C++ グラフィックス プログラミング: リアルタイムの対話性の実現

C++ グラフィックス プログラミングでリアルタイムの対話性を実現するには、主に 2 つのテクニックがあります: イベント処理: ライブラリ (SFML など) を使用して、マウスの動きやキーボードの押下などのユーザー入力を検出して応答します。ループ: 特定の条件が満たされるまで、コードのブロックを継続的に実行し、ゲームの状態を更新し、グラフィックを描画し、入力を処理します。実用的なケース: スネーク ゲーム: イベント処理に SFML を使用し、スネークの体の位置を更新し、衝突を確認し、グラフィックスを描画するループによって、スネーク ゲームでリアルタイムのインタラクティブ性を実現します。

C++ によるグラフィックス プログラミング: リアルタイムの対話性の実現

はじめに

リアルタイムの対話性は、ユーザーがアプリケーションに表示されるオブジェクトを制御および操作できるようにするグラフィック アプリケーションの重要な側面です。 C++ では、イベント処理やループなど、さまざまな手法を使用してリアルタイムの対話性を実現できます。

イベント処理

イベント処理は、ユーザー入力 (マウスの動き、キーボードの押下など) を検出して応答するテクノロジーです。 C++ では、イベント処理に SFML (Simple and Intuitive Media Library) などのライブラリを使用できます。

コード例:

#include <SFML/Graphics.hpp>

int main()
{
    sf::RenderWindow window(sf::VideoMode(800, 600), "实时交互性");

    while (window.isOpen())
    {
        sf::Event event;
        while (window.pollEvent(event))
        {
            if (event.type == sf::Event::Closed)
                window.close();
            else if (event.type == sf::Event::MouseButtonPressed)
                std::cout << "鼠标按下了" << std::endl;
        }

        window.clear();
        // 绘制图形...
        window.display();
    }
}

ループ

ループとは、特定の条件が満たされるまで実行を続けるコードのブロックです。グラフィックス アプリケーションでは、ゲームの状態を更新し、グラフィックスを描画し、入力に応答するためにループが使用されます。

コード例:

#include <iostream>
#include <thread>

using namespace std;

int main()
{
    bool running = true;

    while (running)
    {
        // 游戏状态更新...
        // 绘制图形...

        // 处理输入
        char input;
        cin >> input;

        if (input == 'q')
            running = false;
    }
}

実際のケース

以下は、イベント処理にSFMLを使用するリアルタイム対話型C++グラフィックスアプリケーションの例です:

スネークゲーム

スネークは古典的な貪欲ですゲーム ヘビを食べるゲームでは、プレイヤーはヘビを操作して迷路の中で食べ物を食べます。 C++ と SFML を使用して、スネーク ゲームの単純なバージョンを実装できます:

#include <SFML/Graphics.hpp>

const int GRID_SIZE = 20;

int main()
{
    sf::RenderWindow window(sf::VideoMode(800, 600), "贪吃蛇");

    // 初始化蛇的身体
    std::vector<sf::RectangleShape> snake;
    snake.emplace_back(sf::RectangleShape(sf::Vector2f(GRID_SIZE, GRID_SIZE)));
    snake[0].setPosition(GRID_SIZE, GRID_SIZE);

    // 初始化食物
    sf::RectangleShape food(sf::Vector2f(GRID_SIZE, GRID_SIZE));
    food.setPosition(rand() % (800 / GRID_SIZE) * GRID_SIZE, rand() % (600 / GRID_SIZE) * GRID_SIZE);

    sf::Clock clock;
    sf::Time timeSinceLastUpdate = sf::Time::Zero;
    sf::Time timePerFrame = sf::seconds(1 / 60.0f);

    bool running = true;
    sf::Vector2i direction = sf::Vector2i(0, 0);

    while (running)
    {
        sf::Event event;
        while (window.pollEvent(event))
        {
            if (event.type == sf::Event::Closed)
                running = false;
            else if (event.type == sf::Event::KeyPressed)
            {
                if (event.key.code == sf::Keyboard::Up)
                    direction = sf::Vector2i(0, -1);
                else if (event.key.code == sf::Keyboard::Down)
                    direction = sf::Vector2i(0, 1);
                else if (event.key.code == sf::Keyboard::Left)
                    direction = sf::Vector2i(-1, 0);
                else if (event.key.code == sf::Keyboard::Right)
                    direction = sf::Vector2i(1, 0);
            }
        }

        timeSinceLastUpdate += clock.restart();

        if (timeSinceLastUpdate >= timePerFrame)
        {
            // 更新游戏状态
            sf::Vector2i newPosition = snake.front().getPosition() + (direction * GRID_SIZE);

            // 检查边界碰撞
            if (newPosition.x < 0 || newPosition.x >= 800 || newPosition.y < 0 || newPosition.y >= 600)
                running = false;

            // 检查自身碰撞
            for (size_t i = 1; i < snake.size(); i++)
            {
                if (newPosition == snake[i].getPosition())
                    running = false;
            }

            // 检查食物碰撞
            if (newPosition == food.getPosition())
            {
                snake.emplace_back(sf::RectangleShape(sf::Vector2f(GRID_SIZE, GRID_SIZE)));
                snake.back().setPosition(newPosition);

                food.setPosition(rand() % (800 / GRID_SIZE) * GRID_SIZE, rand() % (600 / GRID_SIZE) * GRID_SIZE);
            }
            else
            {
                snake.emplace_back(sf::RectangleShape(sf::Vector2f(GRID_SIZE, GRID_SIZE)));
                snake.back().setPosition(newPosition);

                snake.erase(snake.begin());
            }

            // 绘制图形
            window.clear();

            for (auto& rect : snake)
                window.draw(rect);

            window.draw(food);

            window.display();

            timeSinceLastUpdate = sf::Time::Zero;
        }
    }
}

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