Đồ án HCMUTE: Xây dựng ứng dụng trò chơi chạy trạm với Vuforia

Khám phá đồ án HCMUTE xây dựng ứng dụng trò chơi chạy trạm sử dụng Vuforia, kết hợp công nghệ thực tế tăng cường và giải trí hấp dẫn.

• Tác giả: Văn Quốc Uy
• Người hướng dẫn: ThS. Lương Vĩ Minh
• Trường học: Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Công Nghệ Thông Tin
• Đề tài: Xây Dựng Ứng Dụng Trò Chơi Chạy Trạm Có Sử Dụng Vuforia
• Loại tài liệu: đồ án tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2020
• Địa điểm: Thành phố Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• LỜI MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Lý do chọn đề tài
• 1.2. Tại sao lại chọn đề tài là trò chơi chạy trạm?
• 1.3. Giới thiệu trò chơi chạy trạm
• 1.4. Giải mật thư trong trò chơi chạy trạm
• 1.5. Tại sao lại cần ứng dụng về trò chơi chạy trạm?
• 1.6. Mục tiêu đề tài
• 1.7. Bố cục của báo cáo
• 2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
• 2.1. Giới thiệu Vuforia
• 2.2. Giới thiệu MEAN Stack. Kiến trúc làm việc của MEAN Stack
• 2.3. Lợi ích của MEAN Stack
• 2.4. Giới thiệu Node. Ưu điểm và lý do sử dụng Node
• 2.5. Giới thiệu Angular. Ưu điểm và lý do sử dụng Angular
• 2.6. Giới thiệu MongoDB. Ưu điểm và lý do sử dụng MongoDB
• 2.7. Giới thiệu Express. Ưu điểm và lý do sử dụng Express
• 2.8. Giới thiệu Strapi. Các tính năng nổi bật của Strapi. Ưu điểm và lý do sử dụng Strapi
• 2.9. Giới thiệu PWA. Các khái niệm cơ bản của PWA. Ưu điểm và lý do sử dụng PWA
• 3. CHƯƠNG 3: PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG
• 3.1. Phân tích hệ thống
• 3.2. Đặc tả hệ thống
• 3.3. Yêu cầu đặt ra
• 3.4. Thiết kế hệ thống
• 3.5. Kiến trúc tổng quan hệ thống. Sơ đồ phân rã chức năng
• 3.6. Thiết kế cơ sở dữ liệu
• 3.7. Thiết kế giao diện
• 3.8. Môi trường phát triển ứng dụng. Môi trường triển khai ứng dụng
• 4. CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN
• 4.1. Những vấn đề gặp phải trong khi nghiên cứu và xây dựng ứng dụng
• 4.2. Hướng phát triển
• Tài liệu tham khảo

Tóm tắt

I. Ứng dụng thực tế tại HCMUTE

Đề tài tốt nghiệp "Xây dựng ứng dụng trò chơi chạy trạm sử dụng Vuforia" tại Học viện Công nghệ thông tin HCMUTE minh họa rõ nét ứng dụng thực tiễn của công nghệ thực tế tăng cường (AR) trong giáo dục và giải trí. Sinh viên Văn Quốc Uy (MSSV: 16110260) đã phát triển một ứng dụng di động hỗ trợ tổ chức và quản lý trò chơi chạy trạm, tích hợp công nghệ Vuforia để tạo trải nghiệm tương tác hấp dẫn. Nghiên cứu này đóng góp vào lĩnh vực phát triển ứng dụng mobile HCMUTE, đặc biệt là trong giải pháp thực tế tăng cường cho hoạt động team building.

1.1 Phát triển ứng dụng Vuforia HCMUTE

Việc sử dụng Vuforia engine trong dự án này cho phép tích hợp các yếu tố AR vào trò chơi chạy trạm. Phát triển game AR trên Vuforia giúp tăng cường sự tương tác và hứng thú của người chơi. Ứng dụng cho phép người chơi tương tác với môi trường thực tế thông qua thiết bị di động. Ứng dụng Vuforia cho Android và ứng dụng Vuforia cho iOS được cân nhắc để đảm bảo khả năng tương thích rộng rãi. Quá trình lập trình Vuforia đòi hỏi kỹ năng lập trình và hiểu biết sâu sắc về công nghệ AR. Case study ứng dụng Vuforia HCMUTE này cung cấp một ví dụ cụ thể về cách ứng dụng công nghệ AR trong một ứng dụng thực tế. Tối ưu hóa hiệu suất ứng dụng AR cũng là một phần quan trọng trong quá trình phát triển. Đánh giá hiệu quả ứng dụng Vuforia sau khi triển khai là cần thiết để xác định những điểm mạnh, điểm yếu của hệ thống.

1.2 Trò chơi chạy trạm thực tế tăng cường tổng cục

Đề tài tập trung vào việc xây dựng một trò chơi chạy trạm thực tế tăng cường sử dụng ứng dụng trò chơi chạy trạm AR. Đây là một ứng dụng thực tế tăng cường trong game, biến trò chơi truyền thống trở nên sống động và hấp dẫn hơn. Việc thiết kế các thử thách trạm trong ứng dụng đòi hỏi sự sáng tạo và phù hợp với đối tượng người chơi. Game thực tế tăng cường trên Android và game thực tế tăng cường trên iOS là mục tiêu hướng đến của dự án, tạo trải nghiệm đa nền tảng. Ứng dụng có tiềm năng lớn trong lĩnh vực thực tế tăng cường trong giáo dục, mang lại trải nghiệm học tập tương tác và thú vị. Ứng dụng di động thực tế tăng cường tổng cục có thể được mở rộng để phục vụ nhiều mục đích khác nhau ngoài trò chơi chạy trạm. Phân tích hiệu suất ứng dụng AR là một bước quan trọng để đánh giá hiệu quả của hệ thống.

II. Thiết kế game chạy trạm

Phần thiết kế tập trung vào việc tạo ra một trò chơi chạy trạm hấp dẫn và dễ sử dụng. Thiết kế game chạy trạm này kết hợp giữa yếu tố thực tế và ảo, tạo nên trải nghiệm độc đáo. Phương pháp lập trình Vuforia được sử dụng để tích hợp các tính năng AR vào trò chơi. Tối ưu hóa ứng dụng Vuforia nhằm đảm bảo hiệu suất hoạt động mượt mà trên các thiết bị di động. Bố cục giao diện người dùng được thiết kế đơn giản và trực quan, dễ dàng sử dụng cho mọi đối tượng người chơi. Chức năng quản lý người dùng được tích hợp trong ứng dụng. Lộ trình trò chơi được thiết kế hợp lý và logic, đảm bảo tính thú vị và khả năng hoàn thành của người chơi.

2.1 Phát triển game mobile HCMUTE

Dự án tập trung vào phát triển game mobile tại HCMUTE, sử dụng công nghệ hiện đại để tạo ra một sản phẩm chất lượng cao. Ứng dụng Vuforia cho Android và Ứng dụng Vuforia cho iOS được xem xét để đảm bảo tính khả dụng trên nhiều nền tảng. Lập trình Vuforia được thực hiện bài bản, đảm bảo tính ổn định và hiệu quả của ứng dụng. Kiến trúc hệ thống được thiết kế khoa học, hỗ trợ việc mở rộng và cập nhật các tính năng trong tương lai. Quản lý dữ liệu được chú trọng để đảm bảo tính chính xác và bảo mật thông tin. Bài tập lớn thực tế ảo này cho thấy khả năng ứng dụng công nghệ hiện đại vào việc tạo ra các trò chơi tương tác.

2.2 Cơ sở dữ liệu và kiến trúc hệ thống

Việc lựa chọn cơ sở dữ liệu thích hợp là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến hiệu suất của ứng dụng. Kiến trúc hệ thống được thiết kế sao cho dễ dàng mở rộng và bảo trì. Sơ đồ phân rã chức năng minh họa rõ ràng các mô-đun và chức năng của ứng dụng. Thiết kế giao diện người dùng được ưu tiên, đảm bảo sự thân thiện và dễ sử dụng. Môi trường phát triển ứng dụng được lựa chọn phù hợp với công nghệ sử dụng. Môi trường triển khai ứng dụng được tối ưu hóa để đảm bảo hiệu suất hoạt động tốt nhất. Phân tích hiệu suất ứng dụng AR được tiến hành để đánh giá hiệu quả của hệ thống.

III. Nghiên cứu và đánh giá

Nghiên cứu tập trung vào nghiên cứu ứng dụng Vuforia, bao gồm việc tìm hiểu và đánh giá hiệu quả ứng dụng Vuforia. Việc thử nghiệm ứng dụng thực tế ảo giúp đánh giá tính khả thi và hiệu quả của giải pháp. Thực nghiệm ứng dụng thực tế ảo cung cấp dữ liệu để cải thiện chất lượng ứng dụng. Giải pháp thực tế tăng cường này được đánh giá dựa trên các tiêu chí về hiệu suất, tính dễ sử dụng và trải nghiệm người dùng. Phân tích hiệu suất ứng dụng AR cho phép đưa ra các biện pháp tối ưu hóa hệ thống.

3.1 Đánh giá hiệu quả ứng dụng Vuforia

Sau khi hoàn thành, cần thực hiện đánh giá hiệu quả ứng dụng Vuforia. Việc đánh giá hiệu suất ứng dụng AR là cần thiết để đảm bảo hệ thống hoạt động ổn định và hiệu quả. Các chỉ số đo lường hiệu suất cần được xác định rõ ràng. Phân tích hiệu suất ứng dụng AR cung cấp thông tin để tối ưu hóa hệ thống. Thử nghiệm ứng dụng thực tế ảo với nhiều người dùng khác nhau giúp đánh giá tính khả dụng của ứng dụng. Bài tập lớn thực tế ảo này cho thấy tiềm năng của công nghệ thực tế tăng cường AR trong việc nâng cao trải nghiệm người dùng.

3.2 Hướng phát triển và ứng dụng

Đề tài đề xuất các hướng phát triển cho ứng dụng trong tương lai. Tối ưu hóa ứng dụng Vuforia là một trong những hướng phát triển quan trọng. Việc tích hợp thêm các tính năng mới giúp tăng cường trải nghiệm người dùng. Ứng dụng AR cho giáo dục là một hướng ứng dụng tiềm năng của hệ thống. Trò chơi tương tác thực tế tăng cường có thể được phát triển để phục vụ nhiều mục đích khác nhau. Game mobile thực tế tăng cường có thể được thương mại hóa để tạo ra doanh thu.

Trích đoạn nội dung tài liệu

LỜI MỞ ĐẦU. vii MỤC LỤC. viii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT. xi DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU.

xii DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH, BIỂU ĐỒ. xiv TỔNG QUAN. Lý do chọn đề tài. Tại sao lại chọn đề tài là trò chơi chạy trạm?.

Giới thiệu trò chơi chạy trạm. Tại sao lại cần ứng dụng về trò chơi chạy trạm?. Mục tiêu đề tài. Bố cục của báo cáo.

Giới thiệu Vuforia. Tính năng của Vuforia. Công cụ hỗ trợ của Vuforia cung cấp cho nhà phát triển. Khai thác thư viện lập trình Vuforia cho đề tài.

Giới thiệu MEAN Stack. Kiến trúc làm việc của MEAN Stack .19 viii do an 2. Lợi ích của MEAN Stack. Giới thiệu Node.

Ưu điểm và lý do sử dụng Node. Giới thiệu Angular. Ưu điểm và lý do sử dụng Angular. Giới thiệu MongoDB.

Ưu điểm và lý do sử dụng MongoDB. Giới thiệu Express. Ưu điểm và lý do sử dụng Express. Giới thiệu Strapi.

Các tính năng nổi bật của Strapi. Ưu điểm và lý do sử dụng Strapi. Giới thiệu PWA. Các khái niệm cơ bản cảu PWA.

Ưu điểm và lý do sử dụng PWA .27 PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG. Phân tích hệ thống. Đặc tả hệ thống. Yêu cầu đặt ra.

Thiết kế hệ thống. Kiến trúc tổng quan hệ thống. Sơ đồ phân rã chức năng .31 ix do an 3. Thiết kế cơ sở dữ liệu.

Thiết kế giao diện. Môi trường phát triển ứng dụng. Môi trường triển khai ứng dụng.99 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN. Những vấn đề gặp phải trong khi nghiên cứu và xây dựng ứng dụng.

Hướng phát triển .101 Tài liệu tham khảo .102 x do an DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT PWA: Progressive Web Apps AR: Augmented Reality UWP - Universal Windows Platform API: Application Programming Interface SDK: Software Development Kit JSON: JavaScript Object Notation MVC: Model -View - Controller I/O: Input/Output BSON: Binary JSON RAM: Random Access Memory CMS: Content Management System App: Application xi do an DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 3. Diễn giải kiến trúc hệ thống. Bảng thuộc tính của collection "Projects". Bảng thuộc tính của collection "Stations".

Bảng thuộc tính của collection "Teams". Bảng thuộc tính của collection "Teamlogs". Bảng thuộc tính của collection "Teamdetails". Bảng thuộc tính của collection "Users-permissions_user".

Bảng thuộc tính của collection "Users-permissions_role". Danh sách các Actor. Danh sách các Use-case. Chi tiết chức năng đăng nhập của người quản trị.

Chi tiết chức năng sửa hồ sơ cá nhân của người quản trị. Chi tiết chức năng đổi mật khẩu của người quản trị. Chi tiết chức năng đổi ảnh đại diện của người quản trị. Chi tiết chức năng tìm kiếm người dùng của người quản trị.

Chi tiết chức năng thông tin người dùng của người quản trị. Chi tiết chức năng khóa/mở khóa người dùng của người quản trị. Chi tiết chức năng đăng xuất của người quản trị. Chi tiết chức năng đăng ký của người dùng.

Chi tiết chức năng đăng nhập của người dùng. Chi tiết chức năng sửa hồ sơ của người dùng. Chi tiết chức năng đổi mật khẩu của người dùng. Chi tiết chức năng đổi ảnh đại diện của người dùng.

Chi tiết chức năng thêm dự án của người dùng. Chi tiết chức năng sửa dự án của người dùng. Chi tiết chức năng xóa dự án của người dùng. Chi tiết chức năng thêm trạm của người dùng.

Chi tiết chức năng sửa trạm của người dùng. Chi tiết chức năng xóa trạm của người dùng. Chi tiết chức năng thêm đội của người dùng. Chi tiết chức năng sửa đội của người dùng.

Chi tiết chức năng xóa đội của người dùng. Chi tiết chức năng thêm thành viên trong đội của người dùng. Chi tiết chức năng xóa thành viên trong đội của người dùng. Chi tiết chức năng khởi động/dừng dự án của người dùng .56 xii do an Bảng 3.

Chi tiết chức năng xem lộ trình các đội. Chức năng xem vị trí của các thành viện trong đội. Chi tiết chức năng tham gia dự án của người dùng. Chi tiết chức năng tham gia trò chơi của người dùng.

Chi tiết chức năng xem lộ trình đội của người dùng. Chi tiết chức năng xem thông tin thành viên đội của người dùng. Chi tiết chức năng đăng xuất .60 xiii do an DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH, BIỂU ĐỒ Hình 1. Loại hình team building hội thao.

Loại hình team building lửa trại. Loại hình team building đêm gala. Loài hình team building gameshow. Loại hình team building trong nhà.

Loài hình team bulding ngoài trời. Giải mật thư trong trò chơi chạy trạm. Thực hiện thử thách trạm trong trò chơi chạy trạm. Ví dụ minh họa thức tế tăng cường.

Ví dụ mình họa ứng dụng Vuforia. Tính năng Image Targets của Vuforia. Tính năng Multi Targets của Vuforia. Tính năng Cylinder Targets của Vuforia.

Tạo tài khoản Vuforia. Tạo Vuforia License Key. Tạo Vuforia License Key. Vuforia License Key.

Tạo cloud database Vuforia. Tạo cloud database Vuforia. Target trong cloud database khi "Hide Features". Target trong cloud database khi "Show Features".

Package npm vuforia-api. Kiến trúc làm việc của MEAN Stack. Khác biệt giữa RDBMS và MongoDB. Tính năng Content-Type Builder của Strapi.

Tính năng API Endpoints của Strapi. Tính năng Media Library của Strapi. Tính năng Role & Permissions của Strapi. Kiến trúc tổng quan hệ thống.

Sơ đồ phân rã chức năng. Lược đồ cơ sở dữ liệu. Giao diện trang chủ .61 xiv do an Hình 3. Giao diện trang đăng nhập.

Giao diện trang đăng ký. Giao diện trang chính người quản trị. Giao diện trang quản lý account của người quản trị. Chức năng tìm tài khoản của người quản trị.

Chức năng xem thông tin tài khoản của người quản trị. Giao diện trang chính của người dùng. Giao diện trang chỉnh sửa hồ sơ. Chức năng đổi mật khẩu.

Giao diện trang tạo trò chơi chạy trạm. Giao diện trang trò chơi chạy trạm đã tạo. Chức nắng xóa, theo dõi lộ trình trò chơi chạy trạm. Giao diện trang sửa trò chơi chạy trạm.

Chức năng tạo trạm. Chức năng tạo đội. Giao diện trang sửa trạm. Giao diện trang sửa trạm.

Giao diện trang sửa trạm. Giao diện trang sửa trạm. Giao diện trang sửa trạm. Giao diện trang sửa đội.

Chức năng chỉnh lộ trình trạm của đội. Giao diện trang theo dõi lộ trình đội của người tạo trò chơi chạy trạm. Giao diện trang theo dõi lộ trình đội của người tạo trò chơi chạy trạm. Giao diện trang theo dõi lộ trình của 1 đội.

Chức năng theo dõi vị trí các thành viên trong đội. Giao diện trang các trò chơi chạy trạm tham gia. Giao diện trang thông tin chi tiết trò chơi chạy trạm tham gia. Giao diện trang chính khi tham gia vào trò chơi chạy trạm.

Giao diện trang nhận mật thư. Giao diện trang quét mã vào trạm. Giao diện trang nhập mật khẩu vào trạm. Giao diện trang thử thách trạm.

Giao diện trang khi hoàn thành hết tất cả trạm và trò chơi kết thúc. Giao diện trang xem lộ trình của đội mình. Giao diện trang thông tin các thành viên trong đội .97 xv do an Hình 3. Giao diện màn hình điều hướng để đăng xuất .98 xvi do an TỔNG QUAN 1.

Lý do chọn đề tài 1. Tại sao lại chọn đề tài là trò chơi chạy trạm? Ngày nay, team building đã trở thành một trong những loại hình du lịch thu hút được động đảo khách tham gia. Các doanh nghiệp luôn hướng tới loại hình du lịch này nhằm mục địch kết nối các thành viên trong công ty. Đây là một giải pháp hữu hiệu dành cho các doanh nghiệp với mong muốn nâng cao tinh thần trách nhiệm, nhiệt tình và gắn bó của từng con người với doanh nghiệp của mình.

Bản chất của team building là một khóa học mà ở đó thường vận dụng các trò chơi khác nhau để cho những người tham gia trải nghiệm nhiều tình huống khác nhau dựa theo hệ thống câu hỏi, trò chơi có sẵn. Hoạt động này được tổ chức nhằm hướng đến các bài học thực tiễn trong công việc, điều chỉnh thái độ và các hành vị của mỗi cá nhân trong khi làm việc chung với nhau. Từ đó cùng nhau thực hiện các mục tiêu chung của tổ chức. Có rất nhiều loại hình team building nhưng thường sẽ có các loại chính như hội thao, lửa trại, đêm gala, gameshow, trong nhà, ngoài trời và trò chơi lớn hay còn được gọi là trò chơi chạy trạm.

Và loại hình team building chơi chạy trạm là loại hình có quy mô lớn nhất và được thường được sử dụng nhiều nhất. Loại hình team building hội thao 1 do an Hình 1. Loại hình team building lửa trại Hình 1. Loại hình team building đêm gala 2 do an Hình 1.

Loài hình team building gameshow Hình 1. Loại hình team building trong nhà 3 do an Hình 1. Loài hình team bulding ngoài trời Bất kỳ một doanh nghiệp, đoàn thể hay tổ chức nào cũng đều cần đến trò chơi chạy trạm. Thông qua hoạt động này, sự phối hợp giữa các thành viên, các phòng ban chức năng khác nhau sẽ được thực hiện một cách trơn tru, nhịp nhàng.

Hơn nữa, trò chơi chạy trạm cũng vô cùng cần thiết với các doanh nghiệp, tổ chức mà thành viên ở đó hoạt động rời rạc, có nhiều mâu thuẫn. Trò chơi chạy trạm là một hoạt động cực kỳ cần thiết để các nhân viên trong công ty, thành viên trong các tổ chức có cơ hội được gắn bó, tăng tinh thần đoàn kết. Đặc biệt với những công ty có nhiều chi nhánh, văn phòng đặt tại nhiều địa phương khác nhau thì đây là dịp để các thành viên được gặp gỡ, tìm hiểu, để từ đó thân thiết với nhau hơn. Đây cũng là một hình thức truyền thông nội bộ, giúp cải thiện hiệu suất công việc và xây dựng nên văn hóa doanh nghiệp.

Với những thành viên tham gia, trò chơi chạy trạm giúp mọi người được phát huy khả năng giao tiếp, bộc lộ những thế mạnh của bản thân, rèn luyện được tính cẩn thận, kiên nhẫn và tăng khả năng kết nối khi làm việc nhóm với nhau. Là một hoạt động được tổ chức thường xuyên ở mọi thời điểm trong năm, nhu cầu sử dụng hoạt động khá cao. Đánh vào nhu cầu sử dụng nhiều đó là lý do mà em chọn để tài của mình là về trò chơi chạy trạm.