Nghiên cứu phát triển trò chơi tương tác trẻ em đa người chơi trên kính VR

Kết cấu của đồ án Đồ án được chia làm các chương như sau: Chương 1: Nghiên cứu về công nghệ thực tế ảo và trò chơi đa người chơi Chương 2: Phân tích thiết kế trò chơi tương tác trẻ em đa

Trang 1

BỘ THÔNG TIN VÀ TRUYÈN THÔNG HỌC VIEN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIÊN THONG

Đề tài: “ Nghiên cứu phát triển trò chơi tương tác trẻ em đa người chơi

trên kính VR”

Giảng viên hướng dẫn: ThS Nguyễn Đức Hoang

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Tiến Thăng

Mã sinh viên: BI9DCPT225

Lớp: D19PTDPT

Hệ: Đại học chính quy

Hà Nội, 2023

vi

Trang 2

Đồ án tốt nghiệp đại học LỜI CẢM ƠN

LỜI CẢM ƠN

Em xin gửi lời cảm ơn đến các thầy cô giáo giảng dạy tại Học viện Công nghệBưu chính Viễn thông nói chung, các thầy cô trong khoa Đa phương tiện nói riêng, đãtruyền đạt cho em kiến thức về các môn đại cương cũng như các môn chuyên ngành,giúp em có được nền tang lý thuyết vững chắc và hỗ trợ em trong suốt quá trình học tập

Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thay Nguyễn Đức Hoàng người đã hướng dẫn,giúp đỡ em trong quá trình làm khoá luận Em đã học hỏi được nhiều điều từ thầy, và

em rat biệt ơn vì điêu đó.

Do thời gian và kinh nghiệm có hạn, đồ án này không thể tránh được những thiếu

sót Em mong nhận được sự góp ý, hướng dẫn của các thầy cô dé em có thé hoàn thiện,

nâng cao năng lực của mình, phục vụ tot hơn công tac thực té sau này.

Em xin chân thành cảm ơn!

Nguyễn Tiến Thăng — DI9PTDPT i

Trang 3

Đồ án tốt nghiệp đại học MỤC LỤC

LOT CAM ƠNN 5<-S4<Le4EHH HE HH 7 007.14 07.44 77440 7744714407144 97941 77440724124 iDANH MỤC CAC KÍ HIỆU VA CHU VIET TÁTT 5< 2s ssssesssesessezssese vi

/.01:8//10/00.(e5:79 167171777 vii DANH MỤC CAC HÌNH VE sscsscsssssssssssssesssssssssssssssssssssssessssssssssssssssessssssssscssesssssessssssenees viii

MO ĐÂU 5Ÿ S544 E149 7714074807144 97A4 774407744 E744 079407794 72410241 299 X

CHƯƠNG 1: NGHIÊN CUU VE CÔNG NGHỆ THUC TE AO VÀ TRÒ CHƠI ĐA

IIE an - 2

1.1.4.2 Hạn chế St tt 1 E121E1211111151111111111 1111111111 111111111 1111.1111111 E111 31.1.5 Các thành phan của hệ thống thực tế ảO -¿- 2: 5¿2SE2EEt2E22EEEEEE2E1E21221221 7121 re, 3

1.1.6 Ứng dung của công nghệ thực tẾ ảO 2-55 St SE E2 1EE112112117112111111111 11.11 c0,4 1.2 Tổng quan về trò chơi điện tử - ¿- sc s+S£EE2Ex9EE2E12E1711211711211211 1111111111110 4

1.2.1 Khái niệm về trò chơi điện tử -:- ckSt+xvEE‡EEEEEESEEEEEEEEEEEESEEEEEEEEETESEEEEEEEETkrrrrkrriees 41.2.2 Lịch sử phát triển của trò chơi điện tử - 2 5¿+2x+EE+2EE£EEtEEEEEEE2E12112212121 2122 xe, 51.2.3 Đặc điểm của trò chơi điện tử -¿-:- St St+E+ESE2ESEEEE2EEEEEE2E1511151151115111111111111111111Ee xe 6

1.2.4 Lợi ích và tac hại của trò chơi điện tỬ - - 2c 111122231111 12531 1111981111118 x ren, 6

1.2.4.2 Hạn chế -s-scs t 3 1 EE1111111111111111111111 1111111111111 1111111111111 E111 E11 6

1.3 Tổng quan về trò chơi đa người chơi - 2-2 eEE2Ex£EEEEE2EEE711211211711211 1111111 1e 6 1.3.1 Khái niệm về trò chơi đa người chơi - 22 2 s+S+EE£EE2EEEEE2E121121 71711121111 ctxe, 6

1.3.2 Lịch sử phát triển của trò chơi đa người chơi 2 + ©++2x++2x++£x+zEzxxerxerxerxres 71.3.3 Đặc điểm của trò chơi đa người chơi - + s2S£+EE£2E2EEEEE2E1271211211 212121 Lee 8

1.3.4 Phân loại trò chơi đa người CƠII - óc + 3 3211831183111 1 18 111 111 11 111 1 1v ng ry 8 1.3.4.1 Non-Networked Multiplayer Ciarmes - S11 11191111 1H 1v ng ng ng nrưy 8 1.3.4.2 Networked Multiplayer Ca1T§ - + 6 t1 x1 nh ng nh nàn 9

1.3.5 Lợi ích và hạn chế của trò chơi đa H30 00N9:1000111757 9

LV.3.5.1 LOD ECHL eee 9

1.3.5.2 Hạn chế t2 t1 1112221 TH Errirriirririe 10

1.4 Giao thức kết nối trong trò chơi đa người chơi +- + 2+ x+£EtzE++EEtzE+EEerxrrrxrrrsree 10

Trang 4

1.4.1 Khái niệm giao thức kết nối - 2-2-2 E+2E2EE£EEt2EE2EE97112112711211271711211 211121 c0 10

1.4.2 Khái niệm giao thức kết nối trong trò chơi đa người chơi - 2: ¿s2 s>szz+zsz 10

1.4.3 Giao thức kết nối phô biến trong trò chơi đa người chơi - 2: 52+ s+xezxezszc+2 11

In (9.01 II

IV S009) 5 12

1.4.3.3 HTTP oan .¬^- 13

1.5 Kiến trúc của trò chơi da người ChOi cceccecccsseessessesssessesssessessesssessesssesessesesssessesessesseesees 13 1.5.1 Khái niệm về kiến trúc trò chơi đa người chơi - 22 2¿+2sz+x+2EzE+2z+zzxzrxerxrred 13 1.5.2 Các kiến trúc phô biến trong trò chơi đa người chơi - 2-2: 2 s+Sz+zz+E+zxvzszzzez 14 1.5.2.1 Local multiplayer d- 14

1.5.2.2 Local area network ẦẦ."ỚỚ 14

In ẦÝ 14

IS 902 2 14

1.5.3 Tìm hiểu chỉ tiết về kiến trúc Clien†-SeTVCF - 2 ©5c2S2+2E‡EE2EEEEEEEEEE22E2E 212k 14 1.6 Tiểu kết chương Ï ¿- 22s SE2EE2EEEEEE2E15211211211111211711211111111111 1111.1111111 re l6 CHUONG 2: PHAN TÍCH THIET KE TRÒ CHƠI ĐA NGƯỜI CHƠI TREN KÍNH VR CHO TRE EM YEU TTHIE 5 << << 9 0 0 0009 0 17 2.1 Điều khiển trong trò chơi VR cho trẻ em yếu thế 2-2 52+ 2+EE£2E+2EE£EE2EE2Erxrrxeree 17 2.1.1 Trẻ em yếu thẾ - 2-2 ©2+©+++2EE92E12EE12211221122112711271127112711211211211211211211 211.11 1 re 17 2.1.2 Đặc điểm điều khiển trong trò chơi VR cho trẻ em yếu thế 2 + sz>sz+s2 17 2.2 Phân tích lựa chon công nghỆ - - (32c 322 1211131113511 3911111119111 11 11 19g 1n nếp 18 2.2.1 Umity Game 5i 2n 18

2.2.2 Thư viện kết nối Socket.iO c.ccecceccescssssssssesssssessessessvessssesssssesesseesasseeseessessesecseavsesessveeeans 19 2.2.3 Thư viện hỗ trợ thực tế ảo Oculus Integration SDK -S-cScssssessirrrrrreres 19 2.1 Tổng quan về trò €hơï 2 s9 %+EEEEE2EEEEE1E1211211121121111121111111111 111111111111 re 20 2.1.1 Ý tưởng trò Chơi 2-5 S S9EE£EE2E1EE12112112711211211 1112111111111 1111 1111111 Errre 20 Pˆ /» 20

2.2 Tài liệu thiết kế trò hơï -¿- ¿5t St SEEEE‡EEEEEEEEEEEESEEEEEEEEEEEESEEEEEEEEEEEEEEEEEEEETEEErrktkerree 21 2.2.1 9u vn 21

2.2.2, Game StUCtUTe ec Ả 21

2.2.3 NQUOL CIOL 1 21

2.2.4 Điều khiển 522: 222v 2221 1222111 TT Tri 21 2.2.5 ổn 21

VAN € 0n ẦẲẢA< 21

2.2.6.1 Ghi mho hoa Caaẳũẳồa 21

Nguyễn Tiến Thăng — D19PTDPT li

Trang 5

2.2.6.2 Đuối bắt 25:22 2222112211122 1.1.1 22

"Nếu ôn 22

2.2.8 Hinh anh va 0i) 0n ad 24

2.2.8.1 Hin ambi 24

2.2.8.2 Âm thanh :-2222+2222+t2221112211122211122211122.11122.11.T.11 11 1 1 1 1 re 24 2.3 Phân tích thiẾt kế .-:-222++22E tt HH reo 25 2.3.1 Usecase 0i unnn 25

PIN nh vo cố a- 25

2.4.3 Class Diagram n6 34

2.3.4 o0) 63):ii(0(1)0)0)088) v1 00018 34

2.3.4 Biểu đồ tuần tự 22+ccEttHHHH HH ung 34 2.4 Tidu 0‹ 000.2 2 Nn ao 45

CHUONG 3: PHÁT TRIEN VÀ THU NGHIỆM TRÒ CHƠI .- 5-5-5 46 3.1 Tao i00 (090/080 7 Ữ 46

3.2 Cài đặt công cụ hỗ trợ phát triển VR cho Unity Engine - 2-2 2 se +x+£x+£++£zxee: 47 3.3 Thiết lập kết nối với Clien†-SeTV€T 2 + +2+EE£EE2EE9E1E21121127112112717112112111 111 1x6 48 3.3.1 Cai dat thu a¿ 0002.159000 48

3.3.2 Thiết lập kết nOie eeccecceceeccesesessesessesscsssssessesseseesessseseessessesaessessessessessesssevetsessesetseeees 48 3.3.3 Gửi và nhận sự kiện với máy CỦ - 6 2222 31323 1231351351E21 5111111111111 eerxrE 49 3.4 Phát triển các tính năng trò chơi - 2-2 22 +£+2E+£EE+£EE+EEEE2E12271127171211211211211 21 xe 49 E1? ái 0 49

1k0 9 50

3.4.3 Đổi mật khâu -222++t22E22 22211 1 rrireeirrre 51 3.4.4 Thém ban an 51

3.4.5 Chấp nhận lời mời kết bạn - 2-2 2 ©+£+SE+EE+EE2EEEEE2E15712112217112112117111 1.2 xe 52 3.4.6 Xem danh sách bạn bẻ 22 1 1221111122531 111 1193111111931 111g 1kg 73255 53 3.4.7 Hủy kết batee.ccecceccccccsscsssessesssessessvessessvsssessecsusssessecsuessessnsssessesssessesssessessecssessesseseeseeeseess 53 3.4.8 Bảng xếp hạng 2s: 2+22222112211271127112711271221112112112112111111112111 111.1 eerreg 54 E6 00 1177 54

3.4.10 Tham nà 00 1 55

3.4.11 Đồng bộ vị trí người chơii ¿- 2c ¿2x92 12E1211271711211211211211 11211111 E1rre 56

3.4.12 Xử lý Gameplay Ghi nhớ hoa Quả - - 2222 221323123 E*5EE5EE51 1E EEErrkrrree 57

3.4.13 Xử lý Gameplay Đuôi bắt -¿- 2: ©5c 22 212 12212211211271211211711211 211211111 re 58

3.4.14 Tương tác và môi trường VĨ - - 2c 1921112111911 1 1111111111181 1 11H TH ng ve 60

3.5 Cài đặt và triển khai -222vttEEE HH tr hưệu 60

Nguyễn Tiến Thăng — DI9PTDPT iv

Trang 6

3.5.1 Build project 60

3.5.2 9.0 ai vo na 60

3.5.2 Triển khai thử nghiệm 2 2 t+Et2EE9EEE2E12E121121121171121111111 1111.111111 60

3.5.3 Kết quả thử nghiệm 2 2£ t+SE‡EE2E19EEE2112E121121121171121111121111 11.11111111 re 61

3.6 Tiểu kết chương 3 -¿- +: ©22+2s+2E2E19E112112217112112717112117112111121121111112112111 1 xe 61

$8 00.0077 62

IV )80/2009:7 0/84/7002 63

Nguyễn Tiến Thăng - DI9PTDPT V

Trang 7

Đồ án tốt nghiệp đại học DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT

DANH MỤC CÁC KI HIỆU VA CHỮ VIET TAT

VR: Virtual Reality

3D: Three Dimensional

PC: Personal Computer

HMD: Head-mounted display

TCP: Physical random access channel

UDP: User Datagram Protocol

HTTP: HyperText Transfer Protocol

HTTPs: HyperText Transfer Protocol Secure

IP: Internet Protocol

LAN: Local Area Network

SDK: Software Development Kit

Giao thức dữ liệu người dùng

Giao thức truyền tải siêu văn bảnGiao thức truyền tải siêu văn bản bảo mật

Giao thức Internet Mạng cục bộ

Bộ công cụ phát triển phan mềm

Thực tế ảo

Trang 8

Đồ án tốt nghiệp đại học DANH MỤC CÁC BẢNG

DANH MỤC CAC BANG

1: Beat chart trò chơi Ghi nhớ hoa Quả - - 322 S2 322322 E*E*EE+EEsrerrrrrerrrerree 23

2: Beat chart trò chơi Đuôi bắt - 2-2222 2219E21221122112711271271211211211211 22 xe 23

3: Kịch bản chức năng Đăng nhập - + 6 t1 St SH ng nh ng ry26 4: Kịch bản chức năng Dang ký - Gà HT TH TT HH HT nh nh ng nhờ 26

5: Kịch bản chức năng Quên mật khẩu - 5c C2121 SE1111121151111115111111111111111 111116 276: Kịch bản chức năng Đôi mật khẩu -+- tt +EvEESEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEkrkrrrrrrrkea 277: Kịch bản chức năng KẾt bạn 2-22 ++S£+SE£EEt2EE2EEE2EE2E2122121121121 212122 ce 288: Kịch bản chức năng Chấp nhận kết bạn ¿S2 StSx2E9EEEE2E1E1E12E1E1E1E1E1EEE xe 29

9: Kịch bản chức năng Hủy kết bạn - 2-52 9E 2E2EEEEEEEEEEEEEEE121121 11111 xe 29

10: Kịch bản chức năng Xem tin nhắn 2-2: 2 SE+S£EE+EE£EE2EE2EEEE+EEEEzEerxrrerxzee 30

11: Kịch bản chức năng Xem prOẨiÌC (2222322132112 rrre 30

12: Kịch bản chức năng Xem bang xếp hạng - 2-2 5c S22SE‡EE2E2EEEEerxerxrree 31

13: Kịch ban chức năng Tạo phòng - - - c2 t1 2v 9E 1v ng nh ng my 32 14: Kịch bản chức năng Tham gia phòng - ¿5+ + +22 *++**EE+E+exereerrrrererrree 32 15: Kịch bản chức năng Chơi ghi nhớ trai cây - - 3c sSc*Sssrserseererereres 33

16: Kịch bản chức năng Chơi đuôi bắt 2¿-©2¿©5222E22EE2EE2EE2EESExerxerkrrkrres 33

vii

Trang 9

Đồ án tốt nghiệp đại học MỞ ĐẦU

DANH MỤC CÁC HÌNH VE

Hình 1 1: Công nghệ thực tế ảo - Photo by Jessica Lewis from Pexels 2:©55¿¿: 1

Hình 1 2: Trò chơi điện tử - Photo by Alexander Kovalev from Pexels - -‹ +: 5 Hình 1 3: Trò chơi đa người chơi - Photo by Yan Krukau from PexeÌs ‹- «+: 7

Hình 1 4: Non-Networked Multiplayer Games - Nguồn: Wikipedia.org -:-5- 9Hình 1 5: Networked Multiplayer Games - Nguồn: Wikipedia.Org -s- s+cz+cezsecsec 9Hình 1 6: Kiến trúc phổ biến trong trò chơi đa người chơi — Nguồn: youtube.com/@unity 14

Hình 1 7: Biểu đồ luồng hoạt động của Client - Server trong trò chơi — Nguồn:

Hình 2 1: Unity Game Engine — Nguôn: Wikipedia.com 2: s¿+2z+cxczzerxzrzxrrrred 18

Hình 2 2: Thư viện Socket.io — Nguồn: Wikipedia.com 2-52 ScxceE2E2Ecrxerxerxres 19

Hình 2 3: Kính và bộ điều khiển Oculus Quest 2 — Nguồn: Wikipedia.eom - 20

Hinh 2 60/ v 080) , 0n ồ.ồ.ồ 25 Hinh S101 19) 0n - 34 Hình 2 6: Entity Relationship D1agTaIm - - c1 1 911919 191 11v ng HH nh 34

Hình 2 7: Biểu đồ tuần tự chức năng Đăng nhập 2 2 ¿+ z+EEt2EE2EEEEEEEEEEEerkrrrrree 35Hình 2 8: Biểu đồ tuần tự chức năng Đăng ký - 2 s2 2+EE‡EEt2EE2EEEEE 211271212212 rxee 35Hình 2 9: Biểu đồ tuần tự chức năng Lay lại mật khẩu - se E121 2x2 36Hình 2 10: Biểu đồ tuần tự chức năng Đổi mật khẩu ¿2-5 ScSt+E+E1E1E1E2E1E1515151515E2xe 37Hình 2 11: Biéu đồ tuần tự chức năng Tạo phòng - 2-52: ©52+2E+EE2E2£EEtEEeEEerxrrrrrrred 38Hình 2 12: Biểu đồ tuần tự chức năng KẾT bạn 5c c2 St E2 E12111111111111111111 115111 1EEttre 39Hình 2 13: Biểu đồ tuần tự chức năng Chấp nhận kết bạn - 52+ SE+E+E+ESESEEEtEeEsrrree 40Hình 2 14: Biểu đồ tuần tự chức năng Hủy kết bạn 2-2 2 9E E2 E121 2ExEEkrree 4I

Hình 2 15: Biểu đồ tuần tự chức năng Xem proffile 2-2 5£ ++EE£2E++EE£EE2EEEEEerxrrxsree 42

Hình 2 16: Biểu đồ tuần tự chức năng Xem bảng xếp hạng 2-5252 52S2EeceEzrzei 42Hình 2 17: Biểu đồ tuần tự chức năng Tham gia phòng 2 2 s2 z££xecEeExeExzxrrred 4Hình 2 18: Biéu đồ tuần tự chức năng Chơi ghi nhớ trái cây 5¿©5¿ 222+zzx+zxczx2 44Hình 2 19: Biéu đồ tuần tự chức năng Chơi đuôi bắt - 2: 2:22 E2E22E222z22xczxcrxrres 45

Hình 3 1: Tab Projects của Unity Hub - - + t2 9 HT TH HT ng Hàn rệt 46

viii

Trang 10

Đồ án tốt nghiệp đại học DANH MỤC CÁC HÌNH VE

Hinh 3 V2:109x9)i1ui.8 2011 47

Hình 3 3: Import Oculus Integration SÏDK 5c + S2 1+1 * 3 3E HH g r grey48

Hình 3 4: Giao diện đăng nhậtp - G012 0112111211111 1 1111111191110 1 111 1 vn kg kg kh 50

Hinh 3 5: Giao dién trang CHUL ầẦ 50

Hình 3 6: Giao diện đăng Ký - - Ác 12c 2111111111111 111111111111 1101111 111 11 11 H1 HH Hiện 51

Hinh 3 7: Giao dién lay lại mật KNAW ccececccsecccescecsesecsesesececscsucsesesececsesucecevsnsesececececececeees 51

Hình 3 8: Giao diện thêm bạn bè - - G 22 E222 122211123111 9313 2311128311 01111 1g 111g ra 52

Hình 3 9: Giao diện Chấp nhận lời mời kết bạn - 2-2-2 E£EE£+E£EE£EEEEE2ErEerxerxsrxrei 52

Hình 3 10: Giao diện xem bạn bè - (2c 122111211121 1111 1111118111811 811118 11118 111g 11H ket 53

Hình 3 11 : Giao diện hủy 0 53

Hình 3 12: Giao điện bảng xếp hạng Ghi nhớ hoa qua c.cccsscecsesscessessesssessessesssessesssessesseeseees 54

Hình 3 13: Giao diện bảng xếp hạng Đuổi bắt 2 2¿©2+22x222E22EE22122212231 22 2Eecrke 54

Hình 3 14: Giao diện chọn trò CHƠI - - 5c 5 2 166222211111 2E55 1811315311111 9531 1111853111 1g 1 rrrẻ 55

Hình 3 15: Giao diện chọn nhân vật - - G2 166222221111 125311 1111955111111 1 1kg 23555 55

Hình 3 16: Giao diện xem danh sách phon cceeccscecsseesseeseeeseeeeeeeeseceseceaeeeeeneeeessaeeenaas 56

Hình 3 17: Giao diện phòng ChƠI - 5 c2 1222132113331 311 13113119111 11 1111 118 1 ng ng vn 56

Hình 3 18: Hình ảnh các người chơi trong Øa1me - + 3113111111191 111 11 11 rrg 57

Hình 3 19: Các giao diện trò Ghi nhớ hoa Quả - - c2 3321133111911 1EErkkre 58

Hình 3 20: Các giao điện trò Đuôi bắt 2 25s S2 12E1E21122127121121111121111 11111 re 59

Hình 3 21: Trién khai thử nghiệm - 2-2 5£ E£SE£EEE2EE£EEEEEEEXE211211711211211111211 11.1 xe 61

Nguyễn Tiến Thăng — DI9PTDPT ix

Trang 11

Đồ án tốt nghiệp đại học MỞ ĐẦU

MỞ DAU

1 Lý do lựa chọn đề tài

Công nghệ thực tế ảo (VR) đang là một xu hướng phát triển mạnh mẽ và được ápdụng trong nhiều lĩnh vực Công nghệ VR cung cấp cho người dùng những trải nghiệmsống động và chân thực thông qua việc tạo ra một môi trường ảo trực quan Em muốnứng dụng tiềm năng to lớn của công nghệ VR trong việc hỗ trợ trẻ em, đặc biệt là những

trẻ em yếu thé Tận dụng công nghệ VR, ta có thé giúp các em giải trí, rèn kỹ năng xã hội và cung cấp một môi trường an toàn và lành mạnh.

Với mục tiêu đó, em đã nghiên cứu về chủ đề phát triển trò chơi tương tác trẻ em đangười chơi trên kính VR Trò chơi này không chỉ mang tính giải trí mà còn giúp trẻ em

tăng cường kỹ năng xã hội, tạo cơ hội kết nối và giao tiếp với những người chơi khác.

Đồng thời, nó cũng tạo ra một môi trường an toàn và kích thích, giúp trẻ em khiếm

khuyết tham gia vào các hoạt động giải trí và trị liệu một cách tự nhiên và thoải mái.

2 Mục tiêu nghiên cứu

Phát triển trò chơi tương tác đa người chơi trên kính VR phù hợp với nhu cầu và khả

năng của trẻ em.

Cung cấp môi trường an toàn và phù hợp cho trẻ em, giúp trẻ em có thê tham gia vào

các hoạt động giáo dục và giải trí mà không gặp các rào cản vật lý hay xã hội như trong

thê giới thực.

Tăng cường kỹ năng xã hội và giao tiếp cho phép trẻ em kết nối và tương tác với

những người khác trong một môi trường ảo, giúp rèn kỹ năng giao tiép, hợp tác và tương tác xã hội.

3 Đối tượng nghiên cứu

Trẻ em và các hoạt động, trò chơi dành cho trẻ em.

Công nghệ thực tế ảo

Trò chơi đa người chơi.

4 Phương pháp nghiên cứu

Phương pháp nghiên cứu tài liệu: Tìm hiểu các tài liệu liên quan

Phương pháp thực nghiệm: Phát triển sản phẩm thực tế

Phương pháp chuyên gia: Tham khảo ý kiến của giảng viên hướng dẫn

5 Kết cấu của đồ án

Đồ án được chia làm các chương như sau:

Chương 1: Nghiên cứu về công nghệ thực tế ảo và trò chơi đa người chơi

Chương 2: Phân tích thiết kế trò chơi tương tác trẻ em đa người chơi trên kính VR

Chương 3: Xây dung trò chơi tương tác trẻ em đa người chơi trên kính VR

Kết luận

viii

Trang 12

Đồ án tốt nghiệp đại học DANH MỤC CÁC HÌNH VE

Nguyễn Tiến Thăng — DI9PTDPT xi

Trang 13

Đồ án tốt nghiệp đại học CHƯƠNG 1

CHƯƠNG 1: NGHIÊN CỨU VE CÔNG NGHỆ THỰC TE AO VA

TRÒ CHƠI ĐA NGƯỜI CHƠI

1.1 Tổng quan về thực tế ảo

1.1.1 Khái niệm về thực tế ảo

Công nghệ Thực tế Ảo là một công nghệ cho phép người dùng trải nghiệm và tương

tác với một môi trường ảo được tạo ra bởi máy tính Điều này đạt được thông qua việc

sử dụng các thiết bị như màn hình độc lập, màn hình gắn trên đầu, bộ điều khiển tương tác và các thiết bị đeo dé tạo ra một môi trường kết hợp phần mềm và phan cứng Thực

tế ảo có thé cung cấp trải nghiệm chân thực và sông động, cho phép người dùng khámphá và tương tác với các đối tượng và cảnh quan trong môi trường ảo

1.1.2 Lịch sử phát triển của công nghệ thực tế ảo

Lịch sử của thực tế ảo (Virtual Reality - VR) đã trải qua nhiều giai đoạn phát triểnđáng chú ý:

+ Năm 1962: Morton Heilig, một nhà phát minh người Mỹ, đã phát triển Sensorama, một

hệ thông gôm một ghê rung cùng man hình hiện thị, âm thanh và các cảm giác khác

nhau dé tạo ra một trải nghiệm đa giác quan

+ Năm 1968: Ivan Sutherland, một nhà khoa học máy tính người Mỹ, đã phát minh ra

thiết bị thực tế ảo đầu tiên được gọi là "The Sword of Damocles" Thiết bị này sử dụngmột màn hình hiển thị treo trên đầu người dùng và cho phép người dùng xem các đốitượng 3D trong không gian thực tế

Trang 14

+ Năm 1985: Jaron Lanier, một nhà khoa học máy tính người Mỹ, đã đặt ra thuật ngữ

"Virtual Reality" và thành lập công ty VPL Research dé phát triển các sản phẩm VR

thương mại.

+ Những năm 1990: Công nghệ Thực tế Ao đã tiếp tục phát triển trong lĩnh vực giải trí và

trò chơi điện tử Nhiều công ty, bao gồm Nintendo và Virtuality, đã phát triển các thiết

bị VR cho thị trường tiêu dùng.

+ Năm 1990: SEGA, một công ty sản xuất trò chơi video, đã phát hành hệ thống Sega VR,

một thiết bị VR dành cho trò chơi điện tử Tuy nhiên, hệ thống này không thành công và

đã bị rút lui sau một thời gian ngắn.

+ Những năm 2000: Với sự phát triển của công nghệ máy tinh va đồ họa, công nghệ Thực

tế Ao đã trở nên phổ biến hon Các công ty như Oculus VR, HTC và Sony đã giới thiệu

các thiết bị VR chất lượng cao cho người dùng

+ Năm 2012: Oculus VR, một công ty khởi nghiệp do Palmer Luckey thành lập, đã thành

công trong việc gây quỹ trên nền tang Kickstarter dé phát triển thiết bị Oculus Rift, một

hệ thông VR đột phá

+ Nam 2016: Oculus Rift và HTC Vive đã được phát hành cho người dùng tiêu dùng, mở

ra đợt bùng né mới cho công nghệ Thực tế Ao Các công ty lớn khác như Sony vàSamsung cũng đã giới thiệu các sản phẩm VR như PlayStation VR và Samsung Gear

VR.

+ Hiện tại: Công nghệ Thực tế Ảo đang tiếp tục phát triển nhanh chóng Các công ty công

nghệ hàng đầu như Facebook (chủ sở hữu Oculus VR), HTC và Sony tiếp tục nâng cấp

thiết bị VR của họ và phát triển nhiều ứng dụng và trò chơi hấp dẫn cho công nghệ này.

Bên cạnh đó, cả thị trường thương mại và giáo dục cũng đang tận dụng công nghệ Thực

tế Ảo đề cung cấp trải nghiệm mới mẻ và cải thiện hiệu quả công việc và học tập

1.1.3 Đặc điểm của công nghệ thực tế ảo

Các đặc điểm nỗi bật của công nghệ thực tế ảo

+ Tạo ra một môi trường ảo: Công nghệ Thực tế Ao cho phép người dùng tương tác với một

môi trường ảo được tạo ra bằng cách sử dung công nghệ đồ họa và cảm biến Người dùng

có cảm giác như đang tôn tại trong một thế giới hoàn toàn mới và có thể tương tác với các

đối tượng và môi trường trong thế giới đó

+ Trải nghiệm đa giác quan: Công nghệ Thực tế Ảo kết hợp các yếu tố như hình ảnh, âm

thanh và cảm giác vật lý để tạo ra một trải nghiệm đa giác quan cho người dùng Người

dùng có thể nhìn thấy, nghe thấy và thậm chí cảm nhận được các sự kiện và trạng thái

trong môi trường ảo.

+ Tương tác thời gian thực: Công nghệ Thực tế Ảo cho phép người dùng tương tác với môi

trường ảo theo thời gian thực Điều này có nghĩa là các hành động và phản ứng của người

dùng sẽ được phản ánh ngay lập tức trong môi trường ảo, tạo ra một trải nghiệm tương tác

tự nhiên và chân thực.

1.1.4 Lợi ích và hạn chế của công nghệ thực tại ảo

1.1.4.1 Lợi ích

Công nghệ thực tế ảo đem đến nhiều lợi ích:

Nguyễn Tiến Thăng — DI9PTDPT 2

Trang 15

+ Trải nghiệm tương tác chân thực: Công nghệ Thực tế Ao cho phép người dùng tương tác

với một môi trường ảo, mang lại trải nghiệm chân thực và sống động Người dùng có thể

tham gia vào các hoạt động, tương tác với các đối tượng và trải nghiệm những trạng thái

khác nhau trong môi trường ảo.

+ Ứng dụng đa dang: Cong nghệ nay có ứng dung rộng rãi trong nhiều lĩnh vực, bao gồm

giáo dục, y tế, thiết kế và mô phỏng, giải tri, du lich ảo và nhiều lĩnh vực khác Nó có thé

cung cấp một phương pháp hiệu quả để huấn luyện, giảng dạy, giải trí và truyền đạt thông

tin.

1.1.4.2 Hạn chế

Công nghệ Thực tế Ao (Virtual Reality) mang lại nhiều lợi ich đáng kể, song đồngthời cũng ton tại một số hạn ché

+ Chi phí cao: Hiện nay, công nghệ Thực tế Ao vẫn có chi phí đáng ké dé phát triển và triển

khai Các thiết bị và phần mềm liên quan đến công nghệ này có giá thành cao, điều này có

thé làm hạn chế việc tiép cận của một sô đối tượng và tổ chức.

+ Kích thước và cồng kénh: Các thiết bị Thực tế Ảo hiện nay thường cồng kênh và có kích

thước lớn, đòi hỏi không gian và phụ kiện phức tạp để sử dụng Điều này có thể làm hạn

chế sự di động và tiện lợi của công nghệ này.

+ Tác động lên sức khỏe: Sử dụng công nghệ Thực tế Ao trong thời gian đài có thé gây mệt

mỏi va đau mat cho người dùng Ngoài ra, có một sô người có thê trải qua cảm giác chóng

mặt hoặc buôn nôn khi sử dụng công nghệ nay.

+ D6 cô dong và phân giải hình ảnh: Mặc dù công nghệ Thực tế Ảo đã phát triển đáng kê,

tuy nhiên, độ cô đọng và phân giải hình ảnh vẫn còn hạn chế Một số hệ thống Thực tế Ao

có thể gặp vấn đề với việc hiển thị hình ảnh rõ nét và chính xác.

1.1.5 Các thành phần của hệ thống thực tế áo

Phần mềm: phần mềm chạy trên hệ thống Thực tế Ảo cung cấp nội dung và trảinghiệm cho người dùng Phần mềm nay tạo ra môi trường ảo, điều khiển chuyên động,hiển thị hình ảnh và tương tác với người dùng thông qua thiết bị nhập liệu Phan mềmcủa bất kỳ VR cũng phải bảo đảm 2 công dụng chính: Tạo hình vào Mô phỏng Các đốitượng của VR được mô hình hóa nhờ chính phần mềm này hay chuyền sang từ các môhình 3D Sau đó phần mềm VR phải có khả năng mô phỏng động học, động lực học, và

mô phỏng ứng xử của đối tượng

Phần cứng: Phần cứng của một hệ thống VR bao gồm: Máy tính (PC hay Workstation

với cấu hình đồ họa mạnh), các thiết bị đầu vào (Input đevices) và các thiết bị đầu ra

(Output devices).

+ Các thiết bị đầu vào (Input devices): Chúng bao gồm những thiết bị đầu ra có khả

năng kích thích các giác quan dé tạo nên cảm giác về sự hiện hữu trong thế giới ảo.

Chăng hạn như màn hình đội đầu HMD, chuột, các tai nghe âm thanh nôi — và nhữngthiết bị đầu vào có khả năng ghi nhận nơi người sử dụng đang nhìn vào hoặc hướngđang chi tới, như thiết bị theo đối gắn trên đầu (head-trackers), găng tay hữu tuyến

(wire-gloves).

+ Các thiết bi đầu ra (Output devices): gồm hién thị đồ họa (như màn hình, HDM )

dé nhìn được đối tượng 3D Thiết bi âm thanh (loa) để nghe được âm thanh vòm (như

Trang 16

Hi-Fi, Surround, ) Bộ phản hồi cảm giác (Haptic feedback như găng tay ) dé tạo xúcgiác khi sờ, năm đối tượng Bộ phản hồi xung lực (Force Feedback) dé tạo lực tác động

như khi dap xe, đi đường xóc,

1.1.6 Ứng dụng của công nghệ thực tế ảo

Công nghệ Thực tế Ảo (Virtual Reality - VR) có rất nhiều ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau Một số ứng dụng phô biến của công nghệ Thực tế Ảo:

+ Tro chơi điện tử: VR đã mang đến một cuộc cách mạng trong lĩnh vực trò chơi điện tử.

Người chơi có thé sống trong một môi trường ảo hoàn toàn, tương tác với nhân vật và

đối tượng ảo một cách chân thực Các trò chơi VR cho phép người chơi tham gia vàocác cuộc phiêu lưu, trải nghiệm hành động một cách sống động và tương tác với môi

trường ảo.

+ Giáo dục va dao tao: VR được sử dung rộng rãi trong lĩnh vực giáo dục để tạo ra môi

trường học tập tương tác và thú vị Nó cho phép học sinh và sinh viên thử nghiệm các

phương pháp học tập thực tế ảo, như tham gia vào các trải nghiệm thực tế trong lĩnh vực

khoa học, lịch sử, địa lý và nhiều lĩnh vực khác.

+ Y tế và sức khỏe: VR đã được sử dung trong nhiều ứng dụng y tế và sức khỏe, bao gồm

giảm đau, giảm căng thăng, phục hồi chức năng sau chan thương, giả lập phẫu thuật và

huân luyện y tá, bác sĩ.

+ Kiến trúc và thiết kế: Công nghệ VR cho phép kiến trúc sư và nhà thiết kế tạo ra mô

phỏng không gian 3D chân thực, cho phép khách hàng tham quan và tương tac với mô

hình trước khi xây dựng thực tế Điều này giúp tăng cường quá trình thiết kế, hiểu rõmong muốn của khách hàng và giảm thiểu sai sót trong quá trình xây dựng

+ Giải trí và nghệ thuật: VR đã thay đổi cách chúng ta trải nghiệm giải trí và nghệ thuật.

Người dùng có thể tham gia vào các trải nghiệm thú vị như xem phim ảo, tham quanbảo tàng ảo, tham gia vào các buổi biểu diễn âm nhạc và thậm chí tạo ra nội dung sáng

tạo trong môi trường ảo.

1.2 Tổng quan về trò chơi điện tử

1.2.1 Khái niệm về trò chơi điện tử

Game là một hình thức giải trí sử dụng các thiết bị điện tử để tạo ra một môi trường

ảo cho người chơi tương tác với nhau hoặc với máy tính Game có thê được phân loại

theo nhiêu tiêu chí khác nhau như thê loại, nên tảng, đôi tượng, mục đích và cách chơi.

Trang 17

1.2.2 Lịch sử phát triển của trò chơi điện tử

Lịch sử phát triển của trò chơi điện tử bắt đầu từ những năm 1940 và đã trải quanhiều giai đoạn khác nhau

+ 1940-1950: Máy chơi game đầu tiên xuất hiện trong thời kỳ này Máy chơi game đầu tiên,

mang tên "Cathode-ray tube amusement device" (Thiết bị giải trí Ống tia cathode), được

tạo ra bởi Thomas T Goldsmith Jr và Estle Ray Mann vào năm 1947 Day là một may

chơi game đơn giản sử dung công nghệ ống tia cathode dé hiển thị các đối tượng trên man

hình.

+ 1960-1970: Trò chơi điện tử tiếp tục phát triển với sự ra đời của các trò chơi như

"Spacewar!" (1962) và "Pong" (1972) "Spacewar!" là trò chơi đối kháng giữa hai phi

thuyền trong không gian và được coi là trò chơi điện tử đầu tiên có tính năng nhiều người

chơi "Pong" là trò chơi ping pong đầu tiên của hãng Atari và trở thành một hiện tượng,

đánh dấu sự thành công thương mại đầu tiên của ngành công nghiệp trò chơi điện tử

+ 1980-1990: Day là thời kỳ vàng son của trò chơi điện tử Các hãng như Nintendo, Sega va

Atari cạnh tranh sôi nổi trong việc tạo ra các hệ máy chơi game và trò chơi nồi tiếng Một

số trò chơi kinh điển xuất hiện như "Super Mario Bros." (1985), "Tetris" (1984), "The

Legend of Zelda" (1986) và "Sonic the Hedgehog" (1991).

+ 2000-2010: Sự phát triển của công nghệ và Internet mở ra cánh cửa cho sự phổ biến của trò

chơi điện tử trực tuyến và trò chơi đa người chơi trực tuyến (MMO) Các hệ máy chơi

game mới như PlayStation 2, Xbox và Wii ra đời và mang đến nhiều trải nghiệm mới cho

người chơi Các tựa game nỗi tiếng trong giai đoạn này bao gồm "World of Warcraft"

(2004), "The Sims" (2000) và "Call of Duty" (2003).

+ 2010-Nay: Trò chơi di động và game đa nền tang trở nên ngày càng phô biến Người chơi

có thê trải nghiệm các trò chơi trên điện thoại di động, máy tính và console Công nghệ

Nguyễn Tiến Thăng - DI9PTDPT 5

Trang 18

thực tế ảo (VR) và thực tế tăng cường (AR) cũng đã có sự tiến bộ đáng kể, mở ra những

trải nghiệm mới va độc dao trong lĩnh vực trò chơi điện tử.

1.2.3 Đặc điểm của trò chơi điện tử

Tính tương tác: Trò chơi điện tử cho phép người chơi tương tác trực tiếp với môi

trường và các yếu tố trong trò chơi Người chơi có thể điều khiển nhân vật, thực hiện

hành động và quyết định hướng đi của trò chơi.

Đa dạng và sáng tạo: Có một loạt các thể loại trò chơi điện tử, từ game hành động,phiêu lưu, đua xe, dau võ cho dén trò chơi mô phỏng, chiên thuật và giải đô Trò choi

điện tử cũng thường có sự sáng tao trong cot truyện, thiệt kê môi trường va cơ chê choi.

Đồ họa và âm thanh: Trò chơi điện tử thường có đồ họa và âm thanh hấp dẫn để tạo ra

một trải nghiệm trực quan và hấp dẫn cho người chơi Công nghệ hiện đại đã cho phéptrò chơi điện tử có đồ họa 3D chân thực và âm thanh vòm, tăng cường sự chân thực va

sự đăm chìm của trò chơi

Tiêu chuẩn và cấu trúc: Trò chơi điện tử thường có các quy tắc và cấu trúc rõ ràng déxác định cách chơi và đánh giá kết quả Điều này tạo ra một hệ thống công bằng và cho

phép người chơi đạt được mục tiêu và đạt thành tích trong trò chơi.

1.2.4 Lợi ích và tác hại của trò chơi điện tử

1.2.4.1 Lợi ích

Trò chơi điện tử có thể mang lại nhiều lợi ích:

+ Giải trí và giảm căng thăng: Trò chơi điện tử có thé cung cấp giải trí và giúp giảm căng

thắng sau một ngày làm việc căng thang Chơi trò chơi có thé giúp giải tỏa căng thăng và

tạo ra cảm giác thư giãn va vui ve.

+ Phát triển kỹ năng tư duy: Trò chơi điện tử thường yêu cầu người chơi có kỹ năng tư duy

logic, phân tích và giải quyêt van đê Chơi trò chơi có thé cải thiện khả năng tư duy logic

và sáng tạo của người chơi.

1.2.4.2 Hạn chế

Bên cạnh những lợi ích, trò chơi điện tử cũng có những tác hại:

+ Tiềm 4n sức khỏe: Ngồi lâu trong thời gian dài khi chơi trò chơi điện tử có thể gây ra van

đề về sức khỏe, như tăng cân, cận thị, đau lưng và căng cơ Ngoài ra, sử dụng thiết bị màn

hình trong thời gian dài cũng có thé gây căng thang mắt và giảm chất lượng giấc ngủ

+ Can trở hoạt động thường nhật: Dành quá nhiều thời gian cho trò chơi điện tử có thé gây

cản trở hoạt động thường nhật khác, như vận động, giao tiếp xã hội trực tiếp và khám phá

thế giới thực Điều này có thể ảnh hưởng đến sự phát triển toàn diện của cá nhân

+ Chi phí và kỹ thuật: Một số trò chơi điện tử yêu cầu các thiết bị và phan mém dat do dé

choi Dong thoi, dé có trải nghiệm tốt nhất, người chơi cần có thiết bị phần cứng mạnh mẽ

và kết nối internet ôn định Điều này có thé tao ra một rào cản tài chính và kỹ thuật cho

một số người.

Trang 19

1.3 Tổng quan về trò chơi đa người chơi

1.3.1 Khái niệm về trò chơi đa người chơi

Game đa người chơi (Multiplayer game) là một loại game mà nhiều người cùng tham

gia vào trò chơi cùng một thời điêm và chơi với nhau.

Các người chơi thường chơi với nhau để đạt được mục tiêu chung hoặc cạnh tranh

với nhau để đạt được điểm cao hơn hoặc vị trí cao hơn trong trò chơi Game đa người

chơi có thé được chia thành nhiều thể loại khác nhau, từ game đối kháng đến game hành

động, game nhập vai, game thể thao, game chiến lược

1.3.2 Lịch sử phát triển của trò chơi đa người chơi

Game đa người choi (Multiplayer game) được xem là một trong những phát minh đột

phá của ngành công nghiệp game Dưới đây là một số sự kiện và giai đoạn quan trọng

trong lịch sử hình thành của game đa người chơi:

+ Những năm 1960: Đầu tiên, game đa người chơi xuất hiện trên các hệ thống máy tinh tập

trung như DEC PDP-10 và Control Data Corporation Các trò chơi đa người chơi đầu tiên

thường được thiết kế để chơi trên một mạng nội bộ, thường chỉ giới hạn trong các viện

nghiên cứu hoặc trường đại học.

+ Những năm 1970: Một số game đa người chơi đầu tiên xuất hiện trên các hệ thống trò chơi

điện tử như Atari, tuy nhiên, chúng vẫn giới hạn trong phạm vi cục bộ

+ Những năm 1980: Các game đa người chơi tiếp tục phát triển, nhưng vẫn giới hạn trong

phạm vi mạng cục bộ Trò chơi bắn súng "MIDI Maze" của Xanth Software F/X (1987) là

những trò chơi đa người chơi đầu tiên trên các hệ thống địa phương

+ Những năm 1990: Sự phát triển của mạng Internet và các kết nối Internet rộng rãi đã đánh

dâu bước đột phá quan trọng trong việc phát triên game đa người chơi Trò chơi nhập vai

Trang 20

trực tuyến đa người chơi đầu tiên, "Neverwinter Nights" của America Online (1991), đã

mở ra một cách tiếp cận mới trong thê loại này

+ Năm 1996, game "Quake" của id Software ra đời, đã đưa game bắn súng trực tuyến đa

người chơi lên một tầm cao mới

+ Những năm 2000: Các game đa người chơi tiếp tục phát triển với sự hỗ trợ của kết nối

Internet ngày càng phô biến và công nghệ tiên tiến hơn Trong số đó, các game nhập vai

trực tuyến đa người chơi như "World of Warcraft" (2004) và game bắn súng trực tuyến

như "Call of Duty" (2003) đã trở thành những tựa game nỗi tiếng trên toàn thế giới.

+ Những năm 2010: Với sự phổ biến hơn của các nền tảng kết nối mạng xã hội và các thiết

bị di động thông minh, game đa người chơi đã tiếp tục phát triển và trở nên phổ biến hơn

bao giờ hết Các game đa người chơi trên điện thoại di động như "Clash of Clans" (2012)

và "PlayerUnknown's Battlegrounds Mobile" (2018) đã thu hút hàng triệu người chơi trên

toàn thế giới

1.3.3 Đặc điểm của trò chơi đa người chơi

Các đặc điểm nỗi bật của trò chơi đa người chơi:

+ Tính tương tác: Game đa người chơi yêu cầu người chơi tương tác với những người chơi

khác đê đạt được mục tiêu chung Việc này tạo ra một môi trường trò chuyện, kết nối và

hợp tác trong game.

+ Tinh cạnh tranh: Game đa người chơi thường có tính chất đối đầu hoặc cạnh tranh, trong

đó người chơi cạnh tranh với nhau đê đạt được mục tiêu Điều này tạo ra sự căng thăng và

kích thích cho người chơi.

+ Tinh hợp tác: Trong một số trường hợp, game đa người chơi yêu cầu người chơi hợp tác

với nhau đê đạt được mục tiêu chung Việc nay tạo ra một môi trường đông đội, nơi ma

người chơi cần phải phối hợp và hỗ trợ lẫn nhau đề chiến thắng.

+ Tính xã hội: Game đa người choi tạo ra một môi trường xã hội ảo, trong đó người chơi có

thê giao lưu, chia sẻ thông tin và kêt ban với nhau Điêu này giúp tạo ra một cộng đông

game đa dạng và thú vỊ.

+ Tính thời gian thực: Game đa người chơi thường diễn ra trong thời gian thực, nghĩa là

người chơi đang tham gia vào một trò chơi đang diễn ra cùng với các người chơi khác trên

toàn thé giới Điều này đảm bảo sự hứng thú và sự kích thích cho người chơi

1.3.4 Phân loại trò chơi đa người chơi

1.3.4.1 Non-Networked Multiplayer Games

Non-Networked Multiplayer Games là những trò choi đa người chơi mà người choi

chơi trên cùng một thiết bị (chăng hạn như một máy tính hoặc một console) Người chơi

phải ngồi cạnh nhau và tương tác trực tiếp với nhau để chơi game Các trò chơi này

thường được gọi là "couch co-op games" hoặc "local multiplayer games".

Trang 21

Hình 1 4: Non-Networked Multiplayer Games - Nguồn: Wikipedia.org

1.3.4.2 Networked Multiplayer Games

Networked Multiplayer Games là những trò chơi đa người chơi mà người chơi kếtnối với nhau thông qua mạng lưới, cho phép người chơi trực tiếp tương tác với nhautrong thời gian thực Trong các trò chơi này, một máy chủ (server) có thé quản lý vàđiều khiển hoạt động của các người chơi hoặc mỗi người chơi kết nối trực tiếp với nhau

thông qua mạng.

Hình 1 5: Networked Multiplayer Games - Nguôn: Wikipedia.org

1.3.5 Lợi ích và hạn chế của trò chơi đa người chơi

1.3.5.1 Lợi ích

Giải trí: Game đa người chơi cung cấp cho người chơi một sân chơi dé giải trí và thư

giãn Người chơi có thê giao lưu với những người chơi khác và trải nghiệm những trò

chơi thú vi.

Kết nối xã hội: Game đa người chơi cung cấp cho người chơi cơ hội dé kết nối vớinhững người chơi khác từ khắp nơi trên thế giới Người chơi có thê chia sẻ thông tin vàkết bạn với những người chơi khác thông qua trò chơi

Nguyễn Tiến Thăng - DI9PTDPT 9

Trang 22

Phát triển kỹ năng: Game đa người chơi cung cấp cho người chơi cơ hội dé phát triển

kỹ năng như kỹ năng xử lý tình huống, kỹ năng lãnh đạo, kỹ năng quản lý thời gian, kỹnăng tư duy chiến lược, và kỹ năng truyền thông

Tăng cường tinh thần đồng đội: Game đa người chơi thường có tính chất đối đầuhoặc hợp tác, và khi chơi game này, người chơi có thể học cách hợp tác với người khác

dé đạt được mục tiêu chung Việc này giúp tăng cường tinh thần đồng đội và tạo ra một

môi trường kết nối xã hội tốt hơn

Thúc day kha năng tương tác: Trong game da người chơi, người chơi can phải tương tác với những

người chơi khác để đạt được mục tiêu Việc này giúp người chơi phát triển khả năng tương tác với

người khác và học cách làm việc nhóm.

1.3.5.2 Hạn chế

Game đa người chơi đem lại nhiều lợi ích cho người chơi, tuy nhiên cũng gặp phảimột sô thách thức và vân đê, bao gôm:

+ Vấn dé bảo mật: Do game đa người chơi liên quan đến việc chia sẻ thông tin và tài khoản

giữa nhiêu người chơi, nên vân đê bảo mật là rât quan trọng Sự vi phạm bảo mật có thê

dẫn đến mắt tài khoản hoặc thông tin cá nhân

+ Vấn đề gian lận: Trong game đa người chơi, việc gian lận có thể xảy ra, đặc biệt là trong

các trò chơi cạnh tranh Những người choi sử dụng phần mềm gian lận hoặc thủ thuật dé

đạt lợi thế, điều này ảnh hưởng đến trải nghiệm chơi game của người chơi khác

+ Vấn đề kết nối: Game đa người chơi yêu cầu một kết nối Internet ổn định, nếu kết nối bị

gián đoạn hoặc yêu thì sẽ làm giảm trải nghiệm chơi game của người chơi.

+ Van dé cộng đồng: Với sự phát triển của game đa người choi, các van đề liên quan đến

cộng đồng cũng trở nên phổ biến hơn Điền hình là van đề quấy rối trực tuyến, gây xúc

phạm và phân biệt chủng tộc.

1.4 Giao thức kết nối trong trò chơi đa người chơi

1.4.1 Khái niệm giao thức kết nối

Giao thức kết nối là một tập hợp các quy tắc và tiêu chuẩn được sử dụng đề truyền tải

dữ liệu giữa các thiết bị trong mạng máy tính Khi hai máy tính muốn kết nối với nhau,

họ cần sử dụng một giao thức kết nối đề thiết lập và duy trì kết nối giữa chúng Các giaothức truyền thông rất quan trọng trong các hệ thống viễn thông và các hệ thống khác vìchúng tạo ra tính nhất quán cho việc gửi và nhận tin nhắn

Các giao thức kết nối có rất nhiều loại, sẽ không thể có mạng máy tính nêu không có

chúng.

1.4.2 Khái niệm giao thức kết nối trong trò chơi đa người chơi

Giao thức kết nối trong multiplayer game là cách mà các máy tính trao đổi dữ liệu dé

tạo ra một trò chơi đa người chơi.

Dé có thé có được trò chơi đa người chơi có trải nghiệm tốt, giao thức kết nối phải được thiết kế để đáp ứng các yêu cầu của các trò chơi, bao gồm độ trễ thấp, tốc độ

truyền tải cao và độ tin cậy cao.

Nguyễn Tiến Thăng — D19PTDPT 10

Trang 23

1.4.3 Giao thức kết nối pho biến trong trò chơi đa người chơi

1.4.3.1 TCP/IP

TCP (Transmission Control Protocol) là một trong hai giao thức cơ bản của Internet

Protocol Suite, cùng với giao thức IP (Internet Protocol) TCP được sử dung dé đảm bao

việc truyền tai dit liệu giữa các máy tinh qua mạng Internet đáng tin cậy, chính xác và

hiệu quả.

TCP được sử dụng để truyền tải dữ liệu chủ yếu trong các game có tính chất lớn và

phức tạp, nơi mà độ chính xác và đồng bộ của đữ liệu rất quan trọng

Ví dụ như game nhập vai trực tuyến (MMORPG) hoặc game chiến thuật thời gianthực (RTS) có hàng trăm hoặc hàng ngàn người chơi cùng kết nối vào một server duynhất

Cách thức hoạt động:

+ Trước khi truyền dit liệu, cần thiết lập một kết nối TCP giữa các máy tính trong trò chơi

+ Dữ liệu trong trò chơi sẽ được chia thành các gói tin TCP dé truyền tải qua mạng Mỗi gói

tin này sẽ chứa các thông tin như địa chỉ IP và số cổng của người nhận, cùng với nội dung

dir liệu.

+ TCP sử dụng một số phương thức dé đảm bao răng các gói tin dữ liệu được truyền tải đúng

thứ tự và không bị mat hoặc bị lỗi Nếu một gói tin bị mất hoặc bị lỗi, TCP sẽ yêu cầu gửi

lại nó.

+ Sau khi một máy tính nhận được một gói tin, nó sẽ gửi một phản hồi (acknowledgment)

cho máy tính gửi dé xác nhận rang nó đã nhận được gói tin đó

Uu điểm:

+ Tính chính xác và đồng bộ của dữ liệu: TCP đảm bảo tính chính xác và đồng bộ của dit

liệu truyền tải, giúp đảm bảo rang các thông tin và tình huống trong game được xử lý một

cách chính xác và thống nhất giữa các máy tính trong mạng game

+ Cơ chế khắc phục lỗi: TCP có cơ chế khắc phục lỗi, giúp tránh mat mát hoặc hỏng hóc dữ

liệu trong quá trình truyền tải Điều này giúp duy trì tính 6n định và hiệu quả của mạng

game.

+ Kiểm soát lưu lượng: TCP cũng hỗ trợ kiểm soát lưu lượng, giúp giảm thiểu tình trạng quá

tải mạng và giữ cho mạng game hoạt động tôt hơn.

+ Hỗ trợ kết nối đa luồng: TCP cho phép kết nối đa luồng, giúp truyền tải nhiều luồng dit

liệu khác nhau đồng thời trên cùng một kết nối

+ Được hỗ trợ rộng rãi: TCP là một trong những giao thức kết nối mạng được hỗ trợ rộng rai,

nên nó được sử dụng rất phô biến trong game multiplayer

Nhược điểm

+ Độ trễ cao: TCP cần phải thiết lập kết nối trước khi truyền dit liệu, điều này gây độ trễ cao

trong quá trình truyền tải dữ liệu Trong game multiplayer, độ trễ cao này có thê gây ra tình

trạng giật lag (lag spike) và ảnh hưởng đến trải nghiệm chơi game của người dùng

Trang 24

+ Tốc độ truyền tải chậm hơn UDP: TCP sử dụng cơ chế kiểm soát lưu lượng dé đảm bảo

tính 6n định của mạng, điều này làm giảm tốc độ truyền tải so với UDP (User Datagram

Protocol) Trong cac game multiplayer có tinh nhanh, tốc độ cao như các game ban súng,

tốc độ truyền tải là yêu tố rất quan trọng dé đảm bảo tính chính xác và đồng bộ của dit liệu

truyền tải.

+ Không hỗ trợ multicast: TCP không hỗ trợ multicast, điều này làm giảm tính linh hoạt của

mạng và giới hạn sô lượng người chơi tham gia game multiplayer.

+ Dễ bị tấn công: TCP dễ bị tấn công bởi các cuộc tấn công mạng như TCP SYN flood

attack, điêu này có thê gây ra tình trạng quá tải mạng và giảm hiệu suât hoạt động của

mạng game.

+ Độ tin cậy: TCP là một giao thức đảm bao tính tin cậy của dữ liệu truyền tải, điều này đồng

nghĩa với việc khi dữ liệu bị mat hoặc hỏng trong quá trình truyền tải, TCP sẽ thực hiện

truyền lại dữ liệu đó Tuy nhiên, việc này có thể làm giảm tốc độ truyền tải dữ liệu, đặc

biệt là trong các trường hợp mà tốc độ truyền tải là yếu tố quan trọng như trong các game

multiplayer.

+ Không tối ưu cho streaming: TCP không được tối ưu cho việc truyền tải streaming, điều

này có nghĩa là khi truyền tải video, âm thanh hay các dữ liệu liên tục, TCP sẽ phải chờ

đến khi nhận được toàn bộ dữ liệu trước khi hiền thị nó Điều này có thé làm giảm tính liên

tục và mượt mà của video hay âm thanh.

1.4.3.2 UDP

UDP được sử dụng dé truyền tải các gói tin dit liệu nhanh chóng giữa các máy tinh

trên mạng UDP tối ưu hóa việc truyền tải dữ liệu và giảm thiểu độ trễ, dé đảm bao rằng

các hành động của người chơi được phản ánh ngay lập tức trên màn hình.

Cách thức hoạt động:

Gửi các gói tin UDP mà không cần phải thiết lập kết nối trước, mỗi gói tin này sẽchứa các thông tin như địa chỉ IP và số công của người nhận, cùng với nội dung dữ liệu

Khi nhận các gói tin UDP, cần xác định địa chi IP và số công của người gửi để xác

định người gửi và loại bỏ các gói tin không hợp lệ.

Ưu điểm:

+ Tăng tốc độ truyền tải dữ liệu: UDP không có cơ chế xác nhận gói tin nên không tốn thời

gian dé kiểm tra tính tin cậy của gói tin Việc này giúp tăng tốc độ truyền tải dữ liệu và

giảm độ trễ

+ Đảm bao tính liên tục của dt liệu: Trong game multiplayer, việc dam bảo tính liên tục của

dữ liệu rất quan trọng dé đảm bảo trải nghiệm chơi game tốt nhất UDP không đưa ra các

thông báo xác nhận như TCP nên giúp tránh tình trạng đứt quãng của dữ liệu, đảm bảo tính

liên tục của dữ liệu trong game.

+ Giảm tải cho máy chủ: Trong game multiplayer, việc giảm tải cho máy chủ rat quan trong

dé dam bảo hiệu suất va trải nghiệm choi game tốt nhất UDP có thé giảm tải cho máy chủ

bằng cách không yêu cầu các thông báo xác nhận như TCP, giúp máy chủ xử lý các yêu

cầu từ người chơi nhanh hơn.

Trang 25

+ Đáp ứng được yêu cau thời gian thực: UDP rat thích hợp cho các ứng dụng yêu cau thời

gian thực như game multiplayer, video conference, streaming vì giúp giảm độ trễ và đảm

bảo tính liên tục của dir liệu.

Nhược điểm

+ Không đảm bao tính tin cậy: UDP không có cơ chế xác nhận gói tin, điều này có nghĩa là

dữ liệu có thé bị mat hoặc không đến đích đúng lúc, gây ra hiện tượng giật hoặc lag trong

trò chơi.

+ Không dam bảo tính toàn ven: UDP không có cơ chế kiểm tra tính toàn vẹn cua dir liệu,

điều này có thé dẫn đến việc dữ liệu bị sai lệch hoặc bị sửa đổi trong quá trình truyền tải.

Điều nay có thể gây ra lỗi trong trò chơi hoặc có thể bị lợi dụng dé thực hiện các cuộc tấn

công mạng.

+ Không đảm bảo tính thứ tự của dtr liệu: UDP không có cơ chế đảm bảo tính thứ tự của dữ

liệu, điều này có thé dẫn đến việc dữ liệu được truyền tải đến người chơi không theo đúng

trình tự, gây ra hiện tượng lag hoặc chậm trễ trong trò chơi

+ Khó khắc phục khi gặp sự cố: Do không có cơ chế kiểm tra tính tin cậy của đữ liệu, nên

việc tìm ra nguyên nhân của sự cô khi sử dung UDP trong trò chơi khó khăn hơn so với khi

sử dụng TCP.

1.4.3.3 HTTP

HTTP (Hypertext Transfer Protocol) là một giao thức truyền tải dữ liệu giữa máy chủ

và trình duyệt web Tuy nhiên, trong game multiplayer, HTTP không phải là giao thức

kết nỗi mạng chính được sử dụng Điều này bởi vi HTTP không đáp ứng được yêu cầu

về thời gian thực trong game multiplayer

Ưu điểm:

+ Dễ sử dung: HTTP là một giao thức đơn giản va dễ sử dụng, cho phép các ứng dung web

dễ dàng truyền tải dữ liệu giữa máy chủ và trình duyệt.

+ Đáp ứng được yêu cầu về bảo mật: HTTP có khả năng truyền tai dir liệu an toàn bằng cách

sử dụng HTTPS (HTTP Secure).

+ Kha năng truyền tải dữ liệu lớn: HTTP có khả năng truyền tai các tai nguyên web lớn như

hình ảnh, video và âm thanh.

+ Tuy nhiên, các ưu điểm này không phù hợp với các yêu cầu và tính chất của game

multiplayer, do đó HTTP không được sử dụng như là giao thức kết nối mạng chính trong

game multiplayer.

Nhược điểm:

+ Không đảm bảo tính liên tục: HTTP không đảm bảo tính liên tục trong truyền tải đữ liệu

giữa máy chủ và trình duyệt, do đó không phù hợp với các trò chơi yêu cau tính liên tục

cao.

+ Không đảm bao thời gian thực: HTTP không đảm bảo thời gian thực trong truyền tai dit

liệu, có thể gây trễ trên mạng và ảnh hưởng đến trải nghiệm chơi game của người dùng

Trang 26

1.5 Kiến trúc của trò chơi đa người chơi

1.5.1 Khái niệm về kiến trúc trò chơi đa người chơi

Kiến trúc trò chơi đa người chơi đề cập đến cách thức tô chức và quản lý sự tương

tác giữa nhiều người chơi trong một trò chơi Nó bao gồm các yếu tố kỹ thuật và cơ sở

hạ tầng để cho phép người chơi kết nối, tương tác và chơi cùng nhau Kiến trúc này đảm

bảo sự đồng bộ hóa dữ liệu, xử lý hành động và trạng thái của trò chơi giữa các người

chơi.

Peer-to-Peer (P2P) keRelay

Matchmaking

Client Runtime Server Runtime

Direct P2P Networking Transport Layer

Client-Server Host w/Relay

(UNet)

Hình 1 6: Kiến trúc phổ biến trong trò chơi đa người chơi — Nguồn: youtube.com/@unity

1.5.2 Các kiến trúc phố biến trong trò chơi đa người chơi

1.5.2.2 Local area network

Kiến trúc local area network (LAN) cho phép các người chơi kết nối với nhau thôngqua một mạng nội bộ Các máy tính hoặc thiết bị của người chơi được kết nối với nhau

thông qua router hoặc switch Trò chơi chạy trên một máy chủ hoặc trên các máy tính

của từng người chơi và thông tin trò chơi được truyền qua mạng LAN dé đồng bộ trạng

thái và tương tác giữa các người chơi.

1.5.2.3 Peer-to-peer

Trong kiến trúc peer-to-peer, các người chơi kết nối trực tiếp với nhau thông qua

mạng Internet mà không thông qua một máy chủ trung gian Mỗi người chơi đóng vai

trò là một "đồng sảng loc" (peer) va chịu trách nhiệm cả việc gửi và nhận dữ liệu Kiến

trúc này thường được sử dụng trong các trò chơi nhỏ hoặc các trò chơi ngăn han

Trang 27

1.5.2.4 Client-server

Trong kiến trúc client-server, trò chơi chạy trên một máy chủ trung tâm, trong khi các người chơi kết nối với máy chủ thông qua mạng Internet Máy chủ chịu trách nhiệm

quản ly trạng thái của trò chơi, xử ly hành động và tương tác giữa các người chơi Cac

người chơi kết nối thông qua các client (người chơi), gửi yêu cầu và nhận đữ liệu từmáy chủ đề cập nhật trạng thái và tương tác

1.5.3 Tìm hiểu chỉ tiết về kiến trúc Client-server

Kiến trúc Client-server (Mô hình khách-máy chủ) là một kiến trúc phô biến trong tròchơi đa người chơi, nơi trò chơi chạy trên một máy chủ trung tâm và các người chơi kếtnối với máy chủ thông qua mạng Internet Trong kiến trúc này, máy chủ đóng vai tròquan trọng trong việc quản lý và điều phối các hoạt động của trò chơi, trong khi các

người chơi kết nối và tương tác với máy chủ đề tham gia trò chơi.

3 Server Analyzes action and

calculate new world state

4 Client 4 Client

receives 4 Client receives

changes in 2 the actioh Thợ changes in

the game is send to the changes in the game

world dời the game world

Hình 1 7: Biểu đồ luỗng hoạt động cua Client - Server trong trò chơi — Nguon: Wikipedia.com

Các thành phần chính trong kiến trúc Client-server:

+ May chủ (Server): Máy chủ là trung tâm quản lý của trò chơi Nó chịu trách nhiệm cho

việc xử lý, lưu trữ và đồng bộ hóa di liệu của trò chơi Máy chủ chịu trách nhiệm quản

ly trạng thái của trò choi, xử ly hành động từ người chơi và gửi lại thông tin cập nhật

đến các client (người chơi).

+ Client (Người choi): Các client là các thiết bị của người chơi (máy tinh, console, điện

thoại đi động) kết nối với máy chủ Các client gửi yêu cầu và nhận thông tin từ máy chủ

để cập nhật trạng thái va tương tác với trò chơi Cac client có nhiệm vu hiển thị trạng

thái và giao diện người dùng cho người chơi.

+ Giao thức mạng: Giao thức mang được sử dụng dé thiết lập kết nối và truyền dit liệu

giữa máy chủ và các client.

Trang 28

+ Đồng bộ hóa và xử lý: Máy chủ chịu trách nhiệm đồng bộ hóa dữ liệu và trạng thái của

trò chơi giữa các client Nó xử lý hành động và sự kiện từ các client, tính toán trạng thái

mới và gửi lại thông tin cập nhật cho tất cả các client để cập nhật trạng thái hiện tại của

trò chơi.

+ Bảo mật: Kiến trúc Client-server cũng đặc biệt quan tâm đến bảo mật dữ liệu và truyền

thông Máy chủ phải áp dụng các biện pháp bảo mật đê bảo vệ dữ liệu của người chơi

và ngăn chặn các hành vi gian lận hoặc xâm nhập.

Kiến trúc Client-server cho phép trò chơi chạy trên nhiều client khác nhau, đồng thời đảm bảo tính đồng bộ và sự tương tác giữa các người chơi Nó cho phép các trò chơi đa

người chơi có quy mô lớn và hỗ trợ các tính năng phức tạp như chế độ chơi đội, trò

chuyện giữa người chơi và giao diện tương tac.

1.6 Tiểu kết chương 1

Trong chương này, chúng ta đã có cái nhìn tổng quan về công nghệ thực tế ảo và tròchơi đa người chơi, bao gồm khái niệm, lịch sử, đặc điểm, lợi ích, hạn chế, thành phan,ứng dụng, quy trình phát triển, phân loại, giao thức kết nối và kiến trúc

Trong các chương tiếp theo, người đọc sẽ được hướng dẫn chỉ tiết về quá trình phântích và thiết kế, từ việc đặt ra yêu cầu cho đến thiết kế chỉ tiết của trò chơi Các chương

này cũng sẽ đề cập đến các kỹ thuật phát triển phần mềm và các quy trình quản lý dự án

dé đảm bảo rằng quá trình phát triển sẽ được thực hiện một cách hiệu quả và nhanh

chóng.

Trang 29

CHƯƠNG 2: PHAN TÍCH THIẾT KE TRÒ CHƠI ĐA NGƯỜI

CHƠI TREN KINH VR CHO TRE EM YEU THE

2.1 Điều khiến trong trò choi VR cho trẻ em yếu thé

2.1.1 Trẻ em yếu thế

Trẻ em yếu thế là một nhóm đặc biệt trong cộng đồng trẻ em, bao gồm những trẻ em có

khuyết tật hoặc hạn chế về thị lực, thính lực, khả năng giao tiếp hoặc khả năng vận động Điều

này có thé bao gồm trẻ em có khuyết tật về thị giác, người khiếm thính, người khuyết tật ngôn

ngữ, người khuyết tật vận động

Những yếu tố yếu thé mà trẻ em có thé gặp phải:

+ Khuyét tật về thị giác: Trẻ em có khuyết tật về thị giác có thé gặp khó khăn trong việc nhìn

thây hoặc xác định các đôi tượng trong môi trường xung quanh Điêu này có thê bao gôm mât thi lực, mù màu, hoặc khả năng nhìn hạn chê.

+ Khuyết tật về thính giác: Trẻ em khiếm thính hoặc điếc có hạn chế trong việc nghe, hiểu và

phản hồi các âm thanh

+ Khuyét tật về ngôn ngữ: Trẻ em yếu thế về khả năng nói có thé gặp khó khăn trong việc

giao tiếp bằng ngôn ngữ nói Điều này có thể bao gồm trẻ em câm hoặc có khả năng nóihạn chế Trẻ em này có thé gặp khó khăn hoặc không thé sử dụng giọng nói dé truyền đạt ýkiến, suy nghĩ hoặc giao tiếp với người khác bằng ngôn ngữ nói thông thường

+ Khuyết tật về khả năng vận động: Trẻ em yếu thế về khả năng vận động có thé gặp trở ngại

khi tham gia vào các hoạt động thé chat Họ có thé gặp khó khăn trong việc di chuyền, leo

lên các bề mặt cao, nhảy, chạy và tham gia vào các hoạt động vận động Điều này có thể

làm giảm khả năng tương tác và tham gia vào các hoạt động xã hội và giáo dục.

Bên cạnh đó sự trở ngại về vận động có thể dẫn đến những trở ngại về tâm lý cho trẻ em yếu thế Trẻ em yếu thế về khả năng vận động thường gặp khó khăn trong việc tham gia vào

các hoạt động thể chất và tương tác xã hội Sự thiếu tự tin và tự hình thành có thê phát triển

do cảm giác không tự tin trong khả năng thé hiện và tham gia vào các hoạt động vận động.Điều này có thể ảnh hưởng đến tâm lý tông thê và gây ra cảm giác cô đơn, tự tỉ và cảm thấy bị

cách biệt với những người khác.

Dé thiết kế trò chơi VR cho trẻ em yếu thế, cần phải hiểu rõ các yếu tố yếu thé mà trẻ emnày đang gặp phải Điều này sẽ giúp phát triển trò chơi tạo ra trải nghiệm tốt hơn và phù hợpvới sự tham gia của trẻ em yếu thế trong trò chơi

2.1.2 Đặc điểm điều khiển trong trò chơi VR cho trẻ em yếu thế

Phân tích các đặc điểm điều khiển trong trò choi VR dành cho trẻ em yếu thé:

+ Đối với trẻ em khiếm thị: trò chơi có thê hỗ trợ điều khién bằng giọng nói, cho phép người

chơi sử dụng lệnh giọng nói để thực hiện các hành động hoặc tương tác trong trò chơi, sử

dụng công nghệ nhận diện cử chỉ để người chơi thực hiện các cử chỉ đơn giản như nhấn,

vuốt, hoặc di chuyền tay dé tương tác trong trò chơi Đồng thời thêm hướng dẫn bằng âm

thanh đề trẻ em có thé dé dàng hiểu và tham gia vào trò chơi

Trang 30

+ Đối với trẻ em gặp vấn đề về khả năng di chuyên: có thé sử dụng tay dé thao tác các bộ

điều khiển hoặc sử dung cảm biến chuyển động hoặc hệ thống theo dõi chuyên động dé

điều khiển nhân vật trong trò chơi bằng cách di chuyền tay

+ Đối với trẻ em chỉ có một tay: để đảm bảo tính linh hoạt và sự thoải mái cho trẻ, trò chơi

có thê có khả năng tùy chỉnh điều khiển Trẻ em có thé chọn chế độ điều khiển phù hợp với

khả năng và sở thích của mình Việc tùy chỉnh này bao gồm việc lựa chọn chế độ điều

khiển bằng cả hai tay, một tay trái hoặc tay phải, để tương thích với khả năng vận động của

trẻ em yếu thế Đặc điểm điều khiển cần được thiết kế sao cho trẻ em có thé thực hiện các

hành động và tương tác cần thiết kể cả chỉ bằng một tay

+ Đối với trẻ em gặp van dé trong khả năng nói: trò chơi có thé cung cấp hệ thống chat dé

người choi câm có thé giao tiếp với những người chơi khác bằng cách viết văn bản và các

biểu tượng hoặc emoji dé người chơi câm có thé sử dung dé biểu thị cảm xúc, tương tác

hoặc truyền tải thông điệp đơn giản trong trò chơi Trò chơi có thể sử dụng công nghệ nhận

diện cử chi dé nhận biết và hiểu các cử chỉ, cho phép người chơi câm tương tác và giao tiếp

trong trò chơi bằng cách thực hiện các cử chi cụ thé

+ Đối với trẻ em gặp vấn dé trong khả năng nghe: trò chơi có thé sử dụng hình ảnh, biểu đồ

hoặc biểu tượng đề truyền tải thông điệp và hướng dẫn cho người chơi.

2.2 Phân tích lựa chọn công nghệ

2.2.1 Unity Game Engine

Unity Game Engine là một công cụ phát triển trò chơi mạnh mẽ và phổ biến được sử dụng

rộng rãi trong ngành công nghiệp game Unity Game Engine dang là một trong những lựa

chọn hàng đầu đề phát triển trò chơi

So Unity

Hình 2 1: Unity Game Engine — Nguôn: Wikipedia.com

Đặc điểm nỗi bat của Unity:

+ Hỗ trợ phát triển đa nền tang: Unity hỗ trợ phát triển trò chơi trên nhiều nền tảng, bao gồm

máy tính, điện thoại di động, máy chơi game và thực tê ảo (VR).

+ Cộng đồng và tài liệu phong phú: Unity có một cộng đồng lớn và nhiều tài liệu hỗ trợ.

Người dùng có thé tìm thấy nhiêu tài liệu, hướng dẫn và mã mẫu từ cộng đồng Unity dé

giúp họ phát triên trò chơi một cách hiệu quả.

+ Hỗ trợ VR: Unity cung cấp hỗ trợ tích hợp cho các thiết bị VR như Oculus, HTC Vive và

PlayStation VR Điều này cho phép người phát triển tạo ra trò chơi VR tương thích với các

thiết bị này một cách dé dang

Trang 31

+ Công cụ mạnh mẽ: Unity cung cấp nhiều công cụ và tinh năng giúp người phát triển tạo ra

trò chơi chất lượng cao Điều này bao gồm trình chỉnh sửa hình ảnh, trình chỉnh sửa âm

thanh, trình chỉnh sửa vật lý và nhiều công cụ khác.

2.2.2 Thư viện kết nối Socket.io

Socket.io là một thư viện JavaScript dùng dé tạo giao tiếp hai chiều real-time giữa trình

duyệt va máy chủ Socket.io cho phép ứng dụng game có thê giao tiép với người chơi theo

thời gian thực.

Ứng dụng game đang nghiên cứu phát triển cần có khả năng giao tiếp real-time với người

chơi, Socket.io là một thư viện mạnh mẽ và linh hoạt, có thê đáp ứng yêu câu này.

socket.io

Hình 2 2: Thư viện Socket.io — Nguôn: Wikipedia.com

Đặc điểm nồi bật của Socket.IO:

+ Cho phép ứng dung game có thé giao tiếp với người chơi theo thời gian thực

+ Mạnh mẽ và linh hoạt, có thé được sử dụng dé xây dung giao tiép real-time cho nhiéu loai

ứng dụng khác nhau.

+ Có cộng đồng người dùng lớn và tích cực, giúp cho việc học hỏi và sử dung Socket.io trở

nên dé dàng hon.

2.2.3 Thư viện hỗ trợ thực tế ảo Oculus Integration SDK

Trò chơi được phát triển trong dé tài này phát triển cho bộ thiết bị kính thực tế ảo Oculus

Quest 2, một trong những bộ thiết bị kính thực tế ảo phô biến và dễ tiếp cận nhất trên thị

trường hiện nay Vì vậy Oculus Integration SDK được sử dụng dé hỗ trợ phát triển trò chơi

một cách tốt nhất.

Trang 32

Hình 2 3: Kinh và bộ điều khiển Oculus Quest 2— Nguôn: Wikipedia.com

Các đặc điểm nổi bật của Oculus Integration SDK:

+ Hỗ trợ phát triển trò chơi VR: Oculus Integration SDK cung cấp các công cụ và tai liệu hỗ

trợ đề phát triển trò chơi VR trên thiết bị Oculus Điều này bao gồm tích hợp với các tính

năng đặc biệt của Oculus như theo déi chuyền động, điều khiến bang tay và cung cấp các

API để tương tác với thiết bị VR

+ Đa nền tang: Oculus Integration SDK hỗ trợ phát triển trò choi VR trên nhiều nền tảng,

bao gồm Oculus Rift, Oculus Quest và Oculus Go Điều này cho phép người phát triển tạo

ra trò chơi VR tương thích với nhiều loại thiết bị Oculus khác nhau

+ Tích hop với Unity: Oculus Integration SDK tích hợp chặt chẽ với Unity Game Engine,

cho phép người phat triển sử dụng các tính năng va công cu của Unity dé phat triển trò

chơi VR cho thiết bi Oculus một cách dé dàng và hiệu quả.

+ Cộng đồng hỗ trợ: Oculus Integration SDK có một cộng đồng lớn và hoạt động sôi nổi

cùng nhiều tài liệu hướng dẫn.

2.1 Tống quan về trò chơi

2.1.1 Ý tưởng trò chơi

Một trò chơi thực tế ảo đa người chơi dành cho trẻ yếu thế bị khuyết tật tay chân, nơi các

trẻ em có thê và chơi cùng nhau một cách vui vẻ, lành mạnh trong một không gian ảo.

2.1.2 Pitch

Tiêu dé trò chơi: THE GIỚI UOC MO

Đối tượng người chơi: trẻ em từ 13 tuổi đồ lên

Thể loại: VR, casual game, multiplayer

Nền tang: VR

Trang 33

Gameplay tổng quan: người chơi chọn một trong các trò mini game trẻ em như ghi nhớ

hình ảnh, đuổi bắt, tham gia vào trò chơi cùng những người chơi khác và chơi với nhau đề tìm

ra người chiến thắng

Đặc điểm nổi bật:

+ Tính chất đa người chơi, có thé tương tác cùng choi trò choi với những người chơi khác

+ Môi trường thực tế ảo an toàn và hap dẫn cho trẻ em và trẻ em yếu thé

+ Tối ưu cơ chế điều khiển dựa theo đặc điểm của người dùng (một tay hoặc hai tay)

+ Đa dạng các trò chơi, cung cấp một loạt các trò chơi với đủ các thé loại khác nhau mà trẻ

em có thê tham gia.

2.2 Tài liệu thiết kế trò chơi

2.2.1 Concept

THÊ GIỚI ƯỚC MƠ là trò chơi thực tế ảo đa người chơi dành cho trẻ em, nơi các người

chơi có thê hòa mình vào một thế giới ảo kỳ diệu và tham gia các trò chơi cùng với nhau Các

trò chơi gồm đa dang thé loại từ ghi nhớ cho đến đuôi bắt Đồ họa trò chơi mang mau sắc

tươi sáng và hình ảnh đáng yêu, âm thanh bao gồm nhạc nền vui nhộn và hiệu ứng âm thanh

sống động tạo ra một môi trường trực quan và thú vị cho trẻ em

2.2.2 Game structure

Trò chơi bao gồm các mini game khác nhau, phù hợp với trẻ em Mỗi mini game có mục

tiêu và thử thách riêng, mang lại sự đa dạng và hứng thú cho trẻ em khi tham gia.

2.2.3 Người chơi

Trò chơi dành cho trẻ em nhằm tạo điều kiện cho trẻ em tham gia vào trò chơi một cách tự

tin và thoải mái Người chơi có thê là các trẻ em yêu thê bị khuyêt tật tay chân, và trò chơi

cũng có thé hỗ trợ và khuyến khích sự tham gia của các bạn bè, gia đình hoặc người chăm

Sóc.

2.2.4 Điều khiển

Trò chơi cho phép trẻ em quan sát môi trường ảo thông qua kính VR và thực hiện tương

tác với các đối tượng trong trò chơi thông qua tay cầm điều khiển mình

2.2.5 Nhân vật

Trò chơi có nhiều nhân vật mang phong cách hoạt hình dé thương và đáng yêu Những

nhân vật này được thiết kế đề thu hút sự quan tâm và tạo một môi trường thân thiện cho trẻ

em, người chơi có thê tùy chỉnh và lựa chọn nhân vật yêu thích của mình.

2.2.6 Gameplay

2.2.6.1 Ghi nhớ hoa quả

Mục tiêu: Trò chơi này nhằm kiểm tra khả năng ghi nhớ và tìm kiếm của trẻ em.

Cấu trúc trò chơi:

+ Trò chơi bat đầu bằng việc hiển thị một loạt hình ảnh trái cây trên các ô vuông được xếp

thành một lưới vuông dưới chân các người chơi trong một khoảng thời gian.

Trang 34

+ Sau khi thời gian hiển thị kết thúc, hình ảnh sẽ biến mất và hình ảnh một trái cây được

chọn sẽ được hiển thị trên màn hình trước mặt các người chơi trong một khoảng thời gian

+ Người chơi sẽ đi chuyển đứng vào ô vuông mà trước đó đã hiển thị hình ảnh loại trái cây

giống với hình ảnh trái cây được chọn

+ Sau khi thời gian di chuyên kết thúc, những người chơi đứng sai 6 sẽ bị loại và chuyền tới

khu vực quan sát và trò chơi bắt đầu vòng mới tương tự

+ Trò chơi sẽ kết thúc nếu thỏa mãn | trong 3 điều kiện: hết 5 vòng chơi, chỉ còn một người

chơi chưa bị loại, tât cả các người chơi đêu bị loại Sau khi kêt thúc những người chơi chưa

bị loại sẽ là những người chiên thăng.

2.2.6.2 Đuôi bắt

Mục tiêu: Trò chơi này nhằm kích thích sự vận động và tư duy chiến thuật của trẻ em

Cấu trúc trò chơi:

+ Tro choi đưa người chơi vao một san choi hinh vuông với tường bao xung quanh Trong

sân có 2 cột chướng ngại vật và 2 công dịch chuyển, khi người chơi đi vào cổng sẽ được

dịch chuyên vị trí người chơi sang công còn lại.

+ Một người chơi sẽ được chọn ra ngẫu nhiên dé làm người đuổi và những người chơi còn lại

sẽ phải chạy khỏi người đuôi.

+ Trong thời gian quy định người đuôi sẽ phải bắt được một người chơi khác bang cách

chạm vào Nếu không bắt được ai trong thời gian quy định, người đuôi hiện tại sẽ bị loại

Nếu bắt được người chơi khác, người chơi bị bắt sẽ bị loại, người đuổi hiện tại sẽ trở thành

người chạy.

+ Sau khi có người chơi bị loại, một người chơi chưa bị loại khác tiếp tục được chọn ra ngẫu

nhiên dé làm người đuổi

+ Trò chơi sẽ kết thúc khi chỉ còn một người chưa bị loại, người chưa bị loại sẽ trở thành

Trang 35

Ô hoa quả, |Ô hoa quả, |Ô hoa quả, |Ô hoa quả, |Ô hoa quả,

màn hình|màn hình|màn hình|màn hình|màn hình

hién thị, hién thị, hién thị, hién thị, hién thị,

khán đài |khán đài |khán đài |khán đài |khán đài, sân chơi sân chơi sân chơi sân chơi sân chơi

Bang 2 1: Beat chart trò chơi Ghi nhớ hoa quả

2.2.7.2 Đuôi bat

Chọn đúng | Chọn đúng |Chọn đúng |Chọn đúng |Chọn đúng

ô hoa quả ô hoa quả ô hoa quả ô hoa quả ô hoa quả

Thời gian 65 giây 70 giây 75 giây 80 giây

người đuôi

Vòng đánh | Vòng đánh Vòng đánh Vòng đánh Vòng đánh

dấu người|dấu người|dấu người|dấu người |dấu người

đuổi, đuổi, đuổi, đuổi, đuổi,

khán đài |khán đài |khán đài |khán đài |khán đài, sân chơi sân chơi sân chơi sân chơi sân chơi

Bảng 2 2: Beat chart trò chơi Đuổi bắt

Trang 36

2.2.8 Hình ảnh và âm thanh

2.2.8.1 Hình ảnh

Màn hình chính sẽ có một giao diện đơn giản và thân thiện với trẻ em.

Các nút điều bam tương tác sẽ có những hình ảnh dễ nhận biết, thể hiện rõ ràng chức

năng.

Các hình ảnh trái cây sẽ được thiệt kê một cách sinh động va màu sac, với các chi tiết rõ

ràng dé giúp trẻ em nhận biệt và ghi nhớ dê dàng.

Môi trường trong trò chơi sẽ được thiết kế với đồ họa 3D hoặc 2D màu sắc tươi sáng và hài

hòa, tạo ra một không gian thú vị và hâp dẫn cho trẻ em.

Nhân vật mà trẻ em điều khiển có thé là một con thú đáng yêu hoặc một nhân vật phù hợp

với đê tài của trò chơi.

2.2.8.2 Âm thanh

Nhạc nền: Nhạc nền sẽ có tính năng thư giãn và vui nhộn dé tạo ra một không gian thoải

mái và thú vị cho trẻ em.

Hiệu ứng âm thanh: Các hiệu ứng âm thanh như tiếng đồng hồ, tiếng chúc mừng, tiếng

chảo mừng sẽ được sử dụng đê cung câp thông báo cho trẻ và tạo ra một trải nghiệm âm

thanh rõ ràng và thú vị cho trẻ em trong quá trình chơi.

Trang 37

Trang 38

Exception 4.1 Màn hình đăng nhập báo đăng nhập không thành công do

không tìm thấy thông tin tài khoản

Bảng 2 3: Kịch bản chức năng Đăng nhập

Người chơi đăng ký tài khoản mới thành công

Main event 1 Người choi bam vào nút đăng ky

2 Màn hình đăng ký hién thị với ô điền tên tài khoản, ô điềnmật khẩu, ô điền email, nút đăng nhập

3 Người chơi điền thông tin tên tài khoản vào ô tên tài khoản,

điền mật khẩu vào ô nhập mật khẩu, điền email vào ô nhậpemail, sau đó bam nút đăng ký

4 Đăng ký thành công, màn hình đăng ký chuyên sang màn

hình đăng nhập của trò chơi

Exception 4.1 Màn hình đăng ký báo đăng ký không thành công do tên

đăng nhập hoặc email đã được sử dụng

Bảng 2 4: Kịch bản chức năng Đăng kỷ

Tiêu đề	Nghiên cứu phát triển trò chơi tương tác trẻ em đa người chơi trên kính VR
Tác giả	Nguyễn Tiến Thăng
Người hướng dẫn	ThS. Nguyễn Đức Hoàng
Trường học	Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông
Chuyên ngành	Công nghệ thông tin
Thể loại	Đồ án tốt nghiệp đại học
Năm xuất bản	2023
Thành phố	Hà Nội

Định dạng
Số trang	76
Dung lượng	15,02 MB