectX и графическая

библиотека OpenGL -------------------------------------------------------- 15


4.1 Что такое – DirectX? -------------------------------------------- 15

4.2 DirectX 9 --------------------------------------------------------- 16

4.3 DirectX 10 -------------------------------------------------------- 17

4.4 Графическая библиотека OpenGl --------------------------- 18

4.5 DirectX, OpenGL и видеокарта ------------------------------- 19

5 Игровой движок ----------------------------------------------------------- 21

5.1 Что такое игровой движок? ----------------------------------- 21

5.2 OpenSceneGraph ------------------------------------------------- 23

5.3 GLScene ----------------------------------------------------------- 24

5.4 The Nebula Device 2 --------------------------------------------- 25

5.5 Unreal Engine 3 -------------------------------------------------- 26

5.6 Quest3D ---------------------------------------------------------- 28

Заключение ------------------------------------------------------------------ 29

Литература -------------------------------------------------------------------- 30

Файлы: 1 файл

Направления развития индустрии видеоигр.doc

— 191.00 Кб (Скачать файл)

          Simulation (симуляторы) игра-симуляция. При помощи компьютера, как можно более полно, имитируется управление каким-либо сложным технической системы (например: боевым истребителем, автомобилем и т.д.). Примеры: серия Need for Speed, Descent III, Aviator.

Экономические симуляции – в экономических симуляциях представлены различные экономические процессы и взаимодействия различных величин.

Примеры: Sims, Civilization

          Strategy (стратегии) – игра требующая выработки стратегии, например для победы в военной операции. Игрок управляет не одним персонажем, а целым подразделением, предприятием или даже вселенной. Различают: походовые или пошаговые стратегические игры (Turn-Based Strategy, TBS). Игроки поочерёдно делают ходы, и каждому игроку отводится неограниченное или ограниченное (в зависимости от типа и сложности игры) время на свой ход. Стратегические игры в реальном времени (Real Time Strategy, RTS). Все игроки выполняют свои действия одновременно, и ход времени не прерывается. Примеры: WarCraft, StarCraft, Dune.

          Sport (спортивные) – как и следует из названия - имитация какой-либо спортивной игры, например футбола. Примеры: FIFA, NBA, Tennis.

          Adventure (приключения), или Quest – Игра-повествование, в которой управляемый игроком герой продвигается по сюжету и взаимодействует с игровым миром посредством применения предметов, общения с другими персонажами и решения логических задач. Примеры: Space Quest, Myst, Мор. Утопия.

          Role-Playing Games (RPG) (ролевые игры) – правильное название этого жанра Computer RPG (CRPG), так как эти игры являются адаптированными для компьютера традиционными ролевыми играми.

          Puzzle (головоломки, логические) – в некомпьютерной головоломке роль арбитра, следящего за соблюдением правил, играет или сам игрок (пасьянс), или некоторое механическое устройство (кубик Рубика). С появлением компьютеров возможности головоломок расширились, так как написать компьютерную программу проще, чем сконструировать механическое устройство. Головоломки, как правило, не требуют реакции от игрока (однако многие ведут счёт времени, потраченного на решение). Примеры: Сапёр (Minesweeper); Sokoban.

          Traditional (традиционные) и board (настольные) – компьютерная реализация настольных игр, например шахмат. Примеры: CGoban.

          Текстовые – новое веяние в игровой культуре. Чаще всего, жанр являет собой текстовый квест, количество участников в котором не ограничено. Иногда такая игра может длиться годами. 

        2.2  Классификация игр по количеству игроков 

          Одиночные (single player) – рассчитаны на игру в одиночку, против компьютера.

          Многопользовательские (multiplayer) – рассчитаны на игру нескольких человек (обычно до 32) по локальной сети, модему или Интернету.

          Многопользовательские на одном компьютере (hot seat и splitscreen) на современных персональных компьютерах бывают редко, однако часто встречаются на старых ПК и приставках. Hot seat – игра по очереди на одном компьютере. В режиме splitscreen экран делится на две части, каждый из игроков играет на своей части.

          Многопользовательские через электронную почту (PBEM) – в основном встречается в пошаговых стратегиях. Результаты хода записываются в специальный файл и отсылаются другому игроку через электронную почту.

          Массовые (MMO, Massively Multiplayer Onine) – массовые игры по Интернету. Наиболее часто встречающиеся жанры - настольные и ролевые игры (т.н. MMORPG, или Massively Multiplayer Online RPG). Среди них различают также браузерные игры (игры, не требующие установки какого-либо клиента), а также текстовые онлайновые игры – жанр MUD.

          
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

         3 Направления и тенденции развития игровой индустрии 

          3.1 Направления развития индустрии видеоигр 

          Развитие видеоигр шло в нескольких направлениях. Во-первых, это совершенствование технической базы: использование игровых картриджей в консолях, усиление быстродействия, улучшение качества графического разрешения. Во-вторых, развивались различные типы игровых устройств: игровые автоматы, домашние телеприставки, компактные карманные игровые устройства, а также игры на персональных компьютерах. Последние, среди которых следует выделить Apple Macintosh, 1984, IBM PC, 1981–1985 и Commodore Amiga, 1985, быстро изменили ситуацию на рынке видеоигр, поскольку по своим возможностям значительно превосходили игровые автоматы и приставки. В-третьих, появлялись все новые важные элементы игры: звуковое сопровождение игрового действия (не только музыка, но и звуки происходящего, включая реплики героев), «скроллинг» – развитие действия в меняющемся пространстве экрана (выходим за экран – меняется место действия) и другие детали, преобразующие структуру игрового опыта. 

          3.2 Тенденции развития компьютерных игр

         Мы можем выделить несколько важных тенденций будущего развития компьютерных игр.

    • Расширение практики он-лайновых игр различных жанров.
    • Внедрение технологий виртуальной реальности на базе домашних игровых устройств (приставки, компьютеры).
    • Появление нового поколения гибридных мультимедийных устройств: телевизор, компьютер, стереосистема, игровая консоль в одной мультимедиамашине.

     Если  говорить о тенденциях, определявших развитие компьютерных игр на протяжении последних десяти-пятнадцати лет, то одной из основных можно назвать прогресс технической составляющей. Программисты ваяли новые графические движки, к дизайну пространств и уровней привлекались профессиональные архитекторы, интерфейс улучшался в сторону большей "дружелюбности".

     Если  описывать эту тенденцию в  математических терминах, то лучше  всего подходит асимптота. В нашем случае параллельная прямая – это фотореалистичность игрового пространства. Она же асимптота. Другими словами, каков бы ни был графический движок, его всегда можно будет отличить от реального видео.

     Если  говорить о характере совершенствования  графических движков, то в первые годы развития тех же трехмерных шутеров (First Person Shooter) прогресс был заметен невооруженным глазом и продвинутость графики служила чуть ли не превалирующим фактором в оценке игры.

     Сейчас  кривая развития графики подбирается  к фотореализму. То есть улучшать можно  будет до бесконечности, но улучшения  эти скоро придется рассматривать  хорошо вооруженным глазом и после  того, как вам скажут, где их искать.

     Превалирование  этого фактора – оформительской части компьютерных игр – я бы отнес к общим тенденциям развития PC-платформы, тенденциям на рынке "железа". Конкуренция есть конкуренция. Фирмы, производящие "железо" для наших тачек, изо всех сил выбиваются, чтобы оставаться в струе. Новые "камни", новые материнские платы, новые графические ускорители... С каждым годом под машиной high-end подразумевается все более и более мощный компьютер. Разработчики программного обеспечения (как и игр) не отстают от своих коллег. Выходят новые программные продукты, которые требуют все больших ресурсов.

     Кто является ведущим в этой связке? Конечно, производители комплектующих. Их усилиями каждый из нас имеет сейчас на столе такой компьютер, какой сорок лет назад с трудом умещался на этаже какого-нибудь НИИ. И пока производители «железа», поставляют на рынок все более и более продвинутые устройства и платы, разработчики игр будут стремиться за ними поспевать.

     Пока  на рынке появляется более мощное железо, будет меняться и оформление игр. От лучшего к еще лучшему.

     Для таких жанров, как FPS, авиа и прочих симуляторов, трехмерных приключенческих боевиков, процесс достигает своего предела. Геймеры привыкли к хорошей графике. Отлично сделанные модели, интерьеры и спецэффекты – это уже требование по умолчанию, на исполнении которого не въедешь на Олимп популярности. Во-вторых – сделать что-то особенное с каждым годом становится все труднее и труднее. То есть, тенденция в развитии игр, ориентированная на создание красивой одежки, возможно, не будет уже иметь такого влияния, которое она имела в последние десять лет.

          "Технический фактор" пока еще остается актуальным для RPG, RTS, GodSim. Переход этих жанров в трехмерное пространство начался. Насколько быстро он достигнет своего предела? Появление Black & White убедительно говорит о том, что ждать придется недолго.

     На  первый взгляд, игры образца 2000 года и  те, в которые мы играем сегодня, различаются очень существенно. В современных RTS, например, количеству высокополигональных моделей может позавидовать любой шутер начала века. Насколько это повлияло на восприятие игроков? Трудно сказать. Напрямую такие вещи, как содержание игры и ее технологическая упаковка, едва ли сопоставимы. Но для объективной оценки можно принять такую формулу: игровой опыт, получаемый игроком / технологические параметры игры.

     Это отношение для игр нынешних и  пятилетней давности примерно одинаково. Что означает спокойное развитие без резких скачков и провалов. Да, есть место вопросам и сомнениям. Изображение на экране мониторов так быстро хорошеет, что позволяет говорить о приближении того времени, когда игровая картинка будет мало отличаться от реального видео. Однако не стоит забывать, что фотореалистичность достигается не только и не столько повышением числа полигонов на квадратный миллиметр сцены, но упорной и кропотливой работой дизайнеров. Если в самых первых шутерах было достаточно одной текстуры 64х64 на весь коридор, то теперь надо вручную красить панель за панелью. Можно даже сказать, что рост технологических возможностей влечет усложнение отделочных работ. Поэтому приведенная выше формула остается практически неизменной.

     Дизайн, цвето-архитектурное решение окружающего  игрока пространства оказывает не меньшее, а то и большее влияние на уровень его immersion’а, нежели технологические параметры изображения. Кстати говоря, в ближайшем будущем игры не смогут достичь настоящей фотореалистичности. Усложнение игровой картинки имеет вполне объективный предел роста. Когда полностью оформить коридор в виртуале станет сложнее, чем в реале, этот предел будет достигнут. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

         
 
 

   4 Интерфейс приложений DirectX и графическая библиотека                             OpenGL

 

         4.1 Что такое – DirectX? 

          DirectX это набор API (Application Programming Interface, Интерфейс программирования приложений), разработанный специально для простого решения задач, связанных с разработкой игровых систем и видеопрограммирования. Наиболее широко распространяется использование DirectX в разработке игр. Для начинающих пользователей ПК проще сказать, что DirectX значительно облегчает труд разработчков игр, так как им больше не приходится создавать стандартные процессы обработки видео и звука, они складывают их из уже заготовленных функций этой утилиты.

          DirectX разделяется на ряд программных объектов, среди которых выделим DirectX Graphics набор интерфейсов для обработки и последующего графики, DirectInput интерфейс, используемый для обработки данных, поступающих с клавиатуры, мыши, джойстика и пр. игровых контроллеров, DirectPlay интерфейс сетевой коммуникации игр, DirectSound и DirectMusic интерфейсы для работы со звуком, DirectSetup часть, ответственная за установку DirectX, Direct Media Objects реализует функциональную поддержку потоковых объектов.

          Естественно, на ряду с развитием технологий аппаратного обеспечения (видеокарт), развивается и программное, в лице DirectX. Выходят новые версии, оснащенные новыми возможностями, все чаще выходят дополнения, включающие незначительные изменения и так далее. Новые продукты выходят, в основном в комплекте с операционной системой Microsoft Windows. Так, в поставку Windows XP входила 9 версия DirectX, а вот в новой Windows Vista включена 10, на сегодняшний день последняя версия. К ее выпуску компания Microsoft готовилась очень тщательно, поэтому в нем используется отличная от DirectX 9 модель управления.

       

   4.2 DirectX 9  
 

          Большая часть функциональности девятой и предыдущих версий DX строится на основе COM объектов, доступ к которым мы получаем через интерфейсы. Если коротко – COM модель представляет собой более жесткое определение объектно-ориентированной модели. С COM объектами мы работаем только через интерфейсы. Каждая компонента DirectX будь то, к примеру, DirectInput или DirectSound содержит некоторое количество интерфейсов с использованием функций которых мы получаем доступ к возможностям объекта. Грубо говоря, интерфейс представляет собой класс, содержащий в себе указатели на функции, с помощью которых и происходит взаимодействие с объектом.

Информация о работе Интерфейс приложений DirectX и графическая библиотека OpenGL