BỘ LAO ĐỘNG THƯƠNG BINH VÀ XÃ HỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT VĨNH LONG
KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN
----------
XÂY DỰNG TRÒ CHƠI BẮN XE TANK
CHẾ ĐỘ MULTIPLAYER
( CLIENT – SERVER )
Giảng viên hướng dẫn :
Nguyễn Thị Hồng Yến
Sinh viên thực hiên:
Nguyễn Phong Nhã
Phạm Xuân Lộc
Huỳnh Trung Hiếu
MSSV: 16004053
MSSV: 160040-MSSV: 16004024
Lớp: ĐH CNTT 2016
Khóa: 41
Vĩnh Long năm 2019
Nhận xét và đánh giá điểm của người hướng dẫn
Ý thức thực hiện:.........................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
Nội dung thực hiện:.....................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
Hình thức trình bày:.....................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
Tổng hợp kết quả:........................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
Tổ chức báo cáo trước hội động
Tổ chức chấm thuyết minh
Vĩnh Long, ngày…….tháng……năm……
Người hướng dẫn
(Ký và ghi rõ họ tên)
LỜI CẢM ƠN
Trước hết chúng em xin gửi tới các thầy cô khoa Công Nghệ Thông Tin trường Đại học
Sư Phạm Kỹ Thuật lời cảm ơn sâu sắc và chân thành nhất . Với sự chỉ dạy tận tình chu
đáo của thầy cơ, đến nay chúng em đã có thể hồn thành đề tài : “Xây dựng trị chơi Bắn
xe tăng trên mơ hình Client Server”.
Đặc biệt chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất tới cô: Nguyễn Thị Hồng Yến đã
quan tâm giúp đỡ, hướng dẫn chúng em hoàn thành đồ án này trong thời gian qua.
Chúng em xin bày tỏ sự biết ơn đến lãnh đạo Trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật Vĩnh
Long, khoa Công Nghệ Thông Tin đã trực tiếp và gián tiếp giúp đỡ chúng em trong suốt
quá trình học tập và nghiên cứu đề tài.
Với điều kiện và thời gian cũng như kinh nghiệm còn hạn chế của chúng em, đồ án này
khơng thể tránh được những sự thiếu sót. Chúng em rất mong nhận được sự chỉ bảo, đóng
góp ý kiến của các thầy cơ để tơi có điều kiện bổ sung, nâng cao kiến thức của mình,
phục vụ tốt hơn công tác thực tế sau này.
Chúng em xin chân thành cảm ơn!
Nhóm thực hiên:
Nguyễn Phong Nhã
Phạm Xuân Lộc
Huỳnh Trung Hiếu
MỤC LỤC
CHƯƠNG 1 : GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI.....................................................................1
1.1 Giới thiệu chương trình.....................................................................................1
1.1
Luật chơi........................................................................................................1
1.2
Hướng dẫn sử dụng.......................................................................................2
CHƯƠNG 2 : Kỹ thuật lập trình............................................................................5
2.1 Sơ lược về ngơn ngữ trình C# và GDI..............................................................5
a.
Giới thiệu về ngơn ngữ lập trình C#...............................................................5
b.
Giới thiệu về GDI+...........................................................................................5
2.2 Design Pattern....................................................................................................6
a. State Pattern........................................................................................................6
b.
Singleton quản lý Resource.............................................................................7
CHƯƠNG 3 : THIẾT KẾ CHƯƠNG TRÌNH......................................................8
3.1 Game flow..........................................................................................................8
3.2 Cấu trúc chương trình......................................................................................8
3.2.1 FrameworkGame............................................................................................8
a. Lớp Form1 và Gameplay....................................................................................8
b. Lớp GameState....................................................................................................9
3.2.2 Các lớp quản lý từng state trong game.........................................................9
3.2.3 Các lớp hỗ trợ khác........................................................................................9
CHƯƠNG 4 : ĐÁNH GIÁ....................................................................................10
CHƯƠNG 5 : Mục Lục.........................................................................................11
LỜI NĨI ĐẦU
Trong cuộc sống, nhu cầu giải trí là rất lớn.Và nhu cầu giải trí bằng trị chơi điện tử
(game ) chiếm tỉ lệ rất cao. Với xu hướng và thị yếu người dùng ln địi hỏi mới mẻ,
đẹp, lạ mắt và cái không thể thiếu là gần với thực tế. Sự thay đổi và phát triển của thế
giới game diễn ra mạnh mẽ và liên tục, từ giai đoạn 2D đơn giản , game còn đơn giản và
sinh động với các nhân vật hoạt hình, dần dần phát triển lên 3D với những mô phỏng xuất
sắc về con người cũng như bối cảnh. Cùng với đó, các thư viện đồ họa liên tục ra đời và
phát triển tạo sự tiện ích tối đa cho người lập trình. Giai đoạn hiện đại ngày nay. Một số
trò chơi điện tử đa phần phong phú và đồ họa đỉnh cao, nhưng vẫn có những tín đồ đam
mê một thời với các tự game huyền thoại thời 8x 9x. Chúng em cũng khơng ngoại lệ.
Theo tham khảo được biêt thời đó các tựa game này chỉ viết bằng các ngôn ngữ cổ điển
phức tạp, điển hình là Java. Dựa vào nền tảng cổ điển nhưng rất mạnh mẽ đó, nhóm đã
xây dựng một game dựa trên một trò chơi rất quen thuộc trong ký ức đối với hầu hết mọi
người, đó là trò chơi Bắn Xe Tăng ( Battle Tank 1989). Với đồ họa hấp dẫn, sinh động,
dựa vào nền tảng Java điển hình để phát triển trên nền tảng C# hiện đại, cải tiến lại số ít
trong trị chơi nhưng vẫn giữ cách thức chơi lôi cuốn, hấp dẫn, không kém phần gợi nhớ
ký ức. Nhóm hy vọng mang lại trải nghiệm tốt nhất cho người chơi khi đến với tựa game
một thời đi vào lòng người này.
CHƯƠNG 1 : GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI
1.1 Giới thiệu chương trình
Đến với mơn “Ngơn ngữ C#” chúng em làm một game mơ phỏng theo trị
chơi rất phổ biến là “Bắn xe tăng ( Battle Tank 1989 ) ”.
Nguyên tắc chơi bắn xe tăng: Đơn giản chỉ việc điều khiển các phím di
chuyển cho Player 1 ( bên trái ) bằng các phím lên xuống trái phải (W.S.A.D) để
luồng lách né tránh và tiêu diệt địch ( Boss ). Hỗ trợ lẫn nhau diệt hết địch nhận
điểm thưởng và qua màn tiếp theo cho đến khi kết thúc trò chơi. Mỗi vịng sẽ tăng
độ khó gấp đơi và số mạng chơi cơ bản của 2 người chơi là 5. Khi 1 trong 2 hết
mạng trò chơi Thua cuộc và kết thúc ngay lập tức.
1.1 Luật chơi
⮚ Bảo vệ pháo đài: Khi bắt đầu sẽ khởi tạo một pháo đài đồng minh, công việc
của chúng ta là ngăn cản quân địch tiến phá và tiêu diệt hết địch trong tầm
nhắm.
⮚ Di chuyển: Có thể phá 1 số địa hình mềm để vượt xun địa hình ( Khối gạch,
Bụi cỏ…). Có thể nấp phía sau địa hình cứng để tránh đạn của địch. ( Khối
1
đá ) .Có thể dứng phía trên địa hình hoặc ẩn thân để bắn địch bên phía bên kia
( Dịng sông , Cây cối )
⮚ Thắng Cuộc: Khi 1 hoặc 2 người chơi hỗ trợ nhau vượt qua tất cả các màn
chơi và màn Boss cuối cùng để phá đảo trò chơi với số lượng mạng của cả 2
lớn hơn hoặc bằng 1 và pháo đài chính vẫn cịn.
● Thua cuộc: Một trong 2 người chơi mất hết mạng hoặc pháo đài chính bị
địch phá hủy.
1.2 Hướng dẫn sử dụng
-
1
Menu chính:
2
3
4
5
● Biến cố(0): xảy ra khi màn hình Xử lý chính sắp hiển thị, bao gồm:
+ Load thơng tin chọn chế độ chơi , Một người hoặc 2 người. chọn bản
đồ và vịng chơi tùy chỉnh
+ Nút thốt cũng được hiển thị
● Biến cố (1) xảy ra khi nhấn nút Chơi ngay ( 1 người ), bao gồm::
+ Đọc thông tin và khởi tạo bản đồ theo chế độ và hiển thị các qn
địch lên màn hình.
+ Vơ hiệu hố và ẩn form Menu. Khởi tạo form mới mở trò chơi.
● Biến cố (2): xảy ra khi nhấn nút Chơi 2 người , bao gồm:
2
+ Đọc thông tin và khởi tạo bản đồ theo chế độ và hiển thị các quân
địch lên màn hình.
+ Khởi tạo 2 người chơi và load 2 hàm di chuyển
+ Gọi lên các luật cơ bản tương tác giữa 2 người chơi với nhau
● Biến cố (3) xảy ra khi nhấn nút Bản đồ, bao gồm:
+ Hiển thị form sử dụng các image để tạo bản đồ tùy chọn.
● Biến cố(4) xảy ra khi nhấn nút Chọn vòng chơi, bao gồm:
+ Hiển thị form chọn các vòng muốn chơi lại hoặc đi đến vòng đã vượt
qua gần nhất.
● Biến cố(5) xảy ra khi nhấn nút Thoát, bao gồm:
+ Gọi hàm thốt tồn bộ trị chơi.
-
Giao diện Chơi một và 2 người :
Giao diện 1 người chơi
3
Giao diện 2 người chơi
4
-
Giao diện Tạo bản đồ người chơi:
Giao diện tạo bản đồ tùy chọn
-
Giao diện chọn màn chơi :
Giao diện chọn màn chơi tùy chọn
5
CHƯƠNG 2 : Kỹ thuật lập trình
2.1 Sơ lược về ngơn ngữ trình C# và mơ hình Client Server .NET FRAMEWORK
a. Giới thiệu về ngơn ngữ lập trình C#
C# là một ngơn ngữ lập trình hướng đối tượng, cấu trúc và lập luận của C#
có đầy đủ đặc tính của một ngơn ngữ lập trình hướng đối tượng trước đó (C++,
Java). C# được thiết kế cho nền tảng .NET Framework, một công nghệ mới đầy
triển vọng trong việc phát triển các ứng dụng hệ thống và mạng internet. C# là
một trình biên dịch hướng .NET, nghĩa là tất cả các mã C# luôn luôn chạy trên
môi trường .NET Framework. C# là một ngơn ngữ lập trình mới:
-
Nó được thiết kế riêng để dùng cho Microshoft’s Framework.
-
Nó là một ngơn ngữ hoàn toàn hướng đối tượng được thiết kế dựa trên cơ sở
của các ngôn ngữ hướng đối tượng khác.
C# là một ngơn ngữ độc lập, nó được thiết kế đê sinh ra mã đích trong mơi
trường .NET nhưng khơng phải là một phần của .NET, bởi vậy có một vài đặc
trưng được hỗ trợ bởi .NET nhưng không hỗ trợ C#, và có những đặc trưng C# hỗ
trợ mà .NET không hỗ trợ.
Giới thiệu về .NET FRAMEWORK
Socket không hướng kết nối (UDP Socket)
Socket là một giao diện lập trình ứng dụng (API) mạng. Thơng qua giao diện này chúng ta
có thể lập trình điều khiển việc truyền thơng giữa hai máy sử dụng các giao thức mức thấp
là TCP, UDP…
Các loại socket
o Socket hướng kết nối (TCP ).
o Socket không hướng kết nối (UDP).
o Raw Socket.
6
7
Đặc điểm của Socket không hướng kết nối (UDP)
o Hai tiến trình liên lạc với nhau khơng kết nối trực tiếp.
o Thông điệp gửi đi phải kèm theo địa chỉ của người nhận.
o Thơng điệp có thể gửi nhiều lần.
o Người gửi không chắc chắn thông điệp tới tay người nhận.
o Thơng điệp gửi sau có thể đến đích trước thơng điệp gửi trước đó.
Số hiệu của cổng Socket
o Để có thể thực hiện các cuộc giao tiếp, một trong hai q trình phải cơng bố
số hiệu cổng của socket mà mình sử dụng.
o Mỗi cổng giao tiếp thể hiện một địa chỉ xác định trong hệ thống. Khi q
trình được gán một số hiệu cổng, nó có thể nhận dữ liệu gửi đến cổng này
từ các quá trình khác.
o Q trình cịn lại cũng u cầu tạo ra một socket.
Rất nhiều ứng dụng trên Internet sử dụng UDP. Dựa trên các ưu và nhược điểm của UDP
chúng ta có thể kết luận UDP có ích khi: Sử dụng cho các phương thức truyền
broadcasting và multicasting khi chúng ta muốn truyền tin với nhiều host.
Kích thước datagram nhỏ
Không cần thiết lập liên kết
Không cần truyền lại các gói tin
Ứng dụng khơng gửi các dữ liệu quan trọng
8
Băng thơng của mạng đóng vai trị quan trọng Lớp UDPClient Giao thức UDP
(User Datagram Protocol hat User Define Protocol) là một giao thức phi kết nối
(Connectionless) có nghĩa là một bên có thể gửi dữ liệu cho bên kia mà khơng cần
biết là bên đó đã sẵn sang hay chưa? (Nói cách khác là khơng cần thiết lập kết nối
giữa hai bên khi tiến hành trao đổi thông tin). Giao thức này không tin cậy bằng
giao thức TCP nhưng tốc độ lại nhanh và dễ cài đặt. Ngoài ra, với giao thức UDP
ta cịn có thể gửi các gói tin quảng bá (Broadcast) cho đồng thời nhiều máy.
Trong .NET, lớp UDPClient(nằm trong System.Net.Sockets) đóng gói các chức
năng của giao thức UDP.
2.2 Design Pattern
a. State Pattern
State là những màn chơi độc lập với nhau, State chứa toàn bộ các đối tượng liên
quan, xử lý Game, hiển thị lên màn hình đều nằm ở mỗi State. Tất cả State đều được
thừa kế từ một lớp thuần ảo là State.
Lợi ích là các State được xây dựng theo một cấu trúc chuẩn, nên Game có tính
hướng đối tượng cao. Quản lý bộ nhớ tốt, phát triển các màn chơi độc lập, tránh bị lỗi dây
chuyền thích hợp với các dự án lớn nhiều người tham gia.
⮚
⮚
⮚
⮚
Mỗi state đều chứa một số hàm
public void Init ()
public void UpdateInput()
public void Update ()
public void Draw (Graphics g)
State
Init
UpdateInput
Update
Draw
State
MenuState
PlayState
AboutState
9
v.v.v.
b. Singleton quản lý Resource
Class ResourceManager dùng để quản lý chặt chẽ các image sao cho mỗi
image chỉ được load một lần nhằm tiết kiệm bộ nhớ tránh tình trạng một ảnh load
nhiều lần. Ngồi ra cịn làm tăng tốc độ xử lý của game vì tất cả resource đều được
load trước.
Ưu điểm: Khi sử dụng singleton thì việcquản lý resource tập trung dễ truy
xuất xử lý sau này, resource mang tính duy nhất, khơng sợ trường hợp một tấm
ảnh hay file nhạc được load nhiều lần.
Nhược điểm: Vì resource đều được load một lần nên sẽ tốn bộ nhớ, quản
lý resource khơng linh động, có trường hợp resource đó không sử dụng tới vẫn
được load, sẽ không thể hủy resource khi không sử dụng.
Chú ý: Sử dụng singleton rất dễ nhầm lẫn với sử dụng các biến static
Về bản chất singleton ln có một static thể hiện đại diện cho cả lớp
(instance ) khi sử dụng lớp đó tất cả đều được thực hiện thông qua thể hiện này.
Để đảm bảo tính nhất qn này thì phương thức constructor của class đó
phải private và chỉ được gọi một lần duy nhất nếu như instance chưa được khởi
tạo.
I.
10
CHƯƠNG 3 : THIẾT KẾ CHƯƠNG TRÌNH
3.1 Game flow
Bắn Xe Tank
Bắt đầu
ứng dụng
Chơi
Menu
Tùy chọn
Trợ giúp
Dừng lại
hoặc bắt
đầu game
mới
Trị chơi
chính
Thốt
Đóng ứng
dụng
Thắng
Kết thúc
trị chơi
3.2 Cấu trúc chương trình
Tồn bộ chương trình được chia ra làm 3 phần bao gồm:
3.2.1 FrameworkGame
Đảm nhận nhiệm vụ tạo cửa sổ của game, thiết lập các cầu hình căn bản cho game
như tạo vịng lặp xử lý trong game, khởi tạo game và đối tượng Graphics chính của ứng
dụng.
Trong phần này cũng đảm nhận việc quản lý các State (Screen ) trong game, xác
định state hiện tại đang xử dụng và thay đổi Screen khi có tín hiệu.
a. Lớp Form1 và Gameplay
Có 2 nhiệm vụ chính:
11
⮚ Lớp Form1 :Khởi tạo cửa sổ game, thiết lập cấu hình game cho graphics của
cửa sổ ứng dụng như kích thước của số, thiết lập double buffer, thiết lập quản
lý time cho game, và khởi tạo đối tượng Graphics chính cho game.
⮚ Lớp Gameplay : Đảm nhận nhiệm vụ như handle state để quản lý state hiện tại
trong game, thây đổi state khi cần thiết, đồng thời cũng quản lý việc truyền
input cho state hiện tại.
12
Ưu điểm: Dễ sử dụng, code đơn giản dễ thay đổi các cài đặt ban đầu như
tốc độ FPS, Screen đầu tiên .v.v.v… Vì tất cả đều được tập trung trong một class.
Nhược điểm: Vì tích hợp xử lý cửa sổ với quản lý screen chung nên sẽ gây
khó khăn cho việc port game sang các nền tảng khác, gây rắc rối không tường
minh khi đổi platform.
b. Lớp GameState
Đây là class thuần ảo để cho các State khác thừa kế sử dụng. State là lớp căn bản
chứa một số hàm như:
⮚
Init (): Khởi tạo của từng screen
⮚
Draw (): Render của từng screen
⮚
Update (): Xử lý logic trong game
⮚
UpdateInput() : Xử lý Input(Mouse và Keyboard) cho screen
Kết hợp giữa State và lớp Gameplay được thiết kế theo State pattern, bộ đôi này
sẽ đảm nhận các công việc quản lý screen trong game.
3.2.2 Các lớp quản lý từng state trong game
Các screen trong game sẽ được thiết kế tại đây, đảm bảo cho việc quản lý các
screen dễ dàng hơn, tập trung, giúp cho việc thay đổi các screen một cách dễ dàng hơn.
a) Menu: Được thừa kế từ State có nhiệm vụ quản lý Screen Menu như
chọn play, options ,about, exit,…
b) Options: Cũng được thừa kế từi State. Có nhiệm vụ là đưa ra các
lựa chọn bật/tắt hiệu ứng âm thanh trong game, nhạc nền. Giúp
người chơi có thể tùy chỉnh, giúp thoải mái trong khi chơi game.
c) Main Game: Nhiệm vụ là nơi xử lý chính trong game. Điền kiển
input, thực hiện render, hay xử lý logic. Xác định win lose, win
trong game. Đây là lớp chứa các thành phần liên quan đến xử lý của
từng đối tượng object trong game. Là lớp quan trọng nhất.
d) Pause Game: Hỗ trợ người chơi dừng game khi bận hoặc quay lại
menu khi muốn chơi lại từ đầu
e) Win Game: Thông báo chúc mừng người chơi chiến thắng trong
trận hiện tại khi có 4 con ngựa vào chuồng.
f) Credit: Giới thiệu các thông tin về nhóm làm game, phiên bản game
hiện tại…
3.2.3 Các lớp hỗ trợ khác
a) Quản lý resources: ResourceManager : quản lý hình ảnh cho các
khối cube trong game, được việt dựa trên cấu trúc của singleton.
CSoundManager: quản lý âm thanh cho game, cũng được viết dựa
trên singleton.
b) Define: Là nơi lưu trữ các giá trị cố định của các biến trong game.
Giúp dễ dàng chỉnh sửa , theo dõi sau này.
13
c) Board: Là class xử lý logic chính cho game
d) .Net Framework: Khởi tạo các hàm để tạo giao thức TCP UDP kết
nối 2 máy tính khác nhau qua 1 cổng Port trong 1 IP. Để truyền dữ
liệu và tương tác game qua lại
CHƯƠNG 4 : ĐÁNH GIÁ
Ưu điểm: Giao diện đẹp, đơn giản mà hấp dẫn, thân thiện với người dùng, âm
thanh sống động. Dung lượng nhỏ Chạy tốt trên mọi hệ điều hành windows.
Nhược điểm: Còn một số lỗi nhỏ, hiệu ứng chưa thực sự tốt. Chưa hỗ trợ tốt Lan
+ Online. Chế độ chơi với máy tính (AI) cịn sơ xài , cơ bản.
Hướng phát triển:
Cải thiện tương tác với người chơi (Giao diện, Thơng báo khi có lỗi ...)
Cải thiện hình ảnh, hiệu ứng, chuyển động mượt hơn, hấp dẫn hơn.
Thêm các chế độ chơi với AI khó hơn, hỗ trợ bug lỗi qua LAN , Online
Nâng cấp chế độ chơi từ cổ điển sang hiện đại phong phú lôi cuốn hơn nhưng vẫn
giữ được đồ họa cơ bản truyền thống.
Đưa lên các nền tảng Mobile như IOS, Android, Windows phone…
14
CHƯƠNG 5 : MỤC LỤC
Bảng phân công công việc
Tên thành viên
Công việc
Lê Thanh Danh
Phân công công việc cho các thành viên và giám sát tiến
độ, viết framework lõi cho hoạt động của game, liên kết
các screen , xử lý logic cho game.
Võ Hồng Phúc
Design hình ảnh, âm thanh, viết screen flow, code lớp
GamePlay, quản lý các state của game và chuyển đổi state
Nguyễn Hồng
Tìm hiểu thơng tin về game, viết báo cáo, code screen
Mạnh Cường
About + Helps, xử lý các object trong game (vị trí, hình
ảnh, trạng thái)
Võ Hồng Phúc
Viết state "Pause Game", state "Options", Test game và
fix bug (nếu có), code lớp Define (quản lý các giá trị cố
định trong game)
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Adam Ward, Dragos Brezoi, Iulian Serban,Tiberiu Radu - GDI+ Application
Custom Controls with Visual C# 2012
[2] Ian Griffiths - Programming C# 5.0 2012
15
[3] Christian Nagel, Bill Evjen, Jay Glynn, Karli Watson, Morgan Skinner Professional C# 4.0 and .NET 4 2010
[4] Lập trình C# cơ bản – Nhất Nghệ
16