VHPD Blog

Der Aufbau einer modernen Spiele-Engine

Jedes Computerspiel baut auf einer Engine auf, immer wieder liest man in Zeitschriften und Magazinen über Speile-Engines doch was ist es wirklich?

Ein Spiel zu programmieren ist ein sehr großer Aufwand, den jede Einzelheit in dem Spiel muss vom Programmierer berücksichtigt werden z. B. was passiert, wenn man auf die “Enter”-Taste drückt. Aber wenn die gesamte Logik und das Spielverhalten entwickelt ist, muss man ja auch noch auf irgendeiner Art und Weiße das Ganze als Grafik ausgeben.

Durch die immer komplexer werdenden Spiele und deren Grafikausgabe, ist eine Spiele-Engine unbedingt erforderlich. Den die Engine beinhaltet Elemente wie die Grafikausgabe, Soundausgabe, Steuerung und sogar die Spielephysik. Sozusagen greift der eigentliche Spieleprogrammierer dann nur auf die jeweiligen Objekte und Methoden zu, welche die Game Engine bereitstellt.

Manche Engines sind sogar Plattformunabhängig, d. H. dass man damit ein Spiel programmiert und diese ohne großen Änderungsaufwand auf einer X-Box und der PS3 läuft. Das Programmieren mit einer Engine nimmt viel Arbeit ab, jedoch muss man sich zuerst zurechtfinden.
Es gibt kein einheitliches Schema für Engines, daher brauchen Engines z. B. andere spezielle Objekte und Laufzeitroutinen, damit alles so klappt, wie man es sich vorgestellt hat.

Die Grafik oben zeigt deutlich, welche Teile zwangsläufig in einer normalen Engine enthalten sein müssen. Es gibt sehr viele kostenlose Spiele-Engines, eine davon ist z. B. die GTGE für JAVA. Aber man sollte auf ein paar Kleinigkeiten achten:

1. Jede Engine ist in einer speziellen Programmiersprache entwickelt und man muss somit Zwangsweise auch in dieser Programmiersprache das Spiel schreiben. Es gibt zwar komplexe Ausnahmen über die Einbindung mittels DDL-Dateien, aber das würde den Rahmen der einfachen Erklärung sprengen.

2. Manche Engine sind für spezielle Spiele entwickelt worden, daher kann es ziemlich schwer oder gar unmöglich werden, mittels einer “Rennspiel-Engine” ein Strategiespiel zu programmieren. Genau so auch die Art, mit einer 2D-Engine wird kein Mensch ein 3D-Spiel programmieren, sowie mittels einer 3D-Engine ein 2D Spiel unnötig kompliziert wäre.

3. Für ein kleines Spiel, brauch mein keine unnötig komplexe und riesige Engine. Denn dadurch wird das Einarbeiten in die Engine nur unnötig komplex und man könnte letztendlich an der Unüberschaubarkeit der Engine scheitern.

4. Damit man mit einer Engine ein Spiel programmieren kann, sollte man schon einiges Programmiert haben und die objektorientierte Programmierung verstanden haben. Alle Pakete und Klassen werden als Objekte eingebunden und mit ihnen wird auch so programmiert. Ausnahme sind prozedurale Spiele-Engines (nicht Empfohlen).

Programmieren in C++ – Teil 2

- zu Programmieren in C++ – Teil 1 ->

Deklaration

Bei einer Deklaration wird eine Variable festgelegt, dabei ist entscheidend welchen Datentyp sie hat und optional kann man einen Startwert angeben.

int meineZahl = 5

<Datentyp> <Variablenname> = <Startwert>

Bedingungen:

Die bekannteste Bedingung, auch Verzweigung genannt, ist die IF-Abfrage:

if ( password == "Hallo" )
{
    //wenn der Fall zutrifft
}else{
   //wenn der Fall NICHT zutrifft
}

Die Switch’n’Case Mehrfachverzeigung

Die Variable „wert“ darf nur int, long, short oder char sein.

swich(wert)
{
    case 1:  // Anweisungen für 1
                break;
    case 2:  //Anweisungen für 2
                break;
    case 3:  //Anweisungen für 3
                break;
    default:  //Anweisung für andern Wert
                break;
}

Schleifen:

Schleifen werden verwendet um oft verwendete Anweisungen bzw. Befehle einfach zu wiederholen, ohne es im Quellcode mehrfach kopieren zu müssen.

Man unterteilt die Schleifen in 3 Arten:

Kopfgesteuerte Schleife:

while( BEDIGNUNG )
{
     //Aktionen
}

Fußgesteuerte Schleife:

do{
    //Aktionen
}while( BEDINGUNG )

Zählschleife:

for ( int i = 0; i < 70; i++)
{
    //Ausführung die 70 Mal erfolgt
}

Compiler

Das wichtigste Element, bei dem erstellen von Programmen. Denn der Compiler wandelt unseren Quellcode um, in einen Maschinencode. Dieser Maschinencode ist dann auf den jeweiligen Prozessor abgestimmt und kann nur auf der ausgewählten Architektur laufen. Eine Architekturist somit von dem verwendete µControler abhängig.

Der Compiler weist auch auf Fehler im Quelltext hin, die nach verschiedenen Kriterien sortiert werden:

Lexikalische Analyse: Überprüft ob Sonderzeichen im Quellcode verwendet werden, die nicht zugelassen sind, wie z. B. „ä“ , „ö“ , „ü“ und „ß“.

Syntaktische Analyse: Untersucht ob alle Syntaxrichtlinien eingehalten worden sind. Darunter fällt z. B., dass jede geöffnete Klammer „{“ eine geschlossene Klammer „}“ hat.

Semantische Analyse: Vergleicht ob die Inhalte der Bibliotheken, Module und Datentypen richtig verwendet wurden.

Benjamin Salchow

Programmieren in C++ – Teil 1

C++ ist eine höhere Programmiersprache und die Weiterentwicklung von C. Mittels der Unterstützung von mehreren Programmierparadigmen, wie z. B. objektorientierte, generische, funktionelle, prozedurale und abstrakte Programmierung ist es eine sehr flexible und leistungsstarke Programmiersprache. C++ ist im Jahre 1979 erschienen und ist eine der meist verwendeten Programmiersprachen für Computersysteme und Mikrocontroller.

Operatoren

Vergleichsoperatoren

Einfache Datentypen – Bezogen auf MEGA128

Programmierbausteine

Ein Kommentar wird vom Compiler nicht berücksichtigt und ist in der kompilierten Datei nicht vorhanden. Kommentare dienen dazu, den Quelltext leserlich zu gestalten und um komplexe Vorgänge im Quellcode erklären zu können.

Der einfache Zeilenkommentar:

//Das ist ein Kommentar

Alles nach den zwei „//“ wird als Kommentar angesehen und wird vom Compiler ignoriert. Der Kommentar endet automatisch mit der nächsten Zeile.

Der mehrzeilige Kommentar:

/* ein Langer Text, der auch mehrere Zeilen haben kann */

Benjamin Salchow

Funktionsfähige Winamp c++ Controll Klasse

Für das aktuelle VHPD-Projekt “Smart G15 Winamp Controll Delux” haben wir eine C++ Winamp Steuerungsklasse erstellt, die auf dem offiziellen WinAmp SDK basiert und mittels der Vorlage von b2bk aus einem Forum (link ->).

Die Klasse wurde so erweitert, dass der Titel und der aktuelle Artist getrennt voneinander ausgelesen werden kann. Dabei wird mittels den Stringfunktionen der Bindestrich gesucht und ab diesen getrennt. Jedoch darf der Artist in seinem Namen KEINEN BINDESTRICH “-” haben, sonst wird leider falsch getrennt.

Damit immer die aktuellen Informationen in der Klasse stehen, muss die Funktion UpdateWinampInfo() mindestens ein Mal pro Sekunde aufgerufen werden, da sonst die Angaben falsch sind.

Nur WinAmp Plug-Ins können direkt den Titel und Artist aus dem ID3 Tag laden, daher wurde dies so umständlich über den Fensternamen gemacht.

Das ist das erste c++ Projekt des VHPD-Blogs und alle Klassen sind noch im Betastatus, deshalb sind Verbesserungsvorschläge gerne willkommen.

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#include "stdafx.h"
#include "ColorAndMono.h"
#include "ColorAndMonoDlg.h"
#include "ExtraTester.h"
#include "wa_ipc.h"
#include "WinUser.h"
#include "WinDef.h"
#include
#include 
 
class CWinamp
{
private:
	HWND m_hWinamp;
public:
	int m_iCurrentMilliseconds;
	int m_iCurrentSeconds;
	int m_iCurrentMinutes;
	int m_iCurrentMinuteSeconds;
	int m_iTotalSeconds;
	int m_iTotalMinutes;
	int m_iTotalMinuteSeconds;
	int m_iVolume;
	bool m_bStopped;
	bool m_bPaused;
	bool m_bShuffle;
	bool m_bRepeat;
	char m_chOldTitle[512];
	char m_chOnlyTitle[512];
	char m_chOnlyArtist[512];
	char m_chTitle[512];
	char m_chScrollingTitle[512];
	bool m_bTitleChanged;
	void UpdateWinampInfo( void )
	{
		m_hWinamp = ::FindWindow( "Winamp v1.x", NULL );
		if( m_hWinamp )
		{
			//Winamp läuft
			m_iCurrentMilliseconds = SendMessage( m_hWinamp, WM_USER, 0, 105 );
			m_iCurrentSeconds = m_iCurrentMilliseconds / 1000;
			m_iCurrentMinutes = m_iCurrentSeconds / 60;
			m_iCurrentMinuteSeconds = m_iCurrentSeconds - m_iCurrentMinutes * 60;
			m_iTotalSeconds = SendMessage( m_hWinamp, WM_USER, 1, 105 );
			m_iTotalMinutes = m_iTotalSeconds / 60;
			m_iTotalMinuteSeconds = m_iTotalSeconds - m_iTotalMinutes * 60;
			m_iVolume = SendMessage( m_hWinamp, WM_USER, -666, 122 );
			int iPlayState = SendMessage( m_hWinamp, WM_USER, 0, 104 );
			if( iPlayState == 0 ) { m_bStopped = true; m_bPaused = false; }
			else if( iPlayState == 1 ) { m_bStopped = false; m_bPaused = false; }
			else { m_bStopped = false; m_bPaused = true; }
			m_bShuffle = ( SendMessage( m_hWinamp, WM_USER, 0, 250 ) == 1 );
			m_bRepeat = ( SendMessage( m_hWinamp, WM_USER, 0, 251 ) == 1 );
 
			char szTemp[512], *pchTemp;
			GetWindowText( m_hWinamp, szTemp, 512 );
			pchTemp = szTemp + strlen( szTemp );
			while( pchTemp >= szTemp && *pchTemp != '-' ) { pchTemp--; }
			pchTemp--;
			*pchTemp = '\0';
 
			m_bTitleChanged = false;
			if( strcmp( m_chOldTitle, szTemp ) )
			{
				strcpy( m_chTitle, szTemp );
				sprintf( m_chScrollingTitle, "%s ", m_chTitle );
				m_bTitleChanged = true;
			}
			strcpy( m_chOldTitle, szTemp );
			char chTemp;
			chTemp = m_chScrollingTitle[0];
                        for( int i = 0; i < (int)strlen( m_chScrollingTitle ); i++ )
			{
				if( m_chScrollingTitle[i + 1] != 0 ) { m_chScrollingTitle[i] = m_chScrollingTitle[i + 1]; }
				else { m_chScrollingTitle[i] = chTemp; }
			}
 
			*m_chOnlyArtist ='\0';
			*m_chOnlyTitle ='\0';
 
			//Aufteilen des Strings
			const char*p = strchr (m_chTitle, '-');
			if(!p)
			{
				//Kein Textinhalt
				strcpy(m_chOnlyArtist,  m_chTitle );
			}
			else
			{
				//bindestrich gefunden
				strncpy (m_chOnlyArtist, m_chTitle, p - m_chTitle-1);
				m_chOnlyArtist[p - m_chTitle-1] ='\0';
				strcpy (m_chOnlyTitle, p + 2);
 
			}
 
		}
		else
		{
			m_bPaused = false;
			m_bRepeat = false;
			m_bShuffle = false;
			m_bStopped = true;
			m_iCurrentMilliseconds = 0;
			m_iCurrentMinutes = 0;
			m_iCurrentMinuteSeconds = 0;
			m_iCurrentSeconds = 0;
			m_iTotalMinutes = -1;
			m_iTotalMinuteSeconds = -1;
			m_iTotalSeconds = -1;
			m_iVolume = 0;
			strcpy( m_chTitle, "Winamp wird nicht ausgeführt" );
			strcpy(m_chOnlyArtist, "Winamp wird momentan" ); //Ausgeben das Winamp nicht läuft
			strcpy(m_chOnlyTitle, "             nicht ausgeführt." ); //Ausgeben das Winamp nicht läuft
			//m_chOnlyTitle[0] ='\0';  //Titel leeren
			m_bTitleChanged = false;
			if( strcmp( m_chOldTitle, m_chTitle ) )
			{
				sprintf( m_chScrollingTitle, "%s ", m_chTitle );
				m_bTitleChanged = true;
			}
			strcpy( m_chOldTitle, m_chTitle );
			char chTemp;
			chTemp = m_chScrollingTitle[0];
			for( int i = 0; i < (int)strlen( m_chScrollingTitle ); i++ )
			{
				if( m_chScrollingTitle[i + 1] != 0 ) { m_chScrollingTitle[i] = m_chScrollingTitle[i + 1]; }
				else { m_chScrollingTitle[i] = chTemp; }
			}
		}
	}
	void Prev( void ) { if( m_hWinamp ) { SendMessage( m_hWinamp, WM_COMMAND, 40044, 0 ); } }
	void Play( void ) { if( m_hWinamp ) { SendMessage( m_hWinamp, WM_COMMAND, 40045, 0 ); } }
	void Pause( void ) { if( m_hWinamp ) { SendMessage( m_hWinamp, WM_COMMAND, 40046, 0 ); } }
	void Stop( void ) { if( m_hWinamp ) { SendMessage( m_hWinamp, WM_COMMAND, 40047, 0 ); } }
	void Next( void ) { if( m_hWinamp ) { SendMessage( m_hWinamp, WM_COMMAND, 40048, 0 ); } }
	void VolumeUp( void ) { if( m_hWinamp ) { SendMessage( m_hWinamp, WM_COMMAND, 40058, 0 ); } }
	void VolumeDown( void ) { if( m_hWinamp ) { SendMessage( m_hWinamp, WM_COMMAND, 40059, 0 ); } }
	void OpenJumpToTime (void) { if( m_hWinamp) { SendMessage( m_hWinamp, WM_COMMAND, 40193, 0 );}}
	void OpenJumpToFile (void) { if( m_hWinamp) { SendMessage( m_hWinamp, WM_COMMAND, 40194, 0 );}}
	void setRepeat(int i) { if ( m_hWinamp) {SendMessage(m_hWinamp,WM_WA_IPC,i,253);}}
	void setRandom(int i) { if ( m_hWinamp) {SendMessage(m_hWinamp,WM_WA_IPC,i,252);}}
 
};

Damit kann man einfach alle wichtigenInformationen wie Titel, Artist, verbleibende Zeit und Fenster ansteuern, die WinAmp zur Verfügung stellt.

Viel Spaß beim verwenden und testen der Klasse.

Das neue HTML 5 – Konzept und der Kampf gegen Flash

Und wieder eine Webseite komplett mit Flash programmiert, lange Ladezeiten und dazu eine Aneinanderreihung schräger Töne, die eine Hintergrundmusik ergeben soll.

Ein Anblick auf immer mehr Webseiten, den Flash kämpft sich immer mehr an die Spitze der Webseiten. Aber was ist denn so falsch an Flash?

Flash ist seit mehreren Jahren eine unfreie Skriptsprache, die Vektorgrafiken animieren kann. Dazu beinhaltet es dutzende von Sicherheitslücken und sorgt für instabile Browser. Nun fragen sich die meisten, warum den dann so viele Flash verbauen auf der Webseite?

Die Antwort ist eher mager, genauso wie die Fähigkeiten der Entwickler von Flashseiten. Ein Einfaches hin- und hergeziehe von Elementen, die man dann in Action-Skript, die “Programmiersprache” von Flashanwendungen, bearbeitet und erweitert. Die Folgen sind starke Probleme für Suchmaschinen, langsamere PCs und für schlechte Internetverbindungen.

Aber abgesehen davon, kann man mit Flash problemlos Internetspiele programmieren, die nicht mittels Java direkt auf einer virtuellen Maschine laufen.

Nach vielen Festlegungen der W3C kam man endlich auf die Idee, in HTML selbst einige Flashelemente einzubauen, die dann Suchmaschinen lesen können und vor allem keinen Schaden an dem laufenden System verursachen. Elemente sind:

• 2D Canvas
• Progress
• Video
• Audio
• u.s.w

Praktisch eine Aneignung der Flash Lite Serie, die zur Folge haben kann, dass nun noch mehr Webseiten irgendwelche Musikstücke im Hintergrund laufen lassen und Knöpfe im Menü sich wie ein Schuss einer Pistole anhören.

Programm Ablauf Plan Designer als Freeware

Als Entwickler kommt man oft nicht an PAPs vorbei, doch die meisten PAP-Tools lassen zu wünschen übrig, denn sie sind meistens recht kompliziert und komplex.

Das Georg-Simon-Ohm Berufskolleg Köln hat hierfür ein geniales Tool entwickelt, um PAPs schnell und einfach zu erstellen.

Die schlicht gehaltene Oberfläche sorgt für eine einfache Bedienung und für ein effizientes Arbeiten.

Schnell können dann gewünschte PAPs erstellt werden und auch später geändert werden, denn der kostenlose PAP-Designer speichert die PAPs nicht nur als Bild ab, sondern auch als “*.pap” Datei, die jederzeit in den PAP-Designer eingeladen werden kann.

Auf der Homepage kann der PAP-Designer kostenlos zur freien Verwendung heruntergeladen werden.

- Zu der Homepage des PAP-Designers ->

VHPD Music Organizer

Wer kennt nicht das Problem, dass die Musikbibliothek immer weiter wächst und nicht wirklich darin eine Ordnung herrscht?

Der von VHPD und IT’s Real entwickelte VHPD Music Organizer sortiert die MP3-Dateien anhand ihres ID3 Tag ein eine einstellbare Pfadstruktur, die automatisch angelegt wird.

Es kann sogar problemlos in eine bereits erstelle Pfadstruktur weitere Musikinhalte in kürzester Zeit eingefügt werden.

Momentan bekannte Bugs:

• Mp3-Dateien mit beschädigten ID3-Tag bringen das Programm zum Absturz.
• GUI nicht vollständig übersetzt bei anderen Sprachen.
• Ähnliche ID3-Tag werden nicht zusammengebunden.

Derzeitige Version:

Alpha: F-002-1a.0.1-DE

Noch nicht im Public-Test

Derzeit mögliche Funktionen:

• MP3-Dateien mit richtigen ID3-Tag können richtig Sortiert werden
• Schnelles Auslesen der ID3-Tags
• Beschleunigtes Kopieren der Lieder in das gewünschte Verzeichnis

Einführung

MySQL ist ein DBMS (Datenbank Management System). Darunter kann man sich eine Anwendung vorstellen, die Informationen verwaltet und abgespeichert.

Normaler weiße können wir mit einem PC nur auf eine Datei zugreifen auf der Festplatte. Wenn wir aber nun ein Netzwerklaufwerk benutzen, dann kann nur ein Benutzer die Datei bearbeiten, der andere kann sie nur schreibgeschützt öffnen. Aus diesem Grund hat man sich ein System überlegt, welche die Daten verwaltet.

Ein Programm erhält vollen Zugriff auf die Datei, die auf der Festplatte gespeichert wurde und dieses Programm kann man mit Befehle ansprechen. Diese Befehle können dann den Inhalt ändern und ausgeben. Nun ist es mittels diesem “Serverprogramm” möglich, dass mehrere Benutzer auf die gleichen Daten bzw. Informationen zugreifen kann.

DBMS – Aufbau

Auf diesem Bild kann man nun klar erkennen, dass der Benutzer (CLIENT) nicht direkt auf die Datei (Datenbank – gelber Zylinder) zugreifen kann. Wie wir bereits wissen: Nur 1 Programm kann auf eine Datei zugreifen und sperrt somit den Zugriff von weiteren Benutzer oder Programmen.

Mittels den Anfragen (Query) erarbeitet das DBMS eine Antwort aufgrund der Datenbank, die wir innerhalb kurzer Zeit erhalten.

Das Netzwerk kann Internet, Intranet und ein lokaler Zugriffspunkt sein.

Beispiele

MySQL ist einer der am meist benutzten Datenbank Management Systeme im online Bereich. Die serverseitige interpretierte Skriptsprache PHP kann sehr gut mit MySQL zusammen arbeiten, daher verwenden Webseiten wie Google, e-Bay und yahoo ein DBMS. Selbst auf diesem Server läuft eine MySQL 4 Datenbank, die alle Einträge und Einstellungen darauf beinhaltet.

MySQL – Dort wo es verwendet wird!

Nun hatten wir schon einen kleinen Einblick, was MySQL ist und wie die Befehle in der Datenbank verarbeitet werden. Eine Menge Theorie, aber wofür brauchen wir das Ganze?

MySQL begegnen wir öfters als wir denken

Sei es auf E-Bay oder auf Google.de, überall stecken Datenbanken im Hintergrund, die unsere gewünschten Informationen anzeigen.

Bei E-Bay z. B. werden Datenbanken verwendet, um die alle möglichen Auktionen zu speichern und nur gewählte auf Wunsch anzeigen zu können.

Das Old-School Webseiten entwickeln ist ausgestorben. Statische Seiten gehören mehr oder weniger der Vergangenheit an, selbst diese Seite, auf der Du dich gerade befindest, funktioniert mittels einer MySQL 5.2 Datenbank. Die Datenbank beinhaltet von jedem Artikel den Inhalt mit allen Einstellungen. Im HTML-Bereich wird NUR das grundlegende Design bereitgestellt. Alles andere wird mittels PHP eingefügt aus den Informationen der Datenbank.

Der Vorteil

Mittels einer Änderung in der Datenbank, gilt dies für meine gesamte Webseite.

Durch das Dynamische erzeugen, kann ich somit mit wenigen Schritten, neue Unterseiten bzw. Artikel erstellen, ohne eine neue HTML-Datei anlegen zu müssen.

Anwendungsbereich neben Webseiten

Nicht nur Webseiten nutzen und schätzen die MySQL Datenbank, auch viele Programme verwenden diese.

Normalerweise werden in Programmen Dateien gespeichert, die Deine Informationen beinhaltet, aber oft kann es ja sein, dass diese Datei nicht nur du bearbeiten möchtest.

Wenn also mehrere Benutzer eine Datei bearbeiten wollen, dann gibt es einen Fehler. Durch eine Datenbank können mehrere Benutzer zur gleichen Zeit die Datenbank bearbeiten, solange sie nicht den gleichen Eintrag (ZELLE) bearbeiten.

Wie gehts weiter mit dem Tutorial?

Wir werden uns in den kommenden Tutorials anschauen, wie ein SQL-Befehl aufgebaut ist und wie Du damit dein Abfrageziel erreichen kannst.

MySQL – der einfache Einstieg

Datenbanken werden immer notwendiger, sei es für eine dynamische Webseite mit PHP oder in Anwendungen, die mit einer Datenbank zusammenarbeiten.

Eine etablierte Datenbankarchitektur ist SQL, genaugenommen ist SQL aber eher eine “Programmiersprache” mit der man Informationen aus der Datenbank filtern, bearbeiten, löschen und erstellen kann.

Von Sun gibt es MySQL, aber auch Microsoft hat eine SQL Datenbankserveranwendung namens MS SQL auf dem Markt gestellt.

Der grundlegende Aufbau einer MySQL Datenbank

Mittels eines Querys (SQL) wird eine Anfrage zur Datenbankengine gestellt und diese Verarbeitet die Information und gibt diese wieder zurück.

SQL-Befehlsschema

Hier ist ein Schema des vollen SQL-Befehls, jeder Schritt brauch Zeit, wobei nur 1. from und 5. select unbedingt benötigt werden. 2. where ist meistens auch verwendet, da man mit where filtert.

Eine schlanke Abfrage sorgt für schnelle Verarbeitung und sollte bevorzugt werden, des weiteren sollte man bei der From-Klausel sparsam mit Tabellen umgehen, da automatisch mit jeder Tabelle ein Kreuzprodukt erzeugt wird, was man nur mittels JOIN umgehen kann.

Kommendes Tutorial

Im kommenden Teil werden wir einfache SQL-Befehle entwickeln und erklären und dabei auf Fremdschlüssel und Primarykeys wertlegen.