курсовая работа — Программирование игрового приложения «Мозаика»

курсовая работа — основная тема материала.

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «КУБАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ И.Т. ТРУБИЛИНА»

Факультет прикладной информатики
Кафедра системного анализа и обработки информации

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине «Алгоритмизация и программирование»
на тему «Программирование игрового приложения «Мозаика»»

Направление подготовки 09.03.03 «Прикладная информатика»
Направленность «Менеджмент проектов в области информационных технологий, создание и поддержка информационных систем»

Выполнил:
Цернант Виталий Сергеевич
группа ПИ2401

Руководитель:
к.пед.н., доцент
_______________ Крамаренко Т.А.

Дата защиты_____________

Оценка_____________

_______________ Крамаренко Т.А.

Краснодар 2025

РЕФЕРАТ

44 с., 2 табл., 13 рис., 2 прил.

МОЗАИКА.

Целью работы является разработка игрового приложения «Мозаика» на языке программирования С++.

Объект исследования – разработка игрового приложения «Мозаика» для платформы Windows.

Предмет исследования – объектно-ориентированные средства языка программирования С++ для реализации игрового приложения.

Разработанное приложение позволяет развивать логическое мышление, внимание и память, путем решения головоломки.

СОДЕРЖАНИЕ

• ВВЕДЕНИЕ 4
• 1 ОПИСАНИЕ ПРЕДМЕТНОЙ ОБЛАСТИ 5
• 1.1 Общая характеристика предметной области 5
• 1.2 Выбор инструментальных средств разработки 5
• 1.3 Постановка задачи 6
• 2 ТЕХНОЛОГИЯ РАЗРАБОТКИ ПРИЛОЖЕНИЯ 9
• 2.1 Алгоритм решения 9
• 2.2 Описание интерфейса приложения 10
• 2.3 Описание программы 11
• 2.4 Результаты работы программы 15
• 3 РУКОВОДСТВО ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ 21
• ЗАКЛЮЧЕНИЕ 25
• СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 26
• ПРИЛОЖЕНИЯ 27

ВВЕДЕНИЕ

В современном мире компьютерные игры стали неотъемлемой части в бытовой жизни человека. Есть много разных игр от простых, которые нужны для хорошего проведения времени, до самых сложных, по которым проводятся мировые соревнования с миллионными призовыми фондами. В случае данной работы и простой игры «Мозаика», она нужна для развития логического мышления, внимания и памяти, насколько сильно будет это всё развиваться будет зависеть от сложности самой игры. Разработка такого приложения актуальна для изучения принципов объектно-ориентированного программирования (ООП), понимания работы с графикой, алгоритмов решения подобных задач и обработки событий в средах разработки. Данная работа наглядно демонстрирует все вышеперечисленные технологии.

Объектом исследования этой курсовой работы стала разработка игрового приложения.

Предметом же исследования стало понимание работы с средствами создания графического интерфейса и алгоритмы обработки взаимодействия пользователя с игровыми элементами на языке С++.

Целью стала разработка игры «Пазлы» с функциональным интерфейсом, включая загрузку пользовательского изображения, таймера, подсказки и управление игровым процессом, с использованием принципов ООП.

В данной пояснительной записке будут разбираться следующие пункты:

• Описание предметной области
• Выбор инструментов для решения задачи
• Постановка задачи
• Алгоритм решения
• Описание программы

1 ОПИСАНИЕ ПРЕДМЕТНОЙ ОБЛАСТИ

Общая характеристика предметной области

Разработанная программа представляет собой игру-пазл для операционной системы Windows, созданную с использованием языка С++ и библиотек WinForms. Эта игра относиться к логическим головоломкам и предназначена для развития пространственного мышления, внимания, логике и терпеливости пользователя.

Ключевыми особенностями могу выделить: игровую механику, которая имеет классический принцип «пятнашек» с перемещением элементов кликом мыши; динамическую генерацию пазлов в случайном порядке из загруженных фотографий-картинок пользователя; алгоритм решения данной работы; таймер с отсчетом времени сборки; 2 подсказок в виде готового результата и счётчика элементов; интерактивное меню управления с кнопками взаимодействия с программой.

Выбор инструментальных средств разработки

Основным критерием выбора инструментов для разработки стало быстрота работы программы, так как такие игры как пятнашки-пазлы должны работать без провисаний, для лучшего опыта игры для пользователей. Ведь даже самые короткие провисания в таких играх будут сильно ощущаться пользователем, что плохо скажется на обратной связи. В связи с этим критерием был выбран язык С++, так как с его помощью можно добиться наилучшей скорости работы программы.

Среда разработки выбиралась из личного предпочтения, а именно Microsoft Visual Studio, с встроенными библиотеками WinForms. Данная среда разработки удобна своим интерфейсом, помощи в поисках синтаксических ошибок для программиста и скоростью работы. А WinForms – весьма хороша своим интуитивно понятным интерфейсом, количеством инструментов, многообразными свойствами этих самых инструментов и своим обработчиком событий.

1.3 Постановка задачи

1. Формулировка задачи

Разработать игру-пазл на языке C++ с использованием WinForms, позволяющую пользователю:

• Загружать произвольные изображения с компьютера.
• Автоматически разбивать изображение на перемешиваемые фрагменты.
• Собирать пазлы кликами мыши (механика «пятнашек»).
• Получать информацию о времени сборки и количестве оставшихся ходов.

Программа должна соответствовать принципам объектно-ориентированного программирования и предоставлять интуитивно понятный интерфейс.

3. Алгоритмические задачи

1. Разбиение изображения: Преобразование исходного изображения в сетку из N×N фрагментов (класс PuzzlePiece). Сохранение координат каждого фрагмента для проверки правильности сборки.
2. Перемешивание: Реализация алгоритма, гарантирующего решаемость пазла (исключение «невозможных» комбинаций). Пример: метод, имитирующий 100–200 случайных допустимых ходов из собранного состояния.
3. Механика перемещения: Клик по фрагменту перемещает его на соседнюю пустую клетку (проверка по оси X/Y). Обновление интерфейса после каждого хода (PictureBox::Invalidate).
4. Проверка победы: Сравнение текущих координат всех PuzzlePiece с исходными. Вывод сообщения о победе при совпадении.

2 ТЕХНОЛОГИЯ РАЗРАБОТКИ ПРИЛОЖЕНИЯ

2.1 Алгоритм решения

В начале идет инициализация игры, включающая в себя:

• Загрузка изображения с последующим его разбиением на сетку, в моём случае, 4х4 фрагментов, находящихся в классе PuzzlePiece.
• Сохраняются координаты каждого элемента.
• Перемешивание путем алгоритма, который имитирует случайные допустимые ходы.

Далее начинается основный цикл программы:

2 ТЕХНОЛОГИЯ РАЗРАБОТКИ ПРИЛОЖЕНИЯ

2.1 Алгоритм решения

В начале идет инициализация игры, включающая в себя:

• Загрузка изображения с последующим его разбиением на сетку, в моём случае, 4х4 фрагментов, находящихся в классе PuzzlePiece.
• Сохраняются координаты каждого элемента.
• Перемешивание путем алгоритма, который имитирует случайные допустимые ходы.

Далее начинается основный цикл программы:

1. Загрузка изображения (если ошибка, то выход из программы).
2. Разбиение на пазлы.
3. Перемешивание.
4. Клик по пазлу – проверка хода – вариант есть, тогда ход, иначе пропуск.
5. Обновление позиции.
6. Проверка победы – если да, то вывод результата, иначе возвращение к «Клик по пазлу».
7. Обновление UI.

2.2 Описание интерфейса приложения

Рисунок 1- Макет приложения

Таблица 2 – Описание элементов приложения

Эксперт

Анна

Всего несколько лет назад онлайн-курсы были почти полностью связаны с бизнес-сферой. Теперь дистанционный формат обучения – наша повседневность. Помогу разобраться с курсами, заданиями, итоговыми работами дистанционно!

Задать вопрос

Эксперт

Елена

Исследования ученых о взаимосвязи ума и красоты говорят о том, что умные люди – красивые!

Задать вопрос

Эксперт

Владимир

Секреты успешного обучения? Какие они? Точно не Chat GPT! Главное - это вера в себя и наличие ответственного помощника.

Задать вопрос

Эксперт

Алексей

У онлайн-обучения много плюсов. Но есть и минусы. Один из них – откладывание на потом. Если у Вас накопилось много задолженностей, обратитесь за помощью к нашим консультантам. Вместе составим график, шаг за шагом придем к нужному результату.

Задать вопрос

Представленная информация была полезной?

ДА

83.96%

НЕТ

16.04%

Проголосовало: 374

или напишите нам прямо сейчас:

⚠️ Пожалуйста, пишите в MAX или заполните форму выше.

В России Telegram и WhatsApp блокируют - сообщения могут не дойти.

Написать в MAX

Написать в Telegram

Написать в WhatsApp