В ходе работы над индивидуальным исследовательским проектом по информатике на тему «Разработка приложения на платформе Unity, с использованием различных языков программирования» учащийся 10 класса разобрался в платформе Unity, а также выяснил как писать коды для объектов Unity, используя языки программирования C# и PHP.

Подробнее о работе:

В процессе исследовательской работы (проекта) по информатике на тему «Разработка приложения на платформе Unity, с использованием различных языков программирования» обучающийся 10 класса, используя полученные навыки, смог создать свою собственную игру-кликер, как дополнительное средство изучения программирования.

Оглавление

Введение
1. Описание инструментов разработки для создания игрового приложения в Unity.
1.1. Язык программирования С#
1.2. Язык программирования PHP
1.3. Платформа Unity
1.4. Графический редактор Photoshop
2. Описание создания игрового приложения.
2.1. Установка Unity
2.2. Настройка
2.3. Создание проекта
2.4. Знакомство с движком Unity
2.5. Создание главного меню
2.6. Создание рейтинга
3. Научное обоснование проекта.
3.1. Развитие моторики рук
3.2. Развитие креативного мышления.
3.3. Игра как средство воспитания.
3.4. Концентрация внимания
Заключение
Список использованных источников.

В наше время игры – это место уединения, где человек может расслабиться, отвлечься от реальной жизни на некоторое время, выпустить агрессию. Самая первая игра была выпущена в 1962 году на основе простой программы. Она была создана студентами Массачусетского технического института и называлась Spacewar.

В 1972 году Дебни и Бушнелл создали видеоигровую компанию Atari, создавшей вскоре ставшую популярной игру PONG. Им удалось продать более 1900 автоматов с этой игрой. В этом же году была представлена самая первая игровая приставка - Magnavox Odyssey. В конце 1992 года вышла самая удачная и знаменитая игровая приставка – Dendy.

С них и началась вся игровая индустрия. Позднее появился такой вид спорта, как киберспорт. В начале 21 века проходит целая серия турниров, появляются профессиональные лиги. Их целью становится распространение киберспорта по всему миру. Проводились регулярные соревнования по наиболее популярным играм Counter-Strike и Quake.

История развития киберспорта не останавливается: в 2012 году появились стриминговые платформы, давшие новое направление. Позже стали появляться VR игры, смысл которых, надев специальные очки, полностью перенестись в виртуальный мир. В 2016 году была выпущена первая волна специализированных потребительских VR-гарнитур. Они были периферийными устройствами, а не полными системами и подключались к мощным компьютерам.

В 2018 году на рынке появились первые «автономные» гарнитуры. Они не подключаются к компьютеру для отображения и обработки информации. Суммируя все вышесказанное, можно сделать вывод, что игровая индустрия развивается с немыслимой скоростью.

Цель данного проекта заключается в том, чтобы создать простой кликер, а в процессе его создания понять весь процесс создания игр.

Задачи:

1. Научиться обращаться с платформой Unity.
2. Научиться писать коды для объектов Unity, используя язык программирования C#.
3. Научится писать код для серверной части, используя язык программирования PHP.
4. Создать игру, используя полученные навыки.

Объект: Программирование на платформе Unity.

Предмет: Игра-кликер на платформе Unity, как дополнительное средство изучения программирования.

Гипотеза: Любой человек, не владеющий профессиональными навыками в программировании - может сделать свою игру.

Предполагаемый продукт: Игра-кликер, где игрок соревнуется с игроками по всему миру в получении игровой криптовалюты.
 

С# - язык программирования, сочетающий объектно-ориентированные и аспектно-ориентированные концепции. C# относится к семье языков с C-подобным синтаксисом.
Наиболее близок к С++ и Java. В основном используется для написания веб-сайтов и создания консольных приложений.

PHP – объектно-ориентированный язык программирования с открытым исходным кодом. PHP специально сконструирован для веб-разработок и его код может внедряться непосредственно в HTML.

Unity — это инструмент для разработки двух- и трёхмерных приложений и игр. Созданные с помощью Unity приложения работают под операционными системами Windows, OS X, Windows Phone, Android, iOS, Linux, а также на игровых приставках Wii, PlayStation 3, PlayStation 4, Xbox 360, Xbox One и MotionParallax3D дисплеях. Есть возможность создавать приложения для запуска в браузерах.

Adobe Photoshop — многофункциональный графический редактор, разработанный и распространяемый фирмой Adobe Systems. Продукт является лидером рынка в области коммерческих средств редактирования растровых изображений и наиболее известным продуктом фирмы Adobe. Часто эту программу называют просто Photoshop. В настоящее время Photoshop доступен на платформах macOS, Windows, в мобильных системах iOS, Windows Phone и Android.

Для начала работы на платформе Unity необходимо её установить и настроить. Для этого переходим на официальный сайт и скачиваем саму программу. Имеется 3 варианта программы: personal, plus и pro.

Мы выберем personal, т.к. я не собираюсь делать какую-нибудь 3D игру с огромным бюджетом, командой профессионалов, а также расширенные настройки мне не понадобятся. После скачиваем и устанавливаем Unity на компьютер.

Особо менять настройки не станем. Начнём создавать проект с настройками по умолчанию и уже по ходу работы будем их корректировать.

Для создания проекта необходимо зарегистрироваться на сайте Unity. Это можно сделать с помощью их сайта или программы, которую мы скачали. После этого мы создаём новый проект. Вводим его название, и указываем путь хранения.

Я указал организацию DoubleNikMak Game Studio, которую основал. Справа мы видим тип сцен, а именно: 2D и 3D, нам нужно 2D. И так, после этого нажимаем «Create project». Проект создан.

Первое и одна из самых важных областей – это область справа, там есть две вкладки:

1. Inspector
2. Services

Нам понадобится вкладка Inspector, эта одна из самых главных и важных вкладок в Unity, т.к. в ней отображаются все настройки и характеристики того или иного объекта.
Снизу в центре находится очередная область, в которой уже три вкладки: 

1. Console
2. Animator
3. Animation

Первая вкладка является неким переводом и способом общение движка Unity с человеком. Именно в ней будут отображаться все ошибки в коде, действиях, предложения и советы.
Animation – эта вкладка, в которой мы создаём анимацию для объекта. В данном проекте мы будем использовать спрайты – это множество картинок, которые мы будем склеивать друг за другом, и в результате, при просмотре, у нас получится движение.

Во вкладке Animator мы будем задавать условия, при которых будет включаться та или иная анимация объекта. «Animator» помогает изменить какой-либо объект с течением времени, т.е. эти изменения будут происходить с объектом при заданных условиях и с определённым течением времени.
Следующая область находится в левом нижнем углу, во вкладке под названием «Project».

Она подразделена ещё на две зоны:

1. Проводник
2. Содержимое

Вообще вся эта область является проводником, только слева дерево/каталог файлов, а справа содержимое этих папок. Самая главная папка, в которую мы будем помещать все наши файлы, картинки, объекты и заготовки это «Assets». В неё мы будем помещать все наши файлы и объекты, прежде чем они появятся на сцене.

Сцена находится в самом центре экрана. Слева от неё и выше «проводника» находится вкладка «Hierarchy», которая выполняет роль дерева/каталога сцены, т.е. она отображает все элементы, которые есть на сцене, но не графически, а схематически. У сцены также имеется 3 вкладки: 

1. Scene
2. Game
3. Asset Store

С помощью первой вкладки мы можем перейти на сцену разработки. Во второй вкладке будет отображаться сам процесс игры.

Asset Store это магазин, в котором разработчик может купить уже готовые инструменты, изображения, объекты, что упростит ему разработку и уменьшит количество затрачиваемого времени.

Над сценой находится плеер и соответственно кнопки:

1. Play
2. Pause
3. Pause/Play

Рассмотрим некоторые этапы создания игры, а именно: создание главного меню и рейтинга.

UI — это User Interface («пользовательский интерфейс») — то, как выглядит интерфейс и то, какие физические характеристики приобретает. Определяет, какого цвета будет ваше «изделие», удобно ли будет человеку нажимать на кнопочки, читабельным ли будет текст и тому подобное. Приступим к созданию меню, где будет находиться вся самая важная информация для игрока. В итоге получилось следующее.

Берём заранее подготовленную картинку фона и переносим её в «Project». Далее кликаем по нему и в «Inspector» нажимаем на кнопку «Shader» => «Skybox/6 Sides». После этого переносим нашу получившуюся текстуру в «Scene». Теперь добавим кнопки и текст. Для этого кликаем в «Hierarchy» и выбираем: «Create» => «UI» => «Button». И переносим в необходимое место. Точно также поступаем и при создании текста. 

Создадим скрипт, который будет отвечать за отображения рейтинга на нашей сцене. Создаём «Create» => «C# Script». Получившийся скрипт, который отвечает отображение рейтинга, представлен в Приложении 3. Создадим скрипт, который будет отвечать за обработку информации на сервере.

Для этого я арендовал хостинг на специализированном сайте. Переходим в папку нашего хостинга, и создаём PHP Script. Полученный скрипт также представлен в Приложении 4. Перейдём к анимации открытия рейтинга.

Выделяем все объекты и открываем вкладку «Animation». Правее находится область с линейкой, над ней расположена шкала со временем. Чуть левее находятся кнопки для создания анимации. Чтобы сделать анимацию, нам понадобится ещё несколько кадров затухания объектов. Нажимаем на кнопку записи и выделяем все объекты.

Далее перетаскиваем ползунок в линейной области на некоторое количество кадров вправо, и перетаскиваем кадр с затуханием в поле «Sprite». Повторяем это действие столько раз, сколько нам нужно до полного затухания рейтинга. Точно таким же способом мы создаём анимацию появления объектов.

Всё, теперь у нас есть простой кликер, в который можно играть. Мы создали все необходимые компоненты. Остается только расставить уже готовые объекты на новых сценах и создавать новые меню.

С давних пор известно, что существует влияние действий руками на развитие головного мозга человека. На кистях рук расположено множество рефлекторных точек, от которых идут импульсы в центральную нервную систему.

Например, компьютерная клавиатура достаточно неплохое средство развития мелкой моторики, особенно, если постоянно увеличивать объемы текста, его сложность и скорость, не зря существует множество клавиатурных тренажеров.

Систематические упражнения тонких движений пальцев рук – нажатие на клавиши клавиатуры, являются мощным средством повышения работоспособности коры головного мозга.

Поддержание и развитие тонуса мозга зависит от умственных тренировок, увеличивающих скорость, с которой новые клетки встраиваются в уже существующие нейронные цепи и создают новые. Развивающие игры на память, внимание, мышление, как раз являются подобными умственными упражнениями.

В современной педагогической теории игра рассматривается как ведущий вид деятельности. Ведущее положение игры определяется не количеством времени, которое человек ей посвящает, а тем, что она удовлетворяет его основным потребностям.

Концентрация внимания — удержание информации о каком-либо объекте в кратковременной памяти. Такое удержание предполагает выделение «объекта» в качестве понятия из общего представления о мире.
Концентрация внимания является одним из свойств внимания.
 

Время подвести итоги: мне удалось сделать 2D кликер и сделать основные меню. Для достижения поставленной цели, я целенаправленно обучался программированию (созданию игр) в Unity. Гипотеза не подтвердилась: сделать игру может человек, не только имеющий желание и старание, но и получивший первичные знания программирования.

Создание приложения — творческий процесс, требующий логического и креативного мышления. В заключение хочу сказать, что создавать игры — это уникальный опыт. Я всегда хотел заниматься чем-то подобным.

И работать над созданием игры мне было интересно на протяжении всего процесса. Конечно, поиск и исправление ошибок оставили свой негативный отпечаток, но это неотъемлемая часть создания чего-то нового. Не следует бояться сделать что-то своё, будь то приложение или игра. Даже если не получится — у вас останется бесценный опыт.

1. Алан Торн, Основы анимации в Unity. - М: ДМК, 2016. - 176 с.
2. Биллиг В.А., Основы программирования на C#: учебный курс / В.А. Биллиг. - М. : Интернет-Университет Информационных Технологий, 2006. - 485 с. [Электронный ресурс].
3. Джозеф Хокинг, Unity в действии. Мультиплатформенная разработка на C#. - СПб: Питер, 2016. - 336 с.
4. Дрейер М., C# для школьников: школьное пособие / М. Дрейер ; под ред. В. Биллиг. - М. : Интернет-Университет Информационных Технологий, 2010. - 126 с. [Электронный ресурс].
5. Хейлсберг А., Торгерсен М., Вилтамут С., Голд П., Язык программирования C#. Классика Computers Science. 4-е изд.