Розроблення додатка – гра «Перший мільйон»

 

МІНІСТЕРСТВО  ОСВІТИ І НАУКИ,  МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ

НАЦІОНАЛЬНИЙ  ТРАНСПОРТНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ФАКУЛЬТЕТ ТРАНСПОРТНИХ ТА ІНФОРМАЦІЙНИХ ТЕХНОЛОГІЙ

КАФЕДРА ІНФОРМАЦІЙНИХ  СИСТЕМ І ТЕХНОЛОГІЙ

 

 

 

 

 

 

КУРСОВА РОБОТА

з дисципліни

"Крос-платформне  програмування"

на тему

"Розроблення  додатка – гра «Перший мільйон»"

 

 

Виконала:	студентка гр. КН-ІV-1  Плотнікова В. В.
Науковий керівник:	доц. Міронова В. Л.

 

 

 

 

 

 

Київ – 2013 

Зміст

Вступ 3

Розділ І. Аналіз предметної  області 4

Розділ ІІ. Теоретичні відомості 5

• Знайомство з Juce 5
• Візуальний редактор компонувань The Jucer 7

Розділ ІІІ. Створення додатку 14

• Розробка інтерфейсу 14
• Приклад реалізації роботи додатку 17

Висновок 22

Список використаних джерел 23

Додаток 1. Текст програми 24

 

Вступ

Дана курсова робота розроблена для дисципліни «Кросплатформне  програмування». Що ж таке крос-платформне програмування? Кросплатформне програмне  забезпечення – це ПЗ, працююче більш  ніж на одній апаратній платформі  і / або операційній системі. Типовим  прикладом є програмне забезпечення, призначене для роботи в операційних  системах Linux і Windows одночасно. [wikipedia.org]

Кросплатформенними можна  назвати більшість сучасних високорівневих мов програмування. Наприклад, C, С++, Free Pascal – кросплатформені мови на рівні компіляції, тобто для цих  мов є компілятори під різні  платформи.

Не менш важливі для  платформ стандартизовані виконавчі  бібліотеки. Зокрема, стандартом стала  бібліотека мови Сі. З великих кроссплатформенних бібліотек – Qt, GTK +, FLTK, STL, Boost, OpenGL, SDL, OpenAL, OpenCL та Juce. Саме про останню і  піде мова далі.

Juce – це відкритий кросплатформний інструментарій розробки ПЗ (фреймворк) для мови C + +, що використовується для розробки GUI додатків і плагинов. Мета Juce - дозволити компілювати один і той же вихідний текст у програми, однаково працюючі на Windows, Mac OS X і Linux (останні версії - також iPhone) платформах. Він підтримує різні середовища розробки і компілятори, такі як GCC, Xcode і Visual Studio.

Курсовий проект розроблений  в одному з додатків бібліотеки Juce – додаток Jucer, що використовується для візуального проектування і редагування графічних інтерфейсів. Jucer також може згенерувати C++ код, що реалізовує обрану структуру графічного інтерфейсу.

 

Розділ І. Аналіз предметної  області

Використовуючи кросплатформну бібліотеку Juce мови С++ треба створити платформно незалежний додаток гри  «Перший мільйон».

Перший мільйон — український  аналог однієї з найпопулярніших  телевізійних ігор у світі «Who Wants to Be a Millionaire?». Щоб виграти головний приз 1 мільйон гривень гравцеві необхідно правильно відповісти на 15 запитань зростальної складності та вартості. Кожне запитання має 4 варіанти відповіді, з яких лише один правильний. Складність запитань постійно збільшується. Час на роздуми над кожним питанням у гравця необмежений.

У даній курсовій буде розроблено більш простий варіант цієї гри, де буде 5 питань та виграш у 100 тисяч гривень. Для кожного питання також буде 4 варіанти відповіді і лише одна правильна. Якщо відповідь буде не вірною Ви одразу програєте.

В основному питання стосуються тематики комп’ютерних технологій. Для  правильних відповідей треба буде згадати  про різні мови в комп’ютерних технологіях та про основні технологічні визначення та поняття.

Для початку роботи потрібно сформувати декілька файлів таких як main.cpp, TApplication.срр, TMainForm.cpp та TThirdForm.cpp. А сам Jucer при роботі згенерує ще 2 файли – TCentralComponent.cpp та TThirdComponent.cpp.

Для створення такого додатку  в програмі Jucer збуде задіяно різні віджети та відредаговано їх властивості. Основними компонентами є Text Button (кнопка з текстом), Label (ярлик), Text Editor (поле введення). В них можна налаштувати колір та розмір самого компонента та шрифту, положення та відображення на формі.

 

Розділ ІІ. Теоретичні відомості

Знайомство з Juce

Бібліотека Juce (Jules Utility Class Extensions)  – це відкритий кросплатформний інструментарій розробки ПЗ (фреймворк) для мови C + +, що використовується для розробки GUI додатків і плагінов. З першого погляду - це ще один тулкіт на С++ з розряду «все в одному». Однак дизайн бібліотеки, використовувані методики програмування і видатний зовнішній вигляд віджетів роблять Juce виключно оригінальним рішенням.

Juce працює в Windows, GNU / Linux, MacOS X та iOS, причому підхід до забезпечення  платформ кардинально відрізняється  від прийнятого в Qt або wxWidgets. Juce не використовує «рідні» віджети  кожної конкретної платформи,  а малює абсолютно всі елементи  інтерфейсу самостійно, користуючись  тільки системними функціями  низького рівня (за замовчуванням  самостійно малюються навіть  рамки вікон, хоча можна перемикатися  на стандартні системні обрамлення). Навіть шрифти в Juce відображаються  за допомогою власного «движка». Це дозволяє досягти абсолютної  попиксельної ідентичності інтерфейсу  у всіх підтримуваних системах. Вся графіка і шрифти в Juce згладжуються за замовчуванням,  практично всі елементи інтерфейсу  малюються у векторному вигляді  і можуть вільно масштабуватися, віджети підтримують прозорість, градієнти, тіні, анімацію і фонову  графіку. Одним словом – віджети  Juce виглядають дуже привабливо.

Спочатку Juce створювався  для написання утиліт для роботи зі звуковими ефектами і активно  використовується для цих цілей  донині. У той же час він не є вузьким рішенням і підходить  для створення практично будь-яких додатків. Juce має деякий «нахил»  у бік Windows і MacOS Х – для Linux немає  бінарних пакетів і недоступні деякі  найбільш «просунуті» функції тулкіта, такі як створення плагінів для браузерів, проте всі базові можливості не залежать від платформи. Juce принципово не може емулювати зовнішній вигляд системних віджетів і не призначений для створення додатків, тісно інтегрованих в систему. Його головна «екологічна ніша» – створення оригінальних, вирізняються на загальному тлі програм, які практично не залежать від зовнішніх бібліотек.

У загальних рисах всю  функціональність Juce можна розбити 
на кілька категорій (вони достатньо умовні і не виділені в окремі модулі):

1. Core – контейнери (несумісні з STL), рядки з підтримкою Unicode, доступ до файлової системи, потоки вводу-виводу, багатопотоковість і синхронізація, сигнали, таймери, перетворення типів, математика і випадкові числа і т.д.
2. GUI – великий набір віджетів, підтримка тем, OpenGL, підтримка веб-камери, drag-and-drop, стандартні діалоги і т. д.
3. The Jucer – візуальний дизайнер інтерфейсу. Включає також редактор фонової графіки, градієнтів і геометричних примітивів. The Jucer генерує готовий вихідний код для візуальних компонентів на С.
4. Графіка – підтримка форматів JPEG, PNG, GIF і частково SVG, прозорість, субпіксельне згладжування, впровадження графіки у вигляді бінарних ресурсів, багатий набір векторних примітивів і градієнтів, незалежна від системи робота зі шрифтами.
5. Звук – класи для прозорої роботи з різними звуковими серверами в усіх системах, підтримка форматів WAV, AIFF, FLAC і Ogg Vorbis, багатий набір звукових фільтрів, ефектів генераторів, конвертерів і плагінів. Повна підтримка Midi.
6. Мережа – стандартні потоки працюють з протоколами HTTP 
   і FTP, низькорівневі сокети, абстрактна комунікація 
   між процесами. Крім того, підтримуються різні алгоритми шифрування, мається вбудований Zip-декомпрессор і т.п.

 

Візуальний редактор компонувань The Jucer

Розміщувати компоненти вікна  вручну – справа невдячна. На щастя, всю чорну роботу можна покласти на Jucer, який є візуальним редактором інтерфейсу. Запустимо його і виберемо File → New component. 
Назвемо клас нового компонента MyMainComponent. Інші параметри необов'язково чіпати, але при необхідності можна задати батьківський клас, ініціалізацію полів в конструкторі і попросити Jucer згенерувати додаткові методи для реакції на різноманітні події. Перейдемо на вкладку 
«Subcomponents» - це і є візуальний редактор, який допомагає розміщувати різні віджети. Контекстне меню дозволяє вставляти стандартні віджети або будь користувальницькі компоненти. Додамо на форму два поля введення і кнопку (див. рис.2.1).

Рис.2.1. Створення нового компонента в The Jucer

При виділенні компонента праворуч відкривається панель його властивостей. Всі вони інтуїтивно зрозумілі, крім властивостей x, y, width і height, які задають геометрію віджета. Поруч з ними є кнопки Mode, які  відривають меню режиму розміщення.

Тут потрібно зробити невеличкий відступ. У Juce немає «гумовою» компонування за допомогою сайзеров, як в GTK + або Qt. Замість цього положення віджета  можна визначати в абсолютних величинах або щодо будь-якого  іншого елемента керування. Логіка такого розміщення на перший погляд досить заплутана, але після декількох хвилин експериментування  все стає на свої місця.

Наприклад, спробуємо зробити  так, щоб кнопка завжди знаходилася  праворуч і мала фіксовану ширину, а поля введення розтягувалися по ширині разом з вікном. Встановлюємо режим властивості x для кнопки Аbsolute distance from right of parent і переміщаємо її до правого краю вікна. Тепер кнопка прив'язана до правої кромці вікна. Її ширина за замовчуванням встановлена ​​в режим Absolute width, тобто вона зберігає ті розміри, які ми її поставили.

Займемося першим полем вводу. За замовчуванням його положення  відраховується від лівого краю вікна (Аbsolute distance from left of parent), що нам і потрібно, а ось ширина повинна бути не фіксованою, а залежною від ширини вікна. Встановимо режим поля width в Substracted from width of parent і розтягнемо поле так, щоб залишився лише невеликий зазор до кнопки. Тепер відстані до лівого і правого краю вікна зафіксовані, а ширина змінюється разом з вікном. Оскільки ширина кнопки фіксована, то все працює як треба і віджети не налазять один на одного.

Для другого поля введення можна вчинити так само, а можна  встановити режим для width в Relative to textEditor, потім Percentage of width of textEditor і задати значення 100%. Тепер ширина другого поля завжди дорівнює ширині першого.

Виконавши View → Test Component, можна  побачити нашу компоновку в дії і  переконатися, що все працює як було задумано.

Вибравши File → Save as, зберігаємо компонент. The Jucer генерує файли .h і .cpp для класу MyMainComponent.

Файл MyMainComponent.cpp можна відкрити в The Jucer повторно, при цьому завантажиться  створена компоновка. Це досягається  включенням у вихідний код спеціальних  коментарів, які розпізнаються програмою  і містять всі необхідні метадані. Подивившись на згенерований код (це легко зробити на вкладці Code preview) легко переконатися, що написати щось подібне вручну було б вкрай утомливо. Основна «магія» укладена в методі resized (), який викликається при зміні розмірів вікна і потрібним чином вибудовує всі віджети.

У створеному коді у всіх «стратегічних» місцях вставлені блоки такого типу:

//[UserPaint] Add your own custom painting code here.. //[/UserPaint]

 

Між такими коментарями (і тільки там!) Можна вставляти будь-який користувацький код. Будь-які зміни в інших місцях будуть втрачені при наступному збереженні файлу в Jucer.

У Juce використовується ідеологія  – ієрархія віджетів відповідає ієрархічній  вкладеності їх класів в коді, а  не встановлюється вручну призначенням «батька», як, наприклад, в Qt. Всі віджети  компонента рівноправні і знаходяться  на одному рівні ієрархії. Якщо помістити  на форму, наприклад, компонент GroupComponent, то віджети, поміщені всередину його рамки, не стануть його нащадками. Їхнє становище доведеться відредагувати  вручну, встановлюючи режим Relative to groupComponent. Якщо використовується, наприклад, TabbedComponent, то кожна його вкладка – це незалежний компонент, який потрібно «намалювати» окремо. Властивість Content type кожної вкладки дозволяє вибрати цей компонент по імені або вставити з файлу, попередньо створеного в Jucer. При вставці з файлу компонент відразу відображається на формі, однак редагувати його «на льоту» не можна (це підкреслюється білим фоном без спрямовуючої сітки, див. рис.2.2). На щастя, в Jucer можна відкривати декілька компонувань одночасно. Якщо змінити і зберегти вкладену компоновку, то результат відразу ж буде видно у всіх інших компонуваннях, куди вона входить.

Рис.2.2. Робота з вкладеними компонуваннями в The Jucer

Редактор компонувань  в The Jucer страждає від загальної проблеми 
багатьох тулкіта – відсутність сайзеров і «гумових» компонувань. Чому проста і елегантна ідея сайзеров так непопулярна у творців «альтернативних» тулкіта, абсолютно незрозуміло. І U, і Juce використовують складну і громіздку систему логічного позиціонування, проте наявність прекрасного візуального редактора дещо згладжує недоліки такого підходу в Juce. Можливість вказівки відносної відстані від інших віджетів дозволяє відносно легко створювати компоновки аналогічні звичайним і табличним сайзерам, проте повністю замінити їх вона не може. Попробуйте, наприклад, розташувати по горизонталі три віджету, які повинні міняти ширину в пропорції 1:2:3 при розтягуванні вікна не налезая один на одного!

На щастя, щось подібне  сайзерам в Juce таки є. Клас StretchableLayoutManager є по суті дуже незграбним лінійним сайзером. Метод layOutComponents цього класу приймає масив покажчиків на віджети і впорядковує їх згідно з раніше заданим мінімальним, максимальним і віддається перевага розмірам: