Phát Triển Game 3D Trên Android Với Unity

Khám phá cách phát triển game 3D với Unity trên nền tảng Android, từ ý tưởng đến thực hiện, giúp nâng cao kỹ năng lập trình và thiết kế.

• Tác giả: Tất Tuấn Phong
• Người hướng dẫn: TS. Trần Minh Triết
• Trường học: Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên
• Chuyên ngành: Cử Nhân CNTT
• Đề tài: Phát Triển Game 3D Với Unity Trên Môi Trường Android
• Loại tài liệu: khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2011
• Địa điểm: TP.HCM

Mục lục chi tiết

• LỜI CÁM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU
• 1.1. Giới thiệu chung
• 1.2. Sự phát triển của Android
• 1.3. Game 3D trên Android
• 1.4. Mục tiêu đề tài
• 1.5. Nội dung luận văn
• 2. CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ ENGINE UNITY
• 2.1. Sơ lược lịch sử hình thành và phát triển của Unity
• 2.2. Giải thưởng
• 2.3. Khách hàng
• 2.4. Tính năng của engine Unity
• 2.5. Các khái niệm cơ bản trong Unity
• 2.6. Material và Shader
• 2.7. Sơ nét về giao diện của Unity
• 2.7.1. Cửa sổ Scene và Hierarchy
• 2.7.2. Cửa sổ Game
• 2.7.3. Cửa sổ Project
• 2.8. Tổng quan kiến trúc engine Unity trên Android
• 2.8.1. Kiến trúc tổng quan
• 2.8.2. Chu kỳ sống của thành phần script gắn trên đối tượng game
• 3. CHƯƠNG 3: MỘT SỐ VẤN ĐỀ VÀ GIẢI PHÁP KHI XÂY DỰNG GAME VỚI ENGINE UNITY TRÊN ANDROID
• 3.1. Load mô hình 3D
• 3.2. Chuyển động mô hình nhân vật 3D
• 3.3. Thêm sự kiện vào chuyển động của nhân vật 3D
• 3.4. Tạo địa hình trong game
• 3.5. Chiếu sáng cảnh vật
• 3.6. Tạo bầu trời mây
• 3.7. Tạo hiệu ứng mặt nước
• 3.8. Đặt mô hình 3D lên địa hình
• 3.9. Vẽ lưới trên địa hình không bằng phẳng
• 3.10. Xử lý di chuyển trong bản đồ
• 3.11. Tạo hiệu ứng particle
• 3.12. Xây dựng giao diện game
• 3.13. Âm thanh trong game
• 4. CHƯƠNG 4: ỨNG DỤNG GAME PHÁT TRIỂN TRÊN UNITY
• 4.1. Giới thiệu game
• 4.2. Các qui luật chơi chính
• 4.3. Nâng cấp kỹ năng
• 4.4. Các khái niệm trong game
• 4.5. Bản đồ chiến thuật
• 4.6. Người chơi
• 4.7. Công trình
• 4.8. Bài phép thuật
• 4.9. Kiến trúc trong game
• 4.9.1. Kiến trúc tổng thể
• 4.9.2. Kiến trúc xử lý, phát sinh đối tượng
• 4.9.3. Kiến trúc nạp màn chơi
• 4.9.4. Kiến trúc quản lý sự kiện kết thúc màn chơi
• 4.9.5. Kiến trúc quản lý AI
• 5. CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN
• 5.1. Các kết quả đạt được
• 5.2. Ứng dụng game
• 5.3. Hướng phát triển
• DANH MỤC CÁC HÌNH
• TÓM TẮT KHÓA LUẬN

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Phát Triển Game 3D Trên Android Với Unity

Phát triển game 3D trên Android đang trở thành một lĩnh vực hấp dẫn, đặc biệt với sự phổ biến của các thiết bị di động thông minh. Unity là một trong những game engine mạnh mẽ nhất, cung cấp các công cụ và tài nguyên cần thiết để tạo ra những trải nghiệm game 3D sống động và hấp dẫn trên nền tảng Android. Bài viết này sẽ khám phá các khía cạnh quan trọng của việc phát triển game 3D trên Android bằng Unity, từ các khái niệm cơ bản đến các kỹ thuật nâng cao. Theo một nghiên cứu, thị trường game mobile 3D đang tăng trưởng với tốc độ chóng mặt, mở ra nhiều cơ hội cho các nhà phát triển.

1.1. Giới Thiệu Về Game Engine Unity Cho Android

Unity là một game engine đa nền tảng, cho phép các nhà phát triển tạo ra game 3D và 2D cho nhiều nền tảng khác nhau, bao gồm Android. Với giao diện trực quan và hệ thống scripting mạnh mẽ, Unity giúp đơn giản hóa quá trình phát triển game. Asset Store Unity cung cấp một kho tài nguyên phong phú, từ mô hình 3D đến các đoạn code, giúp tăng tốc độ phát triển. Unity hỗ trợ ngôn ngữ lập trình C#, cho phép các nhà phát triển tận dụng các thư viện và công cụ mạnh mẽ.

1.2. Tại Sao Chọn Unity Để Phát Triển Game 3D Android

Có nhiều lý do để chọn Unity cho việc phát triển game 3D Android. Unity cung cấp khả năng build game Unity cho Android một cách dễ dàng, với các công cụ tối ưu hóa hiệu suất cho thiết bị di động. Game engine Unity Android hỗ trợ nhiều tính năng như shader Unity Android, animation Unity Android, và UI Unity Android, giúp tạo ra những game có đồ họa đẹp mắt và trải nghiệm người dùng tốt. Ngoài ra, cộng đồng Unity lớn mạnh cung cấp nhiều tài liệu Unity Android và hỗ trợ kỹ thuật.

II. Các Thách Thức Khi Phát Triển Game 3D Trên Android Với Unity

Mặc dù Unity cung cấp nhiều công cụ mạnh mẽ, việc phát triển game 3D trên Android vẫn đối mặt với nhiều thách thức. Các thiết bị Android có cấu hình phần cứng khác nhau, đòi hỏi các nhà phát triển phải tối ưu hóa hiệu năng game 3D Android Unity để đảm bảo trải nghiệm mượt mà trên mọi thiết bị. Quản lý bộ nhớ và pin cũng là một vấn đề quan trọng, đặc biệt đối với các game có đồ họa phức tạp. Theo một báo cáo, việc tối ưu hóa performance optimization Unity Android có thể tăng đáng kể số lượng người chơi và thời gian chơi game.

2.1. Tối Ưu Hóa Hiệu Năng Game 3D Android Unity

Tối ưu hóa hiệu năng game 3D Android Unity là một yếu tố then chốt để đảm bảo trải nghiệm người dùng tốt. Các kỹ thuật tối ưu hóa bao gồm giảm số lượng đa giác trong mô hình 3D, sử dụng shader Unity Android hiệu quả, và tối ưu hóa animation Unity Android. Memory management Unity Android cũng rất quan trọng để tránh tình trạng tràn bộ nhớ. Các công cụ profiler trong Unity giúp xác định các điểm nghẽn hiệu suất và đưa ra các giải pháp tối ưu hóa.

2.2. Quản Lý Bộ Nhớ Và Pin Cho Game 3D Trên Android

Quản lý bộ nhớ và pin là một thách thức lớn khi phát triển game 3D trên Android. Các nhà phát triển cần sử dụng các kỹ thuật như texture compression, asset bundling, và object pooling để giảm thiểu việc sử dụng bộ nhớ. Battery optimization Unity Android cũng rất quan trọng để kéo dài thời gian chơi game. Việc sử dụng các công cụ analytics Unity Android giúp theo dõi hiệu suất và đưa ra các điều chỉnh phù hợp.

2.3. Vấn đề tương thích với các phiên bản Android

Một trong những thách thức lớn nhất khi phát triển game 3D trên Android là đảm bảo tính tương thích với nhiều phiên bản hệ điều hành khác nhau. Android có một hệ sinh thái phân mảnh, với nhiều phiên bản hệ điều hành khác nhau đang được sử dụng. Điều này có nghĩa là các nhà phát triển phải kiểm tra game của họ trên nhiều thiết bị và phiên bản Android khác nhau để đảm bảo rằng nó hoạt động tốt trên tất cả chúng. Các công cụ và dịch vụ kiểm tra tự động có thể giúp giảm bớt gánh nặng này, nhưng vẫn cần có kế hoạch kiểm tra kỹ lưỡng.

III. Hướng Dẫn Lập Trình Game 3D Android Cơ Bản Với Unity

Để bắt đầu lập trình game 3D Android với Unity, bạn cần nắm vững các khái niệm cơ bản và quy trình làm việc. Đầu tiên, bạn cần cài đặt Unity và làm quen với giao diện người dùng. Sau đó, bạn có thể bắt đầu tạo scene, thêm mô hình 3D, và viết script bằng C#. Hướng dẫn phát triển game 3D Android này sẽ cung cấp các bước cơ bản để bạn có thể tạo ra một game 3D đơn giản trên Android.

3.1. Cài Đặt Và Làm Quen Với Giao Diện Unity

Việc cài đặt Unity rất đơn giản, bạn chỉ cần tải xuống Unity Hub từ trang web chính thức và làm theo hướng dẫn. Sau khi cài đặt, bạn sẽ làm quen với giao diện Unity, bao gồm các cửa sổ như Scene, Game, Hierarchy, và Inspector. Cửa sổ Scene là nơi bạn xây dựng thế giới game, cửa sổ Game hiển thị game như người chơi sẽ thấy, cửa sổ Hierarchy hiển thị cấu trúc các đối tượng trong scene, và cửa sổ Inspector cho phép bạn chỉnh sửa các thuộc tính của đối tượng.

3.2. Tạo Scene Thêm Mô Hình 3D Và Viết Script C

Để tạo scene mới, bạn vào File > New Scene. Sau đó, bạn có thể thêm mô hình 3D từ Asset Store Unity hoặc tự tạo. Để viết script, bạn tạo một file C# mới và kéo thả vào đối tượng game. Scripting Unity Android cho phép bạn điều khiển hành vi của đối tượng, từ di chuyển đến tương tác với người chơi. Bạn có thể sử dụng Android Studio Unity để debug và kiểm tra game.

3.3. Sử dụng Asset Store Unity để tăng tốc độ phát triển

Asset Store Unity là một nguồn tài nguyên vô giá cho các nhà phát triển game 3D trên Android. Nó cung cấp một thư viện khổng lồ các mô hình 3D, kết cấu, âm thanh, script và các tài sản khác có thể được sử dụng để nhanh chóng tạo ra các game chất lượng cao. Sử dụng Asset Store Unity có thể giúp các nhà phát triển tiết kiệm thời gian và công sức, đồng thời cải thiện chất lượng game của họ.

IV. Tối Ưu Hóa Game 3D Android Với Các Công Cụ Của Unity

Để đảm bảo game 3D Android của bạn chạy mượt mà và hiệu quả, việc tối ưu hóa là rất quan trọng. Unity cung cấp nhiều công cụ và kỹ thuật để giúp bạn đạt được điều này. Từ việc sử dụng shader Unity Android hiệu quả đến tối ưu hóa animation Unity Android, có nhiều cách để cải thiện hiệu năng game 3D Android Unity. Việc sử dụng các công cụ analytics Unity Android cũng giúp bạn theo dõi hiệu suất và đưa ra các điều chỉnh phù hợp.

4.1. Sử Dụng Shader Unity Android Hiệu Quả

Shader là các chương trình nhỏ chạy trên GPU, chịu trách nhiệm vẽ các đối tượng trên màn hình. Sử dụng shader Unity Android hiệu quả có thể cải thiện đáng kể hiệu suất game. Các kỹ thuật bao gồm sử dụng shader đơn giản, giảm số lượng phép tính trong shader, và sử dụng shader LOD (Level of Detail) để giảm độ phức tạp của shader trên các thiết bị có cấu hình thấp.

4.2. Tối Ưu Hóa Animation Unity Android

Animation có thể tiêu tốn nhiều tài nguyên, đặc biệt là trên các thiết bị di động. Để tối ưu hóa animation Unity Android, bạn có thể sử dụng các kỹ thuật như giảm số lượng khung hình, sử dụng animation compression, và sử dụng animation culling để tắt animation của các đối tượng không hiển thị trên màn hình.

4.3. Tận dụng các công cụ Profiler của Unity

Profiler là một công cụ mạnh mẽ trong Unity cho phép các nhà phát triển xác định các điểm nghẽn hiệu suất trong game của họ. Nó cung cấp thông tin chi tiết về việc sử dụng CPU, GPU và bộ nhớ, giúp các nhà phát triển xác định các khu vực cần tối ưu hóa. Sử dụng Profiler thường xuyên trong quá trình phát triển có thể giúp đảm bảo rằng game chạy mượt mà và hiệu quả trên các thiết bị Android.

V. Kiếm Tiền Từ Game 3D Android Unity Các Phương Pháp

Sau khi phát triển game 3D Android Unity, việc kiếm tiền từ game Android Unity là một mục tiêu quan trọng. Có nhiều phương pháp monetization Unity Android khác nhau, từ quảng cáo đến mua hàng trong ứng dụng. Việc lựa chọn phương pháp phù hợp phụ thuộc vào loại game và đối tượng người chơi. Marketing game Unity Android cũng rất quan trọng để thu hút người chơi và tăng doanh thu.

5.1. Quảng Cáo Trong Game 3D Android

Quảng cáo là một phương pháp phổ biến để kiếm tiền từ game Android Unity. Bạn có thể tích hợp các mạng quảng cáo như AdMob vào game của mình và hiển thị quảng cáo cho người chơi. Tuy nhiên, cần cân nhắc kỹ lưỡng để không làm ảnh hưởng đến trải nghiệm người chơi. Các loại quảng cáo phổ biến bao gồm quảng cáo biểu ngữ, quảng cáo xen kẽ, và quảng cáo video.

5.2. Mua Hàng Trong Ứng Dụng In App Purchases

Mua hàng trong ứng dụng (IAP) là một phương pháp hiệu quả để kiếm tiền từ game Android Unity. Bạn có thể bán các vật phẩm ảo, tiền tệ trong game, hoặc các tính năng bổ sung cho người chơi. IAP cho phép người chơi tùy chỉnh trải nghiệm game của họ và hỗ trợ nhà phát triển. Tuy nhiên, cần thiết kế IAP một cách cân bằng để không làm mất tính công bằng của game.

5.3. Kết hợp nhiều phương pháp kiếm tiền

Để tối đa hóa doanh thu từ game 3D Android Unity, nhiều nhà phát triển kết hợp nhiều phương pháp kiếm tiền khác nhau. Ví dụ, họ có thể sử dụng quảng cáo để tạo doanh thu ban đầu, sau đó khuyến khích người chơi mua hàng trong ứng dụng để có trải nghiệm tốt hơn. Điều quan trọng là phải thử nghiệm và phân tích dữ liệu để tìm ra sự kết hợp phù hợp nhất cho game của bạn.

VI. Xuất Bản Và Phát Hành Game 3D Android Unity Lên Google Play

Sau khi hoàn thành phát triển game 3D Android Unity, bước cuối cùng là xuất bản game Android Unity lên Google Play Store Unity. Quá trình này bao gồm tạo APK Unity Android, cấu hình build settings Unity Android, và chuẩn bị các tài liệu marketing game Unity Android. Việc phát hành game Unity Android thành công đòi hỏi sự chuẩn bị kỹ lưỡng và tuân thủ các quy định của Google Play Store.

6.1. Tạo APK Unity Android Và Cấu Hình Build Settings

Để tạo APK Unity Android, bạn vào File > Build Settings và chọn nền tảng Android. Sau đó, bạn cần cấu hình các build settings như keystore, package name, và minimum API level. Gradle Unity Android được sử dụng để xây dựng APK. Bạn cần đảm bảo rằng APK của bạn tuân thủ các yêu cầu của Google Play Store về kích thước và phiên bản.

6.2. Chuẩn Bị Tài Liệu Marketing Game Unity Android

Marketing game Unity Android là rất quan trọng để thu hút người chơi. Bạn cần chuẩn bị các tài liệu như ảnh chụp màn hình, video trailer, mô tả game, và biểu tượng game. Các tài liệu này cần hấp dẫn và thể hiện rõ các tính năng nổi bật của game. Bạn cũng cần nghiên cứu từ khóa để tối ưu hóa trang game trên Google Play Store.

6.3. Sử dụng các công cụ Analytics Unity Android để theo dõi hiệu quả

Sau khi phát hành game, việc theo dõi hiệu quả của các chiến dịch marketing và hiệu suất của game là rất quan trọng. Analytics Unity Android cung cấp các công cụ để theo dõi số lượng người chơi, thời gian chơi, doanh thu và các chỉ số quan trọng khác. Sử dụng các công cụ này để đưa ra các quyết định sáng suốt về cách cải thiện game và các chiến dịch marketing của bạn.

Nội dung chính

Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Khóa luận tốt nghiệp cử nhân ngành Công nghệ Thông tin (chuyên ngành Tin học) của nhóm tác giả Tất Tuấn Phong và Hoàng Phương, do TS. Trần Minh Triết và thầy Trần Duy Quang hướng dẫn tại Trường Đại học Khoa học Tự nhiên – Đại học Quốc gia TP.HCM, được thực hiện trong giai đoạn từ ngày 15/08/2010 đến ngày 20/02/2011.

Bối cảnh nghiên cứu xuất phát từ sự bùng nổ của hệ điều hành di động Android từ cuối năm 2008 đến đầu năm 2011. Dữ liệu thị trường từ công ty phân tích Canalys vào quý IV năm 2010 cho thấy Android đã có bước tăng trưởng vượt bậc so với hệ điều hành Symbian, đạt thị phần 32,6% trên toàn cầu (vượt Symbian 2,9%) với 33.000 thiết bị xuất xưởng. Nhiều hãng sản xuất ghi nhận mức tăng trưởng nhanh chóng như LG (4.474%), Samsung (709%), HTC (371%); trong đó HTC và Samsung chiếm gần 45% thị phần thiết bị chạy Android. Đến giữa tháng 1/2011, các phiên bản Android 2.x đã chiếm 87,4% thị phần (riêng Android 2.3 chiếm 0,4%). Cùng thời điểm, Android Market đạt 29.293 ứng dụng, trong đó ứng dụng trò chơi (game) chiếm tỷ trọng 19%.

Song song với việc nâng cấp phần cứng (màn hình cảm ứng đa điểm, cảm biến gia tốc), nhu cầu giải trí dịch chuyển từ đồ họa 2D sang đồ họa không gian 3 chiều (3D). Tuy nhiên, việc phát triển game 3D trên môi trường di động tại thời điểm này đối mặt với nhiều rào cản về phần cứng, khả năng tương thích và sự thiếu hụt các công cụ phát triển đa nền tảng tối ưu.

Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài gồm 4 nội dung cụ thể:

1. Nghiên cứu tổng quan về nền tảng Android và Game Engine Unity (phiên bản Unity 3.0 hỗ trợ Android ra đời tháng 9/2010).
2. Khảo sát kiến trúc Unity và cách thức thiết lập ứng dụng trên môi trường Android.
3. Xác định, phân tích các vấn đề kỹ thuật phát sinh khi xây dựng game 3D trên thiết bị di động (tải mô hình, hoạt họa, chiếu sáng, địa hình, giao diện, âm thanh, hiệu ứng hạt, va chạm) và đề xuất giải pháp kỹ thuật tương ứng.
4. Thiết kế và xây dựng thử nghiệm một ứng dụng game chiến thuật 3D chơi theo lượt (turn-based strategy) chạy trên hệ điều hành Android.

Đối tượng nghiên cứu là engine Unity và các giải pháp lập trình đồ họa game 3D. Phạm vi nghiên cứu giới hạn trên hệ điều hành Android phiên bản 2.x, triển khai thử nghiệm trên thiết bị di động với cấu hình đa giác thấp và ngôn ngữ lập trình C#.

Cơ sở lý thuyết và công nghệ nền tảng

Đề tài tập trung vào việc nghiên cứu công nghệ game engine đa nền tảng và môi trường thực thi trên Android. Tác giả đã tiến hành khảo sát và so sánh bốn game engine 3D hỗ trợ Android phổ biến tại thời điểm nghiên cứu:

Game Engine	Bản quyền	Ngôn ngữ Script	Ưu điểm chính	Hạn chế ghi nhận
jPCT-AE	Miễn phí	Java	Nhỏ gọn, chuyển đổi trực tiếp từ bản jPCT	Tính năng hạn chế, ít công cụ hỗ trợ
libGDX	Mã nguồn mở	Java / C++ (NDK)	Tốc độ xử lý cao nhờ viết bằng NDK; kiểm thử trực tiếp trên desktop	Ban đầu thiết kế cho 2D; chưa hỗ trợ kiểm tra va chạm vật thể 3D
Shiva3D	Thương mại	Lua	Công cụ mạnh, đa nền tảng	Ngôn ngữ Lua ít phổ biến trong cộng đồng lập trình thời điểm đó
Unity	Miễn phí / Thương mại ($1.500 bản Pro)	C#, JavaScript, Boo	Hỗ trợ đa nền tảng (PC, Web, Mobile, Console); cộng đồng lớn; công cụ trực quan; hỗ trợ nhập nhiều định dạng 3D	Phiên bản miễn phí bị cắt giảm tính năng mạng (Network); license Android bổ sung

Unity ban đầu do Joachim Ante phát triển phần lõi từ năm 2001, chính thức thành lập công ty năm 2005. Phiên bản Unity 3.0 (phát hành tháng 9/2010) chính thức hỗ trợ xuất ứng dụng sang nền tảng Android. Năm 2009, Unity được Gamasutra xếp hạng 4 trong top 5 game engine tốt nhất thế giới (sau Unreal Engine 3, Gamebryo Engine, CryEngine 2).

Về kiến trúc nền tảng, hệ thống UnityAPI cung cấp tập hợp các lớp dẫn xuất từ cấu trúc phân cấp đối tượng. Lớp cơ sở quan trọng nhất là MonoBehaviour – mọi script muốn gắn vào một đối tượng game (GameObject) bắt buộc phải kế thừa từ lớp này. Khung kiến trúc kỹ thuật dựa trên các thành phần cốt lõi:

• GameObject: Lớp thực thể đại diện cho các đối tượng xuất hiện trong màn chơi (Scene).
• Component: Lớp cơ sở cho các thành phần hành vi, hiển thị, vật lý gắn trên GameObject.
• Transform: Quản lý tọa độ tịnh tiến (Position), góc xoay (Rotation) và tỷ lệ kích thước (Scale).
• Renderer, Material, Shader: Quản lý phương thức dựng hình bề mặt và kết cấu (Texture).
• Các lớp chức năng chuyên biệt: Camera, Light, Collider, Rigidbody, CharacterController, Animation, AudioSource, ParticleEmitter, Projector, và GUI.

Chu kỳ sống của một thành phần script kế thừa từ MonoBehaviour được quy định theo thứ tự thực thi tuần tự của các phương thức callback: Awake() (gọi khi script được nạp vào bộ nhớ) -> Start() (gọi trước khung hình đầu tiên nếu script ở trạng thái kích hoạt) -> Update() (gọi lặp lại trong mỗi khung hình để cập nhật logic) -> LateUpdate() (thực thi sau Update() trong từng khung hình) -> OnGUI() (thực thi liên tục để vẽ giao diện người dùng) -> OnDestroy() (gọi khi đối tượng bị giải phóng khỏi bộ nhớ).

Thiết kế và triển khai kỹ thuật

Do bản chất của đề tài là xây dựng hệ thống phần mềm trò chơi 3D hoàn chỉnh, nhóm tác giả đã thiết kế và giải quyết các bài toán kỹ thuật chuyên biệt trong quá trình phát triển:

1. Kỹ thuật nạp và quản lý mô hình 3D

Unity hỗ trợ nhiều định dạng (3DS, OBJ, MAX, FBX, BLEND, MA) và tự động chuyển đổi sang FBX khi nhập vào dự án. Để nạp mô hình linh hoạt trong thời gian chạy (runtime), tác giả sử dụng cơ chế đóng gói Prefab đặt trong thư mục Resources/. Khi khởi tạo, mô hình được nạp bằng hàm Resources.Load() kết hợp Instantiate(). Do mô hình nhân vật thường bao gồm cấu trúc phân cấp nhiều đối tượng con, việc áp dụng vật liệu được xử lý tự động bằng cách duyệt mảng Renderer[] thông qua phương thức GetComponentsInChildren<Renderer>() nhằm gán kết cấu Texture2D đồng bộ cho toàn bộ mô hình.

2. Xử lý chuyển động nhân vật và cơ chế phát sinh sự kiện

Khóa luận chia mô hình hoạt họa thành hai nhóm: mô hình tích hợp sẵn nhiều đoạn chuyển động trong một file và mô hình tách rời mỗi file một chuyển động. Nhóm tác giả chọn giải pháp thứ hai để dễ quản lý. Quy ước đặt tên ngoài hệ điều hành Windows được áp dụng theo định dạng [e-mail] (ví dụ: [e-mail], [e-mail]), giúp Unity tự động gộp các đoạn cắt hoạt họa (AnimationClip) vào đối tượng gốc. Quá trình chuyển tiếp chuyển động giữa các trạng thái được điều khiển thông qua phương thức animation.CrossFade() và animation.CrossFadeQueued(), thiết lập lặp lại bằng wrapMode = WrapMode.Loop.

Để xử lý logic khi một hành động kết thúc (chẳng hạn hủy nhân vật khi chuyển động chết kết thúc), hệ thống sử dụng lớp AnimationEvent gán trực tiếp vào frame cuối cùng của AnimationClip. Khi sự kiện kích hoạt, phương thức callback Die() trong lớp phụ trợ UnitDieCallback được gọi để thực thi lệnh giải phóng bộ nhớ Destroy(gameObject).

3. Xây dựng địa hình không bằng phẳng và điều khiển di chuyển

Tại thời điểm phiên bản Unity 3.0 trên Android, engine chưa hỗ trợ công cụ tạo địa hình Terrain trực tiếp trong runtime trên thiết bị di động. Nhóm tác giả đã đề xuất quy trình kỹ thuật kết hợp:

• Thiết kế địa hình ban đầu bằng công cụ Terrain của Unity trên máy tính cá nhân.
• Sử dụng script xuất mô hình địa hình sang định dạng OBJ với số lượng lưới giới hạn dưới 5.000 đa giác (polygons) nhằm bảo đảm hiệu năng dựng hình trên chip đồ họa di động.
• Dùng phần mềm đồ họa Cinema4D (công cụ BodyPaint 3D) để vẽ kết cấu bề mặt, sau đó nạp lại mô hình OBJ và texture vào thư mục tài nguyên của Unity, kích hoạt thuộc tính Generate Colliders trong cửa sổ Inspector.

Trên bề mặt địa hình gồ ghề, hệ thống xây dựng một mạng lưới ô cờ logic (Grid). Vị trí bề mặt và độ cao của các điểm lưới được xác định bằng kỹ thuật chiếu tia Physics.Raycast từ trên cao xuống để lấy giao điểm va chạm với địa hình. Thuật toán tìm đường A* (A-star) được cài đặt để tính toán lộ trình ngắn nhất giữa hai ô trên bản đồ. Trong quá trình quân lính di chuyển dọc theo lộ trình, hệ thống liên tục thực hiện Raycast để cập nhật tọa độ trục Y, bảo đảm nhân vật luôn bám sát mặt đất.

4. Kiến trúc hệ thống trò chơi

Hệ thống trò chơi được tổ chức thành 5 khối kiến trúc chính:

• Kiến trúc tổng thể: Quản lý vòng đời trò chơi, điều phối giữa các màn hình chức năng và luồng tương tác của người chơi.
• Kiến trúc xử lý và phát sinh đối tượng: Quản lý việc nạp tài nguyên từ Prefab, thiết lập thông số ban đầu và quản lý danh sách quân lính của hai phe.
• Kiến trúc nạp màn chơi: Phân tách dữ liệu màn chơi ra khỏi mã nguồn bằng cách lưu trữ thông tin bản đồ, vị trí công trình và loại quân trong các tập tin XML. Trò chơi đọc tập tin XML này tại thời điểm bắt đầu màn chơi để dựng khung cảnh tương ứng.
• Kiến trúc quản lý sự kiện kết thúc: Lắng nghe và đánh giá các điều kiện thắng/thua (tiêu diệt toàn bộ quân địch hoặc chiếm giữ công trình chính) để chuyển đổi trạng thái màn chơi.
• Kiến trúc quản lý trí tuệ nhân tạo (AI): Cung cấp logic tự động cho máy, xác định vùng di chuyển, đánh giá mức độ đe dọa, ra quyết định tấn công hoặc phòng thủ theo lượt.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Mở đầu

Chương này phân tích tổng quan sự hình thành và phát triển của hệ điều hành Android từ tháng 10/2008 đến đầu năm 2011. Tác giả dẫn chứng báo cáo quý IV/2010 của Canalys về sự tăng trưởng thị phần thiết bị di động của các hãng Samsung, LG, HTC, Acer và thống kê tỷ lệ phiên bản Android trên Android Developer (hệ điều hành 2.x chiếm 87,4%). Nội dung tiếp theo phân tích sự chuyển dịch từ game 2D sang game 3D dựa trên khả năng phần cứng mới, điểm qua các tựa game 3D tiêu biểu trên Android như Hero of Sparta, Asphalt 5, Real Football 2011, Brothers in Arms 2. Tác giả tiến hành khảo sát và đánh giá 4 game engine 3D (jPCT-AE, libGDX, Shiva3D, Unity), từ đó xác lập mục tiêu, phương pháp và kế hoạch thực hiện đề tài gồm 8 mốc thời gian từ tháng 08/2010 đến tháng 02/2011.

Chương 2: Tổng quan về engine Unity

Chương 2 trình bày chi tiết về lịch sử hình thành engine Unity từ năm 2001 bởi Joachim Ante, các mốc phát hành phiên bản và các giải thưởng học thuật/công nghệ (Best Use of Mac OS X Graphics tại Apple WWDC 2006, Top 5 Game Companies năm 2009 của Gamasutra, Technology Innovation Award của Wall Street Journal năm 2010). Tác giả làm rõ các tính năng hỗ trợ đa nền tảng, hệ thống Unity Asset Server hoạt động trên nền hệ quản trị cơ sở dữ liệu PostgreSQL (chi phí 499 USD).

Chương này giải thích chi tiết 6 khái niệm cốt lõi: Asset, Scene, GameObject, Component, Script (tập trung vào ngôn ngữ C#), Prefab, cùng mối quan hệ giữa Material và Shader. Phần giao diện làm việc được phân tích qua 5 cửa sổ chức năng: Scene, Hierarchy, Inspector, Game và Project, cùng 4 công cụ thao tác qua phím tắt Q (Hand tool), W (Translate), E (Rotate), R (Scale). Phần cuối chương khái quát kiến trúc UnityAPI và chu kỳ sống của các hàm điều khiển script (Awake, Start, Update, LateUpdate, OnGUI, OnDestroy).

Chương 3: Một số vấn đề và giải pháp khi xây dựng game với engine Unity trên Android

Chương 3 là phần trọng tâm về kỹ thuật lập trình, đưa ra bài toán thực tế và giải pháp giải quyết cho 12 vấn đề:

1. Nạp mô hình 3D: Kỹ thuật nạp tự động qua Resources.Load() và gán kết cấu đa cấp bằng GetComponentsInChildren<Renderer>().
2. Chuyển động mô hình nhân vật 3D: Cơ chế quản lý AnimationClip, quy tắc đặt tên @ để gộp chuyển động từ Windows, điều khiển chuyển động bằng CrossFade(), CrossFadeQueued().
3. Thêm sự kiện vào chuyển động: Ứng dụng AnimationEvent vào frame cuối để kích hoạt phương thức hủy đối tượng Destroy().
4. Tạo địa hình trong game: Quy trình giải quyết hạn chế không hỗ trợ Terrain runtime trên Android bằng cách xuất file OBJ dưới 5.000 đa giác từ Unity PC, tô texture trên Cinema4D và nạp lại với Generate Colliders.
5. Chiếu sáng cảnh vật: Bố trí hệ thống chiếu sáng qua thành phần Light.
6. Tạo bầu trời mây: Xây dựng không gian vòm trời bằng kỹ thuật Skybox.
7. Tạo hiệu ứng mặt nước: Áp dụng Water Shader và thiết lập phản chiếu.
8. Đặt mô hình 3D lên địa hình: Sử dụng tia chiếu Raycast để xác định tọa độ tiếp xúc mặt đất.
9. Vẽ lưới trên địa hình không bằng phẳng: Thuật toán tạo lưới bám theo cao độ địa hình phục vụ di chuyển chiến thuật.
10. Xử lý di chuyển trong bản đồ: Kết hợp thuật toán tìm đường ngắn nhất A* và kỹ thuật Raycast bắt cao độ khi nhân vật di chuyển giữa các ô.
11. Tạo hiệu ứng hạt: Sử dụng Ellipsoid Particle Emitter và hiệu chỉnh các thông số trong Particle System để tạo hiệu ứng kỹ năng.
12. Xây dựng giao diện và âm thanh: Thiết lập giao diện tương tác bằng lớp GUI, GUIStyle trong sự kiện OnGUI() và quản lý âm thanh qua thành phần AudioSource.

Chương 4: Ứng dụng game phát triển trên Unity

Chương 4 giới thiệu sản phẩm phần mềm thử nghiệm được nhóm xây dựng dựa trên phong cách lối chơi của tựa game Fantasy War. Đây là thể loại chiến thuật chơi theo lượt trên nền 3D. Các quy luật chơi bao gồm:

• Bản đồ chiến thuật dạng lưới phân chia các khu vực di chuyển của quân lính.
• Hệ thống đơn vị lính với các thuộc tính tấn công, phòng thủ, phạm vi di chuyển và cây nâng cấp kỹ năng.
• Hệ thống công trình cho phép người chơi chiếm giữ để sản sinh tài nguyên và mua lính mới.
• Hệ thống bài phép thuật (Card/Spell) có thể kéo thả trực tiếp lên đơn vị lính để hỗ trợ tác chiến.
• Chi tiết hóa 5 phân hệ kiến trúc: kiến trúc tổng thể, cơ chế phát sinh đối tượng runtime, nạp cấu hình màn chơi từ tập tin XML, quản lý sự kiện phân định kết thúc màn chơi, và bộ điều khiển trí tuệ nhân tạo (AI) cho đối thủ máy.

Chương 5: Kết luận và hướng phát triển

Chương cuối tóm tắt toàn bộ khối lượng công việc đã hoàn thành: nắm vững kiến trúc Unity trên Android, xây dựng quy trình giải quyết các giới hạn kỹ thuật đồ họa trên thiết bị di động thời kỳ đầu, và hoàn thiện một game 3D turn-based chạy thử nghiệm ổn định trên thiết bị Android. Hướng phát triển được nhóm xác định gồm: nâng cấp đồ họa, mở rộng tính năng chơi mạng (multiplayer) và phát triển thuật toán AI phức tạp hơn.

Kết quả và đóng góp

Khóa luận đạt được các kết quả cụ thể về mặt nghiên cứu công nghệ và xây dựng sản phẩm:

• Hệ thống hóa quy trình công nghệ: Khảo sát, phân tích và hệ thống hóa toàn bộ chu trình phát triển game 3D từ công đoạn chuẩn bị tài nguyên 3D (3DS Max, Cinema4D) đến công đoạn tích hợp, xử lý kịch bản trên Unity và đóng gói cài đặt cho hệ điều hành Android.
• Giải pháp xử lý các giới hạn kỹ thuật phần cứng di động:
  • Đề xuất quy trình chuyển đổi địa hình: Thiết kế trên Unity -> Xuất OBJ -> Tối ưu đa giác dưới 5.000 polygons -> Xử lý BodyPaint trên Cinema4D -> Nhúng lại Unity với Generate Colliders.
  • Quy chuẩn hóa quy tắc nhập hoạt họa rời bằng cú pháp [e-mail].
  • Ứng dụng thành công kỹ thuật Physics.Raycast kết hợp thuật toán tìm đường A* trên bản đồ lưới không bằng phẳng.
• Sản phẩm ứng dụng thử nghiệm: Xây dựng hoàn chỉnh trò chơi chiến thuật 3D chơi theo lượt mang phong cách Fantasy War trên Android, tích hợp đầy đủ hệ thống bản đồ địa hình, hoạt họa nhân vật (chạy, tấn công, chịu sát thương, chết), hệ thống công trình, bài phép thuật, cấu hình màn chơi qua XML và AI máy.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Dựa trên nội dung văn bản khóa luận, một số hạn chế kỹ thuật và hướng mở được ghi nhận:

• Hạn chế:
  • Tính năng tạo địa hình trực tiếp trong lúc thực thi (runtime) chưa thể thực hiện độc lập trên Android do hạn chế của phiên bản Unity 3.0 lúc bấy giờ, bắt buộc phải dùng công cụ trung gian bên ngoài.
  • Số lượng đa giác của địa hình phải khống chế ở mức thấp (dưới 5.000 đa giác) để tránh sụt giảm khung hình trên các thiết bị di động đơn nhân năm 2010–2011.
  • Phiên bản Unity Free bị giới hạn các tính năng mạng cao cấp; hệ thống mạng nhiều người chơi (multiplayer) chưa được tích hợp trong sản phẩm thử nghiệm.
• Hướng nghiên cứu tiếp:
  • Nâng cấp thuật toán trí tuệ nhân tạo (AI) cho đối thủ máy để tạo ra các chiến thuật phong phú hơn.
  • Nghiên cứu cơ chế kết nối mạng để hỗ trợ chế độ thi đấu nhiều người chơi.
  • Tối ưu hóa hiệu năng dựng hình và nâng cao chi tiết đồ họa nhằm thích ứng với các thế hệ vi xử lý di động mới hơn.

Giá trị tham khảo

Báo cáo khóa luận là tài liệu tham khảo kỹ thuật hữu ích đối với:

• Sinh viên chuyên ngành Công nghệ Thông tin, Kỹ thuật Phần mềm và Khoa học Máy tính đang thực hiện các đồ án nghiên cứu về phát triển ứng dụng di động hoặc lập trình trò chơi điện tử.
• Các nhà phát triển game muốn tìm hiểu về kiến trúc nền tảng của Unity, chu kỳ sống của script, phương pháp tối ưu hóa tài nguyên 3D (mesh, animation, texture) trên môi trường di động có giới hạn phần cứng.
• Phần có giá trị tham khảo ứng dụng cao nhất là Chương 3 và Chương 4, cung cấp các giải pháp xử lý va chạm, kỹ thuật chiếu tia Raycast xác định cao độ, thuật toán tìm đường A* trên lưới địa hình và mô hình kiến trúc phân tách dữ liệu màn chơi bằng tập tin cấu hình XML.

Câu hỏi thường gặp

1. Vì sao nhóm tác giả không sử dụng công cụ tạo địa hình (Terrain) runtime tích hợp sẵn của Unity trên hệ điều hành Android? Tại thời điểm năm 2010–2011, phiên bản Unity 3.0 chưa hỗ trợ việc khởi tạo và kết xuất đối tượng Terrain trực tiếp trong thời gian chạy trên nền tảng Android. Do đó, nhóm phải tạo địa hình trước trên PC, xuất sang file OBJ với số lượng đa giác dưới 5.000, xử lý bề mặt trên Cinema4D rồi mới nạp lại vào dự án.

2. Làm thế nào để gộp nhiều tệp hoạt họa (animation) riêng lẻ vào cùng một mô hình nhân vật trong Unity? Tác giả áp dụng quy tắc đặt tên file từ bên ngoài hệ điều hành Windows: chọn một file mô hình làm mô hình chính, các file hoạt họa còn lại được đặt tên theo cú pháp [TênMôHìnhChính]@[TênHoạtHọa].fbx. Khi import vào dự án, Unity tự động trích xuất các chuyển động thành các AnimationClip độc lập gắn vào mô hình chính.

3. Làm cách nào để gắn kết cấu (texture) đồng bộ lên mô hình nhân vật gồm nhiều đối tượng con bên trong? Trong mã nguồn C#, tác giả sử dụng phương thức GetComponentsInChildren<Renderer>() trên đối tượng cha để lấy toàn bộ danh sách các thành phần Renderer của các đối tượng con, sau đó duyệt vòng lặp để gán tệp Texture2D (được nạp từ thư mục Resources/) vào thuộc tính material.mainTexture của từng thành phần.

4. Cơ chế nào được sử dụng để phát hiện việc hoàn thành chuyển động của nhân vật nhằm giải phóng đối tượng? Unity không tự phát sinh sự kiện khi chuyển động kết thúc. Tác giả đã dùng lớp AnimationEvent chèn một sự kiện vào khung hình (frame) cuối cùng của AnimationClip (ví dụ hành động chết). Sự kiện này liên kết với phương thức Die() trong một script phụ trợ (UnitDieCallback) để kích hoạt hàm Destroy(gameObject).

5. Lộ trình di chuyển của quân lính trên bản đồ được tính toán và bám sát địa hình bằng cách nào? Hệ thống sử dụng thuật toán A* để xác định danh sách các ô di chuyển ngắn nhất trên bản đồ lưới chiến thuật. Trong suốt quá trình tịnh tiến giữa các điểm mốc, hệ thống liên tục chiếu tia Physics.Raycast vuông góc xuống mặt đất để lấy tọa độ va chạm của bề mặt địa hình, từ đó cập nhật độ cao trục Y giúp nhân vật di chuyển bám sát mặt đất không bằng phẳng.

Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của sinh viên Tất Tuấn Phong và Hoàng Phương đã nghiên cứu hệ thống hóa kiến trúc engine Unity và quy trình xây dựng game 3D trên hệ điều hành di động Android giai đoạn 2010–2011. Đề tài đã giải quyết thành công các bài toán kỹ thuật thực tế về tối ưu hóa mô hình đa giác thấp, nạp tài nguyên runtime, điều khiển hoạt họa, xử lý va chạm và tìm đường trên địa hình gồ ghề. Sản phẩm thử nghiệm là một game chiến thuật 3D chơi theo lượt hoàn chỉnh, minh chứng tính khả thi của việc ứng dụng công nghệ đồ họa 3D hiện đại lên nền tảng thiết bị di động.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1 trình bày sự phát triển của Android, sự ra đời các thiết bị di động dòng Android, giới thiệu một số game engine điển hình. Phần cuối sẽ trình bày về mục tiêu và ý nghĩa của đề tài. Giới thiệu chung 1. Sự phát triển của Android Vào tháng 10/2008 hệ điều hành Android đã xuất hiện lần đầu tiên trên di động.

Trong suốt năm 2009 thì điện thoại chạy hệ điều hành Android chỉ đếm được trên đầu ngón tay. Nhưng thật sự đáng kinh ngạc khi trong năm 2010 thì hàng trăm thiết bị sử dụng nền tảng Android đã xuất hiện rầm rộ, từ các hãng tên tuổi lớn cho đến các điện thoại vô danh ở Trung Quốc. Các phiên bản mới liên tục được cập nhật, nhờ vậy mà các nhà phát triển tự do xây dựng các ứng dụng trên hệ điều hành mở là điểm làm cho Android phát triển nhanh chóng. Lôi kéo đầy đủ các tên tuổi lớn như Samsung, LG, Sony Ericsson, HTC, Motorola.

trong đó, tất cả đều coi Android là nền tảng chính cho thấy Google rất khôn khéo. Và cũng chính Android đã giúp Motorola thoát khỏi giai đoạn khủng hoảng. Android đã trở thành hệ điều hành hàng đầu và rất phổ biến trên thế giới hiện nay. Rất nhiều hãng sản xuất đã cho ra đời nhiều mẫu máy cũng như chủng loại sử dụng hệ điều hành Android từ phổ thông cho đến siêu cấp.

1 (a) T-Mobile G1 (HTC Dream) (b) Motorola-DROID (Nguồn: http://www.com) (Nguồn:http://www.com/) (c) Orange San Francisco Android (d) Samsung Galaxy S (Nguồn: http://www.com/) (Nguồn: http://www.com/vn) (e) Sony Ericsson Xperia™ X1 (f) Galaxy Tab dùng Android (Nguồn: http://www.com/) (Nguồn: http://www.1 Một số hình ảnh điện thoại chạy hệ điều hành Android 2 Canalys, một công ty phân tích thị trường lớn tại Mỹ mới đây đã đưa ra những báo cáo chứng minh hệ điều hành Android đã vượt xa Symbian trên thị trường điện thoại di động thông minh: Hình 1.2 Bảng thống kê tình hình tiêu thụ điện thoại của các hãng (Nguồn: http://www.com/) Những chiếc điện thoại thông minh sử dụng hệ điều hành Android đã vượt qua mặt Nokia và Apple để dẫn đầu thị trường điện thoại thông minh thế giới. Dựa theo các số liệu phân tích thị trường của năm 2009 và năm 2010, công ty chuyên phân tích thi trường Canalys đã đưa ra báo cáo tình hình tăng trưởng của những hệ điều hành dành cho điện thoại trong quý IV năm 2010. Báo cáo trên cho thấy, trong năm vừa qua, ở Quý IV, những chiếc điện thoại sử dụng nền tảng Android được người mua nhiều hơn so với số lượng bán ra của các dòng máy Symbian, với 33.000 chiếc điện thoại Android được xuất xưởng. Bên cạnh đó, hệ điều hành Android đã chiếm tới 32,6% người dùng trên toàn thế giới, nhiều hơn 2,9% so với hệ điều hành Symbian.

3 Báo cáo trên cũng chỉ rõ nhiều hãng sản xuất điện thoại đã tăng thị phần điện thoại thông minh nhanh chóng như LG, Samsung, Acer và HTC với mức tăng trưởng lần lượt là 4.474%, 709% and 371% so với cùng kỳ năm trước. Trong đó 2 hãng là HTC và Samsung đã chiếm gần 45% thị trường điện thoại sử dụng hệ điều hành Android. Đây là một sự kiện quan trọng của thị trường di động bởi hơn 10 năm trở lại đây, chưa hề có bất kỳ hệ điều hành nào có thể vượt mặt được hệ điều hành Symbian của Nokia. Điều đáng nói, tốc độ tăng trưởng của Android diễn ra rất nhanh và vẫn chưa hề có dấu hiệu giảm lại.3 Thống kê tình hình các phiên bản Android (Nguồn: http://developer.com/) Theo bản phân tích đánh giá tình hình các phiên bản hệ điều hành Android tính đến giữa tháng 1/2011 cho thấy, phiên bản mới nhất của hệ điều hành này là Android 2.3 đã có mặt trong bản phân tích với 0,4%.

4 Như vậy là tính đến đầu năm 2011, tất cả phiên bản của hệ điều hành Android 2.x đã chiếm đến 87,4%, tăng thêm 4,4% so với đầu tháng 12/2010. Theo dự đoán trong tháng đầu năm mới này, hệ điều hành Android 2.1 sẽ có mức giảm nửa trong khi cả 2 phiên bản Android 2.3 sẽ có thêm mức tăng nhưng sẽ không cao như báo cáo của tháng này. Thống kê mới nhất thì số lượng ứng dụng và game trên Android Market đã đạt tới con số 29.293 và game chiếm 19.4 Số liệu thống kê các ứng dụng mới được xuất bản theo tháng (bao gồm ứng dụng game) (Nguồn: http://www.5 Số liệu thống kê tỷ lệ giữa ứng dụng và game (Nguồn: http://www. Game 3D trên Android Thị trường game đã sôi nổi từ nhiều năm nay.

Trong thời gian gần đây, với sự hỗ trợ của những công nghệ tiên tiến, thế giới game 3D đã thật hơn và diễn tả được khá đầy đủ những gì tồn tại của cuộc sống thật. Việc ứng dụng các cấu hình phần cứng dựng sẵn là xu hướng chung khi phát triển game mobile. Từ ứng dụng màn cảm ứng đa điểm cho tới hệ cảm biến hành vi giúp xoay ngang, xoay dọc để điều khiển nhân vật trong game đã trở thành mặc định trong các tựa game 3D cao cấp. Năm 2010 kết thúc đánh dấu một nấc thang vượt bậc của các tựa game di động cùng sự bùng nổ của các nền tảng tiên tiến.

Và chắc chắn, trong năm 2011 này hứa hẹn sẽ là thời khắc cao trào của sự cạnh tranh, phát triển và người dùng sẽ được chứng kiến một thời kỳ sôi động chưa từng thấy của những tựa game, cỗ máy di động đỉnh cao. Một vài game 3D tiêu biểu trên Android: 6 (a) Game Hero of Sparta (b) Game đua xe Asphalt5 (Nguồn: http://www.com/) (Nguồn: http://tinhte.vn/) (c) Real Football 2011 v3.2 (d) Brother in Arm 2 (Nguồn: http://www.com/forum/) (Nguồn: http://www.6 Một số hình ảnh về game 3D trên Android Hiện nay, có rất nhiều engine hỗ trợ làm game 3D trên Android. Do đó chúng em cần tìm được một game engine đủ tốt để có thể xây dựng game. Tiêu chí khảo sát của chúng em đó là engine đó phải render nhanh và nhiều mô hình cùng lúc trên màn hình, có thể làm mô hình nhân vật chuyển động, hỗ trợ va chạm giữa các vật thể, hỗ trợ hiệu ứng particle tốt.

Sau đây là một số game engine 3D cho Android:  jPCT-AE: jPCT-AE là một bản port từ engine jPCT sang cho Android. Đây là một engine 3D miễn phí, nhỏ gọn, tính năng tương đối ít.  libGDX: là thư viện được viết chủ yếu bằng NDK (công cụ cho phép gọi thực thi code C/C++ từ Java) nên cho tốc độ xử lý nhanh. Một ưu điểm của engine này là nó cho phép chúng ta viết game và test hoàn toàn ngay trên nền desktop.

Tuy nhiên, 7 lidGDX được phát triển lúc đầu chủ yếu dành cho nền 2D nên cho đến thời điểm này thư viện này vẫn chưa hỗ trợ kiểm tra va chạm giữa các vật thể trên nền 3D.  Shiva3D: là một engine thương mại khá mạnh. Shiva dùng ngôn ngữ Lua để viết script trong game, một ngôn ngữ ít người biết đến.  Unity: là một trong những game engine khá phổ biến hiện nay, có khả năng phát triển trò chơi đa nền, trình biên tập có thể chạy trên Windows và Mac OS, và có thể xuất ra game cho Windows, Mac, iOS, Android, Wii, Web, Xbox 360, PlayStation 3.

Unity tạo ra được nhiều loại game 3D đa dạng, hỗ trợ import rất nhiều mô hình định dạng khác nhau, hỗ trợ tạo mô hình trực tiếp. Lượng tài liệu hướng dẫn nhiều, cộng đồng lớn với diễn đàn riêng. Unity có 2 phiên bản là Unity Pro có tính phí và Unity Free để người dùng dễ dàng lựa chọn, vì vậy mà Unity không chỉ dành cho một công ty lớn chuyên ngiệp, mà kể cả giới làm game không chuyên cũng có thể sử dụng được một cách dễ dàng. Bởi các tính năng tuyệt vời và phổ biến của Unity, nên trong luận văn này nhóm chúng em được giao nhiệm vụ tìm hiểu.

Mục tiêu đề tài Đề tài này thuộc hướng tìm hiểu công nghệ từ đó xây dựng ứng dụng. Mục tiêu của đề tài là tìm hiểu engine Unity và sử dụng Unity xây dựng thử nghiệm game 3D thể loại chơi theo lượt (turn-base) chạy trên môi trường Android cho thiết bị di động. Để thực hiện được được điều này nội dung của luận văn bao gồm:  Giới thiệu tổng quan về Android.  Tìm hiểu tổng quan về kiến trúc của Unity và cách tạo lập các ứng dụng trong Unity.

 Tìm hiểu các vấn đề như load mô hình vào game, làm nhân vật chuyển động, cách tạo địa hình, giao diện, âm thanh và các hiệu ứng particle… để rồi từ đó đưa ra giải pháp.  Xây dựng và phát triển ứng dụng game thể loại chơi theo lượt bằng Unity. Nội dung luận văn Luận văn bao gồm 5 chương: Chương 1: Giới thiệu tổng quan về sự phát triển của Android các thiết bị di động trên môi trường Android, game 3D trên Android. Chương 2: Giới thiệu tổng quan về Unity, trình bày các khái niệm cơ bản, các tính năng nổi bật, giao diện, đặc biệt là tổng quan về kiến trúc của Engine Unity do chúng em xác định.

Chương 3: Trình bày các vấn đề và giải pháp khi xây dựng ứng dụng game 3D trên Unity cho Android. Chương 4: Trình bày một số đặc trưng chính của ứng dụng game xây dựng và kiến trúc trong game. Chương 5: Kết luận và hướng phát triển. 9 Chương 2 Tổng quan về engine Unity  Nội dung chương này giới thiệu chung về engine Unity và nêu lên các khái niệm cơ bản trong Unity, đặc biệt trong chương này còn trình bày kiến trúc tổng quan của Unity mà nhóm đã xác định được từ những thành phần mà Unity cung cấp.

Unity là gì? Đã qua rồi thời kỳ làm game trên nền Flash căn bản và buồn chán với những chuyển động thật cứng nhắc. Unity 3D mang lại sức mạnh kỳ diệu cho nhân vật mà chúng ta muốn thể hiện sống động hơn trong không gian 3 chiều đầy huyền ảo. Công nghệ cao này tạo ra một bước đột phá mới về sự khác biệt trong công nghệ làm game 3D hiện nay, mang đến cho người chơi 1 cảm giác rất khác lạ và hào hứng trong từng chuyển động, tương lai công nghệ này được áp dụng vào game Việt Nam sẽ mở ra một trang mới trong thế giới game 3D huyền ảo. Unity 3D được dùng để làm video game 3D, hoặc những nội dung có tính tương tác như thể hiện kiến trúc, hoạt hình 3D thời gian thực.

Unity hao hao với Director, Blender game engine, Virtools hay Torque Game Builder trong khía cạnh dùng môi trường đồ họa tích hợp ở quá trình phát triển game là chính. Unity là một trong những engine được giới làm game không chuyên cực kỳ ưa chuộng bởi khả năng tuyệt vời của nó là phát triển trò chơi đa nền.