67200字硕士毕业论文Direct3D应用分析与调试软件的研究与设计

论文类型：硕士毕业论文

论文字数：67200字

论点：脚本,应用程序,文件

论文概述：

本文设计实现了一套新的软件工具专门用来分析和调试Direct3D应用程序行为，软件由两大系统组成:Logger系统和Player系统。

论文正文：

第一章简介

1.1论文

Direct3D是微软公司在微软视窗操作系统上开发的一套3D绘图和L校正编程接口。这是DirectX的二维部分。目前，它得到了各种显卡制造商的广泛支持，是计算机绘图软件和与OpenGL一起使用的计算机游戏最常用的两种绘图和编程接口之一。Direct3D在计算机游戏设计中应用最为广泛。大多数目前流行的二维射击、动作、冒险和其他类型的游戏都是使用Direct3D开发的。由于Direct3D编程本身的复杂性，其应用程序尤其是大型游戏的设计和调试难度很大，开发周期长，质量保证困难。对于视频卡硬件制造商来说，Direct3D应用程序不可预测的行为使得驱动程序开发人员很难快速定位和发现驱动程序中的问题。在此背景下，研究和设计一套能够准确分析和调试Direct3D应用的工具具有重要意义。

1.2国内外相关研究综述

目前，为了满足游戏编程和驱动程序开发的需要，各大图形硬件制造商都推出了自己的性能分析和调试工具。NVIDIA开发的PerfHUD和AMD开发的GPU PerfStudio已被许多游戏开发者广泛用于分析Direct3D应用中的性能和调试设计，帮助他们在程序开发周期中定位程序中的性能瓶颈和质量问题，从而在一定程度上缩短了程序开发周期。然而，考虑到十大商业竞争，这些软件严格限于自己的显卡，兼容性差。另外，由于大多数商业游戏软件的版权限制，现有的工具软件一般只能用来分析和调试自己的应用程序，其通用性不够好。

1.3本文的主要研究工作

本文设计并实现了一套专门用于分析和调试Direct3D应用行为的新软件工具。该软件由两个主要系统组成:记录器系统和播放器系统。记录器系统可以在应用程序的源代码未知的情况下，通过在操作系统底部安装Direct3D虚拟驱动程序层，在应用程序运行过程中实时截取并记录应用程序的行为，并将行为以自定义格式翻译成脚本文件存储。播放器系统基于脚本文件，通过脚本命令的回放，实现了对Direct3D应用行为的分析和调试。播放器系统支持在回放期间编辑和修改脚本命令。它还提供了多种不同的回放模式和控制方法，大大增强了脚本命令回放的可操作性和可控性。此外，播放器系统还支持脚本命令渲染结果的实时显示和回放期间对Direct3D管道上的资源内容的实时查看，便于脚本命令的分析和调试。最后，播放器系统专门设计了脚本简化功能。在保证渲染结果正确性的前提下，最大限度地去除脚本文件中多余无用的脚本命令，简化脚本文件的大小，提高脚本命令的回放速度和调试效率。

1.4本文的组织结构

本文的组织结构如下:
第2章介绍了Direct3D的基本知识。主要介绍了Direct3D管道，并详细阐述了管道各部分的功能和概念。
第二章介绍记录仪系统的设计与实现。主要介绍了记录仪系统的工作原理和工作模式，描述了脚本文件的组成和格式，阐述了脚本文件的解码实现。
第四章介绍播放器系统的设计与实现。本文主要介绍播放器系统的几个主要功能模块的工作原理和实现，包括脚本文件管理、脚本文件回放和脚本文件简化。

3.3脚本文件的组成........29-31
3.4脚本文件的解码........31-33
3.5本章摘要........33-34
第4章直接3D应用播放器........34-78
4.1播放器系统概述........34-36
4.2脚本文件管理........36-38
4.3脚本文件解析........38-49
4.3.1关键词........39-44 [/br/ ] 4.3.2名称索引........44-45
4.3.3脚本命令........45-49
4.4脚本文件回放........49-63
4.4.1直接3D界面对象........49-51
4.4.2脚本文件回放........51-58
4.4.3资源查看器........58-63
4.5脚本文件的简化........63-77[/ br/] 4.5.1脚本命令解析........64-74
4.5.2脚本命令简化........74-77
4.5.3脚本简化实验........77 [/溴/] 4.6本章摘要........77-78
第五章总结和展望........78-80
5.1概述........78-79
5.2展望........79-80

摘要
Direct3D是微软在视窗操作系统上开发的3D图形编程界面，已经广泛应用于计算机图形软件和计算机游戏中。由于Direct3D编程本身的复杂性，很难设计和调试其应用程序，尤其是大型游戏，开发周期长，质量保证困难。同时，对于十家视频卡硬件制造商来说，由于Direct3D应用程序的不可预测行为，驱动程序和开发人员很难快速定位和发现驱动程序中存在的问题。基于这一研究背景，本文设计并实现了一套专门用于分析和调试Direct3D应用行为的新软件工具。该软件由两个主要系统组成:记录器系统和播放器系统。
Logger系统可以在应用程序源代码未知的情况下，通过在操作系统底部安装Direct3D虚拟驱动程序层，在应用程序运行过程中实时截取并记录应用程序的行为，并将行为转换成自定义格式的脚本文件存储。记录器系统支持多种工作模式，包括完整日志、自动日志和热键日志。在应用程序运行过程中，用户可以随时打开和关闭脚本文件的记录。控制方法非常灵活，这也使得应用程序行为的截取和记录更有针对性。记录器系统支持脚本文件的解码功能。它使用ten来完成脚本文件从二进制格式到文本格式的转换。文本格式的脚本文件可以直接打开阅读和编辑，大大提高了脚本文件的可读性和操作的方便性和灵活性。这也是后续玩家系统工作的基础。

参考
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