Đồ án cơ sở 4 xây dựng game hứng bóng chơi bằng cách nhận diện cử chỉ tay

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG VIỆT - HÀN KHOA KHOA HỌC MÁY TÍNH ĐỒ ÁN CƠ SỞ XÂY DỰNG GAME HỨNG BÓNG CHƠI BẰNG CÁCH NHẬN DIỆN CỬ CHỈ TAY Sinh viên thực : NGUYỄN PHƯỚC THỊNH Giảng viên hướng dẫn: THS VÕ VĂN LƯỜNG Lớp : 20SE2 Đà Nẵng, tháng 11 năm 2022 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THƠNG VIỆT - HÀN KHOA KHOA HỌC MÁY TÍNH ĐỒ ÁN CƠ SỞ XÂY DỰNG GAME HỨNG BÓNG CHƠI BẰNG CÁCH NHẬN DIỆN CỬ CHỈ TAY Đà Nẵng, tháng 11 năm 2022 LỜI NÓI ĐẦU Ngày nay, ứng dụng cơng nghệ thơng tin việc tin học hóa xem yếu tố mang tính định hoạt động phủ, tổ chức, cơng ty, đóng vai trị quan trọng, tạo bước đột phá mạnh mẽ Trong thời đại công nghệ thông tin nay, sản phẩm công nghệ ngày chịu đánh giá khắt khe từ phía người dùng, đặc biệt sản phẩm Game nhận nhiều đánh giá từ phía Game thủ, người chơi bình thường Ngành cơng nghiệp Game nói bùng nổ, với tốc độ phát triển đến chóng mặt, nhiều Game hay hấp dẫn đời thời gian qua Vì vậy, nhằm xây dựng sản phẩm game để giúp người giải trí, em thực đồ án “XÂY DỰNG GAME HỨNG BÓNG CHƠI BẰNG CÁCH NHẬN DIỆN CỬ CHỈ TAY” LỜI CẢM ƠN Em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới nhà trường, khoa Khoa học máy tính tận tình bảo, góp ý tạo điều kiện cho em hoàn thành đề tài nghiên cứu Đồ án sở cách tốt Em xin cảm ơn ThS Võ Văn Lường nhiệt tình hướng dẫn em trình thực báo cáo đề tài nghiên cứu Trong trình thực đề tài nghiên cứu, thân em cố gắng nỗ lực, nhiên khơng tránh khỏi sai sót Em mong nhận góp ý thầy giáo, từ phía hội đồng để đề tài nghiên cứu em hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn! Đà Nẵng, tháng 11 năm 2022 NHẬN XÉT (Của giảng viên hướng dẫn) ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… MỤC LỤC Contents Mở đầu 1 Tổng quan 1.1 Bối cảnh thực .1 1.2 Vấn đề cần giải 1.3 Nội dung cần thực Phương pháp nghiên cứu 2.1 Phương pháp 2.2 Phương pháp 2.3 Phương pháp 2.4 Kết luận Chương Cơ sở lý thuyết 1.1 Tổng quan lập trình game 1.1.1 Khái niệm Game 1.1.2 Khái niệm lập trình Game 1.1.3 PC Game 1.2 Tổng quan trí tuệ nhân tạo 1.2.1 Khái niệm trí tuệ nhân tạo 1.2.2 Một số loại AI 1.2.3 Ứng dụng AI sống tương lai 1.2.4 AI lập trình Game 11 1.3 Tổng quan ngơn ngữ lập trình Python .13 1.3.1 Khái niệm Python 13 1.3.2 Một số tính bật Python .13 1.3.3 Python ngơn ngữ lập trình phổ biến giới lập trình Game .15 1.3.4 Tìm hiểu số thư viện Python 16 Chương Phân tích thiết kế hệ thống 18 2.1 Yêu cầu hệ thống mơ hình hóa u cầu hệ thống 18 2.1.1 Danh sách tác nhân 18 2.1.2 Yêu cầu phi chức 18 2.1.3 Yêu cầu chức 18 2.1.4 Biểu đồ ca sử dụng 19 2.2 Mơ hình hóa cấu trúc tĩnh 20 2.2.1 Danh sách lớp 20 2.2.2 Biểu đồ lớp .20 2.3 Mơ hình hóa hành vi 20 2.3.1 Biểu đồ hoạt động 20 2.3.2 Biểu đồ trạng thái 24 2.3.3 Biểu đồ trình tự .25 2.3.4 Biểu đồ giao tiếp 27 Chương Triển khai xây dựng .28 3.1 Màn hình 28 3.2 Màn hình chơi game 28 3.2.1 Đối với chế độ người chơi (SOLO) .28 3.2.2 Đối với hình người chơi (1v1) .29 3.3 Màn hình kết thúc 30 3.3.1 Đối với chế độ người chơi (SOLO) .30 3.3.2 Đối với chế độ người chơi (1v1) 31 Kết luận hướng phát triển 32 Kết luận 32 Hướng phát triển 32 TÀI LIỆU THAM KHẢO .33 DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng – So sánh phương pháp nghiên cứu Bảng – Liệt kê tác nhân Bảng – Yêu cầu chức DANH MỤC HÌNH Hình – Tổng quan lập trình Game .3 Hình – Chương trình chơi cờ vua tự động Deep Blue Hình – Xe khơng người lái Hình – Lý thuyết trí tuệ nhân tạo tự học hỏi suy nghĩ Hình – AI tự nhận thức Hình – Xe tự lái Uber Hình – AI sản xuất .8 Hình – Máy bay cứu hộ không người lái .9 Hình – AI giáo dục 10 Hình 10 – AI truyền thông 10 Hình 11 – Robot AI phục vụ 11 Hình 12 - Ứng dụng AI game chơi cờ .12 Hình 13 – Logo Python 13 Hình 14 – Lập trình game với Python 15 Hình 15 – Biểu đồ ca sử dụng 19 Hình 16 – Biểu đồ lớp 20 Hình 17 – Biểu đồ hoạt động cho ca sử dụng lựa chọn chế độ .21 Hình 18 – Biểu đồ hoạt động cho ca sử dụng chơi game (SOLO) 22 Hình 19 – Biểu đồ hoạt động cho ca sử dụng chơi game (1v1) 23 Hình 20 – Biểu đồ hoạt động cho ca sử dụng sử dụng phím tắt 24 Hình 21 – Biểu đồ trạng thái cho ca sử dụng chọn chế độ 25 Hình 22 – Biểu đồ trạng thái cho ca sử dụng sử dụng phím tắt 25 Hình 23 – Biểu đồ trình tự cho ca sử dụng chọn chế độ 26 Hình 24 – Biểu đồ trình tự cho ca sử dụng sử dụng phím tắt 27 Hình 25 – Biểu đồ giao tiếp cho ca sử dụng chọn chế độ .27 Hình 26 – Biểu đồ giao tiếp cho ca sử dụng sử dụng phím tắt 27 Hình 27 – Màn hình 28 Hình 28 – Màn hình chơi game (SOLO) 29 Hình 29 – Màn hình chơi game (1v1) 30 Hình 30 – Màn hình kết thúc (SOLO) 31 Hình 31 – Màn hình kết thúc (1v1) 31 2.1.4 Biểu đồ ca sử dụng Hình 15 – Biểu đồ ca sử dụng 2.2 Mơ hình hóa cấu trúc tĩnh 2.2.1 Danh sách lớp Gồm số lớp sau: - Người dùng - Chế độ chơi - Phím tắt 20 - Thanh chắn - Bóng - Điểm 2.2.2 Biểu đồ lớp Hình 16 – Biểu đồ lớp 2.3 Mơ hình hóa hành vi 2.3.1 Biểu đồ hoạt động Biểu đồ hoạt động cho ca sử dụng “Lựa chọn chế độ”: 21 Hình 17 – Biểu đồ hoạt động cho ca sử dụng lựa chọn chế độ Biểu đồ hoạt động cho ca sử dụng “Chơi game (SOLO)”: 22 Hình 18 – Biểu đồ hoạt động cho ca sử dụng chơi game (SOLO) Biểu đồ hoạt động cho ca sử dụng “Chơi game (1v1)”: 23 Hình 19 – Biểu đồ hoạt động cho ca sử dụng chơi game (1v1) Biểu đồ hoạt động cho ca sử dụng “Sử dụng phím tắt”: 24 Hình 20 – Biểu đồ hoạt động cho ca sử dụng sử dụng phím tắt 2.3.2 Biểu đồ trạng thái Biểu đồ trạng thái cho ca sử dụng “Chọn chế độ”: 25 Hình 21 – Biểu đồ trạng thái cho ca sử dụng chọn chế độ Biểu đồ trạng thái cho ca sử dụng “Sử dụng phím tắt”: Hình 22 – Biểu đồ trạng thái cho ca sử dụng sử dụng phím tắt 2.3.3 Biểu đồ trình tự Biểu đồ trình tự cho ca sử dụng “Chọn chế độ”: 26 Hình 23 – Biểu đồ trình tự cho ca sử dụng chọn chế độ Biểu đồ trình tự cho ca sử dụng “Sử dụng phím tắt”: 27 Hình 24 – Biểu đồ trình tự cho ca sử dụng sử dụng phím tắt 2.3.4 Biểu đồ giao tiếp Biểu đồ giao tiếp cho ca sử dụng “Chọn chế độ”: Hình 25 – Biểu đồ giao tiếp cho ca sử dụng chọn chế độ Biểu đồ giao tiếp cho ca sử dụng “Sử dụng phím tắt”: Hình 26 – Biểu đồ giao tiếp cho ca sử dụng sử dụng phím tắt 28 Chương Triển khai xây dựng 3.1 Màn hình Màn hình trị chơi gồm khung chứa video từ camera góc trái bên trung tâm hình chế độ chơi để người dùng lựa chọn Hình 27 – Màn hình 3.2 Màn hình chơi game 3.2.1 Đối với chế độ người chơi (SOLO) Màn hình chơi game bố trí gồm sân bóng trung tâm, chắn đặt bên Người chơi sử dụng bàn tay trái đặt trước camera lệch phía bên trái hình để điều khiển chắn bên trái thực ngược lại bàn tay phải 29 Hình 28 – Màn hình chơi game (SOLO) Điểm số cập nhật phần hình phía người chơi hứng bóng thành cơng 3.2.2 Đối với hình người chơi (1v1) Màn hình chơi game bố trí gồm sân bóng trung tâm, chắn đặt bên Người chơi thứ sử dụng bàn tay đặt trước camera lệch phía bên trái hình để điều khiển chắn bên trái thực ngược lại người chơi thứ 30 Hình 29 – Màn hình chơi game (1v1) Điểm số cập nhật cho đối thủ phần hình phía người chơi hứng bóng thất bại 3.3 Màn hình kết thúc 3.3.1 Đối với chế độ người chơi (SOLO) Trò chơi kết thúc sau tay trái phải người chơi hứng bóng thất bại Điểm số cuối tổng điểm số tay cộng lại 31 Hình 30 – Màn hình kết thúc (SOLO) 3.3.2 Đối với chế độ người chơi (1v1) Trị chơi kết thúc sau có người chơi đạt đến mốc điểm Hình 31 – Màn hình kết thúc (1v1) 32 Kết luận hướng phát triển Kết luận Qua đề tài nghiên cứu Đồ án sở 4, em đạt số kết sau: + Về mặt lý thuyết:  Tìm hiểu kiến thức lập trình game có ứng dụng trí tuệ nhân tạo (AI)  Sử dụng số thư viện phổ biến Python vào sản phẩm như: OpenCV, Numpy, MediaPipe, + Về mặt thực nghiệm:  Thiết kế thành công ứng dụng game chạy PC  Ứng dụng game cho phép người dùng chơi cách nhận diện cử tay thông qua camera Hướng phát triển Tuy đạt số kết thời gian hạn hẹp kiến thức cịn có giới hạn nên đề tài nghiên cứu em nhiều hạn chế, em đề xuất số hướng phát triển tương lai sau: + Phát triển ứng dụng đảm bảo tính thẩm mỹ tăng trải nghiệm người dùng + Trau dồi kĩ lập trình để phát triển thêm nhiều module chức quan trọng thiết thực với nhu cầu xã hội Ví dụ số tính sau:  Chức lựa chọn mức độ chơi (dễ, trung bình, khó, )  Chức chơi với máy (sử dụng học máy để luyện tập cho máy chơi với người)  Thêm hệ thống sở liệu để lưu trữ thông tin đăng nhập điểm số 33 TÀI LIỆU THAM KHẢO https://vku.udn.vn/hinh-anh https://icons8.com/icons/ https://www.youtube.com/ https://stackoverflow.com/ https://vi.wikipedia.org/wiki/ https://opencv.org/ https://www.canva.com/ https://google.github.io/mediapipe/ 34