开题报告基于windows平台DirectX视频加速技术的坦克大战游戏设计与实现.doc

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1、毕业设计（论文）开题报告题 目：基于windows平台DirectX视频加 速技术的坦克大战游戏设计与实现 学 院： 专业名称： 班级学号： 学生姓名： 指导教师： 填 表 日 期 2013 年 11 月 25 日一、 选题依据、目的和意义DirectX是由微软公司创建的多媒体编程接口。由C+编程语言实现，遵循COM。从字面意义上说，Direct就是直接的意思，而后边的X则代表了很多的意思，从这一点上可以看出DirectX的出现就是为了为众多软件提供直接服务的。DirectX被广泛使用于Microsoft Windows、Microsoft XBOX、Microsoft XBOX 360和Mi

2、crosoft XBOX ONE电子游戏开发，并且只能支持这些平台。最新版本为DirectX 11.2，创建在最新的Windows 8.1上。Microsoft DirectX旨在使基于Windows 的计算机成为运行和显示具有丰富多媒体元素（例如全色图形、视频、3D 动画和丰富音频）的应用程序的理想平台。DirectX 包括安全和性能更新程序，以及许多涵盖所有技术的新功能。应用程序可以通过使用DirectX API 来访问这些新功能。DirectX加强3D图形和声音效果，并提供设计人员一个共同的硬件驱动标准，让游戏开发者不必为每一品牌的硬件来写不同的驱动程序，也降低了用户安装及设置硬件的复杂

3、度。DirectX最主要的目的之一是促进在Windows操作系统上的游戏和多媒体应用程序的发展。在DirectX出现以前，主要开发平台是MS-DOS，开发者为了使他们的程序能够适应各种各样的硬件设备而绞尽脑汁。自从有了DirectX，开发者便可以获益于Windows平台的设备无关性，而又不失去直接访问硬件的特性。DirectX的主要目的就是提供像MS-DOS一样简洁的访问硬件的能力，来实现并且提高基于MS-DOS平台应用软件的运行效果，并且为个人电脑硬件的革新扫除障碍。 另一方面，DirectX是为了在当前或今后的计算机操作系统上提供给基于Windows平台的应用程序以高表现力、实时的访问硬件

4、的能力。DirectX在硬件设备和应用程序之间提供了一套完整一致的接口，以减少在安装和配置时的复杂程度，并且可以最大限度地利用硬件的优秀特性。通过使用DirectX所提供的接口，软件开发者可以尽情地利用硬件所带来的高性能，而不用烦恼于那些复杂而又多变的硬件执行细节。 DirectX的另外一个重要目的是给硬件厂商提供开发策略，他们可以从高性能程序的开发者和独立的硬件供应商（independent hardware vendors，IHVs）那里得到反馈。所以，在DirectX程序员参考书中有时可能会提供那些还不存在的硬件加速设备的技术细节。在很多时候，软件可以模拟这些特性，在另一些情况下，软件根

5、据硬件的指标判断出其特性，并且可以忽略那些硬件并不支持的性能。1二、国内外研究现状及发展趋势2.1国外现状及发展趋势DirectX 作为一个用于多媒体应用程序和硬件增强的编程环境，它是微软为了将其Windows 建设成适应各种多媒体的最好平台而开发设计的。DirectX 目前已经成为微软自身 SDK 的一部分，Windows98、Me、2K、XP、2003 内都集成了 DirectX，表明它已经成为了操作系统的一部分。在 DirectX 出现之前，硬件制造商设计一个全新的多媒体产品后， 必须考虑到它可以搭配其他的硬件设备一起使用，所以在编写驱动程序的时候就要对市面上林林总总的各式硬件产品进行全

6、面的汇总调查，然后再将这些硬件特性与自己的产品融合到一起，因此编写一个驱动程序非常麻烦，而且没准在使用的时候还会出现硬件不兼容的情况。但是DirectX 的出现就彻底改变了这一局面，因为它拥有一个硬件抽象层，简单的说就是可以直接让游戏、软件程序和硬件来进行数据传输，从而改变了硬件之间兼容性的问题。当前，DirectX 平台所依赖的渲染管道构架已经取得了重大发展。最近5 年中，随着从固定管道到可编程管道的过渡，发生了许多戏剧性的变化。虽然变化的进程很快，但每一步都反映出了设计者在通用性、性能以及成本上所做出的进步。2 2.2国内现状及发展趋势游戏的开发在我国属于新兴的一个产业起步较晚发展较快普遍

7、存在着缺乏对新技术的实现和研发创新的周期较长等情况产品的开发与国内市场需求还有很大的距离继而引发了一系列的问题使国产游戏无法适应市场的需要解决这些问题不仅对游戏开发的各个环节提出了更高的要求也对游戏本身相关的理论研究、系统结构、框架支持和各种技术提出了更高的要求。近年来随着图形学领域的飞速发展以及各大游戏引擎厂商推出的更为复杂全面的引擎框架游戏开发已经开始着重于实时真实感渲染、逼真环境效果和游戏特殊效果的实现上所开发的游戏主要立足于三维空间环境并将游戏特效作为其中的一个主要研究方向。处于发展期的中国游戏产业在高速成长的同时也面临诸多问题产业政策配套体系、原创力量薄弱、传播渠道不通畅、产业链不完

8、整及人才不足等都限制了中国游戏产业的发展。在技术层面自主研发的游戏项目始终存在着许多无法克服的问题和瓶颈在实时性、渲染效果、特技效果等方面一直没有形成可以与国外抗衡的力量。大部分技术仅有理论的依托却无法实际实现到开发中。据统计中国市场大部分的网络游戏来自韩国而传统单机版游戏市场更是被欧美老牌游戏厂商牢牢占据着。提升本土游戏研发能力力争掌握核心技术已经成为中国游戏产业的当务之急。因此对游戏各种技术的研究和开发具有较高的现实意义。我国虚拟技术的发展实现已有四十年的历史尤其在七五以来的十多年中通过边建边用以及上级领导的重视此类技术得到了飞速发展。然而这类技术的研究开始仅局限于仿真系统战场环境模拟器等

9、高端的科研领域中只是近年来随着市场经济的推动和游戏行业的开展才在民用级的实现领域里有所研究属于刚刚起步阶段。3三、研究的主要内容及实验方案3.1、毕业设计的主要研究内容DirectX是一种基于COM（Component Object Model，组件对象模型）的系统，它既不属于驱动程序层，也不属于应用层。DirectX的主要设计目标是在提供某种设备独立性的同时获取高速度，为此微软公司为DirectX设计了如图所示的体系结构。其中：l HAL = Hardware Abstract Layer（硬件抽象层）负责检测本机的硬件功能，并以一种独立于设备的方式提供这些功能；HEL = Hardware

10、 Emulation Layer（硬件模拟层）负责提供DirectX功能中本机硬件不支持部分的模拟实现。4但是从8.0版起，DirectX就不再提供硬件模拟层HEL模块了，需要开发商、第三方或自己来编写一个PSD（Pluggable Software Device可插式软件设备）连到DirectX提供的HEL接口上，称之为参考设备。但是现在很少有这样的PSD可用，因此新版本的DirectX是严重依赖于硬件的。5 3.2、实验方案本次坦克大战的游戏设计是在Windows下基于DirectX视频加速技术，使用C+编程语言和面向对象程序设计思想设计与实现的。通过Windows应用程序对游戏进行显示，

11、运行和实际操作。1.使用VS2010 + DirectX SDK的开发环境。2.用C+编程语言和面向对象程序设计思想实现游戏逻辑和算法。3.在DirectX SDK 的支持下实现图像效果和视频加速。四、目标，主要特色及工作进度4.1目标：实现在Windows下基于DirectX视频加速技术的坦克大战游戏，包括菜单选项和游戏体两大部分。4.2主要特色：利用C+编程语言和面向对象编程思想实现在Windows下基于DirectX视频加速技术的坦克大战游戏。1.对DirectX视频加速技术的使用。2.实现图像数据的高效处理算法的实现。3.实现游戏AI所需要的算法。4.实现图片的友好的显示、高效的处理操

12、作。4.3工作进度：第一阶段：论文开题阶段 2013.11.252013.12.03 主要完成开题报告，确定毕业设计研究题目和方向。第二阶段：需求分析阶段 2013.12.042013.12.10 完成项目中需求阶段。第三阶段：概要设计阶段 2013.12.112013.12.18 完成项目概要设计阶段。第四阶段：详细设计阶段 2013.12.192013.12.29 完成项目详细设计阶段。第五阶段：中期检查 2013.12.302014.01.5 完成中期检查报告。第六阶段：代码实现及测试阶段 2014.01.62014.01.20 完成项目编码及测试阶段。第七阶段：完成系统，备齐相关文档，制作答辩PPT并做好答辩的准备五、 主要参考文献1 百度百科-DirectX2 DirectX编程简介-人间天堂-博客频道-CSDN.NET3 DirectX的发展历史_Johnson_新浪博客4 Frank Luna DirectX 9 3D游戏设计入门 20035 王德才 精通DirectX.3D图形与动画程序设计 人民邮电出版社 2007.5