Xây dựng chương trình game sử dụng ngôn ngữ c

Xây dựng chƣơng trình Game sử dụng ngơn ngữ C LỜI NĨI ĐẦU Xã hội ngày phát triển đời sống người ngày cải thiện, nhu cầu vui chơi giải trí người ngày nâng cao Những trò chơi thiết kế máy tính đời đà phát triển để đáp ứng nhu cầu địi hỏi người Vì lý em chọn đề tài “Xây dựng chƣơng trình game sử dụng ngơn ngữ C” Mục tiêu đề tài tìm hiểu số đặc điểm đồ họa tính chất game để xây dựng số trò chơi (game) đơn giản ngơn ngữ C Khóa luận gồm có chương: Chƣơng 1.Các yếu tố sở đồ họa Chƣơng 2.Tìm hiểu game tính chất game Chƣong Xây dựng chương trình game ngơn ngữ C Trong q trình thực đề tài, em bảo nhiệt tình thầy cô giáo khoa CNTT Nhân dịp cho phép em gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy cô giáo, cô giáo, tiến sỹ Phan Lê Na hướng dẫn, bảo tận tình cho em suốt thời gian qua Vinh, tháng 5/2010 Lê Thị Phúc Sinh viên t/h : Lê Thị Phúc 47a CNTT Xây dựng chƣơng trình Game sử dụng ngơn ngữ C MỤC LỤC Lời nói đầu CHƢƠNG CÁC YẾU TỐ CƠ SỞ CỦA ĐỒ HỌA Tổng quan đồ họa máy tính 1.1 Giới thiệu đồ họa máy tính 1.2 Các kỹ thuật đồ họa 1.3 Ứng dụng đồ họa máy tính 1.4 Các lĩnh vực đồ họa máy tính 1.5 Tổng quan hệ đồ họa Màn hình đồ họa 10 CHƢƠNG TÌM HIỂU VỀ GAME VÀ CÁC TÍNH CHẤT CỦA GAME 11 Nguồn gốc đời ứng dụng 11 Ƣu điểm game vấn đề đặt 13 2.1 Ưu điểm 13 2.2 Các vấn đề đặt 17 CHƢƠNG XÂY DỰNG GAME BẰNG NGÔN NGỮ C 19 Giao diện menu 19 Các trò chơi 20 2.1 Trò chơi cờ caro 20 2.2 Trò chơi xếp số 25 2.3 Trò chơi đuổi bắt 29 2.4 Trò chơi hứng 34 2.5 Trò chơi bắn súng 38 2.6 Chức thoát 43 Sinh viên t/h : Lê Thị Phúc 47a CNTT Xây dựng chƣơng trình Game sử dụng ngôn ngữ C Kết luận 44 Tài liệu tham khảo 46 Sinh viên t/h : Lê Thị Phúc 47a CNTT Xây dựng chƣơng trình Game sử dụng ngơn ngữ C CHƢƠNG CÁC YẾU TỐ CƠ SỞ CỦA ĐỒ HỌA Tổng quan đồ họa máy tính Đồ họa máy tính lĩnh vực phát triển nhanh Tin học Nó áp dụng rộng rãi nhiều lĩnh vực khác thuộc khoa học, kỹ nghệ, y khoa, kiến trúc giải trí Thuật ngữ đồ họa máy tính (Computer Graphics) đề xuất nhà khoa học người Mỹ tên William Fetter vào năm 1960 ơng nghiên cứu xây dựng mơ hình buồng lái máy bay cho hãng Boeing Các chương trình đồ họa ứng dụng cho phép làm việc với máy tính cách thoải mái, tự nhiên 1.1 Giới thiệu đồ họa máy tính Đồ họa máy tính ngành khoa học Tin học chuyên nghiên cứu phương pháp kỹ thuật để mô tả thao tác đối tượng giới thực máy tính Về chất: trình xây dựng phát triển công cụ hai lĩnh vực phần cứng phần mềm hổ trợ cho lập trình viên thiết kế chương trình có khả đồ họa cao Với việc mơ tả liệu thơng qua hình ảnh màu sắc đa dạng nó, chương trình đồ họa thường thu hút người sử dụng tính thân thiện, dễ dùng, kích thích khả sáng tạo nâng cao suất làm việc 1.2 Các kỹ thuật đồ họa Dựa vào phương pháp xử lý liệu hệ thống, người ta phân làm hai kỹ thuật đồ họa: + Kỹ thuật đồ họa điểm Nguyên lý kỹ thuật sau: hình ảnh hiển thị thơng qua pixel (từng mẫu rời rạc) Với kỹ thuật này, tạo ra, Sinh viên t/h : Lê Thị Phúc 47a CNTT Xây dựng chƣơng trình Game sử dụng ngơn ngữ C xóa thay đổi thuộc tính pixel đối tượng Các hình ảnh hiển thị lưới điểm rời rạc (grid), điểm có vị trí xác định hiển thị với giá trị nguyên biểu thị màu sắc dộ sáng điểm Tập hợp tất pixel grid tạo nên hình ảnh đối tượng mà ta muốn biểu diễn + Kỹ thuật đồ họa vector Nguyên lý kỹ thuật xây dựng mơ hình hình học (geometrical model) cho hình ảnh đối tượng, xác định thuộc tính mơ hình hình học, sau dựa mơ hình để thực q trình tơ trát (rendering) để hiển thị điểm mơ hình, hình ảnh đối tượng Ở kỹ thuật này, lưu trữ mơ hình tốn học thành phần mơ hình hình học với thuộc tính tương ứng mà khơng cần lưu lại tồn tất pixel hình ảnh đối tượng 1.3.Ứng dụng đồ họa máy tính Ngày nay, đồ họa máy tính sử dụng rộng rãi nhiều lĩnh vực khác như: Công nghiệp, thương mại, quản lý, giáo dục, giải trí, Sau số ứng dụng tiêu biểu: +Tạo giao diện: Các chương trình ứng dụng WINDOWS, WINWORD, EXCEL đa số người sử dụng ưa chuộng nhờ giao diện có tính thân thiện, dể sử dụng Sinh viên t/h : Lê Thị Phúc 47a CNTT Xây dựng chƣơng trình Game sử dụng ngơn ngữ C Giao diện chương trình Exel + Tạo biểu đồ dùng thương mại, khoa học kỹ thuật: Các biểu đồ tạo đa dạng, phong phú bao gồm hai chiều lẫn ba chiều góp phần thúc đẩy xu hướng phát triển mơ hình liệu hổ trợ đắc lực cho việc phân tích thơng tin trợ giúp định + Tự động hóa văn phịng chế điện tử: Dùng ứng dụng đồ họa để in ấn tài liệu với nhiều loại liệu khác như: văn bản, biểu đồ, đồ thị nhiều loại hình ảnh khác + Thiết kế với trợ giúp máy tính: Một lợi ích lớn máy tính trợ giúp người việc thiết kế Các ứng dụng đồ họa cho phép thiết kế thiết bị khí, điện, điện tử, tơ, máy bay, phần mềm AUTOCAD + Lĩnh vực giải trí, nghệ thuật: Cho phép họa sĩ tạo hình ảnh hình máy tính Người họa sĩ tự pha màu, trộn màu, thực số thao tác: cắt, dán, tẩy, xóa, phóng to, thu nhỏ phần mềm PAINTBRUSH, CORELDRAW, Sinh viên t/h : Lê Thị Phúc 47a CNTT Xây dựng chƣơng trình Game sử dụng ngơn ngữ C + Lĩnh vực đồ: Xây dựng in ấn đồ địa lý Một ứng dụng đồ họa hệ thống thông tin địa lý (GIS - Geographical Information System) 1.4 Các lĩnh vực đồ họa máy tính + Các hệ CAD/CAM (CAD – Computer Aided Design, CAM – Computer Aided Manufacture) Các hệ xây dựng tập hợp công cụ đồ họa trợ giúp cho việc thiết kế chi tiết hệ thống khác nhau: thiết bị khí, điện tử Chẳng hạn phần mềm Auto Cad hảng AutoDesk + Xử lý ảnh (Image Processing) Đây lĩnh vực xử lý liệu ảnh sống Sau trình xử lý ảnh, liệu đầu ảnh đối tượng Trong trình xử lý ảnh, sử dụng nhiều kỹ thuật phức tạp: khôi phục ảnh, xác định biên Ví dụ: phần mềm PhotoShop, Corel Draw, + Khoa học nhận dạng (Pattern Recognition) Nhận dạng lĩnh vực kỹ thuật xử lý ảnh Từ mẫu ảnh có sẵn, ta phân loại theo cấu trúc theo phương pháp xác định thuật tốn chọn lọc để phân tích hay tổng hợp ảnh cho thành tập hợp ảnh gốc, ảnh gốc lưu thư viện vào thư viện để nhận dạng ảnh khác Ví dụ: Phần mềm nhận dạng chữ viết (VnDOCR) viện Công nghệ Thông tin Hà Nội, nhận dạng vân tay, nhận dạng mặt người khoa học hình + Đồ họa minh họa(Presentation Graphics): Đây lĩnh vực đồ họa bao gồm công cụ trợ giúp cho việc hiển thị số liệu thống kê cách Sinh viên t/h : Lê Thị Phúc 47a CNTT Xây dựng chƣơng trình Game sử dụng ngơn ngữ C trực quan thông qua mẫu đồ thị biểu đồ có sẵn Chẳng hạn biểu đồ (Chart) phần mềm Word, Excel 90 80 70 60 50 40 30 20 10 East West North 1st Qtr 2nd Qtr 3rd Qtr 4th Qtr Biểu đồ dạng cột Word + Hoạt hình nghệ thuật Lĩnh vực đồ họa bao gồm công cụ giúp cho họa sĩ, nhà thiết kế phim ảnh chuyên nghiệp thực công việc thơng qua kỹ xảo vẽ tranh, hoạt hình kỹ xảo điện ảnh khác Ví dụ: Phần mềm xử lý kỹ xảo hoạt hình như: 3D Animation, 3D Studio Max , phần mềm xử lý kỹ xảo điện ảnh: Adobe Primiere, Cool 3D, 1.5 Tổng quan hệ đồ họa (Graphics System)  Các thành phần hệ thống đồ họa : + Phần mềm đồ họa: Là tập hợp câu lệnh đồ họa hệ thống Các câu lệnh lập trình dùng cho thao tác đồ họa khơng ngơn ngữ lập trình thơng dụng PASCAL, C, hổ trợ Thơng thường, cung cấp tập công cụ thêm vào ngôn ngữ Tập công cụ dùng để tạo thành phần sở hình ảnh đồ họa như: Điểm, đoạn Sinh viên t/h : Lê Thị Phúc 47a CNTT Xây dựng chƣơng trình Game sử dụng ngơn ngữ C thẳng, đường trịn, màu sắc, Qua đó, nhà lập trình phải tạo chương trình đồ họa có khả ứng dụng cao + Phần cứng đồ họa: Là thiết bị điện tử: CPU, Card, hình, chuột, phím giúp cho việc thực phát triển phần mềm đồ họa  Các công cụ hệ thống đồ họa Tập hợp công cụ phân loại dựa cơng việc hồn cảnh cụ thể: xuất, nhập, biến đổi ảnh, bao gồm: + Tập công cụ tạo ảnh gốc (output primitives): cung cấp công cụ cho việc xây dựng hình ảnh Các ảnh gốc bao gồm chuỗi ký tự, thực thể hình học điểm, đường thẳng, đa giác, đường tròn, + Tập cơng cụ thay đổi thuộc tính (attributes): dùng để thay đổi thuộc tính ảnh gốc Các thuộc tính ảnh gốc bao gồm màu sắc (color), kiểu đường thẳng (line style), kiểu văn (text style), mẫu tô vùng (area filling pattern), + Tập công cụ thay đổi hệ quan sát (viewing transformation): Một mà ảnh gốc thuộc tính xác định hệ tọa độ thực, ta cần phải chiếu phần quan sát ảnh sang thiết bị xuất cụ thể Các công cụ cho phép định nghĩa vùng quan sát hệ tọa độ thực để hiển thị hình ảnh + Tập công cụ phục vụ cho thao tác nhập liệu (input operations): Các ứng dụng đồ họa sử dụng nhiều loại thiết bị nhập khác bút vẽ, bảng, chuột, Chính vậy, cần xây dựng thêm công cụ để điều khiển xử lý liệu nhập cho có hiệu Sinh viên t/h : Lê Thị Phúc 47a CNTT Xây dựng chƣơng trình Game sử dụng ngơn ngữ C Màn hình đồ họa Mỗi máy tính có CARD dùng để quản lý hình, gọi Video Adapter hay Graphics Adapter Có nhiều loại adapter như: CGA, MCGA, EGA, VGA, Hercules Các adapter làm việc hai chế độ: văn (Text Mode) đồ họa (Graphics Mode) Có nhiều cách để khởi tạo mode đồ họa Ta sử dụng hàm $00 ngắt $10 BIOS với Mode sau: Mode $12: chế độ phân giải 640x480x16 Mode $13: chế độ phân giải 320x200x256 Sinh viên t/h : Lê Thị Phúc 47a CNTT 10 Xây dựng chƣơng trình Game sử dụng ngơn ngữ C Sau nhấn chọn trị chơi chương trình xuất cửa sổ hướng dẫn chơi: Người chơi ấn phím để bắt đầu chơi Người chơi dùng phím mũi tên bàn phím (←, →, ↑, ↓) để di chuyển đuổi theo vật nhỏ: Sinh viên t/h : Lê Thị Phúc 47a CNTT 31 Xây dựng chƣơng trình Game sử dụng ngơn ngữ C Trò chơi kết thúc lúc vật lớn bắt gọn vật nhỏ: Muốn khỏi chương trình nhấn phím „Esc‟ Sinh viên t/h : Lê Thị Phúc 47a CNTT 32 Xây dựng chƣơng trình Game sử dụng ngơn ngữ C 2.4 Trị chơi hứng + Bài tốn Trong khu vườn bác nơng dân có nhiều ăn quả, vào mùa thu hoạch có nhiều chín đặc biệt cao Những hay rụng Nhiệm vụ người chơi giúp bác nơng dân hứng vào giỏ để chúng không bị hỏng rơi + Thuật tốn - Bƣớc 1: Các chín rơi từ cao xuống theo phương thẳng đứng, tốc độ rơi nhanh dần (tùy theo cấp độ chơi) Nhiệm vụ người chơi dùng chuột di chuyển giỏ để hứng chín vào giỏ - Bƣớc 2: Nếu hứng trúng vào giỏ người chơi cộng điểm Trò chơi kết thúc trải qua cấp độ Muốn khỏi trị chơi nhấn vào phím „E‟ Điểm cao trò chơi 540 +Phương pháp Sử dụng phương pháp vẽ, xóa ảnh vị trí gần nhau: - Tạo ảnh màu vẽ - Xóa ảnh màu - Tạo ảnh màu vẽ vị trí + Các kiện cần quan tâm - Sự kiện bàn phím dùng theo dõi việc di chuyển giỏ hứng - Sự kiện thời gian theo dõi việc chuyển động chín + Đoạn code chương trình (thể Bước 2): … { getmousepos(&button,&x,&y); setcolor(12); setfillstyle(1,12); fillellipse(a,b,10,14); if((b>getmaxy()-20)&&(b=(x-20)&&(a