42
- обширная межплатформенная поддержка, то есть возможность
вести разработку под все современные платформы, в том числе мобильные
или консольные.
- бесплатный для персонального использования.
Недостатки движка:
- нет поддержки ссылок на внешние библиотеки. В этом случае
приходится вручную копировать все библиотеки непосредственно в
проект;
- сложное редактирование внутренних шаблонов, называемых
префабами.
В связи с тем, что игровой движок Unity3D поддерживает разработку
на языке программирования высокого уровня C#, то необходимо выбрать
среду разработки (IDE), поддерживающую данный язык. Выбор пал на
Visual Studio Community 2017.
Community редакция Visual Studio является бесплатным решением и
обладает достаточным набором возможностей как для новичков, так и для
более опытных разработчиков.
Среда разработки Visual Studio предоставляет мощные и удобные
средства написания, корректировки, компиляции, отладки и запуска
приложений, использующих.NET-совместимые языки, а также позволяет
разрабатывать как консольные приложения, так и приложения с
графическим интерфейсом, в том числе с поддержкой технологии Windows
Forms, веб-сайты, веб-приложения, веб-службы как в родном, так и в
управляемом кодах для всех платформ, поддерживаемых Windows,
Windows Mobile, Windows CE, .NET Framework, Xbox, Windows Phone
.NET Compact Framework и Silverlight.
Visual Studio включает в себя редактор кода с поддержкой
технологии Intellisense, отладчик, который может работать в двух
режимах: отладчик машинного уровня и отладчик уровня исходного кода.
Также Visual Studio поддерживает подключение модулей расширения, то
43
есть плагинов, которые позволяют добавить новые визуальные
компоненты или системы контроля версий.
Платформа .NET является открытой средой. Это значит, что
компиляторы для нее могут поставляться и сторонними разработчиками. К
настоящему времени разработаны десятки компиляторов для .NET,
например, Ada, COBOL, Delphi, Eiffel, Fortran, Lisp, Oberon, Perl и Python.
Все .NET-совместимые языки должны отвечать требованиям
общеязыковой спецификации (Common Language Specification, CLS), в
которой описывается набор общих для всех языков характеристик. Это
позволяет использовать для разработки приложения несколько языков
программирования и вести полноценную межъязыковую отладку. Все
программы независимо от языка используют одни и те же базовые классы
библиотеки .NET. [9]
Для разработки проекта будет использоваться язык
программирования высокого уровня C#.
C# - является объектно-ориентированным языком
программирования. Он был разработан в 1998—2001 годах группой
инженеров под руководством Андерса Хейлсберга в компании Microsoft
как язык разработки приложений для платформы Microsoft .NET
Frаmework и впоследствии был стандартизирован как ECMА-334 и
ISO/IEC 23270.
C# относится к семье языков с C-подобным синтаксисом, из них его
синтаксис наиболее близок к C++ и Jаvа. Язык имеет статическую
типизацию, поддерживает полиморфизм, перегрузку операторов (в том
числе операторов явного и неявного приведения типа), делегаты,
атрибуты, события, свойства, обобщённые типы и методы, итераторы,
анонимные функции с поддержкой замыканий, LINQ, исключения,
комментарии в формате XML.
Переняв многое от своих предшественников — языков C++, Pаscаl,
Модула, Smаlltаlk и, в особенности, Jаvа — С#, опираясь на практику их
44
использования, исключает некоторые модели, зарекомендовавшие себя как
проблематичные при разработке программных систем, например, C# в
отличие от C++ не поддерживает множественное наследование классов
(между тем допускается множественное наследование интерфейсов).
Главной особенностью языка C# является его ориентированность на
платформу Microsoft .NET, которая описана выше. Разработчики языка С#
хотели скрыть от разработчика как можно больше незначительных
технических деталей, включая операции по упаковке/распаковке типов,
инициализации переменных и сборке мусора. Благодаря этому
программист, пишущий на C#, может лучше сконцентрироваться на
содержательной части задачи. В процессе решения этой задачи
проектировщики C# пытались учесть уроки реализации Visuаl Bаsic'а,
который достаточно успешен в скрытии деталей реализации, но
недостаточно эффективен для написания крупных промышленных систем:
создатели C# декларируют, что новый язык обладает мощностью С++ и в
то же время простотой Visuаl Bаsic'а. Еще одно преимущество создания
нового языка программирования по сравнению с расширением
существующих заключается в том, что при создании нового языка нет
необходимости заботиться о проблемах обратной совместимости, которые
обычно заметно затрудняют исправление застарелых проблем и даже
внесение новых свойств в стандарт языка. [13, 14]
Для хранения контента будет использоваться формат XML, поэтому
стоит сказать несколько слов о нем.
XML Потомок HTML, эта технология являет собой расширяемый
язык разметки. Она приспособлена для интерпретирования документов. На
нем проводятся сложнейшие преобразования и изменения документов.
Язык XML используется для передачи и временного хранения данных при
работе с различными реляционными базами через интернет. XML уже
достиг того уровня, когда может претендовать на роль основополагающей
технологии для построения корпоративных сетей.
45
XML позволяет создавать текст и размечать его при помощи
обрамляющих тегов, превращая каждое слово, предложение или фрагмент
в идентифицируемую, сортируемую информацию. Создаваемые таким
образом файлы, или экземпляры документа, состоят из элементов (тегов) и
текста, причем элементы помогают правильно понимать документ при
чтении на бумаге или даже обрабатывать его в электронном виде. Чем
больше описательных элементов, тем больше частей документа можно
идентифицировать. С первых дней существования разметки одно из ее
преимуществ заключается в том, что в случае потери компьютерной
системы распечатанные данные все равно остаются читабельными
благодаря тегам.
В заключении стоит сказать о графической стороне
разрабатываемого проекта. Вся графика нарисована в современном
графическом редакторе Adobe Photoshop CC.
Adobe Photoshop CC является эталоном качества цифровых
изображений, обеспечивает высокую производительность, мощные
возможности редактирования графики и имеет интуитивно понятный
интерфейс.
Основными характеристиками Adobe Photoshop CC являются:
- возможность создания многослойного изображения, при этом
каждый слой можно перемещать относительно других слоев и
редактировать отдельно. Конечное изображение можно сохранить как в
«многослойном» виде (формат PSD), так и соединить все слои в один,
переведя в один из стандартных форматов (PNG, JPG, GIF и другие);
- широкие возможности по работе с цветами: работа с разными
цветовыми режимами, будь то режим RGB или CMYK; наличие
инструментов для тончайшей регулировки цветов (причем параметры
каждого цвета можно регулировать отдельно);
- возможности векторного редактирования;
46
- наличие большого количества инструментов для рисования и
вырезания контуров изображения, а также профессиональных
инструментов для выделения и редактирования отдельных участков
изображения;
- огромные возможности совмещения изображений и работы с
текстурами;
- наличие множества разнообразных фильтров и спецэффектов (от
простых, позволяющих настраивать резкость изображения, до весьма
экзотических, позволяющих создавать 3-х мерные объемные объекты из
двухмерных фото, имитировать эффекты взрывов, сигаретного дыма и
т.п.), возможность подключения дополнительных плагинов;
- поддерживает форматы файлов различных графических программ;
- наличие инструментов для работы с текстом, возможность
добавления текста в любой участок изображения, изменения формы текста
и другие возможности;
- возможность многоступенчатой отмены внесенных изменений (с
помощью специальной панели «История»).
Данный графический редактор предоставляет возможность работать
с растровой графикой (так называются изображения, состоящие из
пикселей), а также с векторной графикой. Векторные рисунки состоят из
линий, сохраняющих четкость при различном масштабировании. В
программе Adobe Photoshop CC можно создавать изображения с нуля или
обрабатывать импортированные из других источников, например [19]:
- фотографии с цифровой камеры;
- цифровые изображения с компакт- дисков;
- сканированные фотографии, пленки, негативы, графику или другие
документы;
- кадры, захваченные из видеороликов;
- художественные работы, созданные в графических редакторах.
47
1.4.3. Обоснование проектных решений по техническому
обеспечению
Техническое/аппаратное обеспечение – это комплекс технических
средств для сбора, передачи, хранения и обработки информации. В состав
технического обеспечения входят технические средства, необходимые для
реализаций функций системы. Аппаратное обеспечение включает в себя
все физические части компьютера (ЭВМ), но не включает информацию
(данные), которые он хранит и обрабатывает, и программное обеспечение,
которое им управляет. Кроме того, в аппаратное обеспечение также входят
внешние компоненты – сетевое оборудование и периферийные устройства
ввода (клавиатуры, манипуляторы типа «мышь», сенсорные экраны,
сканеры различного назначения, средства распознавания речи, сенсорные
датчики, устройства видеозахвата и др.) и вывода (мониторы, печатающие
устройства, устройства вывода звука, модемы и другое). В общем случае
аппаратное обеспечение включает средства получения, ввода, подготовки,
обработки, хранения (накопления), регистрации, вывода, отображения,
использования, передачи информации и средства реализации
управляющих воздействий.
Для комфортной работы с разрабатываемым проектом, необходимы
персональные компьютеры и локальная вычислительная сеть. Вся
компьютерная техника в ГБНОУ «Академия талантов» обладает как
минимум средней производительностью, таким образом, можно сказать,
что дальнейшее улучшение характеристик не требуется.
48
II Проектная часть
2.1. Разработка проекта автоматизации
2.1.1. Этапы жизненного цикла проекта автоматизации
Понятие жизненного цикла является одним из базовых понятий
методологии проектирования информационных систем. Жизненный цикл
информационной системы представляет собой непрерывный процесс,
начинающийся с момента принятия решения о создании информационной
системы и заканчивается в момент полного изъятия ее из эксплуатации. [5]
Рассмотрим основные стандарты жизненного цикла [5, 7]:
1) ГОСТ 34 задумывался в конце 80-х годов как всеобъемлющий
комплекс взаимоувязанных межотраслевых документов. Объектами
стандартизации являются автоматизированные системы различных видов и
все виды их компонентов, а не только программное обеспечение и базы
данных. Наиболее популярными можно считать стандарты ГОСТ 34.601-90
(стадии создания автоматизированной системы), ГОСТ 34.602-89
(техническое задание на создание автоматизированной системы) и
методические указания РД 50-34.698-90 (требования к содержанию
документов).
Согласно ГОСТ 34, разработка автоматизированной системы
разбивается на следующие этапы и стадии.
- Этап формирования требований к автоматизированной системе.
Состоит из следующих стадий: обследование объекта и обоснование
необходимости разработки автоматизированной системы; формирование
требований заказчика к автоматизированной системе; разработка отчета о
проделанной работе и заявки на разработку технического задания.
- Разработка концепции состоит из следующих стадий: изучение
объекта; проведение необходимых научно-исследовательских работ;
разработка вариантов концепции автоматизированной системы,
удовлетворяющей требованиям заказчика; разработка отчета о
проделанной работе.
49
- Разработка и утверждение технического задания на разработку
автоматизированной системы.
- Разработка эскизного проекта автоматизированной системы:
разработка предварительных проектных решений по всей системе в целом
и по ее отдельным составляющим; разработка документации.
- Разработка технического проекта: разработка проектных решений
по всей системе и по ее частям; разработка документации на
автоматизированную систему и на подсистемы, входящие в ее состав;
разработка и оформление документации на поставку изделий для
комплектования автоматизированной системы и/или технических
требований на их разработку; разработка заданий на проектирование в
смежных частях проекта объекта автоматизации.
- Разработка технической документации: разработка рабочей
документации на систему и ее части; разработка и/или адаптация
программного обеспечения.
- Ввод разработанной системы в действие: подготовка объекта
автоматизации; подготовка персонала; комплектация автоматизированной
системы программными и техническими средствами; монтажные работы;
пуско-наладочные работы; предварительные испытания; опытная
эксплуатация; приемочные испытания.
- Сопровождение: выполнение работ в соответствии с гарантийными
обязательствами; послегарантийное обслуживание.
2) Стандарт ISO 12207 определяет структуру жизненного цикла,
содержащую процессы, действия и задачи, которые должны быть
выполнены во время создания информационной системы. Согласно
данному стандарту структура жизненного цикла основывается на трех
группах процессов:
- основные процессы включают разработку, эксплуатацию и
сопровождение. Разработка информационной системы включает в себя все
работы по созданию информационного программного обеспечения и его
50
компонентов в соответствии с заданными требованиями. Эксплуатация
включает в себя конфигурирование базы данных, обеспечение
пользователей документацией, обучение персонала, непосредственно
эксплуатацию, локализацию проблем и устранение причин их
возникновения, модификацию программного обеспечения, подготовку
предложений по совершенствованию системы. Сопровождение
подразумевает техническую поддержку. Наличие квалифицированного
технического обслуживания на этапе эксплуатации информационной
системы является необходимым условием для решения поставленных
перед ней задач, причем ошибки обслуживающего персонала могут
приводить к явным или скрытым финансовым потерям, сопоставимым со
стоимостью самой информационной системы.
- вспомогательные процессы. Среди вспомогательных процессов
одно из главных мест занимает управление конфигурацией. Это один из
вспомогательных процессов, поддерживающих основные процессы
жизненного цикла информационной системы, прежде всего процессы
разработки и сопровождения. При разработке проектов сложных
информационных систем, состоящих из многих компонентов, каждый из
которых может разрабатываться независимо и, следовательно, иметь
несколько вариантов реализации и/или несколько версий одной
реализации, возникает проблема учета их связей и функций, создания
единой структуры и обеспечения развития всей системы. Управление
конфигурацией позволяет организовывать, систематически учитывать и
контролировать внесение изменений в различные компоненты
информационной системы на всех стадиях ее жизненного цикла.
- организационные процессы. Управление проектом связано с
вопросами планирования и организации работ, создания коллективов
разработчиков и контроля за сроками и качеством выполняемых работ.
Техническое и организационное обеспечение проекта включает выбор
методов и инструментальных средств для реализации проекта,
51
определение методов описания промежуточных состояний разработки,
разработку методов и средств испытаний созданного программного
обеспечения, обучение персонала.
3) ISO 15288. Стандарт на процессы жизненного цикла систем
ISO/IEC 15288 разработан и опубликован в 2002 г. К разработке стандарта
были привлечены специалисты различных областей: системной
инженерии, программирования, управления качеством, человеческими
ресурсами, безопасностью. Был учтен практический опыт создания систем
в правительственных, коммерческих, военных и академических
организациях. Стандарт применим для широкого класса систем, но его
основное предназначение - поддержка создания компьютеризированных
систем.
4) MSF (Microsoft Solution Framework). Технология MSF состоит из
4х этапов, каждый из которых завершается ключевой точкой, в которой
производится оценка достигнутого, каждый из этапов сопровождается
группой из шести процессов, в зависимости от этапа в процессе смещается
точка фокуса. Ключевая точка каждого из этапов – это определенные
задачи с необходимым уровнем качества их выполнения. После
достижения заданного уровня, можно переходить на выполнение
следующего этапа.
5) RUP (Rational Unified Process) является одним из корпоративных
стандартов в области создания программного обеспечения. Данная
технология была разработана компанией Rational Software, входящей в
настоящее время в состав IBM. Основой данной технологии является
поэтапное моделирование продукта средствами UML, в ней реализуется
итерационный и инкрементный подход к созданию ПО. Разработка
системы выполняется в виде нескольких краткосрочных мини-проектов
фиксированной длительности (от 2 до 6 недель), называемых итерациями.
Каждая итерация включает свои собственные этапы анализа требований,
проектирования, реализации, тестирования, интеграции и завершается