2D-grafiikkamoottori

Abstract

Tässä opinnäytetyössä käsitellään kaksiulotteisen grafiikkamoottorin rakenteiden ja toiminnan suunnittelua ja toteutusta. Työssä selvennetään syitä oman grafiikkamoottorin tekoon ja esitellään moottorien yleisiä ominaisuuksia. Toteutuksen osalta työssä keskitytään vahvasti grafiikkamoottorin eri ominaisuuksien toimintaan ja suorituskykyä parantaviin tekniikoihin OpenGL-ympäristössä. Lopuksi esitellään demonstraatio-ohjelman toimintaa ja analysoidaan sillä mitattuja suorituskykyyn liittyviä tuloksia.

Grafiikkamoottori kirjoitettiin C-kielellä ja sen päälle kasattu demonstraatio-ohjelma kirjoitettiin C++-kielellä. Moottorin alustariippumattomuus saavutettiin käyttämällä ainoastaan alustariippumattomia rajapintoja ja kirjastoja. Moottorilla pystytään tehokkaasti esittämään kaksiulotteista grafiikkaa ohjelmoijan haluamalla tavalla. Moottorin toiminta on suunniteltu siten, että vältyttäisiin mahdollisimman monelta suorituskykyongelmalta monimutkaistamatta moottorin käyttöä.

Demonstraatio-ohjelman suorituskykymittauksista selviää, että käytetyt tekniikat parantavat moottorin suorituskykyä selvästi. Moottoriin saatiin toteutettua suunnitellut ominaisuudet. Moottorin tehokkuus ja selkeys vastasivat myös vaatimuksia.

The objective of this thesis was to design and implement a 2D graphics engine that is capable of efficient graphics rendering. The thesis covers reasons for making a graphics engine and introduces basic graphics engine features. The implementation section of the thesis has a strong focus on explaining the OpenGL-related features and performance optimizations that have been implemented into the graphics engine. Towards the end, the focus of the thesis moves into the operation of demonstration program and analyzing benchmark results measured with the program.

Graphics engine was written in C language and the demonstration program was built on top the engine with C++ language. Cross-platform capabilities of the engine were achieved by using only cross-platform libraries and APIs. The main objective of the engine is to present 2D graphics efficiently and in the way that the programmer desires. The engines operation is designed to avoid common performance reducing pitfalls without compromising the ease of using the engine.

Demonstration program benchmarks show that the performance improving techniques succeeded in speeding up the engine. All the goals set for the engine were met with ease.