Разработка компьютерной игры "Сапер" в программной среде Embarcadero RAD Studio XE2

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Введение

Игра - непременный спутник развития человечества. На стадии игры выполняется чрезвычайно важные функции. Они использовались для социализации подрастающего поколения, для подготовки к коллективной охоте, для тренировки. Но учебно-тренировочные функции были не главными в древней игровой деятельности - главное поле игры.

Игра - основной вид деятельности ребенка. С.Л. Рубинштейн отмечал, что игра хранит и развивает. По мнению Д.Б. Эльконина, «в игре не только развиваются или заново формируются отдельные интеллектуальные операции, но и коренным образом изменяется позиции ребенка и взрослого в отношении к окружающему миру и формируется механизм возможной смены позиции и координации своей точки зрения с другими возможными точками зрения».

Объект исследования- игровое приложение.

Предмет исследования- игровое приложение «Сапер».

Цель- разработать игровое приложение «Сапер» и протестировать.

Для достижения поставленной цели необходимо реализовать следующие задачи:

ѕ изучить предметную область;

ѕ изучить особенности разработки игрового приложения «Сапер»;

ѕ разработать игровое приложение «Сапер»;

ѕ произвести тестирование игрового приложения «Сапер».

1. Постановка задачи

1.1 Предметная область

История игры «Сапер» уходит в далекие 50-е года 20-го столетия. В то время это была конечно же не компьютерная игра, т.к. персональные компьютеры появились гораздо позже, а игра в большой картонной коробке.

Игровое поле представляло собой трёхслойный бумажный punchboard. В верхнем слое были отверстия, в которые нужно было ударять молоточком во второй слой, который в свою очередь был защитной пленкой и скрывал под собой третий слой, на котором были изображены мины и цифры в точности под каждым отверстием первого слоя. Если игрок пробивал все отверстия, под которыми не было мин, то он мог получить от производителя приз - еще одну такую же игру. Таким образом, «Сапёр» стал очень популярной и увлекательной игрой, а одновременно и прибыльным товаром для производителя.

С эрой появления персональных компьютеров игра «Сапёр» обрела свою еще большую популярность. Самым первым компьютерным прародителем этой игры можно считать игру «Куб», созданную Дэвидом Алом. Вскоре после этого, в 1985-м году, взяв идею игры «Куб», трое программистов из США «родили» на свет игру Relentless Logic (Rlogic), которая работала под операционной системой MS-DOS и все действия игры происходили не в кубе, а на прямоугольной поверхности. Еще одним вариантом игры послужила игра Mines, разработанная Томом Андерсоном в 1987г., в основе которой была игра Rlogic, только с немного измененными правилами.



Рисунок 1.1 - игра «Relentless Logic»

С появлением операционной системы Windows «Сапёр» приобрел свою самую большую популярность. Теперь в нее стали играть во всем мире.

Рисунок 1.2 - игра «Сапер»

В настоящее время популярность этой логической игры нисколько не уменьшилась. Даже наоборот - появились в интернете целые сообщества и форумы, посвященные игре «Сапёр», периодически проводятся чемпионаты внутри многих стран и чемпионаты мира.

1.2 Правила игры

Сапер представляет собой логическую игру, основной целью которой является нахождения всех спрятанных бомб на минном поле. Ваша задача открыть все ячейки поля, не содержащие бомб, заблокировав (пометив) при этом ячейки, в которых расположены бомбы. Поле игры задано в виде двухмерного массива. В этом массиве расположены ячейки. Изначально они все закрыты. Ячейки могут быть пустые, с цифрами и с бомбами. Для каждой такой ячейки мы задаем класс. При нажатии левой клавиши мыши открывается ячейка, при нажатии правой кнопки, выставляется флажок, при этом левой кнопкой мыши вы уже не можете нажать на заблокированную ячейку, но правой кнопкой можно снять пометку флажка. Ячейка с цифрой обозначает то, сколько мин находится в округе этой ячейки. При первом нажатии кнопки мыши на ячейку не может открыться ячейка с бомбой.

Игра считается проигранной, если вы открыли ячейку с бомбой. Игра считается выигранной, если на игровом поле все ячейки с бомбами отмечены и все остальные ячейки - открыты.

1.3 Описание аналогов

При разработке своего курсового проекта я протестировал 1 аналог: Сапер на windows.

Сапер: правила и общие сведения

Цель игры:

Найти пустые ячейки, но не трогать ячейки, содержащие мины. Чем быстрее вы очистите всю доску, тем лучше будет результат.

Правила игры.

Если открыта ячейка с миной, игра проиграна. Если открыта пустая ячейка, игра продолжается. Если в ячейке указано число, оно показывает, сколько мин скрыто в восьми ячейках вокруг данной. Это число помогает понять, где находятся безопасные ячейки.

При запуске программы, вы можете выбрать уровень сложности “Новичок”, “Любитель”, “Профи” или же можете установить количество бомб, количество строк и столбцов. Далее вы щелкаете на ячейку, чтобы открыть ее, где предположительно нет бомбы. Путем дальнейших размышлений, вы щелкаете правой кнопкой мышки на ячейках, где должны располагаться бомбы. Количество бомб вокруг ячейки написано в нижнем левом углу игрового поля. Проигрыш или выигрыш определяются в зависимости от того, все ли бомбы отмечены и все ли поля без бомб раскрыты, если вы попадаете на ячейку с бомбой, вы проиграли.

2. Вычислительная система

2.1 Требования к аппаратным и операционным ресурсам

Таблица 2.1 - Характеристики ПК

Параметр	Конфигурация
Материнская плата
Модель	20160
Сокет	FC PGA988
Версия BIOS	H1ET73WW(1.16)
Дата прошивки BIOS	04/10/2013
Процессор
Модель процессора	Intel(R) Core(TM) i3-3110M
Кодовое имя	Ivy Bridge
Частота	2x, 2.4ГГц
Технология изготовления процессора (нм)	22nm
Кэш 1 -го уровня	2 x 32 кбайт
Кэш 2 - го уровня	2 x 256 кбайт
Множитель	x 12.0
Тип сопроцессора	000306A9h
Оперативная память
Тип	DDR3
Объем	4096 мбайт
Производитель (перечислить)	Hynix/Hyundai
Графическая подсистема
Адаптер	NVIDIA GeForce 610M
Объем памяти	1024 мб
Модель монитора	LTN156AT24401
Дисковая подсистема
Тип	HDD
Модель	Toshiba MQ01ABF050
Объем	466GB
Скорость	7600
Батарея (для ноутбуков)
Паспортная емкость	40400 mWh
Емкость при полной зарядке	38790 mWh

2.2 Инструменты разработки

Для разработки курсового проекта использовалась ОС Windows 8.

Рисунок 2.1 - Пуск Windows 8

Windows 8 -- это переосмысленная операционная система, от набора микросхем до взаимодействия с пользователем. Она представляет совершенно новый интерфейс, удобный как для сенсорного управления, так и управления с помощью клавиатуры и мыши. Она используется как на планшетах для развлечения, так и на полнофункциональных компьютерах, предназначенных для решения сложных задач. Windows 8 также включает усовершенствования знакомого рабочего стола Windows с новой панелью задач и оптимизированным управлением файлам.

Для удобного общения с людьми, перехода к файлам, приложениям и веб-сайтам в Windows 8 предусмотрены специальные плитки на начальном экране. Чтобы скачать новые приложения (а они -- в центре внимания в новой ОС), вы можете прямо с начального экрана перейти к Магазину Windows.

Вместе с Windows 8 Майкрософт также выпустила операционную систему Windows RT, которая работает на некоторых планшетах и компьютерах. Windows RTпредназначена для тонких устройств с длительным временем работы батареи и позволяет запускать приложения исключительно из Магазина Windows. Она поставляется также со встроенной версией Office, оптимизированной для сенсорных экранов.

Если вы хотите использовать на своем компьютере Windows 8, вам понадобится:

ѕ Процессор: 1 ГГц или выше с поддержкой PAE, NX и SSE2

ѕ ОЗУ: 1 ГБ (для 32-разрядной системы) или 2 ГБ (для 64-разрядной системы)

ѕ Свободное место на жестком диске: 16 ГБ (для 32-разрядной системы) или 20 ГБ (для 64-разрядной системы)

ѕ Графическая плата: Microsoft DirectX 9 с драйвером WDDM.

Дополнительные требования для использования некоторых функций:

ѕ Для использования сенсорных возможностей нужен планшет или монитор с поддержкой мультисенсорной технологии ;

ѕ Чтобы иметь доступ к Магазину Windows и скачивать, запускать и прикреплять приложения, необходимо активное подключение к Интернету и разрешение экрана не менее 1024 x 768 пикселей;

ѕ Чтобы прикреплять приложения, необходимо разрешение экрана не менее 1366 x 768 пикселей;

ѕ Доступ к Интернету (может взиматься плата поставщиком услуг Интернета);

ѕ Для защищенной загрузки необходимо встроенное ПО, которое поддерживает UEFI v2.3.1 Errata B и имеет в базе сигнатур UEFI сертификат центра сертификации Microsoft Windows;

ѕ Для обеспечения оптимальной производительности некоторых игр и программ может потребоваться графическая плата, совместимая с технологией DirectX 10 или более поздними ее версиями;

ѕ Для работы некоторых функций необходима учетная запись Майкрософт;

ѕ Для просмотра DVD-дисков требуется отдельное программное обеспечение;

ѕ Лицензия Windows Media Center продается отдельно;

ѕ Для функции BitLocker To Go необходимо USB-устройство флэш-памяти (только для Windows 8 Профессиональная);

ѕ Для функции BitLocker требуется доверенный платформенный модуль (TPM) 1.2 или USB-устройство флэш-памяти (только для выпуска (только для выпуска Windows 8 Профессиональная);

ѕ Для клиента Hyper-V требуется 64-разрядная система с поддержкой преобразования адресов второго уровня (SLAT) и дополнительные 2 ГБ ОЗУ (только для Windows 8 Профессиональная);

ѕ Для просмотра и записи телепередач в Windows Media Center требуется ТВ-тюнер (только для пакета Windows 8 Профессиональная и пакета Windows 8 Media Center).

Создание программных модулей осуществлялось в среде программирования Embarcadero RAD Studio XE2.

Рисунок 2.2 - Главное окно Embarcadero XE2

Программное обеспечение Embarcadero RAD Studio XE2 представляет собой полнофункциональный пакет для быстрой визуальной разработки кроссплатформенных приложений, интенсивно работающих с данными, для Windows, Mac OS X, .NET, PHP, web-решений и мобильных устройств. С помощью RAD Studio XE2 можно один раз создать приложение в среде Delphi, а затем компилировать его для Windows и Mac, а также создавать приложения для iOS. Приложения RAD Studio XE3 компилируются в простые и эффективные исполняемые файлы, которые удобно распространять и развертывать.

Реализованные в RAD Studio XE2 средства для быстрой разработки приложений позволяют в короткие сроки создать визуальный прототип. Можно в реальном времени получать отзывы клиентов о фактических прототипах графического пользовательского интерфейса, прежде чем переходить к дальнейшим этапам разработки. В RAD Studio XE2 также входят тысячи встроенных расширяемых компонентов, многократно используемых и ускоряющих процесс разработки.

Возможности RAD Studio XE2:

ѕ Поддержка Windows 7 API и Direct2D.

ѕ Поддержка жестов и технологии multi-touch для Windows 2000, Windows XP, Windows Vista, Windows 7.

ѕ IDE Insight -- мгновенный доступ к любой функции, компонентам, установкам.

ѕ Свыше 120 усовершенствований для повышения производительности.

ѕ Визуализаторы отладки.

ѕ Поддержка Firebird.

ѕ Классический интерфейс Delphi 7 и C++Builder 6.

ѕ Основные возможности для разработки приложений Windows:

ѕ Интегрированная среда разработки Delphi и C++Builder с функцией перетаскивания мышью.

ѕ Более 250 компонентов в библиотеке VCL.

ѕ Встроенная поддержка касаний и жестов (более 30 готовых жестов).

ѕ dbExpress с поддержкой 9 основных баз данных, включая InterBase.

ѕ Возможность отладки многопоточных приложений.

ѕ Поддержка Windows 2000, Windows XP, Windows Vista , Windows 7 и Windows 8 из единого источники.

3. Проектирование задачи

3.1 Концептуальный прототип

Интерфейс программы был создан с помощью стандартной библиотеки VCL.

Для реализации интерфейса игры используются следующие компоненты: 2 TComboBox, 3 TEdit, TImage, 6 TLabel, TTimer, TPanel (Рисунок 3.1).

Рисунок 3.1 - Компоненты формы

Первый компонент - ComboBox1, используется для выбора сложности игры. В приложении доступно 3 уровня сложности: легкий, нормальный, тяжелый. В зависимости от уровня сложности будет меняться количество бомб и размер поля. При выборе легкого уровня у вас будет 10 бомб и поле размером 10 на 10, при выборе нормального уровня - 25 бомб и поле размером 13 на 13, при выборе тяжелого уровня - 50 бомб и поле 15 на 15.

Второй компонент - ComboBox3, используется для выбора языка программы. В приложении на выбор имеется два языка: русский и английский.

Далее используются Label1 и Edit1. Данные компоненты нужны для выбора количества мин.

Компоненты Label2, Edit2, Edit3 используются для выбора размера поля. Edit2 отвечает за количество клеток в ширину, а Edit3 - в высоту.

Компонент Image1 используется в качестве кнопки начала игры. При нажатии на данное изображение генерируется поле и запускается таймер для отсчета времени.

Label3 и Label6 показывают количество пройденного времени во время игры.

Label4 и Label5 показывают количество оставшихся флажков.

Последний компонент - TTimer, используется для отсчета времени, которое показывается в Label3 и Label6.

3.2 Функции и элементы управления

Приложение использует 1 модуль управления: Unit1.

Unit1 - главный модуль приложения, в котором размещены все компоненты программы, а также реализованы все функции управления, такие как: начало новой игры, выбор сложности, языка, количества мин и размера поля.

4. Описание программного средства

4.1 Инсталляция программного средства

При открытии установщика приложения нам предлагается выбрать язык установки (Рисунок 4.1).

Рисунок 4.1 - Выбор языка установки

После выбора языка установки и нажатия «Далее» либо «Next», в зависимости от выбранного языка, нам предлагается выбрать место для установки, по умолчанию это C:\Program Files (x86)\Сапер (Рисунок 4.2).

Рисунок 4.2 - Выбор папки для установки

В следующем окне нам предлагается выбрать дополнительные задачи (Рисунок 4.3).

Рисунок 4.3 - Выбор дополнительных задач

После выбора дополнительных задач и нажатия «Далее» программа установки покажет вам информацию, которую вы задавали до этого и предложит установить приложение. После удачной установки приложения появится окно завершения установки, которое предложит вам открыть приложение после нажатия финиш (Рисунок 4.4).

Рисунок 4.4 - Завершение установки

5. Средства защиты и разграничения доступа к данным

Средства защиты и разграничения отсутствуют.

Входные данные.

При открытие проекта нам дается панель на которой расположены все компоненты формы: TLabel - используется для подписей, TEdit - для ввода значений, TImage - для начала игры, TComboBox - для выбора параметров языка и сложности. При нажатии на компонент TImage запускается процедура MapGen, которая рисует поле и начинает игру. Данная процедура описана в следующем коде:

procedure MapGen;

var z,x:Integer;

begin

Получаем мины

BombMax:=StrToInt(Form1.Edit1.text);

BombNum:=0;

Получаем флажки

Flazhki:=BombMax;

Задаем размеры

Razmer.X:=StrToInt(Form1.Edit2.text);

Razmer.Y:=StrToInt(Form1.Edit3.text);

setlength(Pole, Razmer.X, Razmer.Y);

setlength(PoleBlack, Razmer.X, Razmer.Y);

setlength(Flags, Razmer.X, Razmer.Y);

//buf:=TBitmap.Create;

Buf.Width:=Razmer.X*32;

Buf.Height:=Razmer.Y*32;

Form1.ClientWidth:=Razmer.X*32+32;

Form1.ClientHeight:=Razmer.Y*32+56+32;

if Form1.ClientWidth<376 then Form1.ClientWidth:=376;

Form1.Position:=poDesktopCenter;

//Form1.Image1.Width:=Razmer.X*32;

//form1.Image1.Height:=Razmer.Y*32;

Обнуляем карту

for i:=0 to Razmer.X-1 do

for j:=0 to Razmer.Y-1 do

begin

Pole[i,j]:=0;

PoleBlack[i,j]:=False;

Flags[i,j]:=False;

end;

Расставляем бомбы

Randomize;

while (BombMax>BombNum) do

begin

i:=Random(Razmer.X);

j:=Random(Razmer.Y);

if Pole[i,j]=0 then

begin

Pole[i,j]:=-1;

BombNum:=BombNum+1;

end;

end;

Нумеруем клетки

for i:=0 to Razmer.X-1 do

for j:=0 to Razmer.Y-1 do

begin

if Pole[i,j]=0 then

begin

for x:=i-1 to i+1 do

for z:=j-1 to j+1 do

begin

if (z>-1) and (x>-1) and (z<Razmer.Y) and (x<Razmer.X) then

begin

if Pole[x,z]<0 then Pole[i,j]:=Pole[i,j]+1;

end;

end;

end;

end;

time:=0;

end;

Выходные данные.

В итоге после начала игры прорисовывается поле и при клики по любой из клеток поля, в зависимости от значения клетки, либо откроется цифра, которая указывает количество мин вокруг данной клетки, либо, если в клетке стоит мина, произойдет открытие оставшихся клеток и выскачет сообщение оповещающее о проигрыше. Если же открыты все клетки с цифрами и на месте мин выставлены флажки, то выскачет сообщение оповещающее о победе и покажет время за которое вы победили.

Открытие клеток происходит в процедуре, код которой представлен ниже.

procedure Kliki;

begin

Условие проверяющее наличие флага в клетке

if Flags[Klik.X,Klik.Y]=False then

begin

Проверяется есть ли мина в клетке

if Pole[Klik.X,Klik.Y]=-1 then

begin

for i:=0 to Razmer.X-1 do

for j:=0 to Razmer.Y-1 do

PoleBlack[i,j]:=True;

if Form1.ComboBox3.Text='Русский' then ShowMessage('Бабах!!! Проиграл');

if Form1.ComboBox3.Text='English' then ShowMessage('Boom!!! You lose!');

end;

if Pole[Klik.X,Klik.Y]>-1 then

if Pole[Klik.X,Klik.Y]=0 then open

else PoleBlack[Klik.X,Klik.Y]:=True;

end;

end;

procedure flagi;

var uzhe:Boolean;

begin

uzhe:=false;

Ставим флаг, при условии, что клетка закрыта

if (Flags[Klik.X,Klik.Y]=false) and (Flazhki>0)

and (PoleBlack[Klik.X,Klik.Y]=False) then

begin

Flazhki:=Flazhki-1;

Flags[Klik.X,Klik.Y]:=True;

uzhe:=True;

end;

Если флаг уже стоит, он убирается

if (Flags[Klik.X,Klik.Y]=true) and (uzhe=false) then

begin

Flazhki:=Flazhki+1;

Flags[Klik.X,Klik.Y]:=False;

end;

Функциональное тестирование

При запуске приложения открывается новое окно, в котором можно задать параметры игры и начать новую игру (Рисунок 5.1).

Рисунок 5.1 - Начальное окно приложения

После того, как вы задали параметры и нажали на новую игру появится игровое поле с клетками (Рисунок 5.2).

Рисунок 5.2 - Игровое поле

Чтобы выиграть нужно открыть все ячейки поля, не содержащие бомб, при этом заблокировать флажками ячейки, в которых расположены бомбы (Рисунок 5.3).

Рисунок 5.3 - Сообщение о победе

При открытии ячейки с миной откроются все ячейки поля и окно, оповещающее о проигрыше (Рисунок 5.4).



Рисунок 5.4 - Сообщение о поражении

6. Применение

6.1 Назначение программы

Сапер - игровое логическое приложение. Главная цель логических игровых приложений - развитие ума и логики играющего. Интересной особенностью логических игр является то, что она не занимает много места, но после решения сложной задачи, как правило, возникает много радости и чувство победы. Логические игры заставят хорошо подумать и просчитать все возможные варианты решения. Игры этого жанра развивают креативность. Кроме того, они являются хорошими убийцами времени и пригодятся на учебе или работе.

6.2 Условия применения

Минимальные системные требования для работы приложения:

ѕ Процессор: Intel Celeron 1 Ghz или аналогичный AMD;

ѕ ОЗУ: 256 Mb;

ѕ Видео: Direct X 9.0, разрешение экрана не менее 800 x 600;

ѕ Объем занимаемого места на жестком диске: 5 Mb;

ѕ Операционная система: Windows 2000, Me, XP, Vista, 7, 8, 8.1.

Заключение

аппаратный программный кроссплатформенный

В результате выполнения данного курсового проекта был получен игровой программный продукт, названный «Сапер». Было проведено исследование компонентов программной среды Embarcadero RAD Studio XE2, которые использовались при создании игры. Систематизированы и закреплены практические навыки использования ЭВМ, программного обеспечения, существующих средств обслуживания системных программистов, а также теоретические знания по основным разделам дисциплины "Основы алгоритмизации и программирования".

В данной работе реализуется интеллектуальная игра «Сапер». В этой игре нужно нажать на клеточки так чтобы не попасть на бомбу, или игра будет проиграна.

Литература

1. Фаронов, В.В. Delphi. Программирование на языке высокого уровня / В.В. Фаронов. - СПб.: Лидер, 2010. - 640 с.

2. Клыбик С.Л. Конспект курса лекций по дисциплине "Основы Алгоритмизации и программирования".

3. Кэнту В.М. Delphi 7: Для профессионалов / В.М. Кэнту. - СПб.: Питер, 2004. - 1101с.

4. Гофман В.Э. Delphi. Быстрый старт / В.Э. Гофман, А.Д. - СПб.: БХВ-Петербург, 2003. - 288с.

Размещено на Allbest.ru

...