Spiele effektiv programmieren mit VB.net und DirectX

Danksagung

Vorwort

Inhaltsverzeichnis

1 Die Buchstruktur

2 Was ist VB.NET?

2.1 Unterschiede zu Visual Basic 6

2.1.1 Rapid Application Development

2.1.2 Vererbung

2.1.3 Ausnahmebehandlung

2.1.4 Überladung

2.1.5 Overrides: Überschreiben von Methoden und Eigenschaften

2.1.6 Konstruktoren und Destruktoren

2.1.7 Datentypen

2.1.8 Verweise

2.1.9 Namespaces

2.1.10 Assemblies

2.1.11 Multithreading

2.1.12 Common Language Runtime (CLR)

2.1.13 Garbage Collection

3 Die Entwicklungsumgebungen von VB.NET

3.1 Das Visual Studio .NET

3.1.1 Formdesigner

3.1.2 Werkzeugfenster

3.1.3 Eigenschaftenfenster

3.1.4 Projektexplorer

3.1.5 Pin-Nadel-Symbol

3.2 SharpDevelop

3.2.1 Code-Competion-Datenbank

3.2.2 Der erste Start

4 „Hello World“ das erste .NET-Programm

4.1 Ein einfaches Programm mit einem einfachen Editor

4.1.1 Der Sourcecode

4.1.2 Der Compiler

4.2 Ein Projekt im Visual Studio.NET

5 Variablen

5.1 Deklaration

5.2 Datentypen und Konstanten

5.2.1 Der richtige Datentyp

5.2.2 Konstanten

5.2.3 Strukturen

5.3 Typensicherheit

5.4 Ermitteln des Variablentyps

6 Operatoren

6.1 Arithmetische Operatoren

6.2 Vergleichsoperatoren

6.2.1 Mit dem Gleich-Operator Werte zuweisen!

7 Verzweigungen

7.1 Verzweigungen oder Entscheidungen?

7.2 If-Then-Else-Anweisung

7.2.1 Notationsunterschiede!

7.2.2 Verschachtelungen oder ElseIf:ElseIf

7.3 Select-Case-Anweisungen

8 Schleifen

8.1 For-Next-Schleife

8.2 Do-Loop-Schleife

8.2.1 Endlosschleifen

8.3 While-End-While-Schleife

8.4 For-Each-Schleife

9 Arrays

9.1 Statische Arrays

9.2 Dynamische Arrays

9.2.1 GetUpperBound

9.3 Mehrdimensionale Arrays

10 Funktionen und Subroutinen

10.1 Subroutinen

10.1.1 ByVal oder ByRef

10.2 Funktionen

10.2.1 Return

10.2.2 Optionale Parameter

10.3 Rekursives Programmieren

11 Klassen

11.1 Was ist eine Klasse?

11.2 Nothing

11.3 Felder

11.4 Subroutinen und Funktionen

11.5 Eigenschaften: Property

11.5.1 Parameter in Properties

11.5.2 Eingeschränkte Properties

11.6 Enumerationen in Klassen

11.7 Events

11.8 Ein umfassendes Beispiel

11.8.1 Erstellen der Klasse

11.8.2 Klasse mit Daten füllen

11.8.3 Daten aus der Klasse lesen

11.9 Shared-Mitglieder

11.10 Vererbung

11.10.1 Overrides

11.10.2 MyBase

11.10.3 MustOverride und MustInherit

12 Namespaces

12.1 Namespaces ansprechen

12.1.1 Imports

13 Assemblies

13.1 Arbeitsweise von Assemblies

13.2 Shared Assembly

14 Fehlerbehandlung

14.1 Try-Catch-Finally-Anweisung

14.1.1 Ausnahmebehandlung (Beispiel)

14.2 OnError-GoTo-Befehl

15 Was ist DirectX

15.1 Die Säulen von DirectX

15.2 Die Einsatzgebiete für DirectX

16 DirectX-Grundlagen

16.1 Das Koordinatensystem

16.2 Primitives

16.2.1 Primitives rendern

16.2.2 Vorder- und Rückseite

17 Mein erstes DirectX-Programm

17.1 Ein Visual Studio .NET-Projekt erstellen

17.2 Direct3D-Device erzeugen

17.3 Rendern

18 Mein erstes Objekt im 3D-Raum

18.1 Vertexbuffer erstellen

18.2 Vertexbuffer mit Objektdaten füllen

18.3 Vertexbuffer rendern

19 World-, View- und Projektionsmatrix

19.1 Worldmatrix

19.2 Viewmatrix

19.3 Projektionsmatrix

20 Device Enumeration

20.1 DXSettings

20.1.1 Display-Adapter

20.1.2 Hardwarebeschleunigung (DeviceTyp)

20.1.3 Videomodus

20.1.4 Backbuffer-Format

20.1.5 Z-Stencilbuffer-Format (Depth-Stencilbuffer-Format)

20.1.6 Multisample-Typ

20.1.7 Vertex-Processing

20.2 DXSettings im praktischen Einsatz

20.2.1 Preset-Struktur

20.2.2 DXSettings initialisieren

21 Matrizen

21.1 Was ist eine Matrix

21.1.1 Einheitsmatrix

21.1.2 Addition

21.1.3 Subtraktion

21.1.4 Multiplikation

21.1.5 Division

21.1.6 Berechnen der invertierten Matrix M-

21.2 Transformation

21.2.1 Bewegt sich die Welt oder bewegt sich das Objekt?

21.2.2 Translation (Bewegung, Positionsveränderung)

21.2.3 Skalieren (Größenänderung)

21.2.4 Rotation (Drehung)

21.2.5 Grad vs Radiant

21.2.6 Beispielprogramm für Matrizen

22 Texturen

22.1 Texturkoordinaten

22.2 Kacheln einer Textur

22.3 Das passende Vertexformat

22.4 Größe einer Textur

22.4.1 Auslesen der maximalen Texturbreite und Höhe

22.5 Laden einer Textur

22.6 Texturfilter

22.6.1 MinFilter und MagFilter

22.6.2 Nearest Point Sampling

22.6.3 Linearer Texturfilter

22.6.4 Anisotropic Filter (uneinheitlicher Filter)

22.6.5 Bilineare und uneinheitliche Filterung

22.6.6 Mipmaps

22.7 Beispielprogramm für Texturen

22.7.1 Ermitteln der maximalen Texturbreite und -höhe

22.7.2 Erstellen des Vertexbuffers

22.7.3 Erstellen und Laden einer Textur

22.7.4 Rendern

22.8 Multitexturing (Multi Texture Mapping)

22.8.1 Mischparameter

22.8.2 Multi-Pass-Technik vs. Single-Pass-Technik

22.8.3 Texturkoordinaten, Vertexformat und Vertexbuffer

22.8.4 Beispielprogramm für Multitexturing

22.9 Alpha-Textur-Blending

22.9.1 Texturfaktor

23 Licht: Beleuchtung

23.1 Licht und Material

23.2 Direct3D.Lights

23.3 Normalvektor

23.3.1 Berechnung des Normalvektors

23.4 Lichttypen

23.4.1 Ambient-Light

23.4.2 Point-Light

23.4.3 Directional-Light

23.4.4 Spot-Light

23.4.5 Welcher Lichttyp ist der beste?

23.5 Licht, Schatten und Polygone

23.5.1 Flat-Shading

23.5.2 Gouraud-Shading

23.5.3 Phong-Shading

23.6 Licht und Polygone

23.7 Beispielprogramm für Licht und Polygone

23.7.1 Erstellen der Flächen

23.7.2 Erstellen der Lichter

23.8 Beispielprogramm für Lichttypen

23.8.1 Boden und Wände erstellen

23.8.2 Lichtquellen initialisieren

23.9 Licht und Mesh

23.9.1 Beispielprogramm für Licht und Mesh

24 Material

24.1 Zusammenspiel zwischen Material und Licht

24.1.1 Die Bestandteile des Materials

24.1.2 Diffuse

24.1.3 Ambient

24.1.4 Specular

24.1.5 Emissive

24.2 Material initialisieren und aktivieren

24.3 Beispielprogramm für Material

25 Meshobjekte

25.1 Erstellen eines Mesh–Objektes

25.2 Laden eines Mesh-Objektes

25.3 Darstellen eines Mesh-Objektes

26 Animation des Mesh-Objektes Frame- Animation

26.1 Prinzip der Frame-Animation

26.2 Timing bei der Frame-Animation

26.3 Mesh-Objekte: Tweening/Keyframe-Animation

26.4 Keyframe-Bestimmung

26.5 Keyframe-Interpolation

26.6 Keyframe rendern

27 Billboarding

27.1 Was sind Billboards?

27.2 Warum werden Billboards eingesetzt?

27.2.1 Schlechtes Billboarding

27.2.2 Gutes Billboarding

27.3 Berechnungsmethoden

27.4 Beispielprogramm für Billboarding

27.4.1 Textureoberfläche erstellen

27.4.2 Hauptspieleschleife erzeugen

27.4.3 Rendern

28 Wasser

28.1 Technik zum Erstellen der Wasseroberfläche

28.2 Aufbau der Wasseroberfläche (Gittergerüst)

28.3 Wasseroberfläche erstellen (inkl. Wellen und Textur)

28.4 Schwimmende Kisten integrieren

28.5 Rendern Alpha-Blending

29 Nebel

29.1 Was kann Nebel?

29.2 Berechnungsarten

29.2.1 Linear Fog

29.2.2 Exponential Fog

29.3 VertexFog oder Pixel-Fog/Table-Fog

29.3.1 Prüfung

29.4 Die wahre Tiefe

29.5 Renderstates

29.6 Beispielprogramm für Nebel

29.6.1 Erstellen der Straße

29.6.2 Einbinden der Meshes (Bäume und Auto)

29.6.3 Initialisierung des Nebels

29.6.4 Rendern

30 Partikeleffekte

30.1 Partikelstruktur

30.2 Zweidimensional vs. dreidimensional

30.3 Partikelklasse

30.4 Rendern

30.5 GUI

31 DirectSound: Modell

31.1 DirectSound-DeviceInformation

31.2 DirectSound-Device

31.3 DirectSound-Buffer

31.4 DirectSound-3DBuffer

31.4.1 Ausrichtung des 3DBuffers

31.5 DirectSound-3DListener

31.5.1 Ausrichtung des 3DListeners

31.6 DirectSound-CaptureBuffer

32 2DSound-Demo

33 3DSound-Demo

34 AudioVideoPlayback

34.1 Ein Wort zu DirectMusic

34.2 AudioVideoPlayback generell

34.3 Audio

34.4 Video

35 DirectInput

35.1 Objekthierarchie

35.2 Geräteauflistung

35.2.1 Beispielprogramm

35.2.2 Eingabegeräte ermitteln

35.2.3 Objekte ermitteln

35.3 Kooperationsebene

35.4 Datenformat

35.5 Daten empfangen

35.6 Keyboard (Beispielprogramm)

35.6.1 Sourcecode-Beispiel 1

35.6.2 Sourcecode-Beispiel 2

35.7 Maus

35.7.1 Kooperationsebene anlegen und das Device erzeugen

35.7.2 Daten abfragen

35.8 Joystick

35.8.1 Angeschlossene Joysticks ermitteln

35.8.2 Akquirieren und Achseneigenschaften festlegen

35.8.3 Daten abfragen

35.9 First-Person-Camera

35.9.1 Variablen und Strukturen definieren

35.9.2 Erzeugen der DirectInput-Devices

35.9.3 Maus- und Tastaturdaten empfangen

35.9.4 Maus- und Tastaturdaten auswerten

36 DirectPlay

36.1 Service-Provider

36.2 Wie ist eine Peer-to-Peer Verbindung aufgebaut?

36.3 Erstellen einer GUID

36.4 Host

36.5 Player

36.5.1 Host suchen

36.5.2 Player erstellen und an der Session anmelden

36.6 Senden von Daten

36.7 Empfangen von Daten

36.8 Beispielprogramm: Simple Chat

36.9 Kommunikationsmodelle

36.9.1 Peer-to-Peer-Session

36.9.2 Client/Server-Session

36.9.3 Sicherheit

37 Das Spiel: Return From Orion

37.1 Erste Gedanken zum Spiel

37.2 Von der ersten Spielidee zu einem Konzept

37.3 Der Entwicklungsprozess oder die Arbeit vor der Arbeit

37.4 Festlegung des Spielprinzips/Spielablaufs

37.5 Die Storyline – eine Geschichte entsteht

37.6 Festlegen des Designs mit Designstudien

37.7 Das Konzept des Spiels

38 Das Projekt startet

38.1 Erstellen der ersten Objekte

38.2 Erstellen des Basis-Devices für das Projekt

39 Eine Welt erschaffen

39.1 Die Theorie des Spielfeldes

39.2 Das Spielfeld in der Praxis

39.2.1 Spielfelddaten auslesen

39.2.2 Performance-Steigerung im Spielfeld

39.2.3 Das Spielfeld erstellen

39.2.4 Die Bitmaske

39.2.5 Das Spielfeld rendern

39.3 Skydome: Die Begrenzung der Spielwelt

40 Die Spielfigur

40.1 Die Techniken der Spielfigur

40.1.1 Bewegungsablauf – Animation der Spielfigur

40.1.2 Bewegung der Spielfigur

40.1.3 Relative Bewegungen im Spiel

40.1.4 Logik der Bewegung

40.1.5 Drehung der Spielfigur

40.1.6 Laufen der Spielfigur

40.2 Einfügen der Tastaturabfrage

40.3 Einfügen des Kameramoduls

41 Gegner: Computergesteuerte Elemente

41.1 Arten von Gegnern

41.1.1 Festgelegte Bewegungen und Aktionen

41.1.2 Intelligente Bewegungen und Aktionen

41.1.3 Intelligente Bewegungen, Aktionen und Kommunikation

41.2 Einfügen der Gegner in „Return From Orion“

42 Künstliche Intelligenz

42.1 Was ist künstliche Intelligenz?

42.1.1 Menschlich handeln

42.1.2 Menschlich denken

42.1.3 Rational denken

42.1.4 Rational handeln

42.2 KI in Computerspielen

42.3 KI in „Return From Orion“

42.3.1 Random-Strategie

42.3.2 Vertikale Strategie

42.3.3 Horizontale Strategie

42.3.4 Änderung der KI-Strategie

43 Kollision

43.1 Kollision in DirectX

43.1.1 BoundingBox

43.1.2 BoundingSphere

43.1.3 Feintuning

43.2 Kollision im Spiel

44 Soundeffekte

45 Abschließende Funktionen

45.1 Statusanzeigen erstellen und integrieren

45.2 Splash-Screens

45.3 Kamerafahrt am Anfang jedes Levels

45.4 Framerate begrenzen

46 Leveleditor

46.1 Zeichnen des Spielfeldes

46.2 Editieren der Spielfelddaten

46.3 Steuerelemente des Leveleditors

46.4 Das Programm-Menü

46.4.1 Level neu erstellen

46.4.2 Level laden

46.4.3 Level speichern

46.4.4 Direkt Zugriff auf ein Level

46.4.5 Spielfeld umranden

46.4.6 Dynamische Objekte einfügen: Random

46.5 Hilfsfunktionen

47 Fragen und Antworten zu VB.NET

48 Fragen und Antworten zu DirectX

48.1 Fragen und Antworten zu Texturen

Glossar

Anhang

Datentypen

Index