Table Of Content

Beginning C# Game Programming © 2005 by Thomson Course Technology PTR. All rights reserved. No part of this book may be reproduced or transmitted in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, recording, or by any information storage or retrieval system without written permission from Thomson Course Technology PTR, except for the inclusion of brief quotations in a review. The Premier Press and Thomson Course Technology PTR logo and related trade dress are trademarks of Thomson Course Technology PTR and may not be used without written permission. Microsoft and DirectX are registered trademarks of Microsoft Corpora- tion in the United States and/or other countries. All other trademarks are the property of their respective owners. Important: Thomson Course Technology PTR cannot provide software support. Please contact the appropriate software manufacturer’s technical support line or Web site for assistance. Thomson Course Technology PTR and the author have attempted throughout this book to distinguish proprietary trademarks from descrip- tive terms by following the capitalization style used by the manufacturer. Information contained in this book has been obtained by Thomson Course Technology PTR from sources believed to be reliable. However, because of the possibility of human or mechanical error by our sources, Thomson Course Technology PTR, or others, the Publisher does not guarantee the accuracy, adequacy, or completeness of any information and is not responsible for any errors or omissions or the results obtained from use of such information. Readers should be particularly aware of the fact that the Internet is an ever-changing entity. Some facts may have changed since this book went to press. Educational facilities, companies, and organizations interested in multiple copies or licensing of this book should contact the publisher for quantity discount information. Training manuals, CD-ROMs, and por- tions of this book are also available individually or can be tailored for specific needs. ISBN: 1-59200-517-9 Library of Congress Catalog Card Number: 2004107745 Printed in the United States of America 04 05 06 07 08 BH 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 Thomson Course Technology PTR, a division of Thomson Course Technology 25 Thomson Place Boston, MA 02210 http://www.courseptr.com SVP, Thomson Course Technology PTR: Andy Shafran Publisher: Stacy L. Hiquet Senior Marketing Manager: Sarah O’Donnell Marketing Manager: Heather Hurley Manager of Editorial Services: Heather Talbot Senior Acquisitions Editor: Emi Smith Senior Editor: Mark Garvey Associate Marketing Manager: Kristin Eisenzopf Marketing Coordinator: Jordan Casey Project Editor/Copy Editor: Estelle Manticas Technical Reviewer: Brian Lich PTR Editorial Services Coordinator: Elizabeth Furbish Interior Layout Tech: Shawn Morningstar Cover Designer: Mike Tanamachi CD-ROM Producer: Brandon Penticuff Indexer: Katherine Stimson Proofreader: Nancy Sixsmith Beginning C# Game Programming Ron Penton iv I would first like to thank my family for supporting me through this, my third book. It’s been a long three years, hasn’t it? I would also like to thank all of my friends for their encouragement and friendship, espe- cially Jim, Andrew, Dan, James, Scott, Tracy, Jenny, Josefina, Brett, Kristy, Wendy, Lisa, Marla, Irina, Yelena, Tina, Jordi, and Liz. I would also like to thank everyone at work. Finally, I would like to thank everyone I know in the game development scene, specifically (and in no particular order): Dave Astle, Kevin Hawkins, Trent Polack, Evan Pipho, April Gould, Joseph Fernald,Andrew Vehlies,Andrew Nguyen, John Hattan, Ken Kinnison, Seth Robinson, Ernest Pazera, Denis Lukianov, Sean Kent, Nicholas Cooper, Ian Overgard, Greg Rosenblatt, Yannick Loitière, Henrik Stuart, Chris Hargrove, Richard Benson, Mat Noguchi, Richard “Superpig” Fine, Anthony Casteel, Danny McCue, Tyler “Acoustica” Roehmholdt (socialite extraordinaire), Mike Stedman, Pouya Larjani, “They Call Me Fred” Fred, Mark “SteelGolem” Yorke, Jesse Towner, Jean McGuire, Andrew Russell, Thomas Cowell, Matthew “Programmer One” Varga, Dillon Cower, Matthew Daley, Jack McCormack, Patrick van der Willik, and Kent “_dot_” Lai Shiaw San. Acknowledgments RON PENTON has always tinkered around with video games. From the age of 11, when his parents bought him his first game-programming book on how to make adventure games, Ron has always striven to learn the most about how games work and how to create them. Ron holds a bachelor’s degree in Computer Science and a minor in Mathematics from The State University of New York at Buffalo. He has written two other books, Data Structures for Game Programmers, and MUD Game Programming. Ron has also contributed to Bruno de Sousa’s book Game Programming All in One. You can view Ron’s personal Web site at http://ronpenton.net. v About the Author This page intentionally left blank vii Contents at a Glance Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .xvi Part I: Learning C# 1 Chapter 1 The History of C# . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3 Chapter 2 The Basics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13 Chapter 3 A Brief Introduction to Classes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .35 Chapter 4 Advanced C# . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .63 Chapter 5 One More C# Chapter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .87 Part II: Game Programming in C# 121 Chapter 6 Setting Up a Framework . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .123 Chapter 7 Direct3D . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .145 Chapter 8 DirectInput . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .197 Chapter 9 DirectSound . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .219 Chapter 10 Putting Together a Game . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .227 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .283 Part III: Appendixes 285 Appendix A Answers to Review Questions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .287 Appendix B Setting Up DirectX and .NET . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .303 Index . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .307 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .xvi Part I: Learning C# 1 Chapter 1 The History of C# . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3 A Brief History of Computers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3 Machine and Assembly Languages . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 Portability. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 High-Level Languages Save the Day . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 Portability with Virtual Machines. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 .NET to the Rescue . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7 Just In Time Compilation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 Reduction Theory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 The Future . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10 What You Learned. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 Review Questions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 On Your Own . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 viii Contents Chapter 2 The Basics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13 Why You Should Read This Chapter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13 Your First C# Program . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14 Classes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 The Entry Point . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 Hello, C#!! . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 Compiling and Running . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 The Basics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .16 Basic Data Types. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 Operators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 Variables. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 Constants . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 Typecasts. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 Branching . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .23 if Statements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 Switch Statements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 Short-Circuit Evaluation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 Looping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .27 while Loops . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 for Loops . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 do-while Loops . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 Break and Continue. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 Scoping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .30 Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .31 What You Learned. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 Review Questions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 On Your Own . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 Chapter 3 A Brief Introduction to Classes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .35 Values versus References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .36 Value Types. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 Reference Types . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 Basics of Structures and Classes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .39 Creating Classes and Structures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 Differences between Structures and Classes . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 Putting Functions in Your Classes and Structures . . . . . . . . . . . . . . 41 Constructors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 Destructors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46 Contents ix More Advanced Class Tricks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .48 The Basics of Inheritance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 Static Members . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55 Enumerations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .57 Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .59 What You Learned. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59 Review Questions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59 On Your Own . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61 Chapter 4 Advanced C# . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .63 Namespaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .64 Creating Namespaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 Using Namespaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66 Namespace Aliasing. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66 Polymorphism . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .67 Basic Polymorphism . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67 Virtual Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68 Abstraction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71 Polymorphism and Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72 Objects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73 Arrays . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .74 A Basic Array Example . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74 What Is an Array? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75 Inline Initialization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76 References versus Values. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76 Inheritance and Arrays . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77 Multidimensional Arrays . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77 Another Kind of Loop . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81 Strings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .82 Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .84 What You Learned. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84 Review Questions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85 Chapter 5 One More C# Chapter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .87 Interfaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .88 Interfaces versus Abstract Classes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89 Multiple Inheritance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91 Extending and Combining Interfaces. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93 Contents x Exceptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .94 Exception Basics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94 Advanced Exception Topics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98 Delegates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .100 Creating a Delegate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100 Chaining Delegates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102 Collections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .102 The Array List. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103 Hash Tables. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105 Stacks and Queues. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106 Other Collections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107 File Access . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .107 Streams. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107 Readers and Writers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109 File Streams . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112 Random Numbers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .114 Seeds. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114 Generating Numbers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115 Other Generation Techniques. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115 Above and Beyond . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .116 The Preprocessor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116 Operator Overloading. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116 Variable Parameter Lists . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117 Unsafe Code. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117 C# 2.0 Features. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117 Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .117 What You Learned. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117 Review Questions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118 On Your Own . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119 Part II: Game Programming in C# 121 Chapter 6 Setting Up a Framework . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .123 Creating a Project . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .123 SharpDevelop. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124 Visual C#. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132 Visual C#’s D3D Framework . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133 Contents xi The Advanced Framework . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .134 Have You Got the Time? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134 Problems with the Timer. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137 Changes to the Framework . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138 Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .142 What You Learned. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143 Review Questions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143 On Your Own . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143 Chapter 7 Direct3D . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .145 DirectX Versions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .146 One Device to Rule Them All . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .146 It’s All about Presentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146 Buffers and Buffer Swapping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146 Creating a Device. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149 The Manager . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151 Updating the Framework . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .154 Setting Up a Device . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155 Handling Multi-Tasking. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157 Actually Drawing Stuff . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .159 Vertexes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160 Defining Some Vertexes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161 Final Touches . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162 Colors and Alpha . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .163 Playing with Colors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164 Playing with Alpha . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164 Another Demo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167 Texturing and Other Shapes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .169 Texturing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170 Other Forms of Geometry. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173 Demo 7.4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175 Sprites . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .177 The Sprite Class . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177 Making the Code Better . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 179 Demo 7.5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185 Fonts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .190 Creating a System Font . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190 Drawing Text . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191 Demo 7.6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191 Contents xii Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .193 What You Learned. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194 Review Questions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194 On Your Own . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 195 Chapter 8 DirectInput . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .197 Keyboards . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .197 Creating a Device. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 198 Gathering Input by Polling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 199 Mice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .200 Creating a Mouse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 200 Polling a Mouse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 200 Game Devices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .201 Finding a Game Device . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202 Creating a Game Device . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202 Getting Joystick Axis Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203 Modifying Axis Attributes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204 More Joystick Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 206 Demo 8.3: Joysticks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 207 Force Feedback . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .210 The Effect Editor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 210 Loading Effects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 211 Playing Effects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 212 Stopping Effects. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213 Demo 8.4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213 Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .216 What You Learned. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 216 Review Questions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217 On Your Own . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217 Chapter 9 DirectSound . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .219 The Sound Device . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .219 Sound Buffers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .220 Playing Buffers. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 220 Buffer Descriptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 221 Demo 9.1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 222 Sound Effects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .222 Sound in 3D . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .223 3D Buffers. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 223 Additional 3D Topics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 223 Contents xiii Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .224 What You Learned. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 224 Review Questions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 224 On Your Own . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 225 Chapter 10 Putting Together a Game . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .227 Setting Up a Design . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .227 The Game Genre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .228 Deciding How the Game Works . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .228 The Universe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 229 The Actors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 229 The Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .229 Spaceships . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 229 Weapons. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 230 Projectiles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 230 Powerups . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 230 Common Attributes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 230 A New Framework . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .231 Setting Up . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 232 Device Options. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 232 Device Blocks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 233 Input Checkers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 233 Joysticks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .235 Game States . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 235 State Changes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 237 A Sample State. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 239 The Game Class . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 240 Generic Space Shooter 3000 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .244 Game Objects. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 244 The States for GSS3K . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 256 The Help State . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 260 The Game State . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 260 Playing GSS3K . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 277 The Future . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .279 3D Worlds. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 279 Advanced Collision Detection. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 279 Artificial Intelligence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 279 Networking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 280 Advanced Storage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 280 Contents xiv