ОС Андроид и приложения

Глава 1. ОС Андроид и приложения.



1.1. Операционная система Android и категории мобильных приложений


     Операционная система — взаимосвязанные программы (комплекс программ), предназначенные для управления приложениями и ресурсами коммуникаторов.

     Android — это портативная операционная система для коммуникаторов на ядре Linux [1].
     Данная ОС очень функциональна: программы для нее на языке программирования Java. С 2008-го года приложения для Android можно скачать в Google Play.

     Всеми знакомые бренды: Huawey, Xiaomi, HTC, Samsung, LG, Aser, Asus, Sony, Motorola, Fly, Phillips и многие другие используют платформу Android. Данные модели телефонов отличаются основными характеристиками устройств и различным ценовым уровнем. [5].
     С 23 сентября 2008 года стартовало создание первоначальной версии ОС Андроид - 1.0 - Apple Pie. В настоящее время все версии рабочии, но не все постоянно устанавлвиваются. Каждый пользователь хрчет, чтобы на его коммуникторе стола «новейшая» версия ОС Андроид [20].
     Мобильные устройства на операционной системе Androidоснащены всеми типами связи: 3G, 4G, WiFi, Bluetooth, GPS, NFC, а также рядом функций: камерами (некоторые телефоны обладают двойными камерами) и качественными дисплеями всевозможных размеров.
У данной ОС достаточно удобный и понятный интерфейс. Система позволяет пользователю с легкостью экспериментировать с настройками гаджета и создавать образ своего смартфона или коммуникатора под себя. [2].

     Приложения для коммуникаторов для ОС Android, позволяют повышать возможности и спрос. Так, например, с помощью таких приложений можно сделать из телефона аэропорт, жд вокзал, кошелек, диктофон, музыкальный или видеоплеер, органайзер, электронную книгу, навигатор, учебник, фотоальбом. С поддержкой специальных приложений на ОС Андроид, телефон можно превратить в личного фитнес-тренера, шагомер [7].

     Безусловное преимущество платформы состоит в том, что она имеет достаточно на интуитивном уровне понятный интерфейс. Кроме этого, большинство приложений, открывает перед пользователями огромные возможности: можно расплачиваться за покупки, не выходя из дома; делать снимки и редактировать фотографии; смотреть фильмы, читать книги, слушать музыку, заниматься спортом, путешествовать; [16].
     Благодаря разработчикам платформа постоянно совершенствуется, дополняя пользователям новые возможности. Регулярно выходят обновления на любой бренд гаджета. Обновления абсолютно бесплатные и любой пользователь может самостоятельно обновить свой Android на более высокую версию

     ОС Android разрабатывается и развивается под руководством поискового контента Google [6].
Мобильные приложения для ОС Android делятся [1]:

Приложения переднего плана: функционируют, в случае когда пользователь активно использует их,т.е. не сворачивает (рис 1а). Пример приложений: текстовые редакторы, видеопроигрыватели

Фоновые приложения: функционируют в свернутом или закрытом состоянии (рис. 1б). Пример приложений: автоответчик, экстренные звонки.

Смешанные приложения: функционируют как в свернутом, так и в открытом состояниях (рис 1в). Пример приложений: VK, WhatsApp, Viber.

Виджеты: приложения графического вида (рис 1г). Пример приложений: календарь, прогноз погоды, время























а)	б)

Рис. 1: Мобильные приложения:

а) MSWord; б) Автоответчик






























в)	г)

Рис. 1: Мобильные приложения:

в)Viber; г) Прогноз погоды

1.2. Виды мобильных приложений

     В современном мире мобильные приложения можно разделить по практическому применению.


1. РАЗВЛЕЧЕНИЯ:

Игры

Заказ билетов Приложения для детей

2. ПУТЕШЕСТВИЯ:


Заказ отеля

Туристические гиды

3. БИЗНЕС:

Торговля недвижимостью

Онлайн-продажи

Поиск работы

Приложения для города (карты)

4. СОЦИАЛЬНЫЕ ПРИЛОЖЕНИЯ:


Социальные сети


5. ЕДА И СПОРТ: Заказ еды Справочники и энциклопедии Спортивные новости
6. ОБРАЗОВАНИЕ:


Редактирование текста

Просмотр видеороликов

Работа с таблицами

Работа с презентациями

Учебники

Энциклопедии

7. НОВОСТИ:


Журналы и газеты

СМИ

     В данной ВКР нас будет интересовать сфера игр, а точнее разработка казуального приложения. Мой выбор остановился на данной категории потому что данная сфера охватывает не только игровые приставки, компьютеры, но и активно появляется на телефонах.
     Категория имеет огромное количество жанров: action, аркада, головоломка, карточная, квест, мини-игра, обучающая, симулятор, казуальная.

     Из всех вышеперечисленных жанров казуальные игры являются самыми распространенными. К данной категории относятся:

стратегии

настольные игры логические игры квесты

1.3. Выбор среды для разработки

     Для разработки мобильных приложений используются различные среды. Наиболее популярными средами разработки Android приложений являются:

Android Studio Eclipse
Intel XDK

Game Maker



Рассмотрим каждую их них более подробно. 1.Android Studio
     Android Studio выпущена компанией Google, эта среда разработки новая и полностью интегрированная (рис.2). Также данная среда разработки предоставляет собой альтернативу Eclipse [3].

     При создании нового проекта в Android Studio, показывается структура проекта со всеми файлами, содержащимися в каталоге SDK.














Рис 2. Интерфейс Android Studio



     В Android Studio можно увидеть любые визуальные изменения, использующиеся в реальном времени в приложении.
     Данная платформа обладает новыми инструментами для создания и редактирования кода. В программе также задействована функция перемещения посредством пользовательского интерфейса.

     В Android Studio есть функция Google Cloud Messaging, посылающая данные с сервера на Android-устройства через облако. Такой способ имеет название push-уведомления приложений [2].

     С помощью программы локализуются приложения, позволяющие программировать, и сохранять контроль над приложением.
     Android Studio предлагает надежную и очень простую среду разработки.
2. Eclipse

     Eclipse бесплатная не менее известная, чем Android Studio программная среда, контролируемая организацией Eclipse Foundation. Открытый исходный код, целью создания которого является повышенная продуктивность программного обеспечения, написанная на языке программирования Java (рис.3).

     В Eclipse используется платформо-зависимая библиотека SWT - Standard Widget Toolkit [3].

      Eclipse функционирует для создания программного обеспечения на различных языках программирования. Имеет множество особенностей, такие как кроссплатформенность - работает под операционными системами Windows, Linux, Solaris и Mac OS X. С помощью Eclipse можно программировать на множестве языков, таких как Java, C и C++, PHP, Perl, Python, Cobol, гибкость и расширяемость достигается благодаря модульности платформы [2].



















Рис 3. Интерфейс Eclipse



3. Intel XDK

     Позволяет легко разрабатывать кроссплатформенные мобильные приложения; включает в себя инструменты для создания, отладки и сборки ПО, а также эмулятор устройств; поддерживает разработку для Android, Apple iOS, Microsoft Windows 8, Tizen; поддерживает языки разработки: HTML5 и JavaScript [3].

     Intel XDK доступен для бесплатного скачивания и использования (рис. 4). Инструмент представляет собой IDE, в котором есть поддержка для всех стадий разработки: редактирование кода, тестирование через эмулятор и на реальном устройстве, отладка, профилирование и сборка.
Стационарными платформами пользуются более продвинутые пользователи, знающие языки программирования. Рассмотрим конструкторы, они

позволяют, создавать приложения не используя язык программирования, или имеют уже встроенный язык.

















Рис 4. Интерфейс Intel XDK





4. Game Maker

     Game Maker — один из самых популярных бесплатных конструкторов игр, который написан на языке Delphi. Доступен для ОС Windows. Конструктор рассчитан на создание двухмерных (2D) игр любых жанров. Начиная с 6-й версии появилась возможность работать с 3D (рис. 20) [3].

























Рис 5. Интерфейс Game Maker

     Создание игры в Game Maker не требует изначально изучения какого-либо языка программирования. Имеется возможность создания собственных библиотек действий, используя Library Maker [19].

     Интерфейс Game Maker объединяет в себе редакторы спрайтов, объектов, комнат, скриптов, тайм-лайнов (последовательностей действий с привязкой по времени), путей (маршрутов) движения и констант.

     Игра в Game maker строится из набора игровых объектов. За их внешний вид отвечают спрайты, а поведение задаётся путём описания реакций на события.

     Объекты могут быть размещены в игровом пространстве с помощью редактора комнат, или же созданы динамически. Если в текущей комнате существует только один экземпляр объекта, к нему можно обращаться.

     В игре можно создавать комнаты. В этом пространстве существуют объекты – участники игрового процесса. Объекты также могут быть постоянными, то есть, не исчезать с переходами между комнатами.

     У Game Maker есть своя звуковая система, поддерживающая различные форматы файлов.
     Можно сделать вывод, что из всех рассмотренных платформ и конструкторов, Game Maker, для начинающего создателя наиболее подходящий, поскольку не требует знания языка программирования, имеет русский интерфейс, очень понятный и простой.


























Выводы по главе 1

     Создавать и разрабатывать игры может любой желающий, для этого достаточно определиться какое приложение хотелось бы создать, выбрать среду программирования и разобраться в ней.

     С выбором приложения могут возникнуть трудности: во-первых, пользователь должен определиться его приложение будет бесплатным или платным; во-вторых, необходимо определиться с категорией: развлечения, спорт, образования, путешествия и т.д.
     Для удобства создания под каждую категорию приложений используется свой вид платформы (android studio, eclipse, intel XDK, game Maker). Так, например, для создания казуальной игры лучше использовать платформу GameMaker.





































Глава 2. Создание казуального приложения - игры «Приведение» для ОС Андроид


2.1. Возможности Game Maker

     Game Maker обладает простым интерфейсом, который позволяет создавать игры без особых усилий. Загружаются и создаются изображения, спрайты и звуки. Легко идентифицируются объекты в игре, и задаются им поведение. Для проверки всех моментов игры в Game Maker создается простой для понимания язык [10].

     Game Maker фокусируется на двумерных играх. Большинство игр используют двумерную технологию спрайтов, несмотря на то, что они выглядят как трехмерные. Кроме того, создание двумерных игр намного проще и быстрее [12].

     При запуске Game Maker открывается главное окно, которое визуально делится на блоки (рис.6).





















Рис. 6 Интерфейс Game Maker



     На левой стороне размещаются ресурсы (рис.7), которые уже затрагивались ранее: спрайты, звуки, фоны, объекты, помещения, комнаты: информация об игре, общие настройки игры и пакеты расширений. Строка меню располагается в верхней части главного окна и содержит основные команды по работе над проектом















Рис. 7 Интерфейс ресурсов и строки меню



Меню файл отвечает за пункты для загрузки файлов.

     Меню редактирования Edit (Правка) позволяет работать с выбранным ресурсом, но в зависимости от ресурса, некоторые пункты могут быть недоступны. Справочная информация о пунктах меню в приложении 2.

     С помощью меню Resourse (Ресурсы) можно добавлять новый ресурс любого типа. Справочная информация о пунктах меню в приложении 3.
Как только игра готова, создаем файл игры, выбрав пункт из меню

Файл.

     Меню Window (Окно) предназначено для управления окнами главной формы. Справочная информация о пунктах меню в приложении 4.
     В левой панели окна размещено дерево ресурсов (рис.7). Элемент, содержащий значок «+», разворачивается при нажатии «+», а нажимая знак «-», снова скрывается.

     При разработки казуального приложения в Game Maker необходимо выполнить следующие шаги:
1. Создать новый проект (рис.8).













Рис.8 Создание нового проекта



2. Создать новый спрайт.

Спрайт - визуальное представление объекта в игре.

      Платформа Game Maker обладает огромным выбором спрайтов на любой вкус. Расширение png или gif файлы.
     Для создания спрайта выбираем пункт Create Sprite (Спрайт Создать) из меню Resources (Ресурсы). (рис.9)














Рис.9 Создание спрайта

     В красном прямоугольнике поле дается имя спрайта. Для каждого спрайта необходимо придумывать содержательное и уникальное имя.
     При нажатии на кнопку Load Sprite (Загрузить спрайт) спрайт загружается. (рис.10).















              Рис.10 Выбор и загрузка спрайта 3. Редактирование спрайта.
     Большинство игр имеют звуковое сопровождение, состоящее из отдельных звуков и музыки. Для того чтобы добавить звук в игру нужно использовать Create Sound (Создать звук) в меню Resources (Ресурсы) или использовать кнопку на панели задач (рис.11).

















Рис.11 Окно загрузки музыки

     Нажимая кнопку Load Sound происходит загрузка файла. Появляется диалог, в котором предлагается выбрать нужный файл. Всего доступны два типа звуковых файлов, файлы с расширением wav и midi.

     Когда спрайт загружен, его можно прослушать. При использовании кнопки Save Sound (Сохранить звук) звук сохраняется в файл, если вдруг потерян оригинал.

4. Создание фона

Фон  –  это  большое  изображение,  используемое  для  полотна  в

созданных комнатах, где происходит игровой процесс.

     Для того чтобы добавить фон необходимо нажать на кнопку Create Background (Создать фон) в меню Resources (Ресурсы) (рис. 12)





































Рис.12 Загрузка фона

     Для изменения фона или создания нового, используется кнопка Edit Background (Редактировать фон). Тогда откроется редактор изображений.
5. Создание объекта.

     Для создания объекта выберите пункт Create Object (Создать объект) из меню Resources (Ресурсы). (рис 13)




























Рис.13 Создание объекта

     В левой блоке находится общая информация. В середине список событий, которые может выполнять спрайт. Справа изображены события действий.

      Функция (событие) добавляется нажатием кнопкт Add Event (Добавить Событие). Появится окно со всеми возможными событиями (рис.14).


















Рис.14 Добавление событий



     После того, как из списка будет выбрано событие, для него можно определять действия. Справочная информация содержится в приложении 5.

     Справа, открывается панель в виде маленьких иконок, которые обозначают все действия. Для каждого действия устанавливаются параметры (рис.15).























Рис.15 Добавление действий



       Для того чтобы удалить выбранное событие вместе со всеми действиями, нажать кнопку Delete (Удалить). Подробная информация о событиях содержится в приложении 6.

2.2. Постановка задачи


Цель данной ВКР - создание казуальной игры «Привидение».

     В данной игре не будет ограничений в возрастной категории, а это означает, что сыграть сможет любой желающий. Приложение будет предназначено для свободного пользования.

1. Структура казуального приложения — игры «Приведение»: Меню игры;
 I уровень; II уровень.
2. Этапы разработки приложения: Постановка задачи

Разработка и создание игры Установка и тестирование.
Для создания казуальной игры «Привидение» необходим компьютер с

установленной операционной системой Windows, а так же конструктором Game Maker 8.1.
     На стадии разработка и создание игры, будут выполнены следующие этапы:
1) создание нового проекта;

2) добавление необходимой информации;

3) компилирование приложения;

4) загрузка игры в магазин приложений.



2.3. Этапы создания игры


     Для создания казуальной игры «Привидение» создаем новый проект. Далее - спрайты, для этого нажимаем правой кнопкой мыши по «Sprites» и выбираем «Insert Sprite» (рис.16).



















Рис. 16 Добавление спрайта



Появляется окно для загрузки изображения для спрайта (рис.17).
















Рис. 17 Изображения для спрайта

     При нажатии на «Загрузить спрайт» (рис.18) откроется еще одно окно, в нем нужно выбрать подходящее изображение в виде привидения, а в следующем окно задать ему имя «Ghost» (рис.19).


















Рис.18 Добавление спрайта
















Рис. 19 Готовый спрайт

     Создаем объект, щелкнув правой кнопкой мыши по «Object» выбираем «Create object» (рис.20).


















Рис.20 Новый объект



     Выбираем из списка спрайт «Player» и даем имя объекту «obj_player» (рис.21).















Рис.21 Имя объекта

Далее	объекту	добавляем	событие	нажав	на	кнопку	«Добавить

событие» (рис.22) выбираем «Клавиатура» и «Left».



















Рис. 22 Новое событие

     Из правого блока «Move» переносим значок «Move Fixed», с помощью которого задается движение объекта. Ставим галочку на «Применить к себе», и в строке «Скорость» указать «3» (рис.23).
















Рис. 23 движение и скорость

Далее необходимо поместить готовый объект в комнату, для этого

нужно создать комнату нажав «Room» (рис.24), выбрать «Create Room».




























Рис. 24 Новая комната

     В комнате выбираем «Добавить следующий объект», перетаскиваем персонажа в поле (рис.24).

















Рис. 24 Добавление персонажа на поле

Тестируем получившеюся комбинацию: на панели сверху щелкаем

«Запуск игры» и смотрим, какой вид приняла игра (рис.25).
















Рис. 25 Запуск и вид игры

     Наблюдаем, что персонаж (объект) движется только влево, возвращаемся к редактированию объекта и добавляем остальные направления (рис 26)





















Рис.26 Начало шага




     Перемещаем «Move Fixed» и отмечаем нужные направления: «Up», «Down» и «Right» (рис.27)
.

Рис.27 Добавление новых направлений

     Вновь запускаем игру и проверяем действия персонажа - теперь он движется во всех направлениях, которые были указаны (рис.28).














Рис.28 Проверка движения

     Персонажу необходим враг (противник), от которого он будет скрываться. Создаем второй объект под именем «obj2_ghost» и аналогичными действиями, как и у первого игрока, создаем настройки, перетаскиванием в «Движение» (рис.29) и таймером, от которого зависит когда начнет движение объект «Привидение».















Рис.29 Настройка второго игрока



     Перетаскиваем объект в комнату. Для этого вновь выбираем из списка «Добавить следующий объект» в нижней панели слева как видно из рисунка 30 и помещаем его на поле.



















Рис. 30 Размещение объекта на сетке

     Чтобы игра стала более интересной делаем так, чтобы «Ghost» стал преследовать за «Player». Для этого выбираем объект «obj2_ghost» и «Добавить событие» вкладка «Столкновение» с «obj_player» (рис.31). Применить действие к «Другим» (рис.32).

















Рис.31 Событие столкновение






















Рис.32 Применение действия относительно другого объекта



     На рисунке 33 находится два объекта «obj_player» и «obj2_ghost» . Как только два объекта столкнулись друг с другом - «obj_player» исчезает и на поле остается один объект - «obj2_ghost»














Рис.33 Столкновение объектов


     Нам необходимо контролировать здоровье и жизни игрока, для этого устанавливаем в комнате «controller» (рис.34). Он находтся в объектах, спрайт добавлять не нужно.














Рис.34 Controller



     Выбираем «Добавить событие» и вкладку «Draw». Перемещаем «Draw Score» (рис. 35а), «Draw Lives» (рис. 35б) и «Draw Health» (рис. 35в).
















а)	б)	в)

Рис. 35 «Draw Score», «Draw Lives», «Draw Health»

     У «Draw Score» задаем расположение строки «х=130» и «у=10», которая показывает бонусный счет.
«Draw Lives» со значениями «х=230» и «у=10», количество жизней. А «Draw Health» «х1=10», «у1=8», «х2=120» и «у2=30».
     Кроме расположения строк, указываем цвет полосы здоровья «red» при условии, что здоровья осталось мало и «Green to red» плавный переход.

     Как только закончили создание, устанавливаем контроллер на поле (рис. 36), он обозначен синей точкой.















Рис.36 Установка controller

     Запускаем игру и смотрим, как контроллер рисует шкалу здоровья и жизней (рис. 37).












Рис.37 Шкала здоровья и жизни
.......................