Hausaufgabe

Einleitung

Zu Beginn des Softwarepraktikums soll sich jeder Teilnehmer mit C#, MonoGame und den dazugehörigen Werkzeugen vertraut machen. Ein guter Startpunkt dafür ist die Tutorial-Seite. Außerdem soll der erste Anstoß zum selbständigen Recherchieren der benötigten Quellen für das Softwarepraktikum gegeben werden. Aus diesem Grund müssen von jedem Teilnehmer in der ersten Woche (siehe Roadmap) verbindliche Hausaufgaben gemacht werden. Diese bestehen aus 5 Aufgaben.

• Lesen Sie den Text jeder Aufgabe vollständig durch, bevor Sie mit der Bearbeitung beginnen.
• Bearbeiten Sie die Aufgaben der Reihe nach.
• Beginnen sie nicht erst, wenn die Gruppeneinteilung online ist! (Aufgabe 1 lässt sich bereits ohne Gruppeneinteilung erledigen)

Aufgabe 1: Setup

Setzen Sie eine Arbeitsumgebung auf und testen Sie die Zugänge zu den verschiedenen Diensten. Sie werden ein Spiel basierend auf dem Monogame Framework entwickeln. Richten Sie entsprechend Ihrem Betriebssystem die von uns supportete Entwicklungsumgebung ein. Falls Sie andere Tools verwenden möchten, müssen Sie sicherstellen, dass Ihr Projekt zu der hier vorgestellten Methode kompatibel ist.

Arbeitsumgebung

Poolrechner

Im Pool ist Visual Studio 2019 derzeit nicht installiert. Jedoch kann stattdessen Visual Studio 2017 verwendet werden. Für die Verwendung mit MonoGame müssen folgende Schritte durchgeführt werden:

• Windows booten: bei Start des PCs im Bootloader Windows 7 auswählen.
• CTRL+ALT+ENTF drücken, um sich mit dem Pool-Account anzumelden.
• Visual Studio 2017 einmal starten, damit die nötigen Verzeichnisse und Dateien angelegt werden.
• Sobald VS2017 gestartet ist, Visual Studio wieder schließen.
• Im Explorer auf das Windows-Laufwerk "S: (software)" navigieren.
• Installation der Plugins für Visual Studio (siehe auch Readme-Datei auf S:):
  • Für MonoGame-Installation: Verzeichnis "Visual C#" nach "C:\Users\<USERNAME>\Documents\Visual Studio 2017\Templates\ProjectTemplates" kopieren.
• Visual Studio 2017 starten.

Windows

Visual Studio

• Stellen Sie sicher, dass Ihr PC mit dem Internet verbunden ist.
• Laden Sie Visual Studio Community herunter.
• Folgen Sie der Installationsanleitung von Microsoft und achten Sie dabei darauf die folgenden Optionen unter "Workloads" auszuwählen:
  • .NET Core cross-platform development
  • .Net Desktop Development
  • Universal Windows Platform development

Monogame

• Öffnen Sie Visual Studio, wählen Sie im Startbildschirm "Continue without code." Öffnen Sie Extensions -> Manage Extensions -> Visual Studio Marketplace. Suchen Sie "Monogame", installieren Sie "Monogame project templates".
• Schließen Sie alle Visual Studio Instanzen, damit die Installation erfolgen kann.
• Nach abschluss der Installation öffnen Sie Visual Studio und wählen Sie Create a new project. Wählen Sie Monogame Cross-Plattform Desktop Application (OpenGL) und nennen Sie das Project testMonogame.
• Das erste erstellen wird einige Zeit dauern, da der NuGet Paketmanager das Monogame Framework herunterläd und installiert.
• Klicken Sie auf den grünen "Playbutton" unter dem Menu. Das Projekt wird kompiliert und nach einiger Zeit erscheint ein Programmfenster gefüllt mit blauer Farbe. Das bedeutet sie sind bereit Monogame Projekte zu entwickeln.
• (Optional) Unter "Solution Explorer" klicken Sie mit der rechten Maustaste auf testMonogame" -> "Manage NuGet Packages, hier sollten im Reiter "Install" Monogame.Framework und Monogame.Contantbuilder version > 3.8 erscheinen.
• Öffnen sie tools -> Command line -> Developer command prompt und führen sie diesen Befehl aus: dotnet tool install --global dotnet-mgcb-editor danach diesen: mgcb-editor --register.
• Schliesen Sie Visual-Studio und öffnen Sie es wieder. In ihrem "testMonogame" Projekt klicken Sie im Solution Explorer mit der rechten Maustaste auf auf "Content.mgcb" und wählen Sie "Open with". Wählen Sie jetzt "mgcb-editor-wps" und klicken sie auf "Set as Default". Klicken Sie aus Okay. Jetzt sollte sich der Monogame Content builder öffnen.

Resharper

• Erstellen Sie sich einen Account bei Jetbrains. Verwenden Sie ihre uni-freiburg.de Email Adresse, damit sie eine kostenlose Lizenz erhalten.
• Laden Sie Resharper herunter und führen Sie die Installation aus.
• Laden Sie die Sopra spezifischen Resharper Einstellungen herunter Datei:Sopra-Resharper.zip, Datei:Sopra-Resharper-final.zip und entpacken Sie diese.
• Öffen Sie in Visual Studio Extensions -> ReSharper -> Manage Options.
• Klicken Sie rechts auf das Item This Computer und wählen Sie Add Layer->Open Settings File....
• Wählen Sie die Datei Softwarepraktikum.DotSettings, bzw. Softwarepraktikum-final.DotSettings aus. Diese sollte nun als Eintrag "Softwarepraktikum" vorhanden sein.
• Achtung: Zur finalen Abgabe werden einige Regeln, die zuvor nur als "Hinweis" gewertet wurden, nun als "Warning" gewertet. Die Einstellungen sind also etwas strenger. Stellen Sie sicher, dass Sie zur finalen Abgabe Ihres Programms die Softwarepraktikum-final.DotSettings zur Überprüfung der Einhaltung der ReSharper-Regeln verwenden. Sie können natürlich auch bereits während des Verlaufs des Softwarepraktikums diese Regeln verwenden, um den Arbeitsaufwand zur Beseitigung der neuen Warnings am Ende des Softwarepraktikums zu reduzieren.

Git

• Folgen sie dem Git intallieren tutorial aus diesem Wiki.

Linux

• tbd

Dienste

Um auf die Dienste zugreifen zu können, brauchen Sie einen gültigen Poolaccount.

Die folgenden Dienste sollten Sie eingerichtet und getestet haben:

• Zugang zum Gitea ihrer Gruppe auf Sopra Git.
• Einrichten des Git Repository.
• Die Gruppenmailingliste.

Aufgabe 2: Gitea

Abbildung 1: Auswahl der vorkonfigurierten Labels.

Bereiten Sie ihr Gitea auf den Hausaufgabensprint und die Aufgaben ihrer Gruppe vor. Gehen Sie dazu wie folgt vor.

Gitea vorbereiten

Um Gitea in Verbindung mit Scrum verwenden zu können, müssen vorher bestimmte Labels (siehe Abb. 1) für die Items im Backlog eingerichtet werden.

• Klicken Sie auf Issues -> Labels.
• Wenn noch keine Labels eingerichtet wurden, werden Sie gefragt ob eines der vorkonfigurierten Menge von Labels verwendet werden soll. Wählen Sie hier das vorkonfigurierte Set Sopra.
• Prüfen sie ob Labels für Priorität und Zeitabschätzung vorhanden sind, wie auf dem Bild zu sehen (Details können variieren). Wenn keine Labels zur Zeitabschätzung und Priorisierung vorhanden sind, löschen Sie alle Labels. Wählen Sie dann wie oben beschrieben das vorkonfigurierte Labelset für das Sopra.

Sprint für Hausaufgabe anlegen

Abbildung 2: Den Hausaufgabensprint erstellen.

Prüfen sie ob in Gitea ein Sprint für die Hausaufgabe angelegt wurde.

• Klicken Sie auf den Reiter Issues -> Milestones.
• Falls kein Sprint (Milestone) für die Hausaufgabe angezeigt wird (siehe Abb. 2), legen Sie einen Milesstone mit dem Namen Sprint 00 (Hausaufgabe) an.
  • Verwenden Sie das Datum für das Ende des Sprints das Abgabedatum auf der Hauptseite.

User Stories für Aufgabe 3 erstellen

Abbildung 3: Eine User Story anlegen.

Prüfen Sie ob für die Hausaufgabe bereits alle Userstories existieren. Wenn nicht, legen Sie diese an.

• Klicken Sie auf den Reiter Issues.
• Prüfen Sie ob bereits eine User Story mit dem Titel Student <NAME> soll Scrum, Gitea und Git verstehen und Label User Story existiert (siehe Abb. 3).
  • Wenn nicht legen Sie eine entsprechende Userstory an indem Sie den weiteren Punkten folgen:
  1. Klicken Sie Neuer Issue.
  2. Tragen sie als Titel Student <NAME> soll Scrum, Gitea und Git verstehen ein.
  3. Tragen sie im Textfeld darunter die User Story Student <NAME> soll Scrum, Gitea und Git verstehen um effizient arbeiten zu können. ein.
  4. Weisen Sie die Label user story und hohe Priorität über das Label high zu , indem Sie auf das Zahnrad neben dem Schrifzug Label drücken und die entsprechenden Label auswählen.
  5. Weisen Sie dem Sprint (Meilenstein) Hausaufgabe zu.
  6. Drücken sie auf Issue Erstellen.

Bitte beachten Sie in dieser, und in folgenden Aufgaben, den Platzhalter <NAME> geeignet (z.B.: mit ihrem Usernamen, oder Vornamen) zu ersetzen.

User Story für Aufgabe 4 erstellen

Erstellen Sie wie in den vorhergehenden Aufgaben beschrieben, eine User Stories für Aufgabe 4

• Titel Student <NAME> soll die Clean Code Development Texte lesen mit User Story Student <NAME> soll die Clean Code Development Texte lesen, um besseren Code schreiben zu können.
• Titel Student <NAME> soll den Usability Artikel lesen mit User Story Student <NAME> soll den Usability Artikel lesen, um von vornherein Usabilityprobleme zu vermeiden.
• Titel Student <NAME> soll die Dokumentation Texte lesen mit User Story Student <NAME> soll die Dokumentation Texte lesen, um seinen Code sinvoll dokumentieren zu können.

User Story für Aufgabe 5 erstellen

Erstellen Sie wie in den vorhergehenden Aufgaben beschrieben, eine User Story für Aufgabe 5

• Titel Student <NAME> soll ein MonoGame Programm schreiben mit User Story Student <NAME> soll das in Aufgabe 5 beschriebene Programm schreiben, um seine Entwicklungswerkzeuge zu testen.

Tasks akzeptieren

Abbildung 4: User Stories für die Hausaufgabe, vom Studenten akzeptiert und mit Zeitschätzung.

Bevor Sie mit den Aufgaben beginnen, sollten Sie sich die entsprechendn User Stories zuweisen (siehe Abb. 4).

• Wählen Sie eine ihrer Stories aus dem Sprintbacklog (Issues -> Milestones -> Hausaufgabe) aus, indem Sie auf den Titel des Tasks klicken.
• Geben sie eine Abschätzung wie lange es dauern wird die Story nach der Definition of Done umzusetzten. Weisen Sie das Label est: 1 um die Abschätzung zu geben, dass eine Stunde Arbeit benötigt wird um die User Story umzusetzten. Wenn sie vermuten, dass Sie mehr als eine Stunde benötigen, wählen Sie einen entsprechend höheren Wert aus.
• Weisen Sie sich dem Task zu, indem Sie auf das Zahnrad neben dem Schriftzug Zuständig klicken, und ihren Benutzernamen auswählen.

Aktzeptieren Sie so alle Tasks die sie in den vorhergehenden Aufgaben erstellt haben. Akzeptieren Sie auch den Task zur Aufgabe 5 falls dieser schon existierte.

Es ist nicht nötig einen Kommentar zu schreiben, alle Änderungen an Labels und zugewiesenen Personen werden sofort übernommen und in der Historie der User Story eingetragen.

Überprüfen der Tasks

Bevor Sie mit der Arbeit zu beginnen, prüfen Sie noch einmal ob alle Userstories im Sprintbacklog vorhanden sind.

• Klicken sie auf den Reiter Issues -> Meilensteine -> Hausaufgabe
• Schränken Sie die Anzeige auf ihnen zugewiesene Stories ein, indem sie unter Label ⯆ User Story wählen, und unter Zuständig ⯆ ihren Usernamen. Prüfen Sie ob alle Stories vorhanden sind.
• Erstellen Sie eventuell nicht vorhandene Userstories und Tasks wie in den vorhergehenden Aufgaben beschrieben.

Aufgabe 3: Scrum und Gitea verstehen

• Recherchieren Sie, was Scrum ist und wie Scrum funktioniert.
• Lesen Sie außerdem den Wikipedia-Artikel zu User Stories.
• Machen Sie sich mit den anderen Funktionen von Gitea vertraut und lesen Sie den Artikel Scrum und Gitea
• Sollte es Fragen zum Vorgehen (Scrum und Gitea) geben, schreiben Sie diese als Kommentar in ihre User Story, damit eventuelle Fragen schnell geklärt werden können (Kommentarfeld unter Issues -> Meilensteine -> Hausaufgabe -> Student <NAME> soll Scrum, Gitea und Git verstehen).
• Lesen sie die Artikel Git und Git Workflow
  • Klonen sie das Gruppenrepository.
  • Schreiben Sie Ihren Namen in die dafür vorgesehene Zeile in README.md. Verwenden Sie hierfür nicht den Editor in Gitea, sondern editieren sie die Datei in ihrem lokalen Git-Repository. Falls es bereits einen Termin für das Gruppentreffen gibt, tragen Sie diesen auch ein.
  • Committen sie ihre Änderungen. Benutzen sie die Commitnachricht Added name to README.md (closes #<ticketnummer>) um den entsprechenden Task in Gitea per Commitnachricht zu schließen.
  • Synchronisieren sie ihre Änderungen mit dem Server. Beachten halten Sie sich dabei an den vorgeschlagenen Git-Workflow. Es it gut möglich, dass dabei Konflikte entstehen, beachten sie hierzu die Anleitung zum Konflikte lösen in Git.
• Sollte es noch keine .gitignore-Datei in Ihrem Repository geben, erstellen Sie in ihrem Repository eine entsprechende Datei (Git#Dateien Ignorieren), sodass temporäre Dateien von Visual Stuidio und Verzeichnisse für den Compileroutput von Git ignoriert werden. Comitten Sie diese Datei und pushen Sie diese ebenfalls. Eine gute Vorlage finden Sie unter Github.

Hinweis: Achten Sie darauf, dass die in ihrem Git eingestellte Emailadresse mit der in Gitea eingestellten Emailadesse übereinstimmt, da Ihnen sonst keine Commits zugeordnet werden können.

Aufgabe 4: Texte lesen

Lesen Sie sich die folgenden Artikel durch, und kommentieren Sie ihr entsprechendes Ticket:

• Lesen Sie Clean Code Development
  • Beschreiben Sie in einem Kommentar zum entsprechenden Task ein Cleancodeprinzip und wieso Sie es für das Sopra für besonders wichtig erachten.
• Lesen Sie Dokumentation
• Lesen Sie Usability-Prinzipien beim Spieldesign
  • Beschreiben Sie in einem Kommentar zum entsprechenden Task ein Usabilityprinzip und wieso Sie es für das Sopra für besonders wichtig erachten.

User Stories bearbeiten

Bearbeiten sie die Aufgaben und tragen Sie entsprechende Zeiten in die User Stories ein (im Menü rechts, Time Tracker -> Add Time). Besonders bei Programmieraufgaben ist dies sinnvoll, da so eine Historie der Bearbeitung und der verbrauchten Zeit erstellt wird. Dies hilft nicht nur Ihnen bei der Planung weiterer Aufgaben und Abschätzung der dafür benötigten Zeit, sondern dient auch als Nachweis für Ihre kontinuierliche Mitarbeit (siehe Formalien).

Achtung: Sie können die Summe der einmal eingetragenen Zeit nachträglich nur nach oben verändern.

User Stories schließen

Wenn Sie mit einer Aufgabe fertig sind, sollten Sie Ihren entsprechenden User Stories schließen. Gehen Sie ähnlich wie beim Akzeptieren einer Story vor und drücken Sie auf den Button Schließen. Beachten Sie bei Aufgaben die sie mit einem Commmit abschließen, dass Sie die User Story auch über die per Commitnachricht schließen können.

Vergessen Sie nicht die Zeit, die Sie für den Task benötigt haben, einzutragen (falls Sie das noch nicht gemacht haben).

Aufgabe 5: Programm schreiben

Abbildung 5: Das fertige Programm könnte so aussehen.

Bevor Sie mit dieser Aufgabe beginnen, sollten Sie Ihren entsprechenden User Story akzeptieren.

Erstellen Sie ein MonoGame Programm, welches die folgenden Eigenschaften erfüllt:

Funktionale Anforderungen

Abbildung 6: Das Uni-Logo

Abbildung 7: Hintergrundgrafik

• Das Programm zeichnet eine Hintergrundgrafik in einem MonoGame-Fenster.
• Vor dieser Hintergrundgrafik rotiert ein Uni-Logo um den Bildschirmmittelpunkt.
  • Das Logo muss transparent sein, d.h. es dürfen keine weißen Ränder der verwendeten Grafik sichtbar sein. Außerdem muss durch alle nicht-schwarzen Stellen des Logos hindurchgesehen werden können.
  • Das Logo muss korrekt skaliert sein, damit es vollständig in den sichtbaren Bereich hinein passt.
  • Das Logo darf während der Bewegung nicht über die Ränder des sichtbaren Bereiches hinausragen. (Größenveränderung des Fensters ist zu vernachlässigen. Es gilt die Größe des Fensters bei Programmaufruf.)
• Innerhalb des MonoGame-Fensters wird ein Maus-Cursor angezeigt.
  Hinweis, falls Sie mit einer virtuellen Maschine arbeiten, in der Windows installiert ist: Normalerweise wird der Mauszeiger in MonoGame Fenstern standardmäßig ausgeblendet, wenn man ihn nicht explizit aktiviert. Beim Arbeiten mit einer virtuellen Maschine kann es jedoch sein, dass der Mauszeiger im Fenster immer angezeigt wird. In diesen Fällen wird nicht bemerkt, dass man den Mauszeiger eigentlich hätte anschalten müssen. Um sicher zu stellen, dass die Anforderung erfüllt ist, testen Sie Ihr Programm sicherheitshalber noch einmal an einem der Poolrechner unter Windows, um einen möglichen Punktabzug an dieser Stelle in der Hausaufgabe auszuschließen.
• Wenn der Benutzer mit der Maus innerhalb des Fensters klickt, soll ein Sound abhängig von der Position des Cursors abgespielt werden:
  • Befindet sich der Cursor über dem Logo, soll ein Ton A erklingen.
  • Befindet sich der Cursor nicht über dem Logo, soll ein Ton B erklingen.
  • Ton A und Ton B müssen verschieden sein.

Randbedingungen

Die Randbedingungen müssen erfüllt werden. Insbesondere muss Ihre Abgabe komplett frei von Resharper-Fehlern und Warnungen sein. Die zu verwendenden Settings sind die der finalen Abgabe (Softwarepraktikum-final.DotSettings).

ReSharper-Hinweise

Beim Erstellen eines MonoGame-Projekts wird eine Variable, mGraphics von MonoGame angelegt, welche augenscheinlich initial nicht verwendet wird. Das heißt, sie wird innerhalb des Quelltextes nicht gelesen. Die Variable wird jedoch intern von der MonoGame-Engine verwendet und darf nicht gelöscht werden, da sonst wichtige Grafikschnittstellen nicht gefunden werden und das Programm abstürzt.

Es kann sein, dass die Hausaufgabe programmiert werden kann, ohne dass man diese Variable jemals irgendwo verwenden muss. Dies führt dazu, dass ReSharper eine Fehlermeldung bzgl. einer unbenutzten Variable im Projekt ausgibt.

Um ReSharper-Konformität der Hausaufgabe unter diesen Bedingungen herzustellen, sind mehrere Möglichkeiten denkbar:

1. Verwenden der mGraphics Variable bei der Erstellung eines Sprite-Batches. Es ist möglich, den SpriteBatch, auf dem das Uni-Logo gezeichnet wird, mit
   

   someSpriteBatch = new SpriteBatch(mGraphics.GraphicsDevice);
   

   zu initialisieren.
2. Hinzufügen einer ReSharper-Ausnahme für die Variable mGraphics. Eine Ausnahme für diese Variable ist die einzige Ausnahme, die wir akzeptieren.

Ressourcen

Damit das Erstellen von Grafiken ignoriert werden kann, gibt es hier die beiden Beispieldateien aus der Einführungsveranstaltung:

• Das Uni-Logo
• Hintergrundgrafik

Als Audiodateien können beliebige, kurze, Dateien verwendet werden. Die beiden aus der Einführungsveranstaltung bekannten Waves gibt es hier:

• Datei:Logo hit.wav
• Datei:Logo miss.wav

Abgabe

Bitte verwenden Sie zur finalen Abgabe der Hausaufgabe das Git-Repository ihrer Gruppe: Abgabe/Hausaufgabe

Abgabe Finalisieren

Abbildung 8: Einen Pullrequest erstellen.

Wenn Sie in Ihrer Gruppe die Aufgaben als letztes abschließen (d.h. Sie die letzte offene User Story im Sprint schließen) erledigen Sie noch folgende Aufgabe. In den auf die Hausaufgabe folgenden Sprints erledigt dies der Product Owner.

Der Fortschritt der während des Sprints erziehlt wurde (Inkrement) muss auf den release branch übtertragen werden, damit trotz weiterer Arbeit immer eine auslieferbare Version verfügbar ist.

• Schließen Sie das Sprintbacklog (Issues -> Meilensteine -> Hausaufgabe -> Schießen).
• Erstellen sie einen Pullrequest (siehe Abb. 8), sodass der aktuelle Stand von master nach release übertragen werden kann wird. Gehen Sie wie folgt vor:
  • Klicken Sie in Gitea auf den Reiter Code -> Branch: master.
  • Drücken Sie auf den grünen Button neben dem Branch-dropdown.
  • Prüfen Sie im folgenden Dialog, dass als Ziel release und als pullen von master gewählt sind. Geben Sie dem Pullrequest den Titel Hausaufgabe.
  • Drücken Sie auf Pullrequest Erstellen.
  • Gitea wird feststellen, dass master automatisch in release gemerged werden kann. Ein weiteres Drücken auf Pull-Request Zusammenführen öffnet ein Kommentarfenster, noch einmal drücken schließt den Pull-Request ab.

Die Änderungen die Sie und ihre Gruppe während des Hausaufgabensprints gemacht haben, wurden nun in den release-branch übertrangen.

Hinweise

• Falls Sie Probleme beim Starten der Anwendung haben, schauen Sie zuerst in die FAQ. Ein oft auftretendes Problem ist z.B. die Fehlermeldung "No suitable graphics card found".
• Möglicherweise wird bei Ihnen kein Sound abgespielt, obwohl dies Ihrer Einschätzung nach eigentlich der Fall sein sollte. Prüfen Sie in diesem Fall, ob die Installation der DirectX Runtime das Problem behebt.