Spieleprogrammierung mit DirectX

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1 jetzt lerne ich Spieleprogrammierung mit DirectX Der einfache Einstieg in die C++-Programmierung CHRISTIAN ROUSSELLE

2 Inhaltsverzeichnis jetzt lerne ich 1 Einführung 17 2 Grundlagen Plattformen Programmiersprachen Entstehung und Entwicklung von Programmiersprachen Compiler Warum gerade C++? Werkzeuge (Tools) Installation der Werkzeuge Installation der Beispielprogramme Fragen 29 3 Das erste Programm Einführung in Code::Blocks Studio Projekte anlegen Hello World Zusammenfassung Fragen 49 4 Konstanten und Variablen Zeichenkonstanten Sonderzeichen Zeichenkettenkonstanten Numerische Konstanten 54 7

3 jetzt lerne ich Inhaltsverzeichnis 4.5 Fließkommakonstanten Datentypen in C Symbolische Konstanten Variablen Globale und lokale Variablen Zusätze für Konstanten und Variablen Konstanten mit #define definieren Definition neuer Typen Zusammenfassung Fragen 67 5 Anweisungen und Ausdrücke cin Anweisungen Ausdrücke Operatoren Der Zuweisungsoperator Arithmetische Operatoren Inkrement- und Dekrementoperatoren Bitoperatoren Rangfolge der Operatoren und Klammersetzung Kontrollstrukturen Boolesche Werte Logische Operatoren Vergleichsoperatoren Fallunterscheidung mit if Fallunterscheidung mit switch Die while-schleife Die do while-schleife Die for-schleife Zusammenfassung Fragen 98 6 Funktionen Funktionen deklarieren Funktionen definieren Funktionsaufruf Parameter und Rückgabewerte Verschachtelung von Funktionsaufrufen Variablen und Funktionen Standardparameter 113 8

4 Inhaltsverzeichnis jetzt lerne ich 6.8 Inline-Funktionen Funktionen überladen Funktionsaufrufe Rekursionen Zusammenfassung Fragen Zeiger, Arrays und Strukturen Der Adressoperator Zeiger definieren Dereferenzierung von Zeigern Zeiger und Funktionen Arrays Statische Arrays Strings Mehrdimensionale Arrays Strukturen Dynamische Speicherverwaltung Speicherbereiche new und delete Zusammenfassung Fragen Der Debugger Installation des Debuggers Einstellungen in Code::Blocks Programme debuggen Setzen von Breakpoints Schrittweise Programmausführung Überwachen von Variablen Individuelle Variablenüberwachung Aufrufliste Speicheransicht Register Disassemblierung Debug- und Release-Version Zusammenfassung Ausgewählte Themen Werteübergabe an die main()-funktion Formatierte Ausgabe mit cout und printf() Ausgabe mit cout 177 9

5 jetzt lerne ich Inhaltsverzeichnis Ausgabe mit printf() Arbeiten mit Dateien Arbeiten mit Textdateien Arbeiten mit Binärdateien Type Casts Dynamische Datenstrukturen Ein Programm in Module aufteilen Zusammenfassung Fragen Objektorientierte Programmierung Neuerungen in C Objektorientierter Ansatz Objekte Klassen Objekte instanziieren Zugriffsbeschränkungen Konstruktoren und Destruktoren Zusammenfassung Fragen MSDN das Hilfesystem Grundlagen der Windows-Programmierung Ereignisgesteuerte Programmierung Windows-Datentypen Ungarische Notation Handles Windows-Projekte WinMain() Fenster Nachrichten Hello Windows Zusammenfassung Fragen Graphics Device Interface (GDI) Device Context Die Nachricht WM_PAINT GDI-Funktionen zur Textausgabe GDI-Funktionen zur Grafikausgabe Mausnachrichten

6 Inhaltsverzeichnis jetzt lerne ich 13.6 Invalidate() Zusammenfassung Fragen Vererbung Klassen für geometrische Objekte Rechtecke Kreise Dreiecke Eine Basisklasse erstellen Ableitung public, private und protected Konstruktoren und Destruktoren Virtuelle Methoden Abstrakte Basisklassen Virtuelle Destruktoren Zusammenfassung Fragen Die C++ Standard Library Templates Namespace list Iteratoren vector map string fstream Textdateien mit fstream getline Binärdateien mit fstream Zusammenfassung Fragen DirectX Was ist DirectX? Die Geschichte von DirectX Die Architektur von DirectX DirectX Abwärtskompatibilität OpenGL die Alternative Zusammenfassung

7 jetzt lerne ich Inhaltsverzeichnis 17 Installation von DirectX Starten der Installation Anpassen von Code::Blocks Bestandteile des DirectX-SDK Zusammenfassung Einführung in COM COM-Strategien COM und DirectX Zusammenfassung D mit DirectX Graphics Grundlagen Pixel, Bildschirmspeicher, Auflösung und Farbtiefe Grafik- und Hauptspeicher Aufbau einer Szene Sprites Frontbuffer, Backbuffer und Doppelpufferung Clipping Der erste Einsatz von DirectX Graphics Vorbereitungen Ein Direct3D-Objekt anlegen Direct3D beenden Text ausgeben Die Klasse CDirect3D Fehlerbehandlung mit DirectX Zusammenfassung Fragen Surfaces Direct3D-Surfaces Surfaces anlegen Eigenschaften von Surfaces abfragen Surfaces mit Farben füllen Surfaces anzeigen Grafiken in Surfaces laden Direkter Zugriff auf Oberflächen Ein Sternenfeld Implementierung einer Spielschleife Nutzung von GDI-Funktionen Scrolling

8 Inhaltsverzeichnis jetzt lerne ich Screenshots Zusammenfassung Fragen Sprites Direct3D-Sprites Sprites bewegen Flüssige Bewegung Sprites transformieren Eine Klasse für Sprites Sprites animieren Zusammenfassung Fragen Ressourcenmanagement und Timing Verwaltung der Texturen Timing Begrenzung der Framerate Anpassung der Bewegung an die Framerate Zusammenfassung Fragen DirectInput Vorteile von DirectInput Der Einsatz von DirectInput Behandlung von Tastatureingaben Behandlung von Mauseingaben Polling Ereigniserzeugung Behandlung des Joysticks Force Feedback Eine Klasse für DirectInput Zusammenfassung Fragen DirectX Audio Grundlagen Performance, Loader und Segmente Initialisieren von DirectX Audio Laden von Musik- und Sounddateien Musikdateien abspielen DirectX Audio beenden

9 jetzt lerne ich Inhaltsverzeichnis 24.7 Eine Klasse für DirectX Audio Zusammenfassung Fragen JLI Asteroids & JLI Fighter Kommerzielle Spiele Die Idee Das Konzept Die Umsetzung JLI Asteroids Einführung Umsetzung Kollisionserkennung Punktewertung JLI Fighter Animationssequenzen Pixelgenaue Kollisionserkennung Zusammenfassung D-Konzepte Koordinatensysteme Punkte und Vektoren D-Objekte Darstellung von 3D-Objekten Schattierung Beleuchtung Materialien Texturen Z-Buffer Objekte transformieren Die Kamera Verschiedene Räume Zusammenfassung D mit DirectX Graphics Einfache Objekte anzeigen Flexible Vertex Format Rendern eines Dreiecks Vertex Buffer Einen Würfel zur Szene hinzufügen Objekte rotieren und verschieben Den Z-Buffer verwenden

10 Inhaltsverzeichnis jetzt lerne ich 27.4 Texturen Licht hinzufügen Die Klasse CScene Material Kamerabewegung Zusammenfassung Fragen Terrain Generation Freie Bewegung Skybox Erzeugung einer Landschaft Heightmaps Die Klasse CTerrain Texturierung der Landschaft Verbesserung der Performance Weitere Verbesserungen Zusammenfassung Fragen X-Files Komplexe 3D-Objekte Aufbau von X-Files Templates Beispiel für ein X-File Direct3D-Meshes Laden eines Mesh Rendern des Mesh Freigeben der Objekte Die Klasse C3DObject Progressive Meshes Zusammenfassung Fragen 529 Anhang A: Antworten 531 Anhang B: Die Buch-CD 539 Anhang C: Buchempfehlungen 541 Stichwortverzeichnis

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