基于vc++,c#,net 3d club 魔方毕业论文设计,课程ppt,答辩翻译,文献参考,程序源代码

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设计(论文)

题目

3D魔方”游戏的设计与实现

设计(论文)

类型(划“√”)

工程设计

应用研究

开发研究

基础研究

其它

 

 

 

 

一、    本课题的研究目的和意义

本课题研究目的是研究学习在Visual C++ 6.0环境下采用OpenGL实现3D模仿游戏实现的方法,并根据设计思想编程实现3D魔方游戏。

近几年计算机图形学的发展使得三维图形表现技术得以形成,这些三维图形表现技术的发展进一步促进了可视化技术的发展。目前包括ATT公司UNIX软件实验室、IBM公司、DEC公司、SUN公司、HP公司、Microsoft公司和SGI公司在内的几家在计算机市场占领导地位的大公司都采用了OpenGL图形标准。另一方面目前计算机图形学领域普遍采用OpenGL进行三维游戏、虚拟现实等方面的图形研究,这也使OpenGL的应用领域更加广泛。

史上最早的3D游戏产生于雅达利公司的业务用筐体,即我们通常所说的街机,它的名字叫做《夜之车手》(Night Driver)。时针指向1996年年中,一个划时代的游戏作品诞生了,那就是俗称为雷神之锤的《Quake》。随着芯片技术和运算速度的快速发展,到今天已经3D技术发展的较为成熟。采用OpenGL可以根据少数几个基本几何原图来构造复杂的物体,为游戏业、影像处理提供了强有力的技术手段。Visual C++开发环境已成为许多领域的程序开发环境,其简单的可视化编程方法使其为许多程序设计人员所青睐。所以研究和学习在VC 6.0环境下采用OpenGL实现经典游戏3D魔方有着广泛的应用前景和现实意义。

二、    本课题的主要研究内容(提纲)

   本课题主要研究采用OpenGL图形设计的方法和实现途径,具体说包括以下几个方面:

1.  首先要研究并理解游戏制作的原理和应用方法,学习OpenGL图形编程的方法,熟悉OpenGL的接口函数的使用方法。

2.  学会使用Visual C++6.0 开发环境,熟悉VC 6.0下使用OpenGL的方法。

3.  理解目前已存在的游戏开发的原理,从实现效果和运行性能两方面分析比较已有方法的优劣,研究找出适合本课题的实现方法。

4.  根据前面的分析研究,按照课题要求设计具体算法和实现步骤,参考已有代码,设计实现程序,同时根据程序运行结果,参照课题要求优化程序代码。

三、    文献综述(国内外研究情况及其发展)

魔方Rubik's Cube 又叫魔术方块,也称鲁毕克方块。是匈牙利布达佩斯建筑学院鲁比克教授在1974年发明的。魔方系由富于弹性的硬塑料制成的6面正方体。核心是一个轴,并由26个小正方体组成。包括中心方块6个,固定不动,只一面有颜色。边角方块8(3面有色)可转动。边缘方块12(2面有色)亦可转动。玩具在出售时,小立方体的排列使大立方体的每一面都具有相同的颜色。当大立方体的某一面平动旋转时,其相邻的各面单一颜色便被破坏,而组成新图案立方体,再转再变化,形成每一面都由不同颜色的小方块拼成。据专家估计所有可能的图案构成约为4.3×10^19。玩法是将打乱的立方体通过转动尽快恢复成六面成单一颜色。

今天OpenGL已成为公认的图形标准,许多在计算机领域占主导地位的大公司都采用OpenGL作为图形标准,这使得OpenGL具有广泛的应用领域。纵观OpenGL的参考书就会发现,几乎所有讲解OpenGL的书中都会对游戏制作的理论知识做详细的阐述,根据对参考文献的研究分析,目前对游戏制作方面的实现方法大体有以下两种:

一是Direct 3DDirect 3D是基于微软的通用对象模式COMCommon Object Mode)的3D图形API。它是由微软(Microsoft)一手树立的3D API规范,微软公司拥有该库版权,它所有的语法定义包含在微软提供的程序开发组件的帮助文件、源代码中。Direct3D是微软公司DirectX SDK集成开发包中的重要部分,适合多媒体、娱乐、即时3D动画等广泛和实用的3D图形计算。自1996年发布以来,Direct3D以其良好的硬件兼容性和友好的编程方式很快得到了广泛的认可,现在几乎所有的具有3D图形加速的主流显示卡都对Direct3D提供良好的支持。但它也有缺陷,

另一种是OpenGLOpenGL是近几年发展起来的一个性能卓越的三维图形标准,它是在SGI等多家世界闻名的计算机公司的倡导下,以SGIGL三维图形库为基础制定的一个通用共享的开放式三维图形标准。目前,包括MicrosoftSGIIBMDECSUNHP等大公司都采用了OpenGL做为三维图形标准,许多软件厂商也纷纷以OpenGL为基础开发出自己的产品。值得一提的是,随着Microsoft公司在Windows NT和最新的Windows 95中提供了OpenGL标准及OpenGL三维图形加速卡的推出,OpenGL将在微机中有广泛地应用,同时也为广大用户提供了在微机上使用以前只能在高性能图形工作站上运行的各种软件的机会。本毕业设计的研究内容便是采用OpenGL实现3D魔方游戏。

计算机图形学和三维图形构造技术的发展推动了可视化技术、虚拟现实技术等的发展,也必将推动OpenGL相关技术的不断发展进步。

四、    拟解决的关键问题

1. 模拟实现3D魔方的效果,使玩家可以任意旋转魔方,观察到魔方任意面,增加游戏的乐趣。

2. 设计魔方的算法,根据不同的算法编制相应的代码,增强游戏的可玩性。

五、    研究思路和方法

1. 首先解决有关采用OpenGL实现图像渲染的基本技术问题,如VC 6.0的使用、OpenGL的接口函数等。

2.  查找已有的3D魔方游戏的算法和实现方法,分析已有方法的实现思路,根据分析比较的结果,找出一种较为适合的方法,作为本课题的参考方法。

3. 根据参考方法,研究一种适合本课题的算法和实现步骤。根据自己设计的实现算法,编写实现程序。从实现算法、运行性能、实现效果等方面测试模拟程序,根据课题要求和实际效果,作出相应的优化处理。

六、    本课题的进度安排

1. 第五、六周(331-413),具体分析已有的程序代码,理解程序的实现思想、实现流程,对代码做适当的修改,进一步理解程序的实现思想。

2. 第七、八、九周(414-54),着重设计自己的实现方法和实现步骤, 设计各个具体模块的功能,确定程序的总体流程,为编写程序打下基础。

3. 第十周(55-0511),本周进行毕业设计的程序编写工作,根据程序的总体流程编写程序的总体框架,为下面进行具体模块的设计实现做准备。

4. 第十一、十二周(512-525),编写具体的程序模块实现部分,确定模块间的通信接口,分块进行调试运行,确保各个功能模块运行正确。

5. 第十三、十四周(526-68),对各个功能模块进行综合分析,对不合理的模块实现代码进行修改,初步进行总体的程序调试和维护工作。

6. 第十五周(69-615),本周继续进行总体的程序调试和维护工作,并着手进行与毕业设计有关的其他工作。

七、    参考文献

[1] Dave ShreinerMasonWooJackie Neidrer等.OpenGL Programming Guide Fifth Edition Addison-Wesley 20061158

[2] Donald HearnM.Pauline BakerComputer Graphics with OpenGLThird Edition Prentice Hall2005,7240

[3] 唐泽圣,周嘉玉,李新友.计算机图形学基础.北京:清华大学出版社, 19951212

[4] 郭兆荣,李菁,王彦.Visual C++ OpenGL应用程序开发.北京:人民邮电出版社,20064123

[5] 和平鸽工作室.OpenGL高级编程与可视化系统开发(高级编程篇). 北京:中国水利水电出版社,2003.15156

[6] 唐龙. 3D计算机图形学(OpenGL). 北京:清华大学出版社,2006.7206

[7] 罗斌.Visual C++ 编程技巧精选500. 北京:中国水利水电出版社,2005.378


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