I - Phone 3D 3D Spieleentwicklung für's I-Phone

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Lilli Burgstaller
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1 I - Phone 3D 3D Spielentwicklung für das I-Phone

2 Gliederung Allgemein Open GL ES Arbeitsschritte / 3D Grafik Ein Spiel entsteht Ein Beispiel

3 Vorgehensweise Allgemein Erzeugen von Modellen Komplexe Modelle in externen Programmen Positionierung dieser Modelle im Raum Bewegung / Animation der Modelle Kollisionsprüfung untereinander Positionierung der Kamera (Blickwinkel des Betrachters) >>> egal ob Rennspiel oder Egoshooter

Animation der Modelle Kollisionsprüfung untereinander Positionierung

Open GL ES Open Graphics Library for Embedded Systems Vereinfachte Version von Open GL für mobile Systeme Khronos.org Apple, Sony, Google, Nokia, Samsung,.

4 Open GL ES Open Graphics Library for Embedded Systems Vereinfachte Version von Open GL für mobile Systeme Khronos.org Apple, Sony, Google, Nokia, Samsung,... Für 3D Spiele absolut notwendig 3D Koordinatensystem (x, y, z) Bei 2D Spielen wir z = 0 gesetzt Hardware und Open GL ES arbeiten über spezielle Schnittstelle zusammen EGL (Bei ios EAGL)

.. Für 3D Spiele absolut notwendig 3D Koordinatensystem (x, y, z) Bei 2D Spielen wir

5 Open GL ES MyGameAppDelegate initiallisiert MainView, startet Spielschleife MainView initiallisiert OpenGL, GameManager, leitet den Touch-Input an den GameManager weiter GameManager Perspektive, "drawstateswithframes"- Methode (Rendern des Spiels), Verarbeitung > Touch-Input, Koordinierung OpenGLES Framework nicht vergessen!

GameManager weiter GameManager Perspektive, "drawstateswithframes"- Methode

6 Vorgehensweise Allgemein - (void) setoglprojection {... //Set View glmatrixmode(gl_projection); Objekte vor oder hinter znear & zfar nicht sichtbar Ist zfar zu groß gewählt leidet die Performence ZNear = 0.1; // muss größer 0 sein! zfar = 2500; FieldOfViewAngle = 45; // Blickwinkel float top = znear * tan(m_pi * fieldofviewangle / W); float bottom = -top; float left = bottom * W / H; //Seitenverhaeltnis: W / H; float right = top * W / H; glfrustumf(left, right, bottom, top, znear, zfar); // Perspektive d. Spielgeschehens...

Performence ZNear = 0.1; // muss größer 0 sein!

7 Das 3D-Koordinatensystem 0-Punkt liegt in der Mitte Negative Z-Achse läuft in Bildschirm hinein Gegensatz zu DirectX Ein Punkt P(10,30,-20) bezieht sich nicht auf Pixelangaben man spricht von Einheiten Pixel sich erst aufgrund der Perspektive & Kameraposition

Punkt P(10,30,-20) bezieht sich nicht auf Pixelangaben man

8 Einfache Objekte (void) drawrectangle { GLbyte vertices [ ] = { // Koordinatenpunkte -1, 1, 0, // Vertex 1 // links oben 1, 1, 0, // Vertex 2 // rechts oben -1, -1,0, // links unten 1, -1, 0 } // rechts unten glpushmatrix(); // verschiebt das Koordinatensystem ins Sichtfeld glcolor4f(1, 0, 0, 1); // Zeichenfarbe (Rot, Grün, Blau, Helligkeit) glvertexpointer(3, GL_BYTE, 0, vertices); // Werte pro Eckpunkt gltranslatef(0, 0, -6); // Verschiebung um 6 vor Sichtgrenze static int angle = 0; angle += 2; glrotatef (angle, 1, 0, 0); // Rotation um x Achse gldrawarrays(gl_triangle_strip, 0, 4); // 4 = Anzahl der Eckpunkte glpopmatrix(); }

(Rot, Grün, Blau, Helligkeit) glvertexpointer(3, GL_BYTE, 0, vertices); // Werte pro Eckpunkt gltranslatef(0, 0, -6); // Verschiebung um 6 vor Sichtgrenze

9 Formen in OpenGL ES

10 Objekte importieren Möglich! >> Obj-Format Zum Beispiel mit 3Ds Max, Maya, Blender,... Vertex-Array Eckpunkt eines Dreiecks Normal-Array Rechter Winkel zur Fläche Texturkoordinaten-Array Faces-Array Platzsparende Speichermethode von Punkten, bezieht diese aufeinander

11 Quellcode Tex *tex = [[GameManager getinstance] isimage: YES]; textureid = [tex gettextureid]; GLfloat verticesobjdata[ ] = { , , ,... }; GLfloat texturecoordsobjdata[ ] = { , , ,... }; GLfloat normalsobjdata[ ] = { , , ,... }; GLushort facesobjdata[ ] = { 0, 6, 8, 56, 57, 30, 56, 30, 58, 58, 30,... }; glenable(gl_cull_face); // nicht sichtbare Flächen ignorieren glcullface(gl_back); glenable(gl_texture_2d); // alle Flächen werden nun texturiert... gldisable(gl_texture_2d); // nach Abschluss, Clean up gldisable(gl_cull_face);

091516, 0.960635,... }; GLushort facesobjdata[ ] = { 0, 6, 8, 56, 57, 30, 56, 30, 58, 58, 30,.

12 Licht hinzufügen Verschiedene Lichtarten GL_AMBIENT Richtungsloses Licht GL_DIFFUSE Gerichtetes Licht oberflächenreflektion gering, immer gleich GL_SPECULAR Spot mit klarer Reflektion, super z.b. für Billardkugeln Maximal 8 Lichtquellen GL_LIGHT0,...

oberflächenreflektion gering, immer gleich GL_SPECULAR Spot

13 Licht hinzufügen Im GameManager > in die (void) setoglprojection glenable(gl_lighting); //Licht ermoeglichen glenable(gl_color_material); //Standard-Material-Reflektion glenable(gl_light0); GLfloat color0[ ] = {1, 1, 1, 1}; //Farbe des Lichts gllightfv(gl_light0, GL_DIFFUSE, color0); //Art des Lichts = "diffus" GLfloat light_position0[ ] = {0, 1, 0, 0}; //Licht kommt von oben gllightfv(gl_light0, GL_POSITION, light_position0); //Lichtquelle positionieren

$] = {0, 1, 0, 0}; //Licht kommt von oben gllightfv(gl_light0, GL_POSITION, light_position0); //Lichtquelle$

14 Kamera / Betrachter Kriterien die wir erfüllen wollen Kamera soll an jeder Position aufgestellt werden können 2. Von dort soll Blick-Richtung frei veränderbar sein Pro Frame müssen Position und Blickrichtung veränderbar sein Methode: Matrizenoperation > Transformierung der 3D Szene Nicht Kamera wird durch die Szene bewegt, sondern Objekte in Szene werden bewegt Vorgefertigte GLU-Blibliothek wie für OpenGL gibt es für die mobile Variante nicht Folge: eigene Implementierung oder Orientierung an freien Algorithmen

Matrizenoperation > Transformierung der 3D Szene Nicht Kamera wird durch die Szene bewegt, sondern Objekte in Szene werden bewegt

15 Ein Spiel entsteht Steuerung Bewegungssensor / Touchscreen Spielelemente Spieler, Laser-Geschosse, Asteroiden, Spionagesateliten, Texteinblendungen Aufteilung der einzelnen "Sprites"* unter eine Hauptklasse *einzelne Objekte > z.b.: Positionierungsmethoden Besonderheiten festlegen Behandlung der unterschiedliche States vorbereiten LOAD_GAME, PLAY_GAME, GAME_OVER

"Sprites"* unter eine Hauptklasse *einzelne Obj

16 Spielzustände / Spielschleife - (void) drawstateswithframe: (CGRect) frame { switch (state) { // Spielstatus wird abgefragt case LOAD_GAME: [self loadgame]; // loadgame wird ausgeführt [self LUCK" offsetx: 2 offsety: 2 selfdestroy: YES]; state = PLAY_GAME; break; // Status wird auf "PLAY_GAME" gesetzt case PLAY_GAME: [self playgame]; break; // playgame wird ausgeführt case GAME_OVER: [self gameover]; break; // gameover wird ausgeführt default: NSLog(@"ERROR: Unbekannter Spielzustand: %i", state); break; } }

state = PLAY_GAME; break; // Status wird auf "PLAY_GAME" gesetzt case PLAY_GAME: [self playgame]; break; // playgame wird ausgeführt

17 Kollisionsprüfung - (void) checksprite: (Sprite *) sprite { Player *player = [self getplayer]; if ([sprite gettype] == ASTEROID [sprite gettype] == OBSTACLE) { if ([player checkcolwithsprite: sprite]) { [self offsetx: 2 offsety: 1 selfdestroy: YES]; [sprite hit]; [player hit]; } } if ([sprite gettype] == OBSTACLE) { for (Sprite *bullet in sprites) { if ([bullet gettype] == BULLET) { if ([bullet checkcolwithsprite: sprite]) { [self offsetx: 2 offsety: 1 selfdestroy: YES]; [sprite hit]; [bullet hit];...

!" offsetx: 2 offsety: 1 selfdestroy: YES]; [sprite hit]; [player hit]; } } if ([sprite gettype] == OBSTACLE) { for (Sprite *bullet in

18 Das Beispiel...

19 Vielen Dank für's zuhören!

20 Quellenangaben Informationen: Vgl. Spiele entwickeln für ipad, iphone und ipod touch, von: Thomas Lucka, Carl Hanser Verlag, München Bilder:

org/opengles/ http://www.informit.com/articles/article.aspx?p=461848 http://www.qioo.

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