Исходный код примера игры Donuts3D из DirectX SDK 8.1 на Delphi 6-7

===============================================
Donuts3D (версия 13.07.2007)
===============================================
автор конверсии на Delphi 6-7: Синицин А.С.
дата публикации: 15.07.2007

Введение

Вашему вниманию предлагается исходный код примера игры Donuts3D взятый из DirectX SDK 8.1 (написан на C++) и конвертированный на Delphi 6-7 с использованием библиотеки с ОБЩИМ КОДОМ.

Пример игры служит хорошей технологической основой с которой можно начать разработку собственного игрового проекта Delphi DirectX 8.1.

Системные требования

- Наличие среды Delphi 6, 7 или выше для компиляции исходного кода, наличие среды MSVS 7, 2003 или выше для редактирования и компиляции ресурсного файла *.res;

- Операционная система Windows 98SE/2000/XP sp2 или выше с установленным DirectX 8.1 или выше;

- минимум ПК уровня Pentium II с тактовой частотой 300 МНz или выше, RAM 32 Mb и выше, 4-8 Mb Video RAM и выше, DirectX-совместимая звуковая карта, мышь.

- Рекомендуется наличие DirectX SDK 8.1 или выше (для изучения DirectX);

- Терпение, старание и желание создавать компьютерные игры.

Особенности примера

Особенности кода

- Программный код на Delphi 6-7, WinAPI без использования VCL, загрузка формы из файла-ресурсов *.res сгенерированного в MSVS 7, 2003 и выше.

- для компиляции необходима библиотека с ОБЩИМ КОДОМ на Delphi 6-7 (содержит заголовки Direct3D8.pas, D3DX8, DirectInput8, DirectSound8, DirectMusic8, D3D Utils, SXModPlayer2 и т.д.);

Особенности игры

- управление от клавиатуры, мыши (DX8_DIUtil8.pas);

- 3D-камера с 3мя видами: со стороны, от третьего лица, от первого лица;

- воспроизведение звуков (DMUtil.pas);

- загрузка медиа-файлов из внешних файлов/из ресурсов внутри EXE-файла;

- анимация 2D спрайтов, представление их в сцене в виде 3D-объектов (за счет billboarding);

- вывод заставки на поверхность окна средствами WinAPI, гашение экрана, 4 вида оружия, 11 видов кораблей, столкновения, взрывы, ограничение движения по карте и многое другое.

Исходный код содержит:

- Демонстрацию того, как конвертировать исходники C++ из DX SDK на Delphi;

- Шаблон того, как начать создание собственного игрового проекта Delphi DirectX 8.1;

- Реализацию и заголовочные файлы на объектном Паскале (библиотека с ОБЩИМ КОДОМ).

Путеводитель по исходному коду

Вступление

Кого-то из нас мучают вопросы: Можно ли научиться создавать компьютерные игры? Можно ли писать их не на C++, а каком-то другом языке?

Ответом служит данный пример. Во-первых, сама идеология DirectX рассчитана на любой язык программирования (любую среду разработки), но так уж исторически сложилось, что основная база написания самого DirectX и DirectX-приложений - это C++ ориентированная среда. Ближайшим средством разработки является конечно же MSVS (Microsoft Visual Studio). Однако существуют и другие среды, например, такие как C++ Builder и Delphi компании Borland.

Замечу сразу, что я, как автор данного примера не буду спорить о том, какая из сред разработки лучше или хуже и чем. Рассмотрение этого вопроса оставляю Вам - читателям этих материалов. Скажу лишь, что для меня ситуация сложилась таким образом, что выбор пал на Delphi. Несомненно знание С++ никоим образом Вам не помешает, а только лишь поможет! Если Вы еще не решили с чего начинать, что смело начинайте с C++ и MSVS! Однако если все-таки, по каким-то причинам, Вам всё же ближе Delphi... Начнём!

Особенности написания кода

Для работы с интерфейсами DirectX Вам понадобятся объявления типов и COM-классов DirectX. К счастью, в Интернет можно найти заголовочные файлы переписанные на Delphi. Кроме того, они служат примером того, как конвертировать C++ заголовки на Delphi. Эта информация и эти навыки Вам тоже рано или поздно понадобятся, особенно если Вы планируете плотно засесть за Delphi DirectX. DirectX постоянно обновляется. После выхода такой, ставшей практически стандартом де-факто платформы как DirectX 8.1 сразу же последовали DirectX9, DirectX9c. На подходе уже DirectX10, который Вы сможете применять в Windows Vista. Поэтому переход на эти платформы потребует от Вас новых конверсий на Delphi. Есть конечно и OpenGL... Но, опять таки, я не являюсь специалистом по OpenGL. За всеми технологиями сразу не угонишься. Кроме того и сама среда Delphi тоже постоянно обновляется - Delphi 9, Delphi 2005 ... Это тоже требует постоянных обновлений кода.

Остановившись пока на чем-то одном, чтобы развивать свои навыки не вширь, а вглубь выберем Delphi 6 - 7 и DirectX 8.1 и возьмем пример игры Donuts3D. Работа с DirectX потребует от Вас, независимо от того, на чем Вы будете писать (на С++ или Delphi), умения писать приложения WinAPI без использования кода подключаемых библиотек, таких как MFC, VCL. Конечно же использование MFC (на С++) или VCL (на Delphi) использовать Вам никто не запрещает, более того, на каком-то этапе Вам это обязательно потребуется как технология или как пример ее реализации. Однако без знания WinAPI двигаться дальше просто не имеет смысла, т.к. DirectX это COM-технология, а использование COM - это WinAPI и ... Delphi. Delphi и VCL тоже построены на принципах COM - т.е. Component Object Model.

Как написать WinAPI

Запускаем Delphi 6-7;

Создаем новый проект -
File > New > Application

Т.к. мы будем писать WinAPI приложение (без использования VCL), то нам необходимо избавиться
от всего лишнего, что было автоматически создано Delphi -
пунктом меню Project > Remove from Project удаляем из проекта модуль Unit1 с формой окна приложения.
В ответ на вопрос Remove ... ? отвечаем Yes.

Теперь нужно открыть модуль файла проекта (по-умолчанию Project1.dpr) и отредактировать его содержимое. Для открытия его нажмите комбинацию Ctrl+F12 и выберите из списка Project1. Этого же
можно добиться выбором пункта меню View > Units.

Сначала сохраним проект в файле под нужным нам именем - File > Save Project As и указываем требуемую папку и имя, в нашем случае, Donuts3D, для файла проекта.

Используя MSVS открываем оригинальный C++ проект и компилируем его для создания скомпилированного файла ресурсов, в нашем случае - donuts.res

Теперь возвращаемся к Delphi

Итак, содержимое файла Donuts3D.dpr нужно отредактировать следующим образом -
---------------------
uses
Windows,
donutsU in 'donutsU.pas';

{$R donuts.res}

var
hPrevInst: LongWord;
begin
hPrevInst := 0;
{$WARN SYMBOL_PLATFORM OFF}
ExitCode := WinMain(HInstance, hPrevInst, CmdLine, CmdShow);
{$WARN SYMBOL_PLATFORM ON}
end.
-----------------------
Где donutsU - это модуль, который нужно добавить командой File > New > Unit и сохранить
под именем donutsU.pas в папке Delphi-проекта Donuts3D

Теперь нужно настроить Ваш проект для использования папки с ОБЩИМ КОДОМ.
Предположим, что папка с ОБЩИМ КОДОМ называется common и находится на 2 уровня
выше, чем папка Donuts3D, т.е. относительные пути из папки Donuts3D к папке с ОБЩИМ КОДОМ
запишутся следующим образом -
..\..\common
..\..\common\Borland_D6-7

Чтобы задать эти пути, как используемые Вашим проектом дайте команду -
Project > Options > Directories/Conditionals > Search Path > ... и добавьте эти пути кнопкой Add.
Если Delphi не подсветит пути серым (как недоступные), значит Вы сделали настройку правильно,
в противном случае - Вы где-то напутали с указанием пути. Можно задать и абсолютные пути,
но они менее универсальны.

Остается сохранить измененные параметры проекта - File > Save All.

Далее Вам остается только заниматься конверсией и написанием кода внутри файла donutsU.pas,
создавать и добавлять необходимые новые модули и писать их содержимое, а также добавлять их
использование в секцию uses интерфейсной части модуля donutsU.pas или других модулей.

Но всё это Вы уже найдете внутри готовых исходников данного проекта, которые уже созданы автором
для Вас.

Поясним схему. WinMain - это головная процедура, с которой начинается выполнение любой программы. Она может называться как угодно, потому что ее вызов происходит не по имени, а по точке входа в программу, однако, традиционно ее называют WinMain. Данная процедура вызывается в модуле проекта *.dpr (см. исходный код). В свою очередь, процедура WinMain содержит вызовы всех остальных функций - разворачивающих структуру приложения.

Create_ - функция начальной инициализации окна приложения;

OneTimeSceneInit - функция, содержащая вызовы других функций, отвечающих за инициализацию DirectX-объектов приложения - CreateInputObjects (объекты управления приложением через интерфейс IDirectInput), CreateSoundObjects (инициализация звука и музыки, загрузка необходимых файлов), CreateDisplayObjects (инициализация объектов Direct3D-сцены, загрузка необходимых моделей, текстур), ConstructMenus (специфичная для примера Donuts3D функция, отвечающая за инициализацию специфических объектов экранного меню приложения), AsAppState_LoadSplash - это не функция, а тип состояния приложения Donuts3D, который устанавливается по окончании выполнения функции OneTimeSceneInit (специфичный для данного примера).

WndProc - оконная процедура приложения. Она называется процедурой обратного вызова, т.к. вызывается не самим приложением, а операционной системой, которая направляет поток сообщений, предназначенных данному приложению путем вызова этой функции. Из этой процедуры происходит вызов функции обработки сообщений приложения - MsgProc. Процедура WndProc - этот как раз отражение структуры функционирования типового WinAPI-приложения, управляемого потоком сообщений (событий). Как и положено в основу идеологии данной схемы - большую часть времени получает управление операционная система. При возникновении событий, направленных приложению, находящемуся в фокусе, ему направляются сообщения и оно обрабатывает их. Особенностью DirectX-приложений по сравнению с чистыми WinAPI-приложениями, является то, что окончив обработку поступивших сообщений приложение продолжает функционировать в цикле Idle Time (т.е. во время бездействия приложения) - происходит выполнение наиболее ресурсо-емких операций - отрисовка 3D-сцены, все остальное время приложение открыто для принятия сообщений (действий со стороны пользователя). Пример реализации этого вы найдете в функции Run примера Donuts3D.

Run - запуск цикла обработки сообщений. Цикл не завершается пока функционирует приложение.

Во время Idle Time (бездействие - отсутствие действий со стороны пользователя) происходит вызов функций FrameMove и Render отвечающих за формирование анимации и отрисовку готового кадра соответственно. Как это происходит - см. исходный код функция Run.