kristoferssolo/Qualification-Thesis
1
0
Fork 0
mirror of https://github.com/kristoferssolo/Qualification-Thesis.git synced 2025-10-21 20:10:37 +00:00
Code Issues Actions Packages Projects Releases Wiki Activity

Merge branch 'chapter/requirements'

Browse Source
This commit is contained in:
Kristofers Solo 2024-11-25 18:26:21 +02:00
commit ae1dee0996
9 changed files with 256 additions and 53 deletions
Show Stats Download Patch File Download Diff File Expand all files Collapse all files

5
abstract.typ
View File

@ -1,3 +1,4 @@
#import "@preview/dashy-todo:0.0.1": todo
#pagebreak()
#heading(
level: 1,
@ -8,6 +9,9 @@
#lorem(100)
#todo("Uzrakstīt anotāciju (līdz 850 rakstzīmēm)")
#par(
first-line-indent: 0cm,
[*Atslēgvārdi:*],
@ -39,6 +43,7 @@ papilspējas.
progressing vertically as they climb up through levels. The game includes
power-ups and abilities hidden throughout the maze, and later introduces the
ability to move between levels freely._
#todo("līdz 850 rakstzīmēm")
#par(
first-line-indent: 0cm,
[*Keywords:*],

1
assets/images/dpd/dpd0.jpg
View File

@ -1 +0,0 @@
../placeholder.jpg

4
assets/images/dpd/dpd0.svg Normal file
View File

File diff suppressed because one or more lines are too long
Side by Side

After

Width:  |  Height:  |  Size: 56 KiB

1
assets/images/dpd/dpd1.jpg
View File

@ -1 +0,0 @@
../placeholder.jpg

4
assets/images/dpd/dpd1.svg Normal file
View File

File diff suppressed because one or more lines are too long
Side by Side

After

Width:  |  Height:  |  Size: 304 KiB

12
bibliography.yml
View File

@ -44,3 +44,15 @@ pipeline:
title: "CI/CD: The what, why, and how"
author:
url: https://github.com/resources/articles/devops/ci-cd
backtracking:
type: Web
title: Backtracking
url: https://en.wikipedia.org/wiki/Backtracking
maze_generation:
type: Web
title: Maze Generation
url: https://rosettacode.org/wiki/Maze_generation
bevy_quickstart:
type: Web
title: Bevy New 2D
url: https://github.com/TheBevyFlock/bevy_new_2d

7
layout.typ
View File

@ -1,5 +1,4 @@
#import "@preview/i-figured:0.2.4"
#import "@preview/big-todo:0.2.0": *
#import "@preview/tablex:0.0.9": tablex
#let indent = 1cm
@ -57,7 +56,7 @@
),
)
} else {
it
text(12pt, it)
}
""
v(-1cm)
@ -144,12 +143,12 @@
/* Title page config end */
// WARNING: remove before sending
todo_outline
outline(title: "TODOs", target: figure.where(kind: "todo"))
/* --- Figure/Table config start --- */
show heading: i-figured.reset-counters
show figure: i-figured.show-figure.with(numbering: "1.1.")
set figure(placement: auto)
set figure(placement: none)
show figure.where(kind: "i-figured-table"): set block(breakable: true)
show figure.where(kind: "i-figured-table"): set figure.caption(position: top)

261
main.typ
View File

@ -1,15 +1,16 @@
#import "layout.typ": project
#import "@preview/dashy-todo:0.0.1": todo
#import "@preview/i-figured:0.2.4"
#import "@preview/tablex:0.0.9": tablex, rowspanx, colspanx, cellx
#import "utils.typ": *
#import "@preview/wordometer:0.1.3": word-count, total-words
#import "layout.typ": project
#import "utils.typ": *
#show: word-count
#show: project.with(
university: "Latvijas Universitāte",
faculty: "Eksakto zinātņu un tehnoloģiju fakultāte",
type: "Kvalifikācijas darbs",
title: [Spēles izstrāde, izmantojot Bevy spēļu dzinēju],
title: [Spēles izstrāde, izmantojot\ Bevy spēļu dzinēju],
authors: ("Kristiāns Francis Cagulis, kc22015",),
advisor: "prof. Mg. dat. Jānis Iljins",
date: "Rīga 2025",
@ -17,15 +18,20 @@
#set heading(numbering: none)
= Apzīmējumu saraksts
/ Audio: #todo("add description")
/ CI/CD: nepārtraukta integrācija un nepārtraukta izvietošana;
/ DPD: datu plūsmas diagramma;
/ ECS: entitāšu komponentu sistēma (angl. Entity-Component-System#footnote[https://en.wikipedia.org/wiki/Entity_component_system]);
/ GitHub#footnote[https://en.wikipedia.org/wiki/GitHub]: izstrādātāju platforma, kas ļauj izstrādātājiem izveidot, glabāt, pārvaldīt un kopīgot savu kodu;
/ GitHub Release #footnote[https://docs.github.com/en/repositories/releasing-projects-on-github/about-releases]<gh-release>: izvēršamas programmatūras iterācijas, ko varat iepakot un padarīt pieejamas plašākai auditorijai, lai lejupielādētu un izmantotu;
/ Jaucējtabula#footnote[https://lv.wikipedia.org/wiki/Jauc%C4%93jtabula]: jeb heštabula (angl. hash table#footnote[https://en.wikipedia.org/wiki/Hash_table]) ir datu struktūra, kas saista identificējošās vērtības ar piesaistītajām vērtībām.
/ Papildspēja: objekts, kas kā spēles mehānika spēlētājam piešķir īslaicīgas priekšrocības vai papildu spējas (angl. power-up#footnote[https://en.wikipedia.org/wiki/Power-up]<power-up>);
/ Pirmkods: #todo("add description")
/ PPA: programmatūras projektējuma apraksts;
/ PPS: programmatūras prasību specifikācija;
/ Papildspēja: objekts, kas kā spēles mehānika spēlētājam piešķir īslaicīgas priekšrocības vai papildu spējas (angl. power-up#footnote[https://en.wikipedia.org/wiki/Power-up]<power-up>);
/ Renderēšana: #todo("add description")
/ Spēlētājs: lietotāja ieraksts vienas virtuālās istabas kontekstā.
/ Sēkla: _seed_ #todo("add description")
/* Pēdējos gados spēļu izstrādes joma ir piedzīvojusi strauju popularitātes
* pieaugumu, ko veicināja neatkarīgo spēļu skaita pieaugums un jaudīgu spēļu
@ -41,8 +47,6 @@
programmatūras prasības un izpētīt Bevy spēļu dzinēja iespējas.
== Darbības sfēra
#todo("add first sentence")
Darba galvenā uzmanība ir vērsta uz būtisku spēles mehāniku ieviešanu, tostarp
procedurālu labirintu ģenerēšanu, spēlētāju navigācijas sistēmu, papildspēju
integrāciju un vertikālās progresijas mehāniku, vienlaikus ievērojot minimālisma
@ -112,11 +116,12 @@ ietvaros.
integrācijas un nepārtrauktas izvietošanas (CI/CD) cauruļvadu@pipeline, lai
vienkāršotu izstrādes un izplatīšanas procesu.
Šis cauruļvads ir konfigurēts tā, lai kompilētu spēli vairākām platformām,
tostarp Linux, macOS, Windows un WebAssembly (Wasm).
tostarp Linux, MacOS, Windows un WebAssembly (Wasm).
Tas nodrošina, ka spēle ir pieejama plašai auditorijai, nodrošinot konsekventu
un saistošu pieredzi dažādās operētājsistēmās un vidēs.
Spēle tiek izplatīta, izmantojot GitHub releases un #link("http://itch.io/")[itch.io], kas ir populāra neatkarīgo spēļu
Spēle tiek izplatīta, izmantojot GitHub releases un
#link("http://itch.io/")[itch.io], kas ir populāra neatkarīgo spēļu
platforma, kas ļauj viegli piekļūt un izplatīt spēles visā pasaulē.
Izmantojot šīs platformas, datorspēle gūst dažādu maksājumu modeļu un kopienas
iesasaistes funkcijas, tādējādi palielinot spēles sasniedzamību un atpazīstamību.
@ -131,13 +136,25 @@ jaunākā versija ar jaunākajiem uzlabojumiem un kļūdu labojumiem. */
Sistēmas izstrādē galvenā uzmanība tiks pievērsta sekojošu darījumprasību
īstenošanai, lai nodrošinātu stabilu un saistošu lietotāja pieredzi:
+ Spēles progresēšana un līmeņu pārvaldība: Sistēma automātiski pārvaldīs spēlētāju virzību pa spēles līmeņiem, nodrošinot vienmērīgu pāreju, kad spēlētāji progresē un saskaras ar jauniem izaicinājumiem.
Progress tiks saglabāts lokāli spēlētāja ierīcē.
+ Nevainojama piekļuve spēlēm: Spēlētāji varēs piekļūt spēlei un spēlēt to bez nepieciešamības izveidot lietotāja kontu vai pieteikties. Tas nodrošina netraucētu piekļuvi spēlei, ļaujot spēlētājiem nekavējoties sākt spēlēt.
// + Paziņošanas sistēma: Spēlētāji saņems paziņojumus par svarīgiem spēles atjauninājumiem, sasniegumiem un citu svarīgu informāciju, lai saglabātu viņu iesaisti un informētību.
+ Savietojamība ar vairākām platformām: sistēma būs pieejama vairākās platformās, tostarp Linux, macOS, Windows un WebAssembly, nodrošinot plašu pieejamību un sasniedzamību.
+ Kopienas iesaiste: Spēle izmantos #link("http://itch.io/")[itch.io] kopienas funkcijas, lai sadarbotos ar spēlētājiem, apkopotu atsauksmes un veicinātu atbalstošu spēlētāju kopienu.
+ Regulāri atjauninājumi un uzturēšana: CI/CD cauruļvadu veicinās regulārus atjauninājumus un uzturēšanu, nodrošinot, ka spēle ir atjaunināta ar jaunākajām funkcijām un uzlabojumiem.
+ Spēles progresēšana un līmeņu pārvaldība: Sistēma automātiski pārvaldīs
spēlētāju virzību pa spēles līmeņiem, nodrošinot vienmērīgu pāreju, kad
spēlētāji progresē un saskaras ar jauniem izaicinājumiem. Progress tiks
saglabāts lokāli spēlētāja ierīcē.
+ Nevainojama piekļuve spēlēm: Spēlētāji varēs piekļūt spēlei un spēlēt to bez
nepieciešamības izveidot lietotāja kontu vai pieteikties. Tas nodrošina
netraucētu piekļuvi spēlei, ļaujot spēlētājiem nekavējoties sākt spēlēt.
// + Paziņošanas sistēma: Spēlētāji saņems paziņojumus par svarīgiem spēles
// atjauninājumiem, sasniegumiem un citu svarīgu informāciju, lai saglabātu viņu
// iesaisti un informētību.
+ Savietojamība ar vairākām platformām: sistēma būs pieejama vairākās
platformās, tostarp Linux, macOS, Windows un WebAssembly, nodrošinot plašu
pieejamību un sasniedzamību.
+ Kopienas iesaiste: Spēle izmantos #link("http://itch.io/")[itch.io] kopienas
funkcijas, lai sadarbotos ar spēlētājiem, apkopotu atsauksmes un veicinātu
atbalstošu spēlētāju kopienu.
+ Regulāri atjauninājumi un uzturēšana: CI/CD cauruļvadu veicinās regulārus
atjauninājumus un uzturēšanu, nodrošinot, ka spēle ir atjaunināta ar jaunākajām
funkcijām un uzlabojumiem.
== Sistēmas lietotāji
Sistēma ir izstrādāta, ņemot vērā vienu lietotāja tipu -- spēlētājs. Spēlētāji
@ -153,8 +170,8 @@ Ar lietotājiem saistītās datu plūsmas ir attēlotas sistēmas nultā līmeņ
(skat. @fig:dpd-0 att.)
#figure(
caption: "0. līmeņa DPD",
image("assets/images/dpd/dpd0.jpg"),
caption: [\0. līmeņa DPD #todo("uzlabot diagrammu")],
image("assets/images/dpd/dpd0.svg"),
) <dpd-0>
== Vispārējie ierobežojumi
@ -167,7 +184,8 @@ Ar lietotājiem saistītās datu plūsmas ir attēlotas sistēmas nultā līmeņ
== Pieņēmumi un atkarības
- Tehniskie pieņēmumi:
- Spēlētāja ierīcei jāatbilst minimālajām aparatūras prasībām, lai varētu palaist uz Bevy spēles dzinēja balstītas spēles.
- Spēlētāja ierīcei jāatbilst minimālajām aparatūras prasībām, lai varētu
palaist uz Bevy spēles dzinēja balstītas spēles.
- ierīcei jāatbalsta OpenGL 3.3 vai WebGL 2.0, lai nodrošinātu pareizu atveidošanu.
- tīmekļa spēļu spēlēšanai (WebAssembly versija) pārlūkprogrammai jābūt mūsdienīgai un saderīgai ar WebAssembly.
- ekrāna izšķirtspējai jābūt vismaz 800x600 pikseļu, lai spēle būtu optimāla.
@ -192,43 +210,218 @@ Ar lietotājiem saistītās datu plūsmas ir attēlotas sistēmas nultā līmeņ
= Programmatūras prasību specifikācija
== Funkcionālās prasības
\1. līmeņa datu plūsmas diagramma (skat. @fig:dpd-1 att.) ilustrē galvenos
procesus spēles "Maze Ascension" sistēmā.
Diagrammā attēloti septiņi galvenie procesi:
ievades apstrādātājs,
spēles stāvokļa pārvaldnieks,
labirinta ģenerators,
spēlētāja modulis,
spēles līmeņu pārvaldnieks,
atveidošanas jeb renderēšanas un skaņas jeb audio moduļi.
Šie procesi mijiedarbojas ar vienu datu krātuvi -- operatīvo atmiņu (RAM) -- un vienu
ārējo lietotāju -- spēlētājs.
Ievades apstrādes modulis uztver un apstrādā spēlētāja ievades datus.
Spēles stāvokļa modulis pārrauga vispārējo spēles stāvokli.
Labirinta ģeneratora modulis izveido un pārvalda labirinta struktūras.
Spēlētāja modulis apstrādā visas ar spēlētāju saistītās kustības, sadursmes un papildspēju mijiedarbības.
Spēles līmeņu pārvaldnieks kontrolē līmeņu virzību un stāvokli.
Renderēšanas un audio moduļi pārvalda attiecīgi vizuālo un audio izvadi.
// Visas datu plūsmas starp procesiem tiek nodrošinātas, izmantojot operatīvo
// atmiņu, ievērojot atbilstošas datu plūsmas diagrammas konvencijas. Šī
// arhitektūra nodrošina efektīvu datu pārvaldību un skaidru interešu nodalīšanu
// starp dažādām spēles sastāvdaļām.
#figure(
caption: "1. līmeņa DPD",
image("assets/images/dpd/dpd1.jpg"),
caption: [\1. līmeņa DPD #todo("uzlabot diagrammu")],
image("assets/images/dpd/dpd1.svg"),
) <dpd-1>
=== Funkciju sadalījums moduļos
Tabulā @tbl:function-modules ir sniegts visaptverošs spēles funkcionalitātes
sadalījums pa tās galvenajiem moduļiem. Katram modulim ir noteikti konkrēti
pienākumi, un tas ietver funkcijas, kas veicina kopējo spēles sistēmu.
#figure(
caption: "Funkciju sadalījums pa moduļiem",
kind: table,
tablex(
columns: (auto, 1fr, auto),
/* --- header --- */
[*Modulis*], [*Funkcija*], [*Identifikators*],
/* -------------- */
rowspanx(3)[Ievades apstrādes modulis],
[Ievades notikumu apstrāde], [],
[Ievades stāvokļa atjaunināšana], [],
[Ievades validācija], [],
rowspanx(4)[Spēles stāvokļa pārvaldības modulis],
[Spēļu stāvokļa pārvaldība], [],
[Spēles cilpas pārvaldība], [],
[Stāvokļu pāreju apstrāde], [],
[Spēles notikumu apstrāde], [],
rowspanx(4)[Spēlētāja modulis],
[Kustības vadība], [],
[Sadursmju apstrāde], [],
[Papildsēju pārvaldība], [],
[Spēlētāju stāvokļa atjaunināšana], [],
rowspanx(1)[Labirinta ģenerēšanas modulis],
[Labirinta ģenerēšana], [#link(<LGMF01>)[LGMF01]],
rowspanx(5)[Līmeņu pārvaldības modulis],
[Līmeņu ielāde], [],
[Progresa izsekošana], [],
[Pāreju apstrāde], [],
[Stāvokļa saglabāšana], [],
[Stāvokļa ielāde], [],
rowspanx(4)[Renderēšanas modulis],
[Labirinta renderēšana], [],
[Spēlētāja renderēšana], [],
[Lietotājsaskarnes renderēšana], [],
[Vizuālo efektu renderēšana], [],
rowspanx(3)[Audio modulis],
[Skaņas efektu atskaņošana], [],
[Mūzikas pārvaldība], [],
[Audio stāvokļu apstrāde], [],
),
) <function-modules>
=== Ievades apstrādes modulis
=== Spēles stāvokļa pārvaldības modulis
=== Spēlētāja modulis
=== Labirinta ģenerēšanas modulis
#function-table(
"Labirinta ģenerēšana",
"LGMF01",
[Izveido sešstūrainu labirintu ar norādītajiem parametriem.],
[
+ Rādiuss: `u32` -- Labirinta rādiuss. Obligāts parametrs, kas nosaka labirinta izmēru.
+ Sēkla: `Option<u64>` -- Neobligāta sēkla nejaušo skaitļu ģeneratoram. Ja
norādīta, nodrošina reproducējamu labirinta ģenerēšanu ar vienādiem
parametriem. Ja nav norādīta, tiek izmantota nejauša sēkla.
+ Sākuma pozīcija: `Option<Hex>` -- Neobligāta sākotnējā pozīcija labirintā.
Ja norādīta, labirinta ģenerēšana sāksies no šīs pozīcijas. Ja nav norādīta,
tiek izvēlēta nejauša derīga sākuma pozīcija.
// + Ģeneratora tips: `GeneratorType` -- Algoritms, kas tiks izmantots
// labirinta ģenerēšanai. Pašlaik pieejams tikai RecursiveBacktracking.
],
[
+ Validē ievades parametrus:
+ Pārbauda rādiusa esamību un derīgumu;
+ Validē sākuma pozīciju, ja tāda norādīta;
+ Izveido sākotnējo labirinta struktūru:
+ Inicializē tukšu labirintu ar norādīto rādiusu;
+ Katrai šūnai iestata sākotnējās (visas) sienas.
+ Validē stākuma prozīciju, ja tāda norādīta.
+ Ģenerē labirintu:
+ Rekursīvi izveido ceļus, noņemot sienas starp šūnām;
+ Izmanto atpakaļizsekošanu, kad sasniegts strupceļš.
],
[
+ Jaucējtabulu, kas satur:
+ Sešstūra koordinātes kā atslēgās;
+ Sešstūra objekti ar:
+ Pozīcijas koordinātēm ($x$, $y$);
+ Sienu konfigurāciju (8-bitu maska).
],
[
+ Lai izveidotu labirintu, ir jānorāda rādiuss.
+ Sākuma pozīcija ir ārpus labirinta robežām.
+ Neizdevās izveidot labirintu.
],
) <LGMF01>
=== Līmeņu pārvaldības modulis
=== Renderēšanas modulis
=== Audio modulis
== Nefunkcionālās prasības
=== Veiktspējas prasības
==== Statiskā veiktspēja
==== Dinamiskā veiktspēja
Uz sistēmas veiktspēju ir sekojošas prasības:
- Labirinta ģenerēšana: Jebkura izmēra labirintam jātiek uzģenerētam ātrāk par 1 sekundi.
- Spēles ielāde: Spēlei jāstartējas ātrāk par 3 sekundēm.
- Kadru ātrums: Spēlei jādarbojas ar vismaz 60 kadriem sekundē.
- Ievades apstrāde: Spēlētāja kustībām jātiek apstrādātām bez manāmas aizkaves ($<16$ms).
=== Uzticamība
Uz sistēmas uzticamību ir sekojošas prasības:
- Kļūdu apstrāde: spēlei jāapstrādā kļūdas graciozi, bez sistēmas atteicēm.
- Saglabāšana: spēles progresam jātiek automātiski saglabātam pēc katra līmeņa.
- Atjaunošanās: spēlei jāspēj atjaunoties pēc negaidītas aizvēršanas.
=== Atribūti
==== Izmantojamība
==== Mērogojamība
Uz sistēmas izmantojamību ir sekojošas prasības:
- $90%$ jaunu lietotāju jāspēj lietot visas tiem pieejamās funkcijas bez palīdzības.
- Teksta fonta izmēram datoru ekrāniem jābūt vismaz 14 pikseļiem, labas
salasāmības nodrošināšanai.
==== Drošība
Uz drošību risinājumiem ir sekojošas prasības:
- Spēles pirmkods ir iekļauts kopā ar izpildāmo bināro failu;
- Spēle nemodificē un nelasa lietotāja vai operētājsistēmas failus, izņemot izmantoto bibliotēku
failus.
==== Uzturamība
Pret sistēmas izstrādājamo programmatūras uzturamību tiek izvirzītas sekojošās prasības:
- API dokumentācijas pārklājumam jābūt vismaz 80%.
- Koda testēšanas pārklājumam jābūt vismaz 70%.
==== Pārnesamība
=== Projekta ierobežojumi
==== Intelektuālā īpašuma tiesības
==== Aparatūras ierobežojumi
===== Atbalstītās ierīces
===== Serveris un mitināšana
- Platformas: spēlei jādarbojas uz 64 bitu Windows, Linux un MacOS.
- Prasības: spēlei jādarbojas uz datora ar vismaz:
- 4GB operatīvo atmiņa(RAM);
- Integrēto grafisko karti;
- Divu-kodolu procesoru.
=== Paplašināmība
- Labirinta ģenerēšana: jābūt iespējai viegli pievienot jaunus ģenerēšanas
algoritmus,
- Līmeņu dizains: jābūt iespējai viegli pievienot jaunus līmeņus.
- Papildinājumi: koda arhitektūrai jāatbalsta jaunu funkciju pievienošana.
=== Ārējās saskarnes prasības
==== Lietotāja saskarne
==== Sakaru saskarne
= Programmatūras projektējuma apraksts
== Daļējs funkciju projektējums
/* Apraksta svarīgākās, sarežģītākās funkcijas vai sistēmas darbības aspektus;
* obligāti jālieto vismaz 4 dažādi diagrammu veidi, izņemot DPD un lietošanas
* piemēru (use case) diagrammas */
== Izmantotās bibliotēkas
== Daļējs lietotāju saskarņu projektējums
/* 5-7 lietotāja saskarnes un to apraksts */
=== Navigācija
=== Ekrānskati
= Testēšanas dokumentācija
== Dinamiskā programmatūras testēšana
=== Manuālā integrācijas testēšana
=== Automatizēti testi
== Statiskā programmatūras testēšana
= Programmas projekta organizācija
= Kvalitātes nodrošināšana
= Konfigurācijas pārvaldība
= Darbietilpības novērtējums
= Secinājumi
#bibliography(
title: "Izmantotā literatūra un avoti",
"bibliography.yml",
)
#pagebreak()
#todo[#total-words words]
#heading("Pielikumi", numbering: none)
// #include "doc.typ"
// #pagebreak()
// #total-words words

14
utils.typ
View File

@ -1,5 +1,4 @@
#import "@preview/tablex:0.0.9": tablex
#import "@preview/big-todo:0.2.0": todo as TODO
#let custom-block(
item,
@ -115,7 +114,7 @@
titles: (
"Funkcijas nosaukums",
"Funkcijas identifikators",
"Ievads",
"Apraksts",
"Ievade",
"Apstrāde",
"Izvade",
@ -180,17 +179,6 @@
)
}
#let todo(
..body,
) = {
TODO(
..body,
inline: true,
big_text: 14pt,
small_text: 12pt,
)
}
#let hyperlink-source(
author,
title,