Báo cáo Công nghệ phần mềm, làm quen với Unity và làm game 2D đơn giản

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HCM

ĐỒ ÁN MÔN HỌC
CÔNG NGHỆ PHẦN MỀM

PHẦN MỀM GAME CHRISTMAS EVE

NGÀNH: CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

Giảng viên hướng dẫn: Tạ Thu Thủy
Sinh viên thực hiện:
Họ và tên

MSSV

Lớp

Trần Đức Huy

1711062522

17DTHD3

Nguyễn Minh Hiền

1711060430

17DTHD3

Trần Quang Nghĩa

1711061993

17DTHD3

Huỳnh Nhật Sang

1711062371

17DTHD3

Phạm Mai Hương

1711062334

17DTHD3

TP. Hồ Chí Minh, 2020

2


BỘ GIÁO DỤC VÀO ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HCM

ĐỒ ÁN MÔN HỌC
CÔNG NGHỆ PHẦN MỀM

PHẦN MỀM GAME CHRISTMAS EVE

NGÀNH:

CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

Giảng viên hướng dẫn: Tạ Thu Thủy

Sinh viên thực hiện:
Họ và tên

MSSV

Lớp

Trần Đức Huy

1711062522

17DTHD3

Nguyễn Minh Hiền

1711060430

17DTHD3

Trần Quang Nghĩa

1711061993

17DTHD3

Huỳnh Nhật Sang

1711062371

17DTHD3

Phạm Mai Hương

1711062334

17DTHD3

3


TP. Hồ Chí Minh, 2020

4


LỜI MỞ ĐẦU
Trong thời đại công nghệ thông tin như hiện nay, sản phẩm công
nghệ ngày càng chịu sự đánh giá khắt khe hơn từ phía những người
dùng, đặc biệt là về sản phẩm Game được nhận rất nhiều sự đánh giá
từ phía các Game thủ, hay chỉ là những người chơi bình thường.
Ngành công nghiệp Game hiện nay có thể nói là bùng nổ, với tốc độ
phát triển đến chóng mặt, rất nhiều những Game hay và hấp dẫn đã
được ra đời trong thời gian qua. Phía sau những Game phát triển và nổi

tiếng như vậy đều có một Game Engine. Game Engine là một công cụ
hỗ trợ, một Middleware giúp người phát triển viết Game một cách
nhanh chóng và đơn giản, đồng thời cung cấp khả năng tái sử dụng các
tài nguyên và mã nguồn cao do có thể phát triển nhiều Game từ một
Game Engine.
Từ xu hướng phát triển và những bất cập trên, đồ án này sẽ
khảo sát và nghiên cứu về Engine Unity – một Game Engine rất phổ
biến và không kém mạnh mẽ hiện nay nhằm thực nghiệm việc phát
triển một trò chơi (Demo) 2D. Chuẩn bị kiến thức và kỹ năng cho định
hướng nghề nghiệp sau này của chúng em, góp phần vào sự phát triển
của ngành công nghiệp Game nước nhà. Các chương đầu trong tài liệu
sẽ trình bày lần lượt các khái niệm chung về Game Engine và thế giới
2D.
Các chương tiếp theo sẽ giới thiệu về Engine Unity bao gồm các
đặc điểm, tính năng, công cụ và thành phần trong Engine này. Sau
những nội dung về thiết kế, tài liệu sẽ trình bày về việc lập trình trên
Unity khi giới thiệu về ngôn ngữ lập trình cùng các lớp, hàm trong thư
viện dựng sẵn của Unity thông qua các ví dụ thực tế khi phát triển một
game 2D. Cuối cùng là giới thiệu về bối cảnh, cốt truyện, tài liệu hướng
dẫn sử dụng của trò chơi Demo cùng chương tổng kết về các khó khăn
và những thành quả trong suốt quá trình phát triển trò chơi Demo trên
Unity.
5


LỜI CÁM ƠN
Chúng em xin chân thành cảm ơn Khoa Công Nghệ Thông Tin,
Trường Đại học Công nghệ Thành phố Hồ Chí Minh (HUTECH) đã tạo
điều kiện tốt cho chúng em thực hiện đề tài này.
Em xin chân thành cảm ơn Cô Tạ Thu Thủy, là người đã tận tình

hướng dẫn em, chỉ bảo em trong suốt thời gian học tập.
Mặc dù chúng em đã cố gắng hoàn thành đồ án trong phạm vi và
khả năng cho phép, nhưng chắc chắn sẽ không tránh khỏi những thiếu
sót, kính mong sự cảm thông và tận tình chỉ bảo của quý Cô và các
bạn.
Sinh viên thực hiên
Trần Đức Huy
Nguyễn Minh Hiền
Phạm Mai Hương
Huỳnh Nhật Sang
Trần Quang Nghĩa

6


ĐIỂM VÀ NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

7


Bảng phân công nhiệm vụ
Họ và tên
Nguyễn Minh Hiền
Huỳnh Nhật Sang

Nhiệm vụ
Programer+Word báo cáo
Graphics Designer+Power point

Phạm Mai Hương

Trần Đức Huy
Trần Quang Nghĩa

báo cáo
Graphics Designer+Word báo cáo
Audio Maker+Word báo cáo
Tester+Powerpoint báo cáo

8


Mục lục
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN.............................................................................7
1. Lý do chọn đề tài....................................................................................... 7
2. Đối tượng nghiên cứu............................................................................... 8
CHƯƠNG 2: UNITY ENGINE.........................................................................9
1. GIỚI THIỆU CHUNG................................................................................... 9
2. CÁC THÀNH PHẦN TRONG UNITY.........................................................11
2.1 Assets......................................................................................................12
2.2 Scenes....................................................................................................13
2.3 Game Object...........................................................................................13
2.4 Components............................................................................................14
2.5 Scripts.....................................................................................................15
2.6 Prefabs....................................................................................................16
3. GIAO DIỆN CỦA UNITY............................................................................ 17
CHƯƠNG 3: MỘT SỐ VẤN ĐỀ VÀ GIẢI PHÁP KHI XÂY DỰNG
GAME ENGINE TRÊN UNITY....................................................................... 18
1. LOAD HOẠT HỌA.................................................................................... 18
1.1 Vấn Đề....................................................................................................18
1.2 Giải Pháp................................................................................................18

2. CHUYỂN ĐỘNG MÔ HÌNH NHẬT VẬT 2D...............................................19
2.1 Vấn Đề....................................................................................................19
2.2 Giải Pháp................................................................................................19
3.THÊM SỰ KIỆN VÀO CHUYỂN ĐỘNG CỦA NHÂN VẬT..........................21
3.1 Vấn đề.....................................................................................................21
3.2 Giải pháp.................................................................................................21
4.XÂY DỰNG GIAO DIỆN GAME.................................................................23

9


4.1 Vấn đề.....................................................................................................23
4.2 Giải pháp.................................................................................................23
5.ÂM THANH TRONG GAME.......................................................................25
5.1 Vấn đề.....................................................................................................25
5.2 Giải pháp.................................................................................................26
CHƯƠNG 4 ỨNG DỤNG GAME PHÁT TRIỂN TRÊN UNITY......................29
1. GIỚI THIỆU GAME................................................................................... 30
2. CÁC QUY LUẬT CHƠI CHÍNH.................................................................31
2.1 Di chuyển................................................................................................31
2.2 Điểm........................................................................................................32
3. DỮ LIỆU GAME CHRISTMAS EVE..........................................................33
3.1 Màn Hình Bắt Đầu Lập Trình..................................................................33
3.2 Code Trong Game34
4. MỘT SỐ CLASS QUAN TRỌNG TRONG GAME.....................................35
4.1 Santafailscript..........................................................................................35
4.2Backgroudscript.......................................................................................36
4.3Gamecontroller.........................................................................................37
5. MÔ HÌNH CHI TIẾT TỪNG MÀN HÌNH.....................................................42
 Đạt Được...................................................................................................48

 Thuận Lợi..................................................................................................49
 Khó Khăn...................................................................................................49
 Kinh Nghiệm Rút Ra..................................................................................49
 Hướng Phát Triển......................................................................................49

10


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1. Lý do chọn đề tài
Xã hội ngày càng phát triển, nhu cầu giải trí của con
người ngày càng tăng cao. Cùng với sự phát triển của
công nghệ thông tin, điện tử, các thiết bị chơi game ngày
càng phổ biến. Trong những năm gần đây ngành công
nghệ game nổi lên và đem lại doanh thu khổng lồ. Có thể
nói game không chỉ là một phương tiện giải trí cơ bản, nó
còn là một lĩnh vực đáng quan tâm và theo đuổi. Thiết kế
game là một công việc không dễ dàng đòi hỏi rất nhiều thời
gian và công sức, tuy nhiên qua đó ta có thể biến những
dòng code khô khan thành những trải nghiệm thú vị cho
người chơi, đồng thời có thể học hỏi những kiến thức mới
về nền tảng Unity Framework và củng cố ngôn ngữ C#.
2. Đối tượng nghiên cứu
Nền tảng Unity Engine
Cách thiết kế nhân vật, tạo bản đồ, khung cảnh,
character animation, xử lý va chạm, điểm số, hoạt ảnh, UI,
xử lý hiệu ứng hình ảnh, âm thanh,…

11

CHƯƠNG 2:

UNITY ENGINE

1. GIỚI THIỆU CHUNG

Hình 1.1 - Logo của Unity Engine


Nhà phát triển: Unity Technologies



Phiên bản mới nhất : 5 (phát hành vào ngày
11/4/2012)



Được viết bởi ngôn ngữ : C++, C#



Phát triển Game cho các hệ điều hành : Windows,
Mac OS X (tạo và đóng gói), Wii, iPhone/iPad,
Xbox 360, Android, PS3 (chỉ đóng gói ; cần giấy
phép bổ sung cho từng nền tảng)



Giấy phép: Độc quyền



Website: www.unity3d.com

Unity là một 3D Game Engine, là một công cụ thiết kế Game
dành cho PC, Mac và nhiều hệ máy di động khác.
Unity được sự hỗ trợ của Just-In-Time Compilation (JIT), sử
dụng thư viện mã nguồn mở C++ Mono. Bằng việc sử dụng JIT,
những Engine như Unity có thể tận dụng lợi thế của tốc độ biên
dịch. Những đoạn code do chúng ta viết sẽ được Unity biên dịch
ra Mono trước khi nó được thực thi.

12


Điều này rất quan trọng cho Game để thực thi code vào
những thời điểm cần thiết trong suốt thời gian chạy (Runtime).
Ngoài thư viện Mono, Unity cũng tận dụng chức năng của
những thư viện phần mền khác vào chức năng của nó, như
Engine mô phỏng vật lý PhysicX của Nvidia, OpenGL và DirectX
cho kết xuất hình ảnh 3D, OpenAL cho âm thanh. Tất cả các thư
viện này được xây dựng thành những tính năng tự động hoặc
công cụ trực quan vào Unity, vì thế chúng ta không cần phải lo
lắng về việc phải học thế nào để sử dụng chúng một cách riêng
lẻ.
Unity có một cộng đồng người dùng rất mạnh (rất lớn) luôn
chia sẻ những Plugins, công cụ của họ dưới hình thức gói phần
mềm bổ sung.

Có thể sản xuất các trò chơi theo tiêu chuẩn chuyên nghiệp,
xuất bản 3D cho cả Mac và PC cũng như sở hữu riêng một Web
Player của riêng mình, Unity là một trong những Game Engine có
tốc độ phát triển nhanh nhất. Unity cũng có phiên bản phát triển
Game cho hệ máy Wii của Nintendo và Iphone của Apple, có
nghĩa là một khi chúng ta làm chủ được những vấn đề cơ bản,
không chỉ phát triển Game cho máy tính cá nhân mà chúng ta
còn có thể phát triển Game cho các hệ máy console và thiết bị di
động.
2. CÁC THÀNH PHẦN TRONG UNITY
2.1 Assets
Assets là những tài nguyên xây dựng nên một dự án Unity. Từ
những tập tin hình ảnh, mô hình 3D đến các tập tin âm thanh.
Unity gọi các tập tin mà chúng ta dùng để tạo nên trò chơi là tài
sản (Assets). Điều này lí giải tại sao tất cả các tập tin, thư mục

13


của các dự án Unity đều được lưu trữ trong một thư mục có tên
là “Assets”.

Hình 1.2 - Asset trong Uinty
2.2 Scenes
Trong Unity, chúng ta cần hiểu một cảnh (hay một phân đoạn)
nghĩa là một màn chơi riêng biệt hoặc một khu vực hay thành
phần có trong nội dung của trò chơi (ví dụ như Game menu).
Bằng cách tạo nên nhiều Scenes cho trò chơi, chúng ta có thể
phân phối thời gian tải hoặc kiểm tra các phần khác nhau của trò
chơi một cách riêng lẻ.

Hình 1.3 - Các Scene của Unity
2.3 Game Object
Khi Assets được sử dụng trong Scene, chúng trở thành Game
Object – một thuật ngữ được sử dụng trong Unity (đặc biệt là
trong mảng lập trình). Tất cả các Game Object đều chứa ít nhất
14


một thành phần là Transform. Transform là thông tin về vị trí, góc
xoay và tỉ lệ của đối tượng, tất cả được mô tả bởi bộ 3 số X, Y, Z
trong hệ trục tọa độ. Thành phần này có thể được tùy biến lại
trong quá trình lập trình nhằm thay đổi vị trí, góc quay và tỉ lệ của
đối tượng qua các đoạn mã.

Hình 1.4 - Kéo tài nguyên vào Scene để sử dụng
2.4 Components
Components có nhiều hình thức khác nhau. Chúng có thể xác
định hành vi, cách xuất hiện,… hay ảnh hưởng đến các khía cạnh
khác trong chức năng của Game Object trong trò chơi. Bằng cách
“gắn” chúng vào trong Game Object, chúng ta ngay lập tức có thể
áp dụng tác động của chúng lên đối tượng. Những Components
phổ biến trong quá trình phát triển trò chơi đều được Unity hỗ trợ
sẵn.

15


Hình 1.5 - Các thành phần trong đối tượng camera
2.5 Scripts

Được Unity xem như một Components, Script là một thành
phần thiết yếu trong quá trình phát triển trò chơi và đáng được đề
cập đến như một khái niệm “chìa khóa”. Unity cung cấp cho
chúng ta khả năng viết Script bằng cả 3 loại ngôn ngữ là:
JavaScript, C# và Boo (một dẫn xuất của ngôn ngữ Python).
Hình 1.6 - Cách tạo file script mới

16


Một
đoạn
script
muốn

thực

thi
được

thì

nó

phải

được

gắn

vào

một

đối tượng

Hình 1.7 - Một file Script đang gắn vào đối tượng
2.6 Prefabs
Prefabs cho phép chúng ta lưu trữ các đối tượng với những
Components và những thiết đặt hoàn chỉnh.

17


Hình 1.8 - Một số đối tượng trong Prefabs
3. GIAO DIỆN CỦA UNITY
Giao diện của Unity có khả năng tùy chỉnh bố trí tương tự như
nhiều môi trường làm việc khác. Dưới đây là một kiểu bố trí điển
hình trong Unity:

Hình 1.9 - Giao diện của Unity
∗ Chú thích:


Scene (1): Nơi mà trò chơi sẽ được xây dựng



Hierarchy (2): Danh sách các Game Object trong
scene

18




Inspector (3): Những thiết lập, thành phần, thuộc
tính của đối tượng (hoặc Asset) đang được chọn



Game (4): Cửa sổ xem trước, nó chỉ hoạt động
trong chế độ “Play” (Preview – xem trước)



Project (5): Danh sách các Assets của dự án,
được ví như thư viện của dự án

CHƯƠNG 3:

MỘT SỐ VẤN ĐỀ VÀ GIẢI PHÁP KHI XÂY
DỰNG GAME ENGINE TRÊN UNITY

1. LOAD HOẠT HỌA
1.1 Vấn Đề
Game 2D được xây dựng từ nhiều mô hình 2D được đặt lên
không gian 2 chiều sao cho hài hòa với nhau để tạo thành cảnh
vật trong game. Do đó việc nạp và hiển thị được mô hình 2D
trong game là vô cùng quan trọng.

1.2 Giải Pháp
Các mô hình 2D, 3D thông thường được thiết kế sẵn bằng các
phần mềm thiết kế 3D chuyên dụng như Adobe InDesign, Adobe
Photoshop, CorelDRAW,... Sau đó, mô hình sẽ được đưa vào
game engine để sử dụng.
Ta có thể kéo thả để đưa các mô hình 2D vào mục sprite unity
như sau:

19


Hình 2.1 - Minh họa kéo thả các mô hình 2D vào thư mục Sprite
Engine Unity hỗ trợ rất nhiều định dạng mô hình 2D, 3D khác
nhau như: PNG, JPG ...
Unity có hỗ trợ load mô hình bằng cách kéo thả SPRITE vào vị
trí bất kỳ trong Scene.
2. CHUYỂN ĐỘNG MÔ HÌNH NHẬT VẬT 2D
2.1 Vấn Đề
Chúng ta đã load được mô hình 2D vào trong game, vậy làm
sao để mô hình 2D này có thể chuyển động trong game.
2.2 Giải Pháp
Trước tiên mô hình 2D cần phải có sẵn animation bên trong.
Khi import mô hình vào Unity, animation trong mô hình được tự
động chuyển thành một AnimationClip. Điều này giúp animation
này có thể dùng cho các mô hình khác trong project.
Trước hết ta phải tạo AnimationClip từ animation có sẵn của
mô hình. Có 2 loại mô hình 2D có sẵn animation:
 Loại thứ nhất:
20

Mô hình 2D có chứa nhiều animation bên trong .Đối tượng
santa (ông già noel) có 2 animation là ridding và flyhigh.

Hình 2.2 - Mô hình 2D bên trong chứa nhiều animation
 Loại thứ hai:
Mô hình 2D chỉ chứa một animation.Đối tượng presents (hộp
quà) chỉ có một animation là presentsglown.

Hình 2.3 - Mô hình 2D chứa một animation

21


Tiếp theo, để gọi thực hiện một AnimationClip trong một đối
tượng ta chọn vào đối tượng muốn thêm animation. Sau đó chọn
window mở cửa sổ animation và tạo một animation mới bằng
thao tác kéo thả quen thuộc trong unity:

Hình 2.4 - Tạo animation bằng cách kéo thả.
3.THÊM SỰ KIỆN VÀO CHUYỂN ĐỘNG CỦA NHÂN VẬT
3.1 Vấn đề
Trong lúc lập trình kịch bản game, chúng ta muốn biết khi nào
một nhân vật chuyển động xong để có bước xử lý tiếp theo.
Trong Unity, khi một chuyển động chạy xong không tự phát ra sự
kiện.
3.2 Giải pháp
22

Hình 2.5 - Đặt điều kiện flypower để chuyển animation.
4.XÂY DỰNG GIAO DIỆN GAME
4.1 Vấn đề
Giao diện đồ họa người dùng là một phần quan trọng không
thể thiếu trong khi xây dựng một ứng dụng game hay bất cứ một
ứng dụng nào để vẽ các đối tượng đồ họa như Button, Label,
Checkbox, Slider, … lên màn hình.
4.2 Giải pháp
Để làm được điều này chúng ta dùng cách click phải chuột
tạo new gameobject với dạng UI. Sau đó click chọn CANVAS

23


Hình 2.6 - Tạo UI để thêm button
Sau đó tạo click phải chuột tương tự để tạo button trong
canvas như sau:

24


Hình 2.7 - Tạo Button
Để vẽ một Image ra panel, chúng ta sử dụng kéo thả sprite
vào ô source image của đối tượng panel đó như sau:

Hình 2.8 - Chèn ảnh nền vào panel
5.ÂM THANH TRONG GAME
5.1 Vấn đề
Âm thanh là yếu tố không kém phần quan trọng trong ứng
dụng game. Thật nhàm chán khi một cảnh đánh đánh nhau, bắn

25