Особенности программирования игрового приложения

Размещено на http://allbest.ru

Содержание

Введение

1. Игра «крестики-нолики»

1.1 История игры

1.2 Правила игры

2. Разработка рабочего проекта

2.1 Постановка задачи

2.2 Описание алгоритма решение задачи

2.3 Основные функции

2.4 Руководство пользователя

2.5 Результат работы программы

Заключение

Список использованной литературы

Введение

Игра -- вид осмысленной непродуктивной деятельности, где мотив лежит не в результате её, а в самом процессе. Также термин «Игра» используют для обозначения набора предметов или программ, предназначенных для подобной деятельности.

Игра -- форма деятельности в условных ситуациях, направленная на воссоздание и усвоение общественного опыта, фиксированного в социально закрепленных способах осуществления предметных действий, в предметах науки и культуры. Создание типичных для профессии ситуаций и нахождение в них практических решений является стандартным для теории управления (деловые игры -- моделирование производственной ситуации в целях выработки наиболее эффективных решений и профессиональных навыков) и военного дела (военные игры -- решение практических задач на местности и по топографическим картам). Основные компоненты игры -- воображаемая ситуация, роль и реализующие её игровые действия, а также роли, взятые на себя играющими; игровые действия как средство реализации этих ролей; игровое употребление предметов, то есть замещение реальных предметов игровыми, условными; реальные отношения между играющими.

Согласно Шмакову С.А., выделяются: отсутствие материальных результатов (наслаждение вместо утилитарности), содержание (то, что игра отображает) и сюжет игры, воображаемая ситуация (замысел и вымысел игры), правила игры (соотношение всех её компонентов), игровые действия, внешняя задача игры, средства игры, риск и выигрыш. Игры могут принимать различные формы, начиная от спортивных соревнований и заканчивая настольными и компьютерными играми.

Компьютерная игра (иногда используется неоднозначный термин видеоигра) -- компьютерная программа, служащая для организации игрового процесса (геймплея), связи с партнёрами по игре, или сама выступающая в качестве партнёра.

Компьютерные игры часто создаются на основе фильмов и книг; есть и обратные случаи. С 2011 года компьютерные игры официально признаны в США отдельным видом искусства.

Компьютерные игры оказали столь существенное влияние на общество, что в информационных технологиях отмечена устойчивая тенденция к геймификации для неигрового прикладного программного обеспечения.

Предмет исследования: методы разработки игровых приложений на языке программирования.

Объект исследования: игровое приложение «Крестики-нолики».

Цель: Написать игровое приложение «Крестики-нолики».

Задачи: применить знания полученные во время обучения.

1. Игра «Крестики-нолики»

1.1 История игры

История возникновения и развития этой игры вплоть до наших дней содержит немало интересного и даже загадочного. Безусловно, крестики-нолики - одна из древнейших логических игр. Возможно, даже самая древняя. Но где и как она возникла, однозначно не может сказать никто. Одна из наиболее распространенных версий гласит, что знаменитая игра пришла к нам с востока, скорее всего из Японии. В пользу этой версии говорит сходство ее с самурайской игрой «го-моку», а также с китайской «вэй-чи». Однако аналоги «крестиков-ноликов» есть в культурных традициях разных народов - например, известно, что подобной забавой развлекались древние викинги и даже отважные флибустьеры. В каждой стране игра имеет свое непереводное название, к примеру, в США ее называют Tic-tac-toe, а в дореволюционной России похожая игра называлась «Смекалка». Поэтому, скорее всего, эту игру выдумывали несколько раз в разных странах и в разное время. И это неудивительно: трудно найти более простое и вместе с тем увлекательное лекарство от скуки! Тем не менее, эта игра имеет множество поклонников всех возрастов. Кто первый додумался расставлять значки в квадрате- неизвестно, так же, как неизвестен автор изначального варианта игры. Скорее всего, это были математики или даже кибернетики: уж очень интересную задачку представляет собой эта игра.

1.2 Правила игры

В игру играют два пользователя, которые выбирают между собой чем будут играть крестиком или ноликом и по очереди вводят в окне консоли посредством клавиатуры числа отвечающие за ячейки. Выигрывает тот пользователь который первым составит выигрышную комбинацию из 3-х подряд крестиков или ноликов по горизонтали, по вертикали или по диагонали.

2. Разработка рабочего проекта

2.1 Постановка задачи

Требуется разработать игровое приложение «крестики-нолики». Игровое поле состоит из 3x3 поля .

В данной игре должно быть реализовано создание:

1. Интуитивно понятного интерфейса;

2.Поле, где осуществляется игровой момент;

3. Удобного для пользователя управления;

4. Возможность в любой момент покинуть игру или продолжить.

компьютерный игра программирование интерфейс

2.2 Описание алгоритма решение задачи

1) Создание доски в которой пользователь будит вводить данные. Подключается файл <iostream> , в котором объявлен объект cout, при помощи директивы include. Далее создаётся функция main внутри которой расположены инструкции ограниченные фигурными скобками ( { } ). Перед названием функции указывается тип возвращаемого значения. Ключевое слово int означает, что функция возвращает целое число. Вывод строки на экран с помощью объекта cout. Чтобы исключить конфликт имён все стандартные идентификаторы в языке С++ определены в пространстве имён std. Поэтому перед именем объекта cout необходимо указать название пространства имён. Между названием пространством имён и названием объекта указывается два двоеточия (cout ). С помощью cout в окно выводится заголовок Menu hodov: и номирацию ячеек "-7-|-8-|-9-" и т.д. Строки заканчиваются операторами \n(оператор перехода на новую строчку) и endl в конце строк ( ;) Оператор return возвращает функции main() 0(ноль).

2) Выводится ниже пустая доска с заголовком “Game board” ( игровое поле) в которой и будут отображаться X или О. Для ввода X или О в ячейках пустой доски пользователь вводит цифру в строке ниже пустой доски, по средством ввода цифр отвечающих за данную клетку. К примеру введя цифру 5 для ячейки принадлежащей цифре 5 в доске "Menu hodov" и отобразится X или О, но в пустой доске расположенной ниже.

3) Создаётся своя функция которая и будит рисовать доску. Что бы не загромождать main. В main останется главная логика (начать программу, взять у пользователя его выбор, нарисовать его на доске). Функция эта будит называться “get_move()“ (Получить ввод пользователя). Переносится в неё из main строки досок (в листинге выделены красным и в main останется только оператор return ,возвращающий ноль 0; )и размещаются в { }, точка с запятой после закрывающей функцию фигурной скобки не ставится. Что бы получить вход пользователя создаётся переменная “move” и просим что бы пользователь ввёл эту переменную (число) при помощи “cin >>” и возвращаем оператором return значение “move”. Но пользователь может ввести/описаться число меньше 1 и больше 9. Чтобы напомнить пользователю что цифры меньше 1 и больше 9 не играют, создаётся цикл “ while” который проверяет: “пока вход который дал пользователь больше 9 (move > 9) или ( ) вход меньше 1 (move < 1 ). Если пользователь ввёл число меньше 1 и больше 9 то выводится на экран при помощи cout<<сообщение "Vvedite chislo ot 1 do 9:". Запрашивается с помощью cin>> у пользователя другой вход move(ввод числа от 1 до 9). В функции main пишется несколько строк что бы протестировать функцию. int move = get_move(); std::cout<< "the move you intereted is:"

<< move << endl; Пишется с помощью cout<< в окне консоли сообщение "the move you intereted is:"

4) Сейчас программа получает ход пользователя и рисует пустую доску. Чтобы отобразить ход(ввод)пользователя на доске переписывается нынешняя. Доска будит состоять из 9-и однобуквенных символов char. Заменяется переменная стринг (-) на переменную board[] с номером клетки, т.к. переменные начинаются с нуля, то вместо 1 пишется 0, вместо 2 пишется 1 и т.д. Пишется простой цикл for(int i=0; i<9; i++) для 9 ходов и два выражения ставятся в цикл int move = get_move() cout <<"the move you intereted is:" << move <<endl. Программа получает вход move, далее меняется массив board[] и пишется board[move-1]([move-1] потому, что когда вводится 1 первая клетка/ячейка по таблице то изменятся должен 0(нулевой) элемент массива, потому как клетка/ячейка начинаются с 1, а элемент той ячейки в массиве начинается с 0(нуля)). Строкой if(i%2 == 0) проверяется чётное или нечётное число ввёл пользователь т.е. если i по модулю 2 равняется 1, то это чётный ход, то для board[move-1] задаётся значение ='X', а все остальные ходы будут нечётные и для board[move-1] задаётся значение ='О'. В цикле while добавляется проверка клеток/ячеек на случай если там уже установлен символ. Добавляетсяboard[move-1] != '-' т.е. board[move-1] (туда куда будит ставится знак) != (не равняется) '-'(пустышке).

5) Создаётся функция void print_board(){ … } которая будит выводить доску на экран. В фигурные скобки вырезается и переносится 4 строки:

cout << "Game board:" << endl;

cout << "-"<<board[6]<<"-|-"<<board[7]<<"-|-"<<board[8]<<"- \n";

cout << "-"<<board[3]<<"-|-"<<board[4]<<"-|-"<<board[5]<<"- \n";

cout << "-"<<board[0]<<"-|-"<<board[1]<<"-|-"<<board[2]<<"- \n";

И заменяется эти выводы, т.е. место от куда их вырезали, выводом print_board(). В main прописывается вывод сообщения “the final board layout is: \n" в окне консоли ”средством” cout<< и ниже пишется строка print_board() т.е. используется функция чтобы ещё раз напечатать доску(board). Создаётся функция void clearscreen() для очистки экрана консоли, для этого заводится цикл for(int i = 0; i<100; i++) который отсчитывает от 0 до 100 и при каждом повторении цикла выводит на экран cout<<endl; новую строчку. Теперь функция clearscreen() в main ставится в цикл. Создаётся функция void clearboard()которая очищает доску. Далее для этого заводится циклfor(int i = 0; i<9; i++)) который в цикле проходит по всем 9-и ячейкам на доске. board[i] поставит туда пустышку = '-`. Это возвращает доску в своё изначальное состояние. Для этого она устанавливается в начале main. Остаётся char board[9] пустой массив {} потому, что есть функция clearboard() которая очистит доску когда запустится main.

6)Создаётся функция bool win (char player)которая проверяет когда игра закончилась. Функция win возвращает bool(правда или ложь, т.е. bool это переменная с двумя состояниями либо 0(ноль) если состояние ложь и либо 1(единица) если состояние правда) и передаётся знак (char player)игрока которого проверяем. Ниже создаётся двухмерный массив wins[8][3](8 по 3) в котором перечисляются все выигрышные варианты и пишется рядом/ниже с доской(функцией которая очищает доску). Далее/ниже заводится цикл for который повторяется 8 раз (int i = 0; i<8; i++)и в этом цикле запускается ещё цикл for который повторяется 3 раза (int j = 0; j<3; j++). Этими циклами проверяется если у одного из игроков есть фишки на всех трёх местах из какой-нибудь из тройки. К примеру если один из игроков первым поставил крестики или нолики в клетках 1, 2, 3 (т.к. переменные отсчитываются с 0(ноля) тогда эквивалент клеток 1, 2, 3 в окне консоли в коде {0,1,2} ) то он выиграл. После/ниже первого цикла for [i] прописывается переменнаяint счётчикcount и задаётся ей значение =0. Грубо говоря цикл for(int i = 0; i<8; i++)проверяет массив[8], а цикл for(int j = 0; j<3; j++) проверяет массив [3]. Далее: Ifесли(на boardдоске на квадратике который задан в массиве[wins]по элементу[i] и [j] будит ровняться player (проверяемого X или О (char player)) Если на этом месте в массиве доска стоит X то увеличивается count на единицу ++. В конце цикла говорится Ifесли(счётчикcount ровняется== 3) т.е. к примеру проходится троечка {0,1,2} и все три ровняются крестику(Х) или нолику(О) то возвращается return правда true (он выиграл), а если это не произошло то возвращается return ложь false (он не выиграл). В int main создаётся переменная turn (ход) типа int изначально будит первой ход и ровняться= 0. Ниже вместо цикла for пишется цикл while(не! выиграл пользователь win играющий иксом(X)('x') и&& не! выиграл пользователь win играющий ноликом(О)('О')) то выполняется код ниже. В if(i%2 == 0) заменяется i на turn(вход). В конце цикла говорится turn(ход) на единицу++

7) Главная функция вынимается из main и переносится выше. Создаётся функция play_and_get_winner() она будит возвращать char(символ) т.е. сыграть в игру и получить выигравшего. После выбора Х или О говорится if если (win('X') пользователь играющий за 'X' если он выиграл, то печатается поздравление "X,Pozdravlyau vi vuigrali!" и возвращает return из функции 'X' что пользователь играющий 'X' выиграл. Тоже самое прописывается для пользователя играющего `O'. Далее turn ход ++ увеличивается if если (turn вход == ровняется 10). Ecли ввод равен 10, то НЕЧЬЯ. T.е. ставить крестик или нолик некуда тогда выводится на экран сообщение "nechya" и оператор return возвращает значение D. Пишется чтобы функция print_board принимала стринг под названием индент, void print_board (string indent){}. Находится ниже print_board() и в скобках пишется пустой стринг (два двоеточие) print_board(““), а в функции main талб\t print_board("\t "). В главной функции main прописывается выполнение play_and_get_winner() (главный цикл) и дать char winner (выигравший). char winner ровняется = play_and_get_winner()

8) В функции main первой строкой пишется строка для вывода приветственное сообщения "Privetstvuyu" средством cout и оператором <<, и ниже продекларировать стринг reply(ответ). reply(ответ) по началу "y"(то бишь ДА(YES)).Строится цикл while пока ответ положительный, т.е. пока ответ == ровняется "y". Пишится перечень переменных типа int x_wins=0(это количество раз когда пользователь играющий иксами выиграл), o_wins=0(это количество раз когда пользователь играющий ноликами выиграл), ties=0(количество нечьих)и всем присвоенно нулевое значение. Пишется switch(это конструкция “если, то” при разных значениях ((winner)выигравший) будут выполнятся разные куски кода). Первое значениеcase 'X', если выграл пользователь играющий иксами тогда переменная x_wins увеличивается на единицу++ и останавливается break. Второеое значениеcase 'О', если выграл пользователь играющий ноликами тогда переменнаяо_wins увеличивается на единицу++ и останавливается break. Третье значениеcase 'D', если нечья тогда переменнаяties увеличивается на единицу++ и останавливается break. Прописывается статистика,выводится статистика на экран/в окно консоли с помощью cout << "Winer statistic\nPlayer X: " << x_wins, это сколько раз пользователь играющий Х выиграл, "Player 0: " << o_wins << " and Ties: "<< ties << " это сколько раз пользователь играющий О выиграл. Сколько нечьих, "would you like to play again? (y/n):" задаётся вопрос: “желаете продолжить игру?”, а с помощью объекта cin пользователь может ввести значениеreply(ответ) y, а если пользователь не хочет играть то нужно ввести n. Далее пишется цикл while(пока значениеreply(ответ) !=не равно "y" или&& пока значение reply (ответ) != не равно "n") то цикл бесконечен. Следующая строка просит пользователя ввести ещё значение,если до этого небыло введино y или n. Следующая строка с помощью объекта cin выводит на экран введённое пользователем значение и опять проверяется в цикле.

2.3 Основные функции

print_board(){ … }- которая будит выводить доску на экран.

get_move() - которая будет рисовать доску.

clearscreen() - для очистки экрана консоли.

clearboard() - которая очищает доску.

bool win (char player) - которая проверяет когда игра закончилась.

play_and_get_winner() - она будит возвращать char(символ) т.е. сыграть в игру и получить выигравшего.

main() - главная функция.

2.4 Руководство пользователя

В меню Menu hodov отображаются цифры в клетках которые отвечают за клетки игровой доски. Пользователи вводят числа от 1 до 9 в строке Vvod chisla и для отображение символа нужно нажать Enter. Если пользаватель вводит 1 то символ икса отобразится в левой нижней клетке, а если введёт 5 символ нолика отобразится в средней клетке и т.д.

Пользователь ввёл выигрышную комбинацию из крестиков и отобразилось меню статистики в котором игроку играющему иксом отобразился счёт +1.

Ниже отображается запрос для пользователя, желает ли он продолжить игру и допустимые ответы y или n. Для продолжения нужно ввести y или для выхода из игры n нажать Enter.

Для запуска игры нужно дважды кликнуть на исполняемом файле с названием игры с расширением exe. Для продолжения нужно ввести y или для выхода из игры n и нажать Enter. Для игры нужно использовать кнопки клавиатуры от 1 до 9, если будут введены другие числа то появится сообщение в котором говорится что бы пользователь ввёл число от 1 до 9. Если ввести число более 9-и символов или символ буквы программа перестаёт работать и сваливается в “штопор”.

Если такое случится то нужно срочно закрыть программу нажав красный крестик вверху окна. Почему программа реагирует именно так, решения не нашёл.

Решение: добавить дополнительную проверку для символов букв, числа символов числа, самих символов, что бы при вводе таких символов появлялось сообщение “Vvedite chislo ot <1 do 9>”

2.5 Результат работы игры

Рисунок 1. Окно программы после запуска

Рисунок 2. Окно показывает процесс игры

Рисунок 3. Окно по завершению игры

Рисунок 4. Ввод не правильного числа

Рисунок 5. Процесс при не правильном вводе числа

Заключение

В процессе выполнения курсовой работы были изучены новые возможности языка высшего уровня C++. В том числе была изучена графическая подсистема Builder. В процессе создания приложения был реализован алгоритм, который в дальнейшем возможно усовершенствовать. Все поставленные задачи были выполнены и разработка популярной игры «Крестики-нолики» прошла успешно.

Список рекомендованной литературы

1. Начальный курс С и С++.: Учебник. /Б.И. Березин. Москва:"ДИАЛОГ-МИФИ",1999г. 2. Язык программирования С++. : Учебник. /. Страуструп. Киев:"ДиаСофт", 1993 г.

3. Введение в язык С++: Учебник. / Бьярн Страустрап.- СПб.: 1995.

4. Структуры и алгоритмы обработки данных: Учебник. / Матьяш В.А., Путилов В.А., Фильчаков В.В. , Щёкин С.В. - Апатиты, КФ Петр ГУ, 2000

5. С++ /Дэвис Стефан Р.,4-е издание : Пер. с англ.:- М.: Издательский дом «Вильямс»,2003

6. Основы программирования: Учеб. Для сред. проф. образования /И.Г. Семакин, А.П. Шестаков. - М., 2006.

7. С++ экспресс курс: Учебник. /Лаптев В.В. - СПб.: БХВ- Петербург 2004.

8. С++ учебный курс: Учебник. /Франка П. - СПб.: Питер 2005.

9. МОДЕЛИ И CТРУКТУРЫ ДАННЫХ:/ Учебное пособие/ Д. Далека, А.С. Деревянко, О.Г. Кравец, Л.Е. Тимановская -Харьков: ХГПУ, 2000

10.Высшая математика для экономистов: учебник для студентов вузов/Н.Ш. Кремер,3-е издание.- М.:ЮНИТИ-ДАНА,2006

Размещено на Allbest.ru