Luận Văn Tốt Nghiệp Khoa Học Máy Tính Về Game Đấu Bài 2D Với AI

Luận văn tốt nghiệp nghiên cứu Luận văn tốt nghiệp khoa học máy tính game đấu bài 2d với ai, điều tra thực trạng, phân tích số liệu, đề xuất biện pháp cải tiến thực tế.

Trường đại học

Đại học Quốc gia TP.HCM

Chuyên ngành

Khoa học máy tính

Người đăng

Ẩn danh

Thể loại

luận văn tốt nghiệp

2022

63
1
0

Phí lưu trữ

30 Point

Tóm tắt

I. Giới thiệu về luận văn tốt nghiệp

Luận văn tốt nghiệp này tập trung vào việc phát triển một game đấu bài 2D với sự hỗ trợ của trí tuệ nhân tạo (AI). Trong bối cảnh ngành công nghiệp game đang bùng nổ, việc nghiên cứu và phát triển các trò chơi mới, đặc biệt là trong thể loại game thẻ bài, trở nên ngày càng quan trọng. Luận văn sẽ trình bày quy trình thiết kế, phát triển và triển khai một trò chơi hoàn chỉnh, từ việc lên ý tưởng cho đến việc kiểm tra chất lượng của AI trong game. Mục tiêu chính là tạo ra một trò chơi có thể mang lại trải nghiệm thú vị cho người chơi, đồng thời áp dụng các công nghệ tiên tiến trong lĩnh vực phát triển game.

1.1 Mục tiêu nghiên cứu

Mục tiêu của luận văn là hiện thực hóa một prototype của trò chơi đấu bài theo lượt 2D. Trò chơi sẽ diễn ra giữa hai người chơi, trong đó một người chơi là con người và người còn lại là AI. Luật chơi được điều chỉnh từ một trò chơi thẻ bài nổi tiếng, đảm bảo tính đơn giản và dễ hiểu. Prototype sẽ được thiết kế linh hoạt để có thể bổ sung thêm các tính năng mới trong tương lai. Luận văn cũng sẽ đề cập đến những thuật toán AI được sử dụng trong trò chơi, nhằm đảm bảo rằng AI có khả năng đưa ra những quyết định hợp lý trong các tình huống khác nhau.

II. Cơ sở lý thuyết

Chương này sẽ trình bày các khái niệm cơ bản liên quan đến game thẻ bài và trí tuệ nhân tạo trong các trò chơi chiến lược theo lượt. Game thẻ bài là một thể loại trò chơi mà người chơi sử dụng bộ bài của riêng mình, và có thể tương tác với nhau để đạt được chiến thắng. Việc hiểu rõ về thể loại này sẽ giúp trong quá trình thiết kế và phát triển trò chơi. Bên cạnh đó, chương cũng sẽ đề cập đến các thuật toán cơ bản trong AI, bao gồm thuật toán tìm đườngthuật toán Minimax, những công cụ quan trọng trong việc xây dựng một đối thủ có khả năng cạnh tranh với người chơi.

2.1 Các thể loại game phổ biến

Trong bối cảnh trò chơi điện tử, việc phân loại game thường dựa trên cách tương tác với người chơi và trải nghiệm mà game mang lại. Các thể loại phổ biến bao gồm game hành động, game thể thao, và game nhập vai. Đặc biệt, game chiến lược là thể loại mà luận văn hướng tới, nhấn mạnh vào việc lên kế hoạch và tư duy chiến thuật. Game chiến lược theo lượt là một nhánh của game chiến lược, trong đó người chơi thực hiện các hành động theo lượt, tạo cơ hội cho việc lập kế hoạch và đưa ra quyết định.

III. Thiết kế và phát triển game

Quá trình thiết kế và phát triển game là một bước quan trọng để đảm bảo rằng sản phẩm cuối cùng có thể đáp ứng được nhu cầu và mong đợi của người chơi. Luận văn sẽ trình bày chi tiết về các bước trong quá trình thiết kế, từ việc lựa chọn ý tưởng cho đến việc triển khai và kiểm thử game. Việc áp dụng mô hình MVC (Model-View-Controller) trong thiết kế sẽ giúp tổ chức mã nguồn một cách hợp lý, dễ dàng bảo trì và mở rộng trong tương lai. Ngoài ra, việc áp dụng các Design Pattern cũng sẽ được thảo luận nhằm tối ưu hóa quy trình phát triển.

3.1 Quy trình thiết kế game

Quy trình thiết kế game bao gồm nhiều bước, bắt đầu từ việc lên ý tưởng, xác định luật chơi, đến việc phát triển giao diện và trải nghiệm người chơi. Điều này bao gồm việc tạo ra các đồ họa game 2D, thiết kế các nhân vật trong game, và lập trình các hành động của người chơi. Việc chú trọng đến trải nghiệm người chơi sẽ giúp game trở nên hấp dẫn hơn. Một trong những yếu tố quan trọng là sự tương tác giữa người chơi và AI, điều này không chỉ tạo ra thử thách mà còn mang lại sự thú vị cho người chơi.

IV. Thực hiện trí tuệ nhân tạo trong game

Việc triển khai trí tuệ nhân tạo trong game là một phần không thể thiếu để tạo ra một đối thủ có khả năng cạnh tranh với người chơi. Luận văn sẽ thảo luận về cách thức hoạt động của AI trong game, bao gồm việc sử dụng các thuật toán như Minimax để đưa ra quyết định trong các tình huống khác nhau. Điều này không chỉ giúp AI hoạt động hiệu quả mà còn tạo ra những trải nghiệm thú vị cho người chơi. Chất lượng của AI cũng sẽ được phân tích và đánh giá, từ đó đưa ra những đề xuất cải tiến.

4.1 Đánh giá và cải tiến AI

Đánh giá chất lượng của AI trong game là một bước quan trọng để đảm bảo rằng AI có thể đưa ra những quyết định hợp lý và thú vị. Việc phân tích hiệu suất của AI sẽ giúp xác định những điểm mạnh và yếu của nó. Dựa trên những phân tích này, các cải tiến có thể được đề xuất để nâng cao khả năng cạnh tranh của AI, từ đó tạo ra một trải nghiệm chơi game tốt hơn cho người chơi. Điều này cũng góp phần vào việc phát triển công nghệ AI trong lĩnh vực game, mở ra nhiều cơ hội mới trong tương lai.

10/01/2025

Trích đoạn nội dung tài liệu

Mở đầu Sự phát triển mạnh mẽ của ngành công nghiệp trò chơi điện tử Ngày nay ngành công nghiệp game thế giới đang phát triển vô cùng mạnh mẽ và nhanh chóng. Theo báo cáo của Newzoo (2020), thị trường game toàn cầu tạo ra mức doanh thu 159,3 tỷ USD vào năm 2020, tăng 9,3% [1]. Một trong những động lực lớn lao thúc đẩy thị trường game tăng trưởng mạnh mẽ trong năm 2020 chính là kết quả từ biện pháp “lockdown” của các quốc gia trong thời kỳ dịch Covid bùng phát. Và cũng theo Newzoo tính toán (2022), có gần 3.2 tỷ người chơi game vào năm 2022, tạo ra chi phí tổng cộng 196.

Các khu vực như Mỹ Latinh, Châu Á - Thái Bình Dương, Trung Đông và Châu Phi - tất cả đều có nhiều thị trường tăng trưởng thú vị - sẽ thúc đẩy phần lớn sự tăng trưởng của người chơi này vào năm 2022 và những năm tiếp theo. Sự đi lên của ngành công nghiệp game thế giới theo đó cũng đã thúc đẩy nội lực tiềm tàng của ngành game tại Việt Nam. Theo số liệu khảo sát năm 2020 từ kênh Statista, Việt Nam là quốc gia có tỷ lệ người trưởng thành chơi game trên thiết bị điện tử cao nhất thế giới với 94% người trưởng thành cho biết họ thỉnh thoảng có chơi game và 85% trong số đó sử dụng thiết bị di động để chơi game. Người Việt không chỉ giỏi chơi game mà làm game cũng đỉnh Người Việt Nam chúng ta đã ghi dấu trong cộng đồng Game thế giới qua các bộ môn thể thao điện tử (E-Sport) như 4 tấm HCV tạiSEA Games 31 trong các bộ môn Tốc Chiến, Liên Minh Huyền Thoại, Đột kích và Pubg Mobile.

Bên cạnh đó, các studio Việt Nam đã trình làng những con game chất lượng gây được tiếng vang trên cộng đồng quốc tế như Free Fire (đạt hơn 1 tỷ lượt tải trên Google Play, có sự hợp tác với các ngôi sao thế giới như Cristiano Ronaldo, nhóm nhạc thần tượng Hàn Quốc BTS, …), 7554, Toy Odyssey, và gần đây là Hoa đều nhận được đánh giá tích cực. Game gốc Việt Free Fire đến từ 111dots Studio Hình 2. Cảnh được lấy trong game 7554 Số lượng game Việt nghèo nàn, thiếu sự đa dạng Mặc dù game Việt đã phần nào ghi dấu ấn trong làng game thế giới, nhưng không thể phủ nhận rằng chúng ta vẫn còn đang đi chậm so với thế giới, rõ ràng nhất là nằm ở số lượng 10 game “gốc Việt” được phát hành vẫn còn ít, tập trung chủ yếu vào thể loại trực tuyến nhiều người chơi, nhằm mục đích tăng lợi nhuận kiếm được hoặc các thể loại được ưa chuộng trên thế giới như game nhập vai, bắn súng, sinh tồn, … Cho nên tôi tiến hành chọn phát triển một trò chơi trong dự án luận văn này như một đóng góp nhỏ vào sự phong phú của kho game Việt Nam. Ý tưởng game thẻ bài Game thẻ bài không chỉ là một cách thú vị để giết thời gian, mà chúng cũng mang lại một số lợi ích như: Niềm vui: Mặc dù chúng ta thường nghĩ về các trò chơi thẻ bài hay trò chơi trên bàn (board game) là trò chơi chỉ dành cho trẻ em, nhưng thực sự niềm vui trò chơi mang lại thì không hề phân biệt tuổi tác.

Không những thế trò chơi còn giúp kết nối những người chơi lại, kiến thiết bầu không khí thân thiện để phá vỡ lớp băng ngăn cách. Giữ cho đầu óc nhạy bén và năng động: Hầu hết các trò chơi bài liên quan đến việc lên kế hoạch chiến lược, suy nghĩ và phán đoán, từ đó giúp người chơi tập luyện khả năng giải quyết vấn đề cũng như khả năng ghi nhớ của bộ não. Tính đơn giản, nhẹ nhàng: Một đặc tính của trò chơi thẻ bài nói riêng và board game nói chung, khi những hành động người chơi chỉ giới hạn trên một bàn chơi, yêu cầu thực thi một số thao tác đơn giản mà không cần dùng quá nhiều sức. Những lý do nói trên là một trong những lý do nổi bật khiến tôi đưa ra quyết định lựa chọn hiện thực một game thẻ bài để làm đề tài cho bản thân.

Tôi muốn xây dựng một trò chơi mà có thể mang lại niềm vui, sự giải trí cho người chơi và giúp họ đạt được một số lợi ích nhất định từ nó. Bên cạnh đó, tôi muốn tạo ra thử thách với người chơi để họ có thể cảm thấy thú vị khi phải bỏ sức vận dụng trí não để dành chiến thắng trò chơi. Do đó tôi nảy ra ý tưởng kết hợp những nghiên cứu về AI để tạo ra một trò chơi mà chúng ta, những con người sẽ thử thách trí tuệ với chúng. Mục tiêu của luận án Mục tiêu đề tài hướng đến là hiện thực một prototype của trò chơi đấu bài theo lượt 2D, với luật chơi tinh giản dựa theo một trò chơi đấu bài nổi tiếng đã có trong thực tế.

Prototype được tôi nhắc đến tại đây chính là tôi sẽ xây dựng một nguyên mẫu đơn sơ của trò chơi, đảm bảo những luật chơi cơ bản phải được tuân thủ và trò chơi có thể được vận hành đúng luật từ lúc ván đấu bắt đầu cho đến khi kết thúc. Thiết kế của phiên bản prototype phải linh hoạt, cho phép việc bổ sung và phát triển thêm những tính năng mới trong tương lai. Trò chơi đấu bài sẽ diễn ra giữa 2 người chơi, trong đó người chơi (con người) sẽ tham gia thi đấu với một AI. AI được hiện thực trong trò chơi đảm bảo có sự “suy nghĩ” nhất định.

11 Vì luận án chỉ nhằm mục đích nghiên cứu học thuật, không nhằm mục đích cạnh tranh với các tựa game khác được phát triển bởi một studio đầy đủ nhân lực. Nên những yếu tố UI/UX (Đồ họa/Trải nghiệm người dùng) sẽ không hướng đến sự chau chuốt hoàn mỹ. Trò chơi sử dụng một số lá bài vừa đủ để có thể demo cho đề tài, các lá bài có thiết kế đơn giản, không áp dụng các nội dung luật phức tạp. Luận án cũng thảo luận về những Design Pattern và thuật toán không chỉ hữu ích cho việc triển khai trí tuệ nhân tạo mà còn cho triển khai những trò chơi 2D, đặc biệt là những trò chơi thuộc thể loại chiến lược theo lượt.

Những nghiên cứu, ví dụ sẽ được lấy từ những game đấu bài thực tế nổi tiếng trên thị trường, trong đó chủ yếu là game Pokemon TCG Online từ nhà phát hành The Pokemon Company. Hình ảnh logo Game Pokemon TCG Online (The Pokemon Company) [3] 12 I. Cơ sở lý thuyết Chương này đề cập đến các đối tượng thiết yếu cần được xem xét để triển khai một trò chơi chiến lược theo lượt như game thẻ bài cũng như trí tuệ nhân tạo chơi trò chơi. Chúng ta sẽ mô tả thể loại chiến lược nói chung, và thể loại theo lượt nói riêng, sau đó nói về thể loại game thẻ bài.

Ngoài ra, ta cũng sẽ giải thích các thuật toán cơ bản thường hữu ích trong thể loại chiến lược. Đồng thời xem xét các thuật toán cơ bản về cách dạy các chương trình máy tính chơi trò chơi. Các thể loại game phổ biến Không giống như sách và phim, việc phân loại trò chơi thông thường không dựa vào cốt truyện và cách diễn tả câu truyện. Trò chơi điện tử thường được phân loại dựa trên tương tác của họ với người chơi, những trải nghiệm mà game tạo ra cho cho người chơi hoặc các mục tiêu của game (chiến thắng hay phá đảo chỉ là một phần trong đó).

Một số thể loại trò chơi điện tử phổ biến là: Game hành động (Action Game) Mục tiêu chính của thể loại này thường là loại bọ kẻ địch bằng các kỹ năng chiến đấu. Thể loại này diễn ra với tốc độ nhanh, có sự kịch tính, thú vị từ các pha hành động. Vì thế thể loại này đòi hỏi những quyết định và phản ứng nhanh chóng của người chơi. Game thể thao (Sports Game) Chủ đề của thể loại game này là bất kỳ loại hình thể thao nào, thông thường là mô phỏng tình huống trong thể thao đời thực.

Đối thủ của người chơi có thể là một máy tính hoặc một người chơi khác (cái sau phổ biến hơn). Do đó các trò chơi được lập trình để nhiều người chơi có thể chơi trên cùng một thiết bi (Ví dụ như trò chơi đá banh Pes). Game nhập vai (Role-playing Game) Trong RPG (Role-playing Game), người chơi thường sẽ hóa thân vào các nhân vật chính có riêng cho mình một cốt truyện, thường là các anh hùng, chiến binh thực hiện các nhiệm vụ trong một thế giới phiêu lưu. Lối kể chuyện hay, thế giới rộng lớn, và sự tương tác rộng lớn của người chơi là những đặc điểm tiêu biểu của thể loại này.

Sẽ có rất nhiều NPC trong trò chơi không được điều khiển bởi con người. Mục đích là làm cho trò chơi tương tác hơn. Các trò chơi thường lấy bối cảnh thời Trung cổ hoặc một thế giới tưởng tượng. Game chiến lược (Strategy Game) Đây là thể loại trò chơi nhấn mạnh vào việc suy nghĩ và lên kế hoạch hơn là đưa ra các hành động tức thì (như trong game hành động hay thể thao) để đạt được chiến thắng cuối cùng.

Mặc dù nhiều loại trò chơi có thể chứa yếu tố chiến lược, nhưng game chiến thuật thường được định nghĩa là những game tập trung khai thác vào chiến lược cấp cao (high- level strategy), lý luận có cơ sở, và quản lý tài nguyên. Những thể loại khác Ngoài thể loại trò chơi điện tử nói trên, còn có các loại khác, chẳng hạn như phiêu lưu, đua xe, câu đố, v. Hơn thế nữa, thể loại trò chơi điện tử có thể phân chia thành các nhánh con 13 của chúng. Vì vậy, việc phân loại có thể phức tạp hơn nhiều.

Mặt khác, trò chơi điện tử không nhất thiết tuân theo một thể loại nhất định mà các nhà phát triển thường cố gắng kết hợp nhiều thể loại với nhau để mang lại trải nghiệm mới cho người chơi. Game chiến lược Các trò chơi chiến thuật thông thường không cố gắng khiến người chơi nhập vai một nhân vật cụ thể, không giống như các trò chơi nhập vai hoặc trò chơi hành động, trong đó mỗi người chơi thường đại diện cho một nhân vật nhất định. Mà thay vào đó, người chơi thể loại game chiến thuật ảnh hưởng gián tiếp đến thế giới game. Ta chỉ ra lệnh cho một số đơn vị trò chơi thực hiện hành động.

Sau đó, các đơn vị trò chơi tự động thực hiện những hành động này. Những hành động này thường đơn giản và không yêu cầu bất kỳ kế hoạch cũng như phối hợp nào. Sau cùng, việc lập kế hoạch và phối hợp các đơn vị mới là trách nhiệm của một người chơi.

Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ

Bài luận văn tốt nghiệp "Luận Văn Tốt Nghiệp Khoa Học Máy Tính Về Game Đấu Bài 2D Với AI" của tác giả Nguyễn Khải Vy, dưới sự hướng dẫn của Thầy Vương Bá Thịnh tại Đại học Quốc gia TP.HCM, trình bày về việc phát triển một trò chơi đấu bài 2D tích hợp trí tuệ nhân tạo. Năm 2022, tại TP. Hồ Chí Minh, tác giả đã khai thác các công nghệ mới để tạo ra một sản phẩm không chỉ giải trí mà còn mang lại giá trị giáo dục và nghiên cứu. Bài viết không chỉ giúp người đọc hiểu rõ hơn về quy trình phát triển game mà còn mở ra những hướng đi mới cho việc ứng dụng AI trong lĩnh vực giải trí.

Để mở rộng thêm kiến thức của bạn về các ứng dụng trong lĩnh vực Khoa học máy tính, bạn có thể tham khảo bài viết Luận Văn Thạc Sĩ: Ứng Dụng Active Learning trong Lựa Chọn Dữ Liệu Gán Nhãn cho Bài Toán Nhận Diện Giọng Nói, nơi nghiên cứu về việc áp dụng các phương pháp học máy trong nhận diện giọng nói, hay bài viết Triển khai ứng dụng mạng neural để phát hiện xâm nhập trái phép, cung cấp cái nhìn về việc ứng dụng mạng nơ-ron trong an ninh mạng. Những tài liệu này sẽ giúp bạn có cái nhìn sâu sắc hơn về cách mà công nghệ AI và các phương pháp học máy đang được áp dụng trong các lĩnh vực khác nhau của Khoa học máy tính.