Nghiên cứu xây dựng game đa nền tảng trên Monogame engine

\BI HQC VIEN CONG NGHE BUU CHINH VIEN THONG KHOA CONG NGHE THONG TIN Đồ án tốt nghiệp dai học Đề tài: Nghiên cứu xây dựng game đa nền tảng trên Monogame engine Giảng viên hướng dẫn : TS Đỗ Thị Liên Sinh viên thực hiện : Bùi Đăng Quang Mã sinh viên : BI9DCCNS17 Lớp : DI9CNPMI Khóa : 2019-2024 Hệ : Đại học chính quy i Hà Nội - 2023 (\ ỳ : Bùi Đăng Quang = HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG ) KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN Đồ án tốt nghiệp đại học Đề tài: Nghiên cứu xây dựng game đa nền tảng trên Monogame engine Giảng viên hướng dẫn : TS Đỗ Thị Liên Sinh viên thực hiện : Bùi Đăng Quang Mã sinh viên : BI9DCCNS17 Lớp : DI9CNPMI Khóa : 2019-2024 Hệ : Đại học chính quy ), Hà Nội - 2023 a aS FA SVTH: Bùi Đăng Quang Đồ án tốt nghiệp LỜI CẢM ƠN Em xin gửi lời cảm ơn đến trường Học Viện Bưu Chính Viễn Thông và các thầy cô giáo đã luôn nhiệt huyết trong từng bài giảng, và chỉ cho em những ý tưởng cũng như kiến thức mới và bé ích trong suốt thời gian học tập ở trường Dé án này sẽ là minh chứng cho quá trình học tập và rèn luyện của em tại trường Em đồng thời cũng muốn cảm ơn trực tiếp cô Đỗ Thị Liên đã hướng dẫn tận tình và tạo điều kiện cho em trong thời gian làm đồ án Em xin được chúc cô và gia đình cô hạnh phúc và mạnh khỏe Cuối cùng, em xin cám ơn gia đình và bạn bè đã quan tâm, giúp đỡ và tạo điều kiện cho em phát triển trong thời gian học tập và làm đồ án Do thời gian có hạn và do trình độ hiểu biết vẫn còn thấp, cho nên đồ án không thé tránh khỏi những thiếu sót xảy ra khi tìm hiểu và nghiên cứu Do đó, em rất mong được đón nhậný kiến từ thầy cô, bạn bẻ và các bạn sinh viên cùng khóa Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, Tháng 12 Năm 2023 Sinh viên Bùi Đăng Quang SVTH: Bùi Đăng Quang Đồ án tốt nghiệp NHAN XÉT, ĐÁNH GIÁ, CHO DIEM (Của giảng viên hướng dẫn) Đồng ý/ Không đồng ý cho sinh viên bảo vệ trước hội đồng chấm đồ án tốt nghiệp? Hà Nội, ngày tháng năm 20 GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN (ký và ghi rõ họ tên) SVTH: Bùi Đăng Quang Đồ án tốt nghiệp NHAN XÉT, ĐÁNH GIÁ, CHO DIEM (Của giảng viên phản biện) Đồng ý/ Không đồng ý cho sinh viên bảo vệ trước hội đồng chấm đồ án tốt nghiệp? Hà Nội, ngày tháng năm 20 GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN (ký và ghi rõ họ tên) SVTH: Bùi Đăng Quang Đồ án tốt nghiệp MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN 2 MỤC LỤC 5 DANH MUC CAC BANG 7 DANH MUC CAC HINH ANH 8 MO DAU 9 Chương 1: Tổng quan về công nghệ xây dựng 10 game đa nền tảng Monogame engine 10 1.1 Khái niệm game đa nền tảng 10 1.2 Phân loại game đa nền tảng 10 1.3 Ưu điểm và nhược điểm của game đa nền tảng 11 1.4 Khao sát về các công nghệ hỗ trợ xây dựng game đa nền tang phô biến hiện nay 12 1.5 Công nghệ xây dựng game đa nền tảng Monogame engine 13 1.5.1 XNA Framework 13 1.5.2 Monogame framework 15 1.6 Kết luận chương 1 19 Chương 2: Ung dụng công nghệ Monogame engine cho xây dựng game đa nền tảng “Into the Dungeon” 20 2.1 Tién san xuat game “Into the Dungeon” 20 2.1.1 Ý tưởng 20 2.1.2 Concept 21 2.1.3 Pitch 21 2.1.4 Tai liéu thiét ké game GDD 21 2.1.4.1 Giới thiệu 21 2.1.4.2 Thiết kế sản phẩm 22 2.1.4.3 Thiết kế hệ thống trong game 23 2.1.5 Prototype 24 2.2 Phương pháp xây dựng trò chơi 27 2.2.1 Mô hình tổng quát hệ thống 27 2.2.2 Phương pháp xây dựng phần mềm 31 Anh gọi sự kiện trong game 32 2.2.3 Công nghệ sử dung 32 5 SVTH: Bùi Dang Quang Đồ án tốt nghiệp 2.3 Két luan chuong 2 32 Chương 3: Phân tích và thiết kế hệ thống 33 3.1 Phân tích hệ thống 33 3.1.1 Xác định phạm vi và các tác nhân, đối tượng trong trò chơi 33 3.1.2 Các biểu đồ usecase và kịch bản 34 3.1.2.1 Biểu đồ usecase tong quát 34 3.1.2.2 Module di chuyển 34 3.1.2.3 Module tấn công 35 3.1.2.4 Module đỡ đòn kẻ địch 35 3.1.2.5 Module hoàn lại lượt đi 36 3.1.2.6 Module đổi âm thanh 36 3.1.2.7 Module đỗi cấp độ khó 37 3.1.3 Biểu đồ lớp pha phân tích 37 3.1.4 Biểu đồ trạng thái 30 3.2 Thiết kế hệ thống 40 3.2.1 Biểu đồ tuần tự 40 3.2.1.1 Người chơi di chuyển 40 3.2.1.2 Người chơi tan công 4 3.2.1.3 Người chơi đỡ đòn 42 3.2.1.4 Người chơi hoàn lại lượt đi 43 3.2.1.5 Người chơi thay đổi âm thanh 44 3.2.1.6 Người chơi thay déi độ khó 45 3.2.2 Biểu đồ lớp pha thiết kế 45 3.2.3 Biéu đồ gói 47 3.2.4 Biểu đồ triển khai hệ thống 47 3.3 Kết luận chương và hướng phát triển 48 Phụ lục 1: Các kỹ thuật phát triển game 49 đa nền tảng trên Monogame engine 49 Phụ lục 2: Cài đặt và triển khai 55 Tài liệu tham khảo 59 SVTH: Bùi Đăng Quang Đồ án tốt nghiệp DANH MỤC CÁC BANG Bang 1.1 So sánh giữa các framework 11 Bang 1.2 Thông tin từng nên tang của Monogame 17 Bảng 3.1 Kịch bản người chơi di chuyển 33 Bảng 3.2 Kịch bản người chơi tắn công 34 Bảng 3.3 Kịch bản người chơi đỡ don 35 Bang 3.4 Kịch ban người chơi hoàn lại lượt di 36 Bang 3.5 Kịch ban thay doi âm thanh 37 Bang 3.6 Kịch bản thay đối độ khó 38 SVTH: Bùi Dang Quang Đồ án tốt nghiệp DANH MUC CAC HINH ANH Anh 1.1 Kiến trúc của XNA framework 14 Anh 1.2 Kiến trúc da nên tang của Monogame 15 Anh 1.3 Config của thư viện trong Monogame 16 Anh 2.1 Vòng lặp trong một lượt chơi của hệ thong 22 Ảnh 2.2 Tương tác giữa các tộc 22 Anh 2.3 Mô họa tác động của ô lên đối tượng 23 Anh 2.4 Prototype màn mở dau 23 Anh 2.5 Prototype màn chơi khả thi 24 Ảnh 2.6 Prototype tương tác với động vật 25 Ảnh 2.7 Prototype tương tác khác tộc 25 Ảnh 2.8 Cấu trúc của dự án trong Visual Studio 26 Anh 2.9 Cách cài đặt của dự án trong file 28 Anh 2.10 Cấu trúc dự án 28 Ảnh 2.11 Vòng lặp chính trong main game engine 29 Ảnh 3.1 Biểu đồ usecase tổng quát 33 Ảnh 3.2 Biểu đồ lớp pha phân tích 37 Ảnh 3.3 Biểu đồ trạng thái 37 Anh 3.4 Biểu đồ tuân tự của người chơi di chuyển 38 Anh 3.5 Biéu đồ tuân tự của người chơi tan công 39 Anh 3.6 Biểu đồ tuần tự của người chơi đỡ đòn 40 Anh 3.7 Biểu đồ tuần tự của người chơi hoàn lại lượt đi 4I Anh 3.8 Biểu đồ tuần tự của thay đổi âm thanh 42 Anh 3.9 Biểu đồ tuần tự của thay đổi độ khó 43 Anh 3.10 Biểu đô lớp pha thiết kế 45 Ảnh 3.11 Biểu đồ gói 45 Anh 3.12 Biểu do triển khai 46 SVTH: Bùi Đăng Quang Đồ án tốt nghiệp MƠ ĐAU Ngày nay, mỗi khi một lập trình viên hoặc một nhà phát triển muốn phát triển một hệ thống hoặc hoàn thành một công việc nào đó, họ thường tự hỏi những câu hỏi chăng hạn như “công cụ nào sẽ giúp mình tốt nhất” và “công cụ nào giúp ta có thé triển khai trên nhiều nền tảng” Điều này đặc biệt quan trọng trong thời gian khởi tạo của một startup, bởi nó chi ra những những vân đề gặp phải của công ty khi công cụ họ quyết định ngay từ đầu gặp vẫn đề hoặc thiếu sót tính năng do phiên bản Đặc biệt trong hai câu hỏi này, câu hỏi sau thường ít xảy ra, bởi đa số khi làm với web thì ta chỉ cần quan tâm tới trình duyệt, và khi lập trình android, ta cũng chỉ quan tâm đến nén tang mà ta nhắm tới thư viện các trình duyệt nhắm tới có điểm khác biệt lớn khi triển khai lên chúng Đối với câu hỏi thứ nhất, khi ta phát triển một hệ thong trên một framework có san, ta thường quan sát rằng các API mà framework cung cấp thường vừa đủ cho ta phát triên lên, nhưng cũng đồng thời phải không quá hạn chế khả năng của chúng ta trong phát triển lên chúng Do đó, mặc dù các framework (trong cùng loại) đều có thé hoàn thành chung một công việc, một số trong đó có những ưu điểm, nhược điểm mà những cái còn lại phát triển vượt lên han, viéc tìm hiểu và xác định các yếu tố này trước khi chon stack công nghệ là yếu tố quan trọng khi bắt đầu công việc Do vậy, em thường tự hỏi về cách thức hoạt động của các framework đa nền tảng, đặc biệt là của các game engine trong việc xuất bản và triển khai game lên nhiều nền tảng Vì vậy, em muốn lùi lại một bước dé nghiêncứu về cách xây dựng và hoạt động chung của nhiều framework và cách một phan mềm có thé triển khai trên nhiều nên tảng khác nhau thông qua framework, do đó em xin được đề xuất ý tưởng “Nghiên cứu xây dung game da nên tảng trên Monogame engine” Đồ án này được tổ chức thành ba phần như sau Chương 1: Tổng quan về công nghệ xây dựng game đa nền tảng Monogame engine Chuong 2: Ung dụng xây dung công nghệ Monogame engine cho xây dựng game đa nên tảng Chương 3: Phân tích và thiết kế hệ thống