Основы программирования. Лабораторная работа

1.

Основы программирования
Лабораторная работа №14
WinAPI – Игра №1
Структура (struct).
Массив структур.
Тригонометрия в играх.
Власенко Олег Федосович

2.

Очерчиваем клиентскую область
case WM_PAINT:
{
PAINTSTRUCT ps;
HDC hdc = BeginPaint(hWnd, &ps);
// RECT - Структура, в которой хранятся параметры прямоугольника
RECT rect;
//Определяем размер клиентской области окна
GetClientRect(hWnd, &rect);
// Рисуем прямоугольник по границам клиентской области окна
Rectangle(hdc, rect.left, rect.top, rect.right, rect.bottom);
EndPaint(hWnd, &ps);
}

3.

struct
В языке Си, структура (struct) — композитный тип данных,
инкапсулирующий без сокрытия набор значений различных типов.
(https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D1%82%D1%80%D1%83%D0%BA%
D1%82%D1%83%D1%80%D0%B0_%28%D1%8F%D0%B7%D1%8B%D0%BA_%
D0%A1%D0%B8%29 )
Структура — это агрегатный тип данных. Она может содержать в себе
разнотипные элементы. (http://cppstudio.com/post/5377/ )
// определение структуры
struct str_name
{
int
member_1;
float
member_2;
char
member_3[256];
};
// объявление переменной-структуры
struct str_name struct0;

4.

Пример struct
struct tagRECT // определение структуры tagRECT
{
LONG left; // поле left
LONG top;
LONG right;
LONG bottom;
};
int main()
{
struct tagRECT rect; // объявили переменную-структуру
rect.left = 10; // поле left получило значение «10»
rect.top = 20;
rect.right = 200;
rect.bottom = 300;
}

5.

struct и typedef
typedef struct name
{
type atrib1;
type atrib2;
// остальные элементы структуры...
} newStructName structVar1;
struct name structVar3;
newStructName structVar2;

6.

struct и typedef – пример (RECT)
// windef.h?
typedef struct tagRECT
{
LONG left;
LONG top;
LONG right;
LONG bottom;
} RECT, *PRECT, NEAR *NPRECT, FAR *LPRECT;
…
// Win32Project1.cpp:
// RECT - Структура, в которой хранятся параметры прямоугольника
RECT rect; // struct tagRECT rect;
//Определяем размер клиентской области окна
GetClientRect(hWnd, &rect);
// Рисуем прямоугольник по границам клиентской области окна
Rectangle(hdc, rect.left, rect.top, rect.right, rect.bottom);

7.

Рисуем много линий из центра
case WM_PAINT:
{
PAINTSTRUCT ps;
HDC hdc = BeginPaint(hWnd, &ps);
RECT rect;
GetClientRect(hWnd, &rect);
int cx = rect.right / 2;
int cy = rect.bottom / 2;
int x = 0;
while (x < rect.right) {
MoveToEx(hdc, cx, cy, NULL);
LineTo(hdc, x, 5);
x += 20;
}
EndPaint(hWnd, &ps);
}

8.

Polygon
POINT pt[5]; // Массив содержит структуры
pt[0].x = 100;
pt[0].y = 50;
pt[1].x = 150;
pt[1].y = 100;
pt[2].x = 150;
pt[2].y = 150;
pt[3].x = 50;
pt[3].y = 150;
pt[4].x = 50;
pt[4].y = 100;
Polygon(hdc, pt, 5);

9.

struct и typedef – пример 2 (POINT)
// windef.h?
typedef struct tagPOINT
{
LONG x;
LONG y;
} POINT, *PPOINT, NEAR *NPPOINT, FAR *LPPOINT;

10.

Polygon
POINT pt[5]; // Массив содержит структуры
pt[0].x = 100;
pt[0].y = 50;
pt[1].x = 150;
pt[1].y = 100;
pt[2].x = 150;
pt[2].y = 150;
pt[3].x = 50;
pt[3].y = 150;
pt[4].x = 50;
pt[4].y = 100;
Polygon(hdc, pt, 5);

11.

Polygon
POINT pt[5];
pt[0].x = 100;
pt[0].y = 50;
pt[1].x = 150;
pt[1].y = 100;
pt[2].x = 150;
pt[2].y = 150;
pt[3].x = 50;
pt[3].y = 150;
pt[4].x = 50;
pt[4].y = 100;
Polygon(hdc, pt, 4);

12.

Polygon
POINT pt[5];
pt[0].x = 100;
pt[0].y = 50;
pt[1].x = 150;
pt[1].y = 100;
pt[2].x = 150;
pt[2].y = 150;
pt[3].x = 50;
pt[3].y = 150;
pt[4].x = 50;
pt[4].y = 100;
Polygon(hdc, pt, 3);

13.

Polygon
HBRUSH hBrush = CreateHatchBrush(HS_CROSS, RGB(128, 0, 128));
SelectObject(hdc, hBrush);
Ellipse(hdc, 0, 0 , 160, 120);
HBRUSH hBrush2 = CreateHatchBrush(HS_DIAGCROSS, RGB(128, 0, 128));
SelectObject(hdc, hBrush2);
POINT pt[5];
pt[0].x = 100;
pt[0].y = 50;
pt[1].x = 150;
pt[1].y = 100;
pt[2].x = 150;
pt[2].y = 150;
pt[3].x = 50;
pt[3].y = 150;
pt[4].x = 50;
pt[4].y = 100;
Polygon(hdc, pt, 5);

14.

Polygon – прозрачная кисть
HBRUSH hBrush = CreateHatchBrush(HS_CROSS, RGB(128, 0, 128));
SelectObject(hdc, hBrush);
Ellipse(hdc, 0, 0 , 160, 120);
SelectObject(hdc, GetStockObject(NULL_BRUSH));
POINT pt[5];
pt[0].x = 100;
pt[0].y = 50;
pt[1].x = 150;
pt[1].y = 100;
pt[2].x = 150;
pt[2].y = 150;
pt[3].x = 50;
pt[3].y = 150;
pt[4].x = 50;
pt[4].y = 100;
Polygon(hdc, pt, 5);

15.

Polyline
POINT pt[5];
pt[0].x = 100;
pt[0].y = 50;
pt[1].x = 150;
pt[1].y = 100;
pt[2].x = 150;
pt[2].y = 150;
pt[3].x = 50;
pt[3].y = 150;
pt[4].x = 50;
pt[4].y = 100;
Polyline(hdc, pt, 5);

16.

Источники информации
• http://www.frolovlib.ru/books/bsp/v14/ch2_3.htm - Рисование
геометрических фигур

17.

Добавляем в игру «Меткого зенитчика»

18.

Константы и подключаемые файлы
// Lection6_1.cpp: определяет точку входа для приложения.
//
#include "stdafx.h"
#include "Lection6_1.h"
#define _USE_MATH_DEFINES
#include <math.h>
#define MAX_LOADSTRING 100
// Глобальные переменные:
HINSTANCE hInst;
WCHAR szTitle[MAX_LOADSTRING];
WCHAR szWindowClass[MAX_LOADSTRING];

19.

Функция WndProc (1)
LRESULT CALLBACK WndProc(HWND hWnd, UINT message,
WPARAM wParam, LPARAM lParam)
{
switch (message)
{
…
case WM_TIMER:
MoveBomb();
MovePlane();
CheckContact();
MoveBullets(); // new!
CheckContactBullets();// new!
InvalidateRect(hWnd, NULL, TRUE);
break;

20.

Функция WndProc (2)
case WM_PAINT:
{
PAINTSTRUCT ps;
HDC hdc = BeginPaint(hWnd, &ps);
// TODO: Добавьте сюда любой код прорисовки. . .
DrawPlane(hdc);
DrawBomb(hdc);
DrawTarget(hdc);
DrawBullets(hdc); // new!!!
DrawCannon(hdc); // new!!!
EndPaint(hWnd, &ps);
}
break;

21.

Функция WndProc (3)
case WM_KEYDOWN:
switch (wParam)
{
case VK_RETURN:
Bombing();
InvalidateRect(hWnd, NULL, TRUE);
break;
// new!!!
case VK_LEFT:
MoveCannonLeft();
InvalidateRect(hWnd, NULL, TRUE);
break;
case VK_RIGHT:
MoveCannonRight();
InvalidateRect(hWnd, NULL, TRUE);
break;
case VK_UP:
ShotCannon();
InvalidateRect(hWnd, NULL, TRUE);
break;
}
break;

22.

Модель (глобальные данные) (1)
// Глобальные переменные:
// самолет
int plane_x = 100;
int plane_y = 100;
int plane_vx = 10;
int plane_vy = 0;
// new!!!
//int plane_state = 1; // 1 - in flight, 2 - destroyed
enum State {
IN_STOCK,
IN_FLIGHT,
DESTROYED
};
State plane_state = IN_FLIGHT;

23.

Модель (глобальные данные) (2)
// new!!!
// структура для пули
struct Bullet {
int x;
int y;
int vx;
int vy;
//int state = 0; // 0 - in stock, 1 - in flight, 2 - destroyed
//enum State {
//IN_STOCK,
//IN_FLIGHT,
//DESTROYED
//};
State state;
};
// пуля
struct Bullet bullet = { 430, 445, 0, 0, IN_STOCK };

24.

Модель (глобальные данные) (3)
// зенитное орудие
double alpha = M_PI * 3.0 / 2.0;
// направление стрельбы
// СТРОГО ВВЕРХ

25.

Зенитное орудие - отрисовка
void DrawCannon(HDC hdc) {
HPEN hPen = CreatePen(PS_SOLID, 3, RGB(0, 0, 255));
SelectObject(hdc, hPen);
MoveToEx(hdc, 400, 450, NULL);
LineTo(hdc, 600, 450);
Arc(hdc, 450, 400,550, 500, 550,450, 450, 450);
int r1 = 50;
int r2 = 70;
int x1 = 500 + (int)(cos(alpha) * r1);
int x2 = 500 + (int)(cos(alpha) * r2);
int y1 = 450 + (int)(sin(alpha) * r1);
int y2 = 450 + (int)(sin(alpha) * r2);
MoveToEx(hdc, x1, y1, NULL);
LineTo(hdc, x2, y2);
}

26.

Вспоминаем тригонометрию
Численные значения тригонометрических функций угла в
тригонометрической окружности с радиусом, равным
единице

27.

Зенитное орудие - управление
void MoveCannonRight() {
if (alpha < M_PI * 1.95)
alpha += M_PI / 20;
}
void MoveCannonLeft() {
if (alpha > M_PI * 1.05)
alpha -= M_PI / 20;
}

28.

Зенитное орудие - выстрел
void ShotCannon() {
if (bullet.state != IN_STOCK)
return;
int r2 = 70;
int x2 = 500 + (int)(cos(alpha) * r2);
int y2 = 450 + (int)(sin(alpha) * r2);
int vr = 10;
int vx = (int)(cos(alpha) * vr);
int vy = (int)(sin(alpha) * vr);
bullet.x = x2;
bullet.y = y2;
bullet.vx = vx;
bullet.vy = vy;
bullet.state = IN_FLIGHT;
}

29.

Самолет - отрисовка
void DrawPlane(HDC hdc) {
// new!!!
HPEN hPen = NULL;
if (plane_state != DESTROYED)
hPen = CreatePen(PS_SOLID, 10, RGB(0, 255, 0));
else
hPen = CreatePen(PS_SOLID, 10, RGB(255, 255, 0));
SelectObject(hdc, hPen);
MoveToEx(hdc, plane_x + 50, plane_y, NULL);
LineTo(hdc, plane_x - 50, plane_y);
LineTo(hdc, plane_x - 70, plane_y - 20);
MoveToEx(hdc, plane_x - 50, plane_y + 30, NULL);
LineTo(hdc, plane_x, plane_y);
LineTo(hdc, plane_x - 50, plane_y - 30);
DeleteObject(hPen);
}

30.

Самолет – проверка попадания в
int InsidePlane(int plane_x, int plane_y, int x, int y) {
if (x < plane_x - 50)
return 0;
if (x > plane_x + 50)
return 0;
if (y < plane_y - 20)
return 0;
if (y > plane_y + 20)
return 0;
return 1;
}

31.

Самолет – уничтожение
void DestroyPlane() {
plane_state = DESTROYED;
}

32.

Пуля – отрисовка, перемещение и уничтожение
void DrawBullets(HDC hdc) {
if (bullet.state == DESTROYED)
return;
HPEN hPen = CreatePen(PS_SOLID, 3, RGB(0, 255, 0));
SelectObject(hdc, hPen);
Ellipse(hdc, bullet.x - 3, bullet.y - 3,
bullet.x + 3, bullet.y + 3);
}
void MoveBullets() {
bullet.x += bullet.vx;
bullet.y += bullet.vy;
}
void DestroyABullet() {
bullet.state = DESTROYED;
}

33.

Пуля – проверка контакта пули и самолета
void CheckContactBullets() {
if (bullet.state == IN_FLIGHT
&& InsidePlane(plane_x, plane_y, bullet.x, bullet.y)) {
DestroyPlane();
DestroyABullet();
}
}

34.

Демонстрация сборки проекта из
кода презентации

35.

А если окно не того размерчика?

36.

А если окно не того размерчика?
BOOL InitInstance(HINSTANCE hInstance, int nCmdShow)
{
hInst = hInstance; // Сохранить маркер экземпляра в глобальной переменной
HWND hWnd = CreateWindowW(szWindowClass, szTitle, WS_OVERLAPPEDWINDOW,
CW_USEDEFAULT, 0, CW_USEDEFAULT, 0, nullptr, nullptr, hInstance, nullptr);
if (!hWnd)
{
return FALSE;
}
ShowWindow(hWnd, nCmdShow);
UpdateWindow(hWnd);
return TRUE;
}

37.

А если окно не того размерчика?
BOOL InitInstance(HINSTANCE hInstance, int nCmdShow)
{
hInst = hInstance; // Сохранить маркер экземпляра в глобальной переменной
HWND hWnd = CreateWindowW(szWindowClass, szTitle, WS_OVERLAPPEDWINDOW,
CW_USEDEFAULT, 0, 1200, 550, nullptr, nullptr, hInstance, nullptr);
if (!hWnd)
{
return FALSE;
}
ShowWindow(hWnd, nCmdShow);
UpdateWindow(hWnd);
return TRUE;
}

38.

Задача 1
Добавить «Меткого зенитчика» в предыдущий код вашей игры
ВАЖНО – сохранить предыдущий код – для возможности «отката»
если что-то пойдет не так!

39.

Задача 2
Добавить на небо 5-7 звезд
Каждая звезда создается при помощи Polygon по образцу функции
на слайде
Пример кода через точки и MoveToEx и LineTo:

40.

Задача 2 – пример кода через Polyline

41.

Задача 3
Сделать 3 типа звезд – с разной заливкой. Использовать Polygon.
Назвать функции Star1(), Star2() и Star3().
Используя их на небе в игре нарисовать несколько рядов звёзд.

42.

Домашнее задание
• Доделать задачи 1-3, которые не успели сделать в классе.
Задача 4. Цель (target) в игре изобразить не в виде
прямоугольника, а в виде строения. Для отрисовки строения
используйте Polyline и Polygon.
Принести на следующее занятие:
• код финальной игры, чтобы иметь возможность её
продемонстрировать и развивать дальше