Tìm hiểu về unity 3d và xây dựng game superrunning

LỜI CẢM ƠN Lời em xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo Trường Đại Học Công Nghệ Thông Tin & Truyền Thông Thái Nguyên trang bị cho em kiến thức cần thiết năm học vừa qua để em hoàn thành Đồ án tốt nghiệp Trong suốt thời gian thực Đồ án, em nhận giúp đỡ thầy cô môn công nghệ phần mềm, Trường Đại Học Công Nghệ Thông Tin Vậy cho em xin phép bày tỏ lời cảm ơn tới thầy, cô Đặc biệt em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến cô Th.s Nguyễn Thị Dung, tận tình hướng dẫn bảo em suốt thời gian thực Đồ án tốt nghiệp Em xin chân thành cảm ơn ! LỜI CAM ĐOAN Nhận thức Đồ án tốt nghiệp sản phầm hoàn thiện sinh viên CNTT trường, cần tới miệt mài thân hướng dẫn tận tình thầy cô giáo, em tổng hợp kiến thức học kinh nghiệm số liệu khảo sát thực tế nhằm hoàn thành Đồ án tốt nghiệp Em xin cam đoan: Nội dung Đồ án em không chép nội dung Đồ án sản phẩm thân em qua nghiên cứu thực tế xây dựng lên Mọi thông tin nội dung sai lệch em xin chịu trách nhiệm hoàn toàn trước Hội đồng bảo vệ Thái Nguyên, tháng 06 năm 2016 Sinh viên thực Trần Mạnh Tuấn MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN LỜI CAM ĐOAN MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH ẢNH, BẢNG LỜI MỞ ĐẦU CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT 1.1 Tổng quan Unity 1.1.1 Khái niệm 1.1.2 Các thành phần Unity 1.1.3 Làm quen với môi trường Unity 14 1.2 Tổng quan ngôn ngữ C# 17 1.2.1 Khái niệm 17 1.2.2 Đặc trưng ngôn ngữ C# 18 1.2.3 Biến , , toán tử 20 1.2.4 Kiểu lệu - Cấu trúc điều khiển - Cấu trúc lặp 22 1.3 Tổng quan ngôn ngữ lập trình JavaScript 1.3.1 Khái niệm 28 28 1.3.2 Đặc điểm ngôn ngữ JavaScript 28 1.3.3 Các thành phần sở JavaScript 29 1.4 Khái quát UML 31 1.4.1 Khái niệm 31 1.4.2 Các thành phần UML 32 1.4.3 Biểu đồ UML 33 1.5 Sơ lược tựa game “Endless Run” 33 CHƯƠNG KHẢO SÁT, PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG 35 2.1 Khảo sát 35 2.1.1 Khảo sát nhu cầu chơi game 35 2.1.2 Một số game xây dựng Unity 3D 2.2 Phân tích thiết kế hệ thống 2.2.1 Xây dựng kịch game 37 37 2.2.2 Xác định tác nhân ca sử dụng 2.2.3 Biểu đồ UseCase 38 39 2.2.4 Đặc tả chi tiết cho UseCase 2.2.5 Biểu đồ lớp (class diagram) 53 CHƯƠNG CÀI ĐẶT CHƯƠNG TRÌNH 54 3.1 Lựa chọn công nghệ 54 3.2 Thiết kế thuật toán 54 3.3 Cài đặt chạy chương trình 3.3.1 Cài đặt game Android 58 58 3.3.2 Một số giao diện 61 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỀN65 TÀI LIỆU THAM KHẢO 66 NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN 67 39 36 DANH MỤC HÌNH ẢNH, BẢNG Hình 1.1 Các phiên Unity Hình 1.2 Scenes Unity Hình 1.3 Asset Unity 10 Hình 1.4 Compenents Unity Hình 1.5 Prefabs Unity 12 Hình 1.6 Sprite Unity 13 Hình 1.7 Audio Source Unity 11 14 Hình 1.8 Các thành phần bố trí Unity 14 Hình 1.9 Tạo dự án Unity 16 Hình 1.10 Dự án game 3D Unity 16 Hình 1.11 Thu mục Unity 17 Bảng 1.1 Các ký tự đặc biệt 22 Bảng 1.2 Kiểu liệu dựng sẵn 23 Hình 2.1 Biểu đồ độ tuổi chơi game 35 Hình 2.2 Biểu đồ UC chương trình 39 Hình 2.3 Biểu đồ trình tự cho UC chơi game 40 Hình 2.4 Biểu đồ cộng tác UC chơi game 40 Hình 2.5 Biểu đồ trình tự UC xem thông tin 41 Hình 2.6 Biểu đồ cộng tác UC xem thông tin 42 Hình 2.7 Biểu đồ trình tự UC cài đặt 43 Hình 2.8 Biểu đồ cộng tác cho UC cài đặt 44 Hình 2.9 Biểu đồ trình tự UC Điều khiển nhân vật 45 Hình 2.10 Biểu đồ cộng tác cho UC điều khiển 46 Hình 2.11 Biểu đồ trình tự cho UC tạm dừng game 47 Hình 2.12 Biểu đồ cộng tác cho UC tạm dừng game 48 Hình 2.13 Biểu đồ trình tự UC chơi tiếp 49 Hình 2.14 Biểu đồ cộng tác cho UC chơi tiếp 50 Hình 2.15 Biểu đồ trình tự UC thoát game 51 Hình 2.16 Biểu đồ cộng tác cho UC thoát game Hình 2.17 Biểu đồ lớp Menu 52 53 Hình 2.18 Biểu đồ lớp Elements 53 Hình 3.1 Không gian Collider 55 Hình 3.2 Một số kiểu Collider 56 Hình 3.3 Component Collider 56 Hình 3.4 Sphere Collider Box Collider 56 Hình 3.5 Player vật cản.58 Hình 3.6 Thiết lập đường dẫn cho JDK SDK Hình 3.7 Thiết lập Built seting cho Android 58 59 Hình 3.8 Thiết lập Player Setting 59 Hình 3.9 Thiết lập phần Resolution presentation Hình 3.10 Thực built file 60 Hình 3.11 Giao diện khởi động game Hình 3.12 Giao diện phần giới thiệu 61 Hình 3.13 Giao diện hướng dẫn chơi 62 Hình 3.14 Giao diện Game Play 62 Hình 3.15 Giao diện cài đặt 60 63 Hình 3.16 Giao diện tạm dừng game 63 Hình 3.17 Giao diện người chơi thua 64 Hình 3.18 Giao diện thoát game 64 61 LỜI MỞ ĐẦU Trong thời kỳ phát triển điện thoại di động, thiết bị điện tử thiếu sống Theo thời gian, số lượng thuê bao nhà cung cấp dịch vụ di động ngày tăng Cùng với phát triển thị trường điện thoại di động phát triển mạnh mẽ xu hướng lập trình phần mềm ứng dụng, lập trình game cho thiết bị di động Game cho điện thoại di động đa dạng, phong phú phát triển mạnh mẽ thay đổi ngày Do việc xây dựng game cho điện thoại di động ngày công nghiệp đầy tiềm hứa hẹn nhiều phát triển vượt bậc ngày khoa học kĩ thuật Xu hướng người sử dụng điện thoại với mục đích giải trí ngày tăng, như: nghe nhạc, xem phim, chơi game, …Nhằm đáp ứng nhu cầu giải trí người dùng, em muốn xây dựng game SuperRunning điện thoại di động, game thú vị, giúp người dùng giải trí lúc nào, nơi đâu với điện thoại thông minh cầm tay Đề tài: “ Tìm hiểu Unity 3D xây dựng game SuperRunning” Báo cáo gồm có nội dung sau: Chương 1: Cơ sở lý thuyết: Nội dung chương bao hàm toàn lý thuyết , kiến thức Unity Engine, ngôn ngữ C#, ngôn ngữ JavaScript, ngôn ngữ UML… Chương 2: Khảo sát phân tích , thiết kế hệ thống: Bao gồm nội dung khảo sát thực trạng game mobile, phân tích vẽ biểu đồ chương trình Chương 3: Xây dựng cài đặt chương trình: Nội dung bao gồm việc xây dựng giao diện, xây dựng lớp xử lý, cài đặt chạy chương trình CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT  Tổng quan Unity  Khái niệm Unity authoring tool hoàn chỉnh để phát triển game mà không cần render, cho phép người design game thiết kế InterfaceGraphic, map hay character … từ phần mềm thứ (thường phần mềm thiết kế đồ họa chuyên nghiệp 3Dsmax, Blender, Maya, XSL, Cinema4D, Cheetah3D, Modo, Autodesk FBX, LightWave…) sau việc import vào Unity với định dạng tập tin *.FBX hay *.dae, *.3DS, *.dxf *.obj, định dạng *.FBX hay dùng tối ưu hóa hơn, dùng định dạng khác FBX phải cài phần mền thiết kế character tưng ứng dùng (tức dùng Maya có định dạng *.mb, *.ma muốn dùng phải cài Maya) Ưu điểm Unity môi trường phát triển tích hợp, mạnh mẽ, hỗ trợ thao tác kéo thả, tuỳ biến giao diện nhanh chóng, trực quan, cấp công cụ xử lý đồ hoạ, tích hợp sẵn thư viện vật lý, tính toán va chạm Unity hỗ trợ phát triển hai 2D 3D cho phép export game chạy tảng thông dụng OSX, Linux, Window, Web, iOS, Window Phone 8, Android, PS3, BB… Unity hướng tới người sử dụng chuyên nghiệp nghiệp dư, nên dễ để sử dụng Với ngôn ngữ lập trình C#, JavaScript BOO Ngày nhiều nhà phát triển game lựa chọn Unity để phát triển khả hỗ trợ đa tảng mạnh mẽ tiện dụng Unity Đến với Unity, bạn không cần phải băng khoăn vấn đề xử lý, khái niệm đồ hoạ phức tạp tất trở nên dễ dàng nhanh chóng Ta vào để download cài đặt Unity3D trực tiếp trang chủ : http://unity3d.com/unity/download/ Unity có loại phiên bản, cho người dùng free, phiên pro phí Hình 1.1 Các phiên Unity  Các thành phần Unity  Scenes 10 Hình 3.7 Thiết lập Built seting cho Android Bước 3: Chọn Player Seting, sau chọn xong xuất cửa sổ phía tay phải sau: 88 Hình 3.8 Thiết lập Player Setting 89 Bước 4: Các thành phần cửa sổ Player Setting: Hình 3.9 Thiết lập phần Resolution presentation Bước 5: Thực Built cửa sổ built setting 90 Hình 3.10 Thực built file Sau built file APK thành công, ta tiến hành cài máy hệ điều hành Android phần mềm bình thường khác  Một số giao diện Sau người dùng cài đặt game máy điện thoại truy cập vào game có giao diện Menu sau: 91 Hình 3.11 Giao diện khởi động game Hình 3.12 Giao diện phần giới thiệu 92 Hình 3.13 Giao diện hướng dẫn chơi 93 Hình 3.14 Giao diện Game Play Hình 3.15 Giao diện cài đặt 94 Hình 3.16 Giao diện tạm dừng game 95 Hình 3.17 Giao diện người chơi thua Hình 3.18 Giao diện thoát game 96 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỀN Với mục tiêu đề đề tài: Tìm hiểu Unity 3D xây dựng game SupperRunning, kết luận đạt đề tài tóm tắt sau:  Nội dung đạt được:  Đề tài trình bày kiến thức Unity Engine  Trình bày ngôn ngữ C#, ngôn ngữ JavaScript UML  Trình bày đồ họa Unity áp dụng xây dựng game  Xây dựng hoàn chỉnh trò chơi SuperRunning  Hạn chế: Bên cạnh kết đạt gặp số khó khăn sau:  Vì công cụ xây dựng game nên khả hiểu cặn cẽ chi tiết thành phần Unity đôi chút khó khăn  Việc kiểm thử chương trình khó khăn thiếu thiết bị  Trò chơi chưa thực tối ưu mức cao Hướng phát triển tương lai: Còn nhiều vấn đề hướng phát triển cho tựa game tương lai như: 97  Cải thiện tốc độ trò chơi  Thêm chức chơi trực tuyến  Có thêm phần thách thức người chơi khác  Thêm chức mua item Shop  Tăng thêm độ khó  Có thể chơi thông qua giao tiếp Bluetooth  Nâng cấp giao diện trò chơi  Thương mại hóa sản phẩm  98 TÀI LIỆU THAM KHẢO Sách: [1] : AlanThorn, Learn Unity For 3D Game Development, Apress [2]: Janine Suvak, Lập trình Game với Unity, Bách khoa Hà Nội [3]: Volodymyn Gerasimov, Building Levels in Unity, Oxford Univeristy Press [4]: Will Goldstone, Unity Game Development Essentials, Packt [5]: Ryan Henson Creighton, Unity 3D Game Development, Apress [6]: Alex Okita, Learning C# Programing with Unity 3D, CBC Press [7]: Joseph Hocking, Unity in Action, Manning [8]: Matt Smith, Unity 5.x Cook Book, Packt, 2015 [9]: Francesco, Unity UI CookBook, Packt, 2015 [10]: Chris Dicknson, Unity Game Optimization, Packt [11]: Zhiming Liu, Object –Orented Software Development with UML, Iist Report [12]: Dương Kiều Hoa, Phân tích hệ thống hướng đối tượng với UML, Đại học quốc gia TP.Hồ Chí Minh Website: 99 [1]: https://unity3d.com/learn [2]: http://unity3d.com.vn/tai-lieu [3]: http:// khoapham.vn [4]: http:// khoahoc.cdit.com.vn 100 NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… …………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ………… 101 ……………………………………………………………………………… …… Thái Nguyên, ngày… tháng 06 năm 2016 Giáo viên hướng dẫn (ký, ghi rõ họ tên) 102 ... minh cầm tay Đề tài: “ Tìm hiểu Unity 3D xây dựng game SuperRunning Báo cáo gồm có nội dung sau: Chương 1: Cơ sở lý thuyết: Nội dung chương bao hàm toàn lý thuyết , kiến thức Unity Engine, ngôn... thuộc vào Transform, lưu trữ thông số Game Object Bản chất Game Object cả, đặc tính khả Game Object nằm hoàn toàn Component Do xây dựng nên Game Object game mà tưởng tượng 14 Hình 1.4 Compenents Unity. .. nhanh chóng Ta vào để download cài đặt Unity3 D trực tiếp trang chủ : http:/ /unity3 d.com /unity/ download/ Unity có loại phiên bản, cho người dùng free, phiên pro phí Hình 1.1 Các phiên Unity  Các