XVIII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Сила слова

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Мальгинова К.Д. 1

---

1 МБОУ СОШ№6

Стихина Е.С. 1

---

1 МБОУ СОШ№6

Работа в формате PDF

2.1 MB

Автор работы награжден дипломом победителя I степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Введение

В современном мире множество разных программ и игр. За свою жизнь человек хоть раз точно имел с этим дело. На просторах интернета можно найти огромное количество игр разных жанров, таких как: шутеры, симуляторы, платформеры, головоломки, аркады и др. Мне интересен «Gamedev», также я имею опыт в создании визуальных новелл. Мне бы хотелось развиваться в этой сфере и создать что-то новое, интересное, значимое. Поэтому я решила освоить популярный движок Unity, создать в нем развивающую игру для младших школьников, так как для них будет значительно легче разработать образовательный компонент.

Актуальность проекта. В настоящее время в МБОУ СОШ №6 обучается 87 учеников 2 класса, которые определенно играют в мобильные игры. Опросив педагогов, я выяснила, что многим детям тяжело дается учеба, поэтому я решила создать обучающую игру для второклассников. Развивающая мобильная игра поможет подтянуть свои знания по школьным предметам в интересной и привычной им форме.

Гипотеза: Предположим,если у меня получится создать мобильную игру с образовательным компонентом для младших школьников, то их успеваемость по вызывающему трудности предмету повысится.

Предмет исследования: Принцип работы движка Unity.

Объект исследования: Принцип создания игры.

Цель проекта: Создание мобильной образовательной игры для обучающихся 2 классов.

Задачи:

Изучить литературу и другие информационные источники по следующим темам:

- развитие индустрии мобильной игры;

- влияние игры на формирование и развитие личности ребенка;

- использование компьютерных игр в образовательном пространстве;

Изучить информацию о создании образовательных мобильных игр для детей;

Освоить принципы работы в движке «Unity»;

Продумать геймплей и игровую механику;

Презентовать мобильную образовательную игру.

Глава I. Теоретическая часть.

1.1. Развитие индустрии мобильной игры.

Мобильные игры прошли долгий путь от скачущих на монохромных экранах пикселей до крутых многопользовательских историй. Индустрия стремительно развивается вот уже 25 лет, и ставки лишь повышаются.

Первым телефоном с предустановленной игрой был Hagenuk MT-2000, напоминающий близкого родственника рации. Т ой самой отправной точкой в истории мобильных игр стал культовый «Тетрис». Так что 1994-й можно по праву считать годом рождения мобильного геймдева. После Hagenuk MT-2000 другие компании-производители постепенно начали предустанавливать игры в своих моделях. Так, в 1997 компания Nokia впервые реализовала в одной из своих моделей нехитрую игру Snake ("Змейка").

У спех этой игры оказался столь же ошеломляющим, сколь и важным для дальнейшей судьбы мобильной игровой индустрии. Игры стали причиной переориентации мобильных телефонов в сторону развлечений, только после них появились FM-радио, аудиоплееры и прочие мультимедийные функции. В 1999 году появился стандарт WAP (Wireless Application Protocol — протокол беспроводной передачи данных ) — он позволил загружать сторонние игры через браузер. Но оставалось ещё одно большое препятствие — у сотовых телефонов разных компаний сильно отличались спецификации и ПО (программное обеспечение ), поэтому разработчики должны были фактически подстраивать свои игры под конкретные п
латформы. Так появилась платформа Java 2 Micro Edition, которая позволяла пользователям почти любой кнопочной модели телефона или устройства, ограниченного в ресурсах, у станавливать и играть в мобильные игры. Благодаря этому вышли многие культовые проекты: Gravity Defied, Tower Bloxx, Bounce, Asphalt, Worms: Forts, XIII, Gish, мобильные версии Splinter Cell и Prince of Persiaи другие. В 2005 году был запущен игровой движок Unity с целью «демократизировать» разработку игр, сделав ее доступной для большего числа р
азработчиков. После запуска движок стал обновляться, и с каждой версией он приобретал все более мощный функционал.

Н о по-настоящему все изменилось в 2007 году, когда Стив Джобс на сцене Macworld Conference & Expo в Сан-Франциско презентовал первый iPhone.Сенсорный экран позволил мобильным играм подняться на невиданные ранее высоты с помощью возможностей контроля движения.С появлением iPhone началась новая эра развития мобильных игр. Но настоящая революция в индустрии мобильных игр наступила в 2008 году вместе с появлением магазинов приложений App Store (для устройств на iOS) и Android Market, который позже переименовали в Google Play (для Android-гаджетов). Пользователи могли загрузить на свой телефон любую игру.

Использование мобильных игр в образовательном пространстве

В настоящее время все большую популярность приобретает игровое обучение, также называемое «Эдьютейнмент». Основной особенностью такого образования является акцент на увлечение. Ключевым понятием эдьютейнмента является игра, как базисный принцип обучения. Он универсален как для взрослых, так и для детей. Ведь изначальная историческая задача игры - обучение.

В вязи со сложившейся обстановкой в мире школьникам пришлось познакомиться с дистанционным обучением. Младшим школьникам сложно приспособиться, так как они еще не достигли достаточного уровня субъективного контроля. Учебная деятельность в этом возрасте нуждается в постоянной координации и поддержке со стороны взрослых. Большая часть образовательного процесса осуществлялась с помощью цифровых платформ, предусматривающих задания для обучающихся в игровой форме.

Учи.ру(рис.№10) — интерактивная образовательная онлайн-платформа, где школьники со всей России могут изучать школьные предметы в интерактивной форме: на компьютерах или планшетах. На платформе сейчас доступно более 30 000 интерактивных заданий в игровом формате. 

При использовании практических игровых методов обучения младшие школьники овладевают универсальными учебными действиями. Развивающее назначение игровых методов в обучающем интернет-пространстве рассматривается с точки зрения возможности расширить кругозор, улучшить ассоциативное восприятие. Эмоциональная насыщенность процесса передачи знаний усиливает мотивационную составляющую восприятия.

1.2. Идеальное место для разработки игр - Unity

Интересуясь играми, я узнала, что многие из тех, которые мне понравились были сделаны с помощью движка Unity. Изучив информацию о данной программе, я поняла, что с ее возможностями любой сможет сделать свою собственную игру, после чего у меня появилось огромное желание попробовать себя в этом. Unity — это движок, программа, среда разработки, которая помогает создавать игры. Его создали в 2005 г. в компании Unity Technologies в Сан-Франциско(рис.№11) . Первоначально движок работал только под Mac, но сейчас Unity поддерживает больше 25 платформ: Windows, Linux, Android, iOS и др. Поэтому не нужно писать игру под каждый девайс, потому что она будет работать на всем, включая Xbox и Playstation. Под каждую платформу необходимо проектировать отдельный интерфейс игрока, но это намного проще написания отдельных приложений. Код для Unity пишут на языках C # или JavaScript. Оба не так сложны в изучении по сравнению с мастодонтом C или подобными. На Unity написаны тысячи игр, приложений, визуализации математических моделей, которые охватывают множество платформ и жанров. При этом Unity используется как крупными разработчиками, так и независимыми студиями. Игру пишут либо с нуля, полностью на собственном коде, либо используя готовые наборы — asset. По сути это фреймворки (программные продукты, которые упрощают создание и поддержку технически сложных или нагруженных проектов), позволяющие сэкономить время и не писать код. Их используют для создания повторяющихся элементов: оружие, ландшафт, человечки, предметы и др. Ассеты просто перетаскивают в интерфейс, и элемент игры сразу готов. Они популярны среди разработчиков, но в топовых играх команда пишет ассеты под себя.

Глава II. Практическая часть. Создание мобильной-образовательной игры.

2.1. Отличная игра начинается с отличной идеи

Ознакомившись с примерами образовательных игр для школьников, у меня начало складываться представление о том, какую игру я хочу сделать, какой в ней будет геймплей и механика. Прежде чем начать работу над игрой, я изучила информацию об этапах разработки. Каждая игра — это полноценный проект, просто разных масштабов, и каждый проект начинается с идеи. Моя идея состояла в том, чтобы создать полноценную игру, в которой игрок должен применить свои знания. Таким образом, в процессе игры у школьника будет возможность закреплять учебный материал и уметь распоряжаться полученными знаниями. Для меня очень важно, чтобы игра оставалось игрой и не была похожа на интерактивный учебник, поэтому мне нужно очень тщательно поработать над идеей, чтобы на выходе получилась игра, от которой школьник будет получать удовольствие и за одно тренировать свои знания.

2.2. Проведение и анализ опроса среди учащихся и педагогов МБОУ СОШ №6, 2 классов.

Для реализации своей идеи, мне понадобилось выяснить по какому предмету сделать игру. Чтобы это узнать, я составила опросник для учителей, который позволил бы мне понять актуален ли вообще мой проект и какие предметы, по мнению преподавателей, вызывают у школьников трудности.

Опрос №1. «Для педагогов, обучающихся 2 – х классов»

В данном опросе приняли участие всего 4 человека

Таблица№1

Подводя итоги опроса среди учителей, я обратила внимание на вопрос № 4, который указывает на необходимость дополнительного подкрепления школьного материала (диаграмма №1). Что подтверждает актуальность моей работы.

(диаграмма №1)

По результатам опроса я выяснила, что наиболее сложными предметами для освоения, учителя считают русский язык и английский язык. Чтобы лучше разобраться в вопросе, конечно, я разработала опросник и для самих обучающихся, на основе результатов которого, будет легче понять, с какими трудностями им приходится сталкиваться в процессе обучения.

Опрос №2. «Для обучающихся 2 – х классов»

В данном опросе приняли участие всего 87 человек

Таблица№2

Диаграмма№2

Всего было опрошено 87 человек. Подводя итоги опроса, можно увидеть, что младшие школьники считают мой проект полезным, актуальность подтверждается на 100%. Так же благодаря опросу, я смогла выяснить, что самым трудным школьным предметом для второклассников является русский язык, следовательно, включив задания по данному предмету в свой проект, у детей будет возможность тренировать свои знания и тем самым улучшать успеваемость.

2.3. Конвейер разработки игры 

Проанализировав результаты опросника, и определившись с концепцией игры можно преступать к работе над моим проектом. Чтобы лучше понять концепцию и представить, как будет выглядеть весь проект, я решила составить для себя концепт-арт. Для его разработки мне понадобилось проработать образ главного героя. Чтобы его представить, я создала мудборд, который состоит из изображений персонажей других игр. Ориентируясь на мудборд, мне удалось набросать несколько вариантов образа персонажа и выбрать из них наиболее удачный. Весь визуальный материал я создавала в программе Photoshop т.к. он считается самым лучшим графическим редактором и активно используется в разработке 2D игр. После установления концепции игры можно преступить к этапу продакшена, то есть созданию игры. Это мой первый опыт работы в Unity и до этого я никогда не программировала на языке C#, поэтому чтобы создать свою игру мне пришлось руководствоваться туториалами с YouTube. Для начала, нужно подготовить необходимый на данном этапе визуальный материал, а именно спрайт персонажа и фон. Спрайт (англ. sprite — «фея, эльф») - графический объект в компьютерной графике. Чаще всего - растровое изображение, которое можно отобразить на экране. Поскольку успешность проекта во многом зависит от визуальной составляющей, для меня было очень важно создать приятную графику в своей игре. Сложности возникли с созданием фона. Мне хотелось создать сказочную, таинственную атмосферу и было довольно непросто передать все, что мне хотелось.

Когда первый необходимый визуальный материал готов, можно преступить к работе в Unity. Я перенесла готовые иллюстрации в программу, расставила все слои в нужном порядке и каждому объекту задала нужные параметры. Далее, по инструкциям с YouTube видеороликов я написала скрипт, с помощью которого м ой персонаж научился ходить в заданные стороны и поворачиваться. Основная сложность заключалась в том, что мне было трудно разобраться в коде. Когда возникают какие-то проблемы нужно потратить некоторое количество времени, чтобы определить в чем причина. Так, например, изначально, я хотела, чтобы игровой персонаж мог прыгать, но несмотря на то, что я делала все четко по инструкции, прыжки не получались. Мне так и не удалось понять, почему так произошло, но я надеюсь в будущем у меня не возникнет таких проблем.

Самой увлекательной, по моему мнению, частью работы было создание анимаций. Мне предстояло создать анимацию для дефолтного состояния персонажа (состояния покоя) и для бега. Перед тем как приступить к работе я думала, что анимирование спрайта вызовет сложности, но позже убедилась, что это была самая легкая и даже интересная часть. По указаниям из видео я собрала персонажа по частям, которые впоследствии должны двигаться, и благодаря возможностям Unity заставила его ожить. Далее, я настроила движение камеры, так, чтобы она следовала за игроком, и не выходила за границы локации.

Так как я создаю мобильную игру, следующее, что мне предстояло сделать – организовать управление для мобильных платформ. Изначально, мной было задумано, сделать стрелочки, при нажатии на которые, персонаж будет двигаться в заданную сторону. Я подготовила спрайты для интерфейса, но на следующих этапах поняла, что кнопка, отвечающая за движение влево неисправна, при нажатии на нее персонаж просто исчезал, вместо того, чтобы повернуться в нужное направление. К счастью, был альтернативный вариант. Вместо кнопок я организовала управление джойстиком, создала спрайт и поместила в проект. С джойстиком никаких проблем не возникло.

С ледующим этапом работы было создание так называемых «монстров», то есть жителей, которых захватило некое зло. Я просмотрела референсы и создала спрайт, после чего анимировала его. Наступает самая важная часть работы, а именно разработка заданий, которые помогут школьникам тренировать свои знания. Мне пришлось изучить содержание программы по русскому языку вторых классов, чтобы определиться с темами для заданий. Для начала, я решила взять самые основные правила по русскому языку: правописание буквосочетаний (ча-ща, чу-щу, жи-ши, чк-чн), значение слов (синонимы, антонимы), части речи (существительное, прилагательное, глагол). Мотивацией для выполнения упражнений является спасение жителей деревни от тьмы. Это прямая отсылка к русской пословице «Ученье – свет, а неученье – тьма». Чтобы дети понимали, что им нужно делать и в чем заключается их миссия, я добавила в игру подсказки. Когда игрок приближается к захваченному тьмой жителю деревни, на экране появляется подсказка, которая сообщает о теме заданий и напоминает правила. Каждый тур, по моей задумке, должен представлять из себя викторину. При правильном ответе игрок может воспользоваться магией и приблизиться к спасению всей деревни, в случае неправильного ответа тьма пользуется временем и пытается захватить самого игрока. Самое сложное в разработке игры - это воплощение идей, т.к. я не ознакомлена со всем функционалом Unity. Однако мне удалось найти видео по этому движку, которые смогут помочь их реализовать. Для перехода к тренировке знаний в виде викторины я создала новую сцену в Unity, в которую игрок может перейти после нажатия кнопки «ВПЕРЕД». Мне пришлось потратить много времени, чтобы д обавить в проект выскакивающие подсказки, а позже переход от них к новой сцене. Наконец наступил этап создания самих заданий. Я написала скрипт, позволяющий добавить в игру викторину. Посмотрев в интернете примеры заданий, написала свои собственные вопросы и ответы к ним. Обязательным условием был ввод правильного ответа в первую строчку, но позже это можно будет изменить. На данном этапе я создала пять вопросов, но в будущем планирую сделать их гораздо больше и с разными формулировками заданий. Далее я создала кнопки и внесла в скрипт изменения, позволяющие рандомно показывать вопросы, без повторов. Конечно, интерфейс очень простой, но я думаю, что в последующих обновлениях игры он станет более приятным глазу. Далее, поработав со скриптом, я сделала так, чтобы на экран выводился ответ, правильный вариант был выбран, или неправильный. Если ответ дается правильный, то герой атакует монстра магией. Для этого я создала анимацию для самого персонажа, его магии и для монстра. Позже я добавила «HealthBar» для противника. Также мне пришлось разработать анимацию и в том с лучае, когда ответ дается неверный. Когда игрок ошибается, тьма нападает на персонажа и превращает его в очередного монстра, игра заканчивается. Далее, я создала спрайт мирного жителя, на которого напала тьма, добавила его в игру. При полном истощении полоски жизни монстр исчезает, а на его месте оказывается обычный житель деревни. Позже я добавила окно появляющееся при завершении уровня, на котором сообщается о его окончании, а также предлагается перепройти игру или перейти в главное меню, которое мне еще только предстоит создать. После многочисленных проверок на обнаружение проблем, я преступила к созданию главного меню. Создала новую сцену и принялась рисовать в Photoshop главную заставку. После чего создала кнопки, и задала им нужные параметры с помощью скрипта. Так, в моем главном меню появились две самые необходимые функции: старт и выход. Добавив в сцену картинку, я решила немного оживить меню и добавить анимацию буквам. Позже, мне предстояло задать нужную атмосферу в моей игре благодаря музыке. Я узнала, что для дальнейшей публикации игры, нужно, чтобы музыка была без авторских прав, поэтому я принялась искать нужные материалы в фонотеке YouTube. Я добавила музыку, но после мне захотелось добавить еще и звуковых эффектов. Я скачала понравившийся мне звук, напоминающий магию, и с помощью возможностей Unity смогла сделать так, чтобы звук воспроизводился каждый раз, когда герой использует свою магию.

Проверив весь функционал игры несколько раз, я пришла к выводу, что основа для моей игры готова. Все, что остается для ее усовершенствования – это добавлять уровни с заданиями.

Заключение

Цель моего проекта достигнута, я получила опыт работы в программе Unity и создала с помощью нее свою собственную игру с образовательным компонентом. Конечно, мне есть куда стремиться, в Unity есть еще множество функций, которые я еще не изучила. Мне нравится, что получилось в результате. Я думаю, что у моей игры есть хорошие шансы, чтобы стать полезной и востребованной, но для этого она нуждается в должной обработке.

Я вложила в игру все, что только могла, процесс оказался очень трудоемким. При разработке мне пришлось взять на себя обязанности гейм-артиста, левел дизайнера, программиста. Этот опыт был интересен для меня и возможно в будущем я стану частью начинающей команды по разработке подобных игр или игр других жанров, а может быть создам собственную команду.

Список информационных источников:

1.Статья посвященная пользе игр для ребенка -https://advance-club.ru/knowledge/articles/chem_kompyuternyie_igryi_poleznyi_dlya_rebenka/

2. Статья посвященная достоинствам Unity и созданию в нем игрhttps://vc.ru/flood/43879-pochemu-my-vybrali-unity-dlya-obucheniya-detey-programmirovaniyu-opyt-shkoly-coddy

3. Статья с комментариями разработчиков детских приложений о их деятельности и особенности игр для детей https://cmsmagazine.ru/journal/items-feeatures-of-development-of-mobile-apps-for-kids/ -

4. Статья о пользе и вреде компьютерных игр для детейhttps://nsportal.ru/detskiy-sad/raznoe/2020/05/16/kompyuternye-igry-polza-ili-vred

5.Статья описывающая Unity https://ru.wikipedia.org/wiki/Unity_(игровой_движок)

6. Статья освещающая педагогические аспекты в мобильных играх для детейhttps://nsportal.ru/detskiy-sad/materialy-dlya-roditeley/2020/09/18/pedagogicheskie-aspekty-v-mobilnyh-igrah-dlya

7. Статья описывающая историю мобильной гейм индустрииhttps://vokigames.com/chto-bylo-ranshe-tetris-ili-zmejka-istoriya-mobilnyh-igr-chast-1/

8. Реализация игрового обучающего приложения

https://knowledge.allbest.ru/programming/3c0a65625b3ac68b4d43b98521306d27_0.html

9. .https://m.youtube.com/ - Главный источник инструкций по работе в Unity