Với xu hướng và thị yếu người dùng luôn đòi hỏi mới mẻ, đẹp, lạ mắt và cái không thể thiếu là gần với thực tế. Sự thay đổi và phát triển của thế giới game diễn ra mạnh mẽ và liên tục, từ giai đoạn 2D, game còn đơn giản và sinh động với các nhân vật hoạt hình, dần dần phát triển lên 3D với những mô phỏng xuất sắc về con người cũng như bối cảnh. Cùng với đó, các thư viện đồ họa liên tục ra đời và phát triển tạo sự tiện ích tối đa cho người lập trình. Một trong số đó là GDI++ mạnh mẽ trong ngôn ngữ C. Dựa vào nền tảng mạnh mẽ đó, nhóm đã xây dựng một game dựa trên một trò chơi rất quen thuộc đối với hầu hết mọi người, đó là trò chơi Cờ Cá Ngựa. Với đồ họa hấp dẫn, sinh động, cách thức chơi lôi cuốn, hấp dẫn, nhóm hy vọng mang lại trải nghiệm tốt nhất cho người chơi khi đến với game này.
Trang 1NGÔN NGỮ C#
LẬP TRÌNH GAME 2D “CỜ CÁ NGỰA”
BẰNG NGÔN NGỮ C# VÀ GDI+
Giáo viên hướng dẫn: Th.s Nguyễn Thị Quý
Sinh viên thực hiện: Đặng Vũ Hải Long – 10520386
Nguyễn Quốc Dũng – 10520368 Bùi Hoàng Khánh Duy – 10520379 Nguyễn Thanh Hiền - 10520064 Trần Anh Nguyên - 1052032
Trang 2LỜI CẢM ƠN
Chúng em xin được chân thành cảm ơn cô Nguyễn Thị Quý Nhờ sự giúp đỡ tận tình và những chỉ bảo của Cô trong suốt quá trình học, chúng em đã hoàn thành đúng thời hạn quy định và tích lũy được cho mình một lượng nền tảng kiến thức quý báu
Xin chân thành cảm ơn tất cả tác giả của những cuốn sách, các tài liệu mà chúng tôi đã sử dụng trong quá trình tìm hiểu vấn đề Những kiến thức các tác giả trình bày trong các tác phẩm đó đã giúp chúng tôi rất nhiều để hoàn thành đồ án này
Mặc dù đã cố gắng hoàn thành đề tài tốt nhất nhưng do thời gian và kiến thức còn có hạn nên chúng em sẽ không thể tránh khỏi những thiếu sót nhất định, rất mong nhận được sự cảm thông, chia sẻ và tận tình đóng góp chỉ bảo của Cô cũng như các bạn
Trang 3MỤC LỤC
Trang 4LỜI MỞ ĐẦU
Trong cuộc sống, nhu cầu giải trí là rất lớn và nhu cầu giải trí bằng game chiếm tỉ lệ rất cao
Với xu hướng và thị yếu người dùng luôn đòi hỏi mới mẻ, đẹp, lạ mắt và cái không thể thiếu là gần với thực tế Sự thay đổi và phát triển của thế giới game diễn ra mạnh mẽ và liên tục, từ giai đoạn 2D, game còn đơn giản và sinh động với các nhân vật hoạt hình, dần dần phát triển lên 3D với những mô phỏng xuất sắc về con người cũng như bối cảnh Cùng với đó, các thư viện đồ họa liên tục ra đời và phát triển tạo sự tiện ích tối đa cho người lập trình Một trong số đó là GDI++ mạnh mẽ trong ngôn ngữ C# Dựa vào nền tảng mạnh mẽ đó, nhóm đã xây dựng một game dựa trên một trò chơi rất quen thuộc đối với hầu hết mọi người, đó là trò
chơi Cờ Cá Ngựa Với đồ họa hấp dẫn, sinh động, cách thức chơi lôi cuốn, hấp dẫn, nhóm hy
vọng mang lại trải nghiệm tốt nhất cho người chơi khi đến với game này
Trang 5I GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI
1.1 Giới thiệu chương trình
Đến với môn “Ngôn ngữ C#” chúng em làm một game 2D với thư viện GDI+ - “Ludo Game” mô
phỏng theo trò chơi rất phổ biến là “Cờ cá ngựa”.
Nguyên tắc chơi cờ cá ngựa: Là di chuyển quân cờ của mình đủ một vòng (ngược chiều kim đồng hồ) quanh bàn cờ để về đến đích (tức về chuồng) Khả năng di chuyển nhanh hay chậm đều phụ thuộc vào lượt gieo xúc xắc của mình Người nào có đủ bốn quân cờ về đến đích đầu tiên và đã xếp đúng vào các
ô số 6, 5, 4 và 3 trong chuồng là người chiến thắng Những người tiếp theo chơi tiếp để tranh vị trí hai và
ba, cuối cùng
1.2 Luật chơi
Gieo xúc xắc: đến lượt ai thì người đó tung Xúc xắc được tung vào một cái khay
hoặc cái chén để có độ nảy Tuy nhiên, không được làm rơi xúc xắc ra ngoài vật đựng đó, nếu ra ngoài, lập tức mất lượt và kết quả việc gieo xúc xắc không được công nhận (người chơi thường gọi việc này là "thúi") Ai tung được kết quả
là lục (sáu) hoặc nhất (một) thì được đi thêm lượt nữa cho đến khi ngoài kết quả trên
Ra quân: là quyền đưa ra một quân cờ để tham gia di chuyển trên bàn cờ (khi trên
bàn cờ chưa có một quân cờ nào của mình) Để có được quyền này thì thì kết quả của việc tung xúc xắc phải là nhất hoặc lục mới được ra một quân và quân này phải đứng ngay vị trí bắt đầu
Di chuyển: một khi trên bàn cờ đã có ít nhất một quân cờ của mình được tham gia
di chuyển thì ta có thể căn cứ vào kết quả của việc gieo xúc xắc để di chuyển nó Kết quả bao nhiêu thì đó là số bước được/phải di chuyển (không di chuyển nhiều hay ít hơn kết quả) Trong khi di chuyển có một số tình huống xảy ra:
• Bị cản: một quân cờ bị cản tức là có một quân cờ khác (của mình hoặc
của đối phương) đứng trước nó mà khoảng cách bước đi giữa hai quân nhỏ hơn kết quả việc gieo xúc xắc của mình Trường hợp này không được vượt qua mặt quân cờ đứng trước hoặc di chuyển ngược lại mà phải chọn quân khác để đi Nếu không có quân nào có thể di chuyển hợp lệ thì xem như mất lượt (bị tịt)
Trang 6• Đá: tức là làm cho quân cờ đối phương (đứng trước quân cờ mình) bị mất
quyền tham gia di chuyển trên bàn cờ Chỉ xảy ra khi khoảng cách giữa hai quân đúng bằng kết quả lượt gieo xúc xắc của mình, khi ấy, quân mình đến thế chỗ cho quân đối phương (không áp dụng để đá quân cờ của mình) Người chơi không bắt buộc phải đá khi có cơ hội mà có thể bỏ qua để đi con khác Trường hợp quân mình đứng ngay sát quân đối
phương gọi là sát nút
Vào chuồng: Khi quân cờ của mình di chuyển được một vòng (chỉ một vòng
mà thôi) quanh bàn cờ thì về đến cửa chuồng và vào chuồng
Phân thắng bại: Ai có đủ bốn quân cờ đã vào chuồng và xếp vào đúng bốn ô đầu là người chiến thắng
1.3 Hướng dẫn sử dụng
- Menu chính:
Gồm các nút
• Play: vào game
• Option: điều chỉnh các chức năng game như
âm thanh, nhạc nền
• Help: hướng dẫn
sử dụng
• Credit: thông tin
nhóm tác giả
Trang 7- Play game
Nhấn vào ô vuông giữa bàn cờ để lắc xúc xắc, nhấn vào quân cờ để di chuyển nó theo điểm xúc xắc vừa đổ được Nếu lượt đầu tiên lắc xúc xắc mà không được 1 hoặc 6 điểm thì nhấn nút “end turn” để kết thúc lượt chơi
- Options
Có hai nút trong màn hình này:
“Sound On/Off” dùng để bật/tắt
âm thanh
“Music on/off” dùng để bật/tắt nhạc nền
Nhấn phím “ESC” để về menu chính
Trang 8Credit Help
Nhấn phím “ESC” để về menu chính
II Kỹ thuật lập trình
2.1 Sơ lược về ngôn ngữ lập trình C# và GDI
a Giới thiệu về ngôn ngữ lập trình C#
C# là một ngôn ngữ lập trình hướng đối tượng, cấu trúc và lập luận của C# có đầy đủ đặc tính của một ngôn ngữ lập trình hướng đối tượng trước đó (C++, Java) C# được thiết kế cho nền tảng NET Framework, một công nghệ mới đầy triển vọng trong việc phát triển các ứng dụng hệ thống và mạng internet C# là một trình biên dịch hướng NET, nghĩa là tất cả các mã C# luôn luôn chạy trên môi trường NET Framework C# là một ngôn ngữ lập trình mới:
- Nó được thiết kế riêng để dùng cho Microshoft’s Framework
Trang 9- Nó là một ngôn ngữ hoàn toàn hướng đối tượng được thiết kế dựa trên cơ sở của các ngôn ngữ hướng đối tượng khác
C# là một ngôn ngữ độc lập, nó được thiết kế đê sinh ra mã đích trong môi trường NET nhưng không phải là một phần của NET, bởi vậy có một vài đặc trưng được hỗ trợ bởi NET nhưng không hỗ trợ C#, và có những đặc trưng C# hỗ trợ mà NET không hỗ trợ
b Giới thiệu về GDI+
Windows cung cấp một tính năng rất đặc sắc, đó là khả năng đồ họa độc
lập thiết bị được xây dựng trên kỹ thuật GDI (giao diện giao tiếp với các
thiết bị đồ họa khác nhau) GDI là thư viện đồ họa của Windows, cung cấp tất cả hàm phục vụ cho các thao tác kết xuất hình ảnh và văn bản ra thiết bị GDI có thể vẽ ra nhiều loại thiết bị khác nhau: màn hình, máy in, máy vẽ GDI có trách nhiệm giao tiếp và kết xuất các yêu cầu mà người dùng chuyển ho nó đến đúng thiết bị đích Về cơ bản, nó giao tiếp với các trình
điều khiển thiết bị (các tập tin drv), thật ra các trình điều khiển thiết bị cũng
là một giao diện do Windows đưa ra, do đó trách nhiệm nặng nề không thật
sự thuộc về GDI của Windows mà là của các nhà sản xuất thiết bị phần cứng,
họ buộc phải cung cấp trình điều khiển theo giao diện này nếu muốn bán được sản phẩm cho người dùng Windows Như vậy, người lập trình không cần quan tâm đến việc điều khiển trực tiếp thiết bị xuất mà chỉ cần quan tâm đến thư viện hàm GDI.
GDI+ bao gồm 3 nhóm dịch vụ chính:
- 2D vector graphics: cho phép tạo hình từ các hình cơ bản (primitive): đường
thẳng, tròn, eclipse, đường cong,…
- Imaging: làm việc với các tập tin hình ảnh (bitmap, metafile).
- Typography: vẽ chữ.
Về mặt kỹ thuật, GDI+ vẫn còn dựa trên các hàm cấp thấp Windows API,
mà có thể trong quá khứ bạn đã dùng trong lập trình Windows Các hàm API này thường quen được gọi là GDI (Graphical Device Interface) Ý niệm chủ yếu nằm sau các hàm API là lập trình viên có thể viết văn bản và hình ảnh lên nhiều thiết bị (máy in, màn hình và video card), không cần hiểu sâu phần cứng nằm đằng sau Đến phiên mình, Windows bảo đảm sự tương thích khá rộng lớn, tận
Trang 10dụng bất cứ tối ưu hóa nào của phần cứng cung cấp được Rất tiếc là các hàm GDI đòi hỏi phải lập trình khá rắc rối, hiểm hóc
Các kiểu dữ liệu GDI+ trên NET FRAMEWORK là những lớp vỏ bọc thiên đối tượng bao quanh các hàm API cấp thấp, và thật tình mà nói chúng không thêm chức năng gì mới Tuy nhiên, các kiểu dữ liệu GDI+ .NET cung cấp 1 mức độ trừu tượng hóa cao cấp hơn với những hỗ trợ khá thuận lợi về biến đổi hình học, kỹ thuật vuốt mịn các đường cong (antialiasing), và pha màu (pallete blending) Trong quá khứ, những kỹ thuật này đòi hỏi lập trình khá công phu và gian nan
2.2.
Design Pattern
a State Pattern
State là những màn chơi độc lập với nhau, State chứa toàn bộ các đối tượng liên quan, xử lý Game, hiển thị lên màn hình đều nằm ở mỗi State Tất cả State đều được thừa kế từ một lớp thuần ảo là State
Lợi ích là các State được xây dựng theo một cấu trúc chuẩn, nên Game có tính hướng đối tượng cao Quản lý bộ nhớ tốt, phát triển các màn chơi độc lập, tránh bị lỗi dây chuyền thích hợp với các dự án lớn nhiều người tham gia
Trang 11Init
Update Draw UpdateInput
Mỗi state đều chứa một số hàm
public void Init ()
public void UpdateInput()
public void Update ()
State
MenuState PlayState v.v.v
AboutState
public void Draw (Graphics g)
b Singleton quản lý Resource
Class ResourceManager dùng để quản lý chặt chẽ các image sao cho mỗi image chỉ được load một lần nhằm tiết kiệm bộ nhớ tránh tình trạng một ảnh load nhiều lần Ngoài ra còn làm tăng tốc độ xử lý của game vì tất cả resource đều được load trước
Ưu điểm: Khi sử dụng singleton thì việcquản lý resource tập trung dễ truy xuất
xử lý sau này, resource mang tính duy nhất, không sợ trường hợp một tấm ảnh hay file nhạc được load nhiều lần
Nhược điểm: Vì resource đều được load một lần nên sẽ tốn bộ nhớ, quản lý
resource không linh động, có trường hợp resource đó không sử dụng tới vẫn được load,
sẽ không thể hủy resource khi không sử dụng
Trang 12Chú ý: Sử dụng singleton rất dễ nhầm lẫn với sử dụng các biến static
Về bản chất singleton luôn có một static thể hiện đại diện cho cả lớp (instance ) khi sử dụng lớp đó tất cả đều được thực hiện thông qua thể hiện này
Để đảm bảo tính nhất quán này thì phương thức constructor của class đó phải private và chỉ được gọi một lần duy nhất nếu như instance chưa được khởi tạo
Trang 13III THIẾT KẾ CHƯƠNG TRÌNH
Ludo Game
Start Application Menu Play (Item)
Credit(Item)
Exit(command)
Close Application Main Game Game Finish Win About (Item)
Pause/New game Helps (Item)
3.1 Game flow
3.2 Cấu trúc chương trình
Toàn bộ chương trình được chia ra làm 3 phần bao gồm:
3.2.1 FrameworkGame
Trang 14Đảm nhận nhiệm vụ tạo cửa sổ của game, thiết lập các cầu hình căn bản cho game như tạo vòng lặp xử lý trong game, khởi tạo GDI+ và đối tượng Graphics chính của ứng dụng
Trong phần này cũng đảm nhận việc quản lý các State (Screen ) trong game, xác định state hiện tại đang xử dụng và thay đổi Screen khi có tín hiệu
a) Lớp Form1 và Gameplay
Có 2 nhiệm vụ chính:
Lớp Form1 :Khởi tạo cửa sổ game, thiết lập cấu hình GDI+ cho graphics của cửa
sổ ứng dụng như kích thước của số, thiết lập double buffer, thiết lập quản lý time cho game, và khởi tạo đối tượng Graphics chính cho game
Lớp Gameplay : Đảm nhận nhiệm vụ như handle state để quản lý state hiện tại trong game, thây đổi state khi cần thiết, đồng thời cũng quản lý việc truyền input cho state hiện tại
Ưu điểm: Dễ sử dụng, code đơn giản dễ thay đổi các cài đặt ban đầu như tốc độ FPS, Screen đầu tiên v.v.v… Vì tất cả đều được tập trung trong một class
Nhược điểm: Vì tích hợp xử lý cửa sổ với quản lý screen chung nên sẽ gây khó khăn cho việc port game sang các nền tảng khác, gây rắc rối không tường minh khi đổi platform
b) Lớp GameState
Đây là class thuần ảo để cho các State khác thừa kế sử dụng State là lớp căn bản chứa một số hàm như:
Init (): Khởi tạo của từng screen
Draw (): Render của từng screen
Update (): Xử lý logic trong game
UpdateInput() : Xử lý Input(Mouse và Keyboard) cho screen Kết hợp giữa State và lớp Gameplay được thiết kế theo State pattern, bộ đôi này sẽ đảm nhận các công việc quản lý screen trong game
3.2.2 Các lớp quản lý từng state trong game
Các screen trong game sẽ được thiết kế tại đây, đảm bảo cho việc quản lý các screen dễ dàng hơn, tập trung, giúp cho việc thay đổi các screen một cách dễ dàng hơn
a) Menu: Được thừa kế từ State có nhiệm vụ quản lý Screen Menu như chọn play, options ,about, exit,…
Trang 15b) Options: Cũng được thừa kế từi State Có nhiệm vụ là đưa ra các lựa chọn bật/tắt hiệu ứng âm thanh trong game, nhạc nền Giúp người chơi
có thể tùy chỉnh, giúp thoải mái trong khi chơi game
c) Main Game: Nhiệm vụ là nơi xử lý chính trong game Điền kiển input, thực hiện render, hay xử lý logic Xác định win lose, win trong game Đây là lớp chứa các thành phần liên quan đến xử lý của từng đối tượng object trong game Là lớp quan trọng nhất
d) Pause Game: Hỗ trợ người chơi dừng game khi bận hoặc quay lại menu khi muốn chơi lại từ đầu
e) Win Game: Thông báo chúc mừng người chơi chiến thắng trong trận hiện tại khi có 4 con ngựa vào chuồng
f) Credit: Giới thiệu các thông tin về nhóm làm game, phiên bản game hiện tại…
3.2.3 Các lớp hỗ trợ khác a) Quản lý resources: ResourceManager : quản lý hình ảnh cho các khối
cube trong game, được việt dựa trên cấu trúc của singleton
CSoundManager: quản lý âm thanh cho game, cũng được viết dựa trên singleton
b) Define: Là nơi lưu trữ các giá trị cố định của các biến trong game Giúp
dễ dàng chỉnh sửa , theo dõi sau này
c) Board: Là class xử lý logic chính cho game
IV ĐÁNH GIÁ
Ưu điểm: Giao diện đẹp, đơn giản mà hấp dẫn, thân thiện với người
dùng, âm thanh sống động Dung lượng nhỏ Chạy tốt trên mọi hệ điều hành windows
Nhược điểm: Còn một số lỗi nhỏ, hiệu ứng chưa thực sự tốt Chưa hỗ
trợ Lan + Online Chưa có chế độ chơi với máy tính (AI)
Hướng phát triển:
Cải thiện tương tác với người chơi (Giao diện, Thông báo khi có lỗi )
Cải thiện hình ảnh, hiệu ứng, chuyển động mượt hơn, hấp dẫn hơn
Thêm các chế độ chơi với AI, qua LAN , Online
Đưa lên các nền tảng Mobile như IOS, Android, Windows phone…
Trang 16V PHỤ LỤC
Bảng phân công công việc
Tên thành viên Công việc
Đặng vũ Hải Long Phân công công việc cho các thành viên và giám sát tiến
độ, viết framework lõi cho hoạt động của game, liên kết các screen , xử lý logic cho game
Nguyễn Quốc Dũng Design hình ảnh, âm thanh, viết screen flow, code lớp
GamePlay, quản lý các state của game và chuyển đổi state Bùi Hoàng Khánh Duy Tìm hiểu thông tin về game, viết báo cáo, code screen
About + Helps, xử lý các object trong game (vị trí, hình ảnh, trạng thái)
Nguyễn Thanh Hiền Viết lớp win game, thay đổi tên người chơi, load resource
hình ảnh,âm thanh Trần Anh Nguyên Viết state "Pause Game", state "Options", Test game và
fix bug (nếu có), code lớp Define (quản lý các giá trị cố định trong game)
VI TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Adam Ward, Dragos Brezoi, Iulian Serban,Tiberiu Radu - GDI+ Application Custom Controls with Visual C# 2005
[2] Ian Griffiths - Programming C# 5.0 2012
[3] Christian Nagel, Bill Evjen, Jay Glynn, Karli Watson, Morgan Skinner -
Professional C# 4.0 and NET 4 2010
[4] Lập trình C# cơ bản – Nhất Nghệ