Đề tài TRÌNH BÀY SỰ VẬN DỤNG NHỮNG PHƯƠNG PHÁP LUẬN SÁNG TẠO TRONG KHOA HỌC VÀO VIỆC XÂY DỰNG CÔNG CỤ TẠO MAP CHO GAME

Đại Học Quốc Gia TP.HCM Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên BÀI THU HOẠCH MÔN PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC ĐỀ TÀI: TRÌNH BÀY SỰ VẬN DỤNG NHỮNG PHƯƠNG PHÁP LUẬN SÁNG TẠO TRONG KHOA HỌC VÀO VIỆC XÂY DỰNG CÔNG CỤ TẠO MAP CHO GAME GVHD: GS.TSKH. Hoàng Kiếm Người thực hiện: Võ Sơn Đông Mã số: 1211015 Lớp: Cao học khóa 22 TP.HCM – 2012 LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, em xin gửi lời chân thành cảm ơn đến Ban Chủ nhiệm trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên TP HCM đã tạo điều kiện cho em được tiếp cận với bộ môn Phương Pháp Nghiên Cứu Khoa Học. Bộ môn này đã giúp em có được phương pháp làm việc khoa học và đi đúng hướng trong các nghiên cứu hiện tại và sau này. Em xin cảm ơn thầy GS.TSKH. Hoàng Kiếm đã tận tình truyền đạt k iến thức cho chúng em cùng những gì thầy đã giúp đỡ, hướng dẫn để em thực hiện bài tiểu luận này. Em cũng xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến quý thầy cô trong Khoa Công nghệ Thông tin cùng các bạn bè thân hữu đã nhiệt tình đóng góp ý kiến, cũng như động viên để em hoàn thiện hơn đề tài của mình. Mặc dù đã rất cố gắng nhưng đề tài khó tránh khỏi những thiếu sót và sai lầm, em mong thầy cô và bạn bè cho ý kiến để đề tài ngày càng hoàn thiện hơn. Một lần nữa,em xin chân thành cảm ơn! Tp. HCM, tháng 12 năm 2012 Võ Sơn Đông 1211015 Mục Lục: 1 CHƯƠNG I - MỞ ĐẦU...........................................................................................................1 1.1 Giới thiệu chung. ...............................................................................................................1 1.2 Hoạt động nghiên cứu. ......................................................................................................2 2 CHƯƠNG II - GIỚI THIỆU NHỮNG NGUYÊN TẮC SÁNG TẠO ....................................2 2.1 Nguyên tắc phân nhỏ .........................................................................................................2 2.2 Nguyên tắc tách khỏi đối tượng ........................................................................................2 2.3 Nguyên tắc phẩm chất cục bộ............................................................................................2 2.4 Nguyên tắc phản đối xứng.................................................................................................2 2.5 Nguyên tắc kết hợp............................................................................................................2 2.6 Nguyên tắc vạn năng .........................................................................................................3 2.7 Nguyên tắc “chứa trong” ...................................................................................................3 2.8 Nguyên tắc phản trọng lượng ............................................................................................3 2.9 Nguyên tắc gây ứng suất sơ bộ..........................................................................................3 2.10 Nguyên tắc thực hiện sơ bộ ...........................................................................................3 2.11 Nguyên tắc dự phòng. ....................................................................................................3 2.12 Nguyên tắc đẳng thế ......................................................................................................3 2.13 Nguyên tắc đảo ngược ...................................................................................................4 2.14 Nguyên tắc cầu (tròn) hoá..............................................................................................4 2.15 Nguyên tắc linh động.....................................................................................................4 2.16 Nguyên tắc giải “thiếu” hoặc “thừa” .............................................................................4 2.17 Nguyên tắc chuyển sang chiều khác ..............................................................................4 2.18 Sử dụng các dao động cơ học ........................................................................................5 2.19 Nguyên tắc tác động theo chu kỳ...................................................................................5 2.20 Nguyên tắc liên tục tác động có ích...............................................................................5 2.21 Nguyên tắc “vượt nhanh”. .............................................................................................5 2.22 Nguyên tắc biến hại thành lợi ........................................................................................5 2.23 Nguyên tắc quan hệ phản hồi.........................................................................................6 2.24 Nguyên tắc sử dụng trung gian ......................................................................................6 2.25 Nguyên tắc tự phục vụ ...................................................................................................6 2.26 Nguyên tắc sao chép (copy)...........................................................................................6 2.27 Nguyên tắc “rẻ” thay cho “đắt” .....................................................................................6 2.28 Thay thế sơ đồ cơ học ....................................................................................................6 2.29 Sử dụng các kết cấu khí và lỏng ....................................................................................7 2.30 Sử dụng vỏ dẻo và màng mỏng .....................................................................................7 2.31 Sử dụng các vật liệu nhiều lỗ.........................................................................................7 2.32 Nguyên tắc thay đổi màu sắc .........................................................................................7 2.33 Nguyên tắc đồng nhất ....................................................................................................7 2.34 Nguyên tắc phân hủy hoặc tái sinh các phần .................................................................7 2.35 Thay đổi các thông số hoá lý của đối tượng ..................................................................8 2.36 Sử dụng chuyển pha.......................................................................................................8 2.37 Sử dụng sự nở nhiệt .......................................................................................................8 2.38 Sử dụng các chất ôxy hoá mạnh ....................................................................................8 2.39 Thay đổi độ trơ ..............................................................................................................8 2.40 Sử dụng các vật liệu hợp thành (composite)..................................................................8 3 CHƯƠNG III - NHỮNG NGUYÊN TẮC SÁNG TẠO ĐƯỢC ỨNG DỤNG TRONG QUÁ TRÌNH PHÁT TRIỂN TOOL “TILED” .........................................................................................9 3.1 Giới thiệu về tool “Tiled”..................................................................................................9 3.2 Các nguyên tắc áp dụng: ...................................................................................................9 3.2.1 Nguyên tắc phân nhỏ: ................................................................................................9 3.2.2 Nguyên tắc tách khỏi................................................................................................10 3.2.3 Nguyên tắc phẩm chất cục bộ. .................................................................................11 3.2.4 Nguyên tắc kết hợp ..................................................................................................11 3.2.5 Nguyên tắc vạn năng................................................................................................12 3.2.6 Nguyên tắc dự phòng. ..............................................................................................13 3.2.7 Nguyên tắc đẳng thế.................................................................................................13 3.2.8 Nguyên tắc linh động: ..............................................................................................13 3.2.9 Nguyên tắc sao chép. ...............................................................................................13 3.2.10 Nguyên tắc thay đổi màu sắc. ..................................................................................13 3.2.11 Nguyên tắc đồng nhất. .............................................................................................13 4 CHƯƠNG IV - KẾT LUẬN ..................................................................................................14 4.1 Kết Luận ..........................................................................................................................14 4.2 Tài Liệu Tham Khảo .......................................................................................................14 Võ Sơn Đông - 1211015 LỚP CH KHMT – K22 GVHD: GS.TSKH. Hoàng Kiếm Trang 1 1 CHƯƠNG I - MỞ ĐẦU 1.1 Giới thiệu chung. - Trong cuộc sống số ngày nay, game được xem như là một công cụ giải trí hiệu quả. Những máy chơi game thế hệ mới ra đời, công nghệ đồ họa không ngừng phát triển, các thiết bị giải trí cầm tay ngày càng mạnh và đa năng phần nào đã giúp công nghệ game phát triển. Những game lớn có mức đầu tư hàng triệu đô la, nhiều thể loại game mới ra đời, game trực tuyến thu hút sự quan tâm của số lượng lớn người chơi ở nhiều độ tuổi, ngành nghề. Tất cả như minh chứng cho thấy nhu cầu về game vẫn còn rất dồi dào và thị trường game vẫn còn là mảnh đất màu mỡ cho các nhà sản xuất game. Tuy nhiên, mục tiêu của em khi thực hiện đề tài này không phải là nghiên cứu về game và thị trường game mà nghiên cứu về cách các nhà phát triển đã tạo ra công cụ tạo map cho game 2d như thế nào. Đề tài này thực sự hữu ích cho những ai muốn phát triển ứng dụng game. - Như chúng ta biết, các thể loại game thường rất đa dạng: hành động, nhập vai, đối kháng, mô phỏng, thể thao, chiến thuật.... Và có lẽ trong quá trình chơi, chúng ta có thể thắc mắc: Tại sao màn các cảnh của game lại được thiết kế đẹp như vậy, Tại sao nhân vật biết được mình đã đi đến đích hay chạm vào 1 bức tường, Xử lý cho cảnh của game chuyển động như thế nào (Có lẽ một số bạn sẽ nghĩ: Vẽ một tấm hình thiệt lớn và thay đổi tọa độ của nó)… - Tất cả các câu hỏi trên được lý giải chỉ với 2 từ: “Dùng Tools”. Thật vậy, mỗi nhà phát triển game đều phát triển các “tool” cho riêng mình để việc làm game được nhanh chóng và thuận tiện, các “tool” này nhằm vào mục đích sẽ đơn giản hóa code, chuyển thiết kế bằng code thành thiết kế bằng giao diện. Và trong đề tài này, sẽ giới thiệu về tool tạo map có tên “Tiled”. Võ Sơn Đông - 1211015 LỚP CH KHMT – K22 GVHD: GS.TSKH. Hoàng Kiếm Trang 2 1.2 Hoạt động nghiên cứu. - Áp dụng các nguyên tắc cơ bản trong bộ môn Phương pháp nghiên cứu khoa học để phân tích những nguyên tắc sáng tạo đã được áp dụng để xây dựng công cụ “Tiled” tạo map cho game. 2 CHƯƠNG II - GIỚI THIỆU NHỮNG NGUYÊN TẮC SÁNG TẠO 2.1 Nguyên tắc phân nhỏ - Chia đối tượng thành các phần độc lập. - Làm đối tượng trở nên tháo lắp được. - Tăng mức độ phân nhỏ của đối tượng 2.2 Nguyên tắc tách khỏi đối tượng - Tách phần gây "phiền phức" (tính chất "phiền phức") hay ngược lại, tách phần duy nhất "cần thiết" (tính chất "cần thiết") ra khỏi đối tượng. 2.3 Nguyên tắc phẩm chất cục bộ - Chuyển đối tượng (hay môi trường bên ngoài, tác động bên ngoài) có cấu trúc đồng nhất thành không đồng nhất. - Các phần khác nhau của đối tượng phải có các chức năng khác nhau - Mỗi phần của đối tượng phải ở trong những điều kiện thích hợp nhất của công việc 2.4 Nguyên tắc phản đối xứng - Chuyển đối tượng có hình dạng đối xứng thành không đối xứng (nói chung làm giảm bậc đối xứng) 2.5 Nguyên tắc kết hợp - Kết hợp các đối tượng đồng nhất hoặc các đối tượng dùng cho các hoạt động kế cận. - Kết hợp về mặt thời gian các hoạt động đồng nhất hoặc kế cận. Võ Sơn Đông - 1211015 LỚP CH KHMT – K22 GVHD: GS.TSKH. Hoàng Kiếm Trang 3 2.6 Nguyên tắc vạn năng - Đối tượng thực hiện một số chức năng khác nhau, do đó không cần sự tham gia của đối tượng khác. 2.7 Nguyên tắc “chứa trong” - Một đối tượng được đặt bên trong đối tượng khác và bản thân nó lại chứa đối tượng thứ ba ... - Một đối tượng chuyển động xuyên suốt bên trong đối tượng khác. 2.8 Nguyên tắc phản trọng lượng - Bù trừ trọng lượng của đối tượng bằng cách gắn nó với các đối tượng khác, có lực nâng. - Bù trừ trọng lượng của đối tượng bằng tương tác với môi trường như sử dụng các lực thủy động, khí động... 2.9 Nguyên tắc gây ứng suất sơ bộ - Gây ứng suất trước với đối tượng để chống lại ứng suất không cho phép hoặc không mong muốn khi đối tượng làm việc (hoặc gây ứng suất trước để khi làm việc sẽ dùng ứng suất ngược lại ). 2.10 Nguyên tắc thực hiện sơ bộ - Thực hiện trước sự thay đổi cần có, hoàn toàn hoặc từng phần, đối với đối tượng. - Cần sắp xếp đối tượng trước, sao cho chúng có thể hoạt động từ vị trí thuận lợi nhất, không mất thời gian dịch chuyển. 2.11 Nguyên tắc dự phòng. - Bù đắp độ tin cậy không lớn của đối tượng bằng cách chuẩn bị trước các phương tiện báo động, ứng cứu, an toàn. 2.12 Nguyên tắc đẳng thế - Thay đổi điều kiện làm việc để không phải nâng lên hay hạ xuống các đối tượng Võ Sơn Đông - 1211015 LỚP CH KHMT – K22 GVHD: GS.TSKH. Hoàng Kiếm Trang 4 2.13 Nguyên tắc đảo ngược - Thay vì hành động như yêu cầu bài toán, hãy hành động ngược lại (ví dụ: không làm nóng mà làm lạnh đối tượng). - Làm phần chuyển động của đối tượng (hay môi trường bên ngoài) thành đứng yên và ngược lại, phần đứng yên thành chuyển động. - Lật ngược đối tượng 2.14 Nguyên tắc cầu (tròn) hoá - Chuyển những phần thẳng của đối tượng thành cong, mặt phẳng thành mặt cầu, kết cấu hình hộp thành kết cấu hình cầu. - Sử dụng các con lăn, viên bi, vòng xoắn. - Chuyển sang chuyển động quay, sử dụng lực ly tâm. 2.15 Nguyên tắc linh động - Cần thay đổi các đặt trưng của đối tượng hay môi trường bên ngoài sao cho chúng tối ưu trong từng giai đoạn làm việc. - Phân chia đối tượng thành từng phần, có khả năng dịch chuyển với nhau. 2.16 Nguyên tắc giải “thiếu” hoặc “thừa” - Nếu như khó nhận được 100% hiệu quả cần thiết, nên nhận ít hơn hoặc nhiều hơn “một chút”. Lúc đó bài toán có thể trở nên đơn giản hơn và dễ giải hơn. 2.17 Nguyên tắc chuyển sang chiều khác - Những khó khăn do chuyển động (hay sắp xếp) đối tượng theo đường (một chiều) sẽ được khắc phục nếu cho đối tượng khả năng di chuyển trên mặt phẳng (hai chiều). Tương tự, những bài toán liên quan đến chuyển động (hay sắp xếp) các đối tượng trên mặt phẳng sẽ được đơn giản hoá khi chuyển sang không gian (ba chiều). - Chuyển các đối tượng có kết cấu một tầng thành nhiều tầng. - Đặt đối tượng nằm nghiêng. Võ Sơn Đông - 1211015 LỚP CH KHMT – K22 GVHD: GS.TSKH. Hoàng Kiếm Trang 5 - Sử dụng mặt sau của diện tích cho trước. - Sử dụng các luồng ánh sáng tới diện tích bên cạnh hoặc tới mặt sau của diện tích cho trước. 2.18 Sử dụng các dao động cơ học - Làm đối tượng dao động. Nếu đã có dao động, tăng tầng số dao động ( đến tầng số siêu âm). - Sử dụng tầng số cộng hưởng. - Thay vì dùng các bộ rung cơ học, dùng các bộ rung áp điện. - Sử dụng siêu âm kết hợp với trường điện từ. 2.19 Nguyên tắc tác động theo chu kỳ. - Chuyển tác động liên tục thành tác động theo chu kỳ (xung) - Nếu đã có tác động theo chu kỳ, hãy thay đổi chu kỳ - Sử dụng khoảng thời gian giữa các xung để thực hiện tác động khác. 2.20 Nguyên tắc liên tục tác động có ích - Thực hiện công việc một cách liên tục (tất cả các phần của đối tượng cần luôn luôn làm việc ở chế độ đủ tải). - Khắc phục vận hành không tải và trung gian. - Chuyển chuyển động tịnh tiến qua lại thành chuyển động quay. 2.21 Nguyên tắc “vượt nhanh”. - Vượt qua các giai đoạn có hại hoặc nguy hiểm với vận tốc lớn. - Vượt nhanh để có được hiệu ứng cần thiết. 2.22 Nguyên tắc biến hại thành lợi - Sử dụng những tác nhân có hại (thí dụ tác động có hại của môi trường) để thu được hiệu ứng có lợi. - Khắc phục tác nhân có hại bằng cách kết hợp nó với tác nhân có hại khác. Võ Sơn Đông - 1211015 LỚP CH KHMT – K22 GVHD: GS.TSKH. Hoàng Kiếm Trang 6 - Tăng cường tác nhân có hại đến mức nó không còn có hại nữa. 2.23 Nguyên tắc quan hệ phản hồi - Thiết lập quan hệ phản hồi - Nếu đã có quan hệ phản hồi, hãy thay đổi nó. 2.24 Nguyên tắc sử dụng trung gian - Sử dụng đối tượng trung gian, chuyển tiếp. 2.25 Nguyên tắc tự phục vụ - Đối tượng phải tự phục vụ bằng cách thực hiện các thao tác phụ trợ, sửa chữa. - Sử dụng phế liệu, chát thải, năng lượng dư. 2.26 Nguyên tắc sao chép (copy) - Thay vì sử dụng những cái không được phép, phức tạp, đắt tiền, không tiện lợi hoặc dễ vỡ, sử dụng bản sao. - Thay thế đối tượng hoặc hệ các đối tượng bằng bản sao quang học (ảnh, hình vẽ) với các tỷ lệ cần thiết. - Nếu không thể sử dụng bản sao quang học ở vùng biểu kiến (vùng ánh sáng nhìn thấy được bằng mắt thường), chuyển sang sử dụng các bản sao hồng ngoại hoặc tử ngoại. 2.27 Nguyên tắc “rẻ” thay cho “đắt” - Thay thế đối tượng đắt tiền bằng bộ các đối tượng rẻ có chất lượng kém hơn (thí dụ như về tuổi thọ). 2.28 Thay thế sơ đồ cơ học - Thay thế sơ đồ cơ học bằng điện, quang, nhiệt, âm hoặc mùi vị. - Sử dụng điện trường, từ trường và điện từ trường trong tương tác với đối tượng - Chuyển các trường đứng yên sang chuyển động, các trường cố định sang thay đổi theo thời gian, các trường đồng nhất sang có cấu trúc nhất định. Võ Sơn Đông - 1211015 LỚP CH KHMT – K22 GVHD: GS.TSKH. Hoàng Kiếm Trang 7 - Sử dụng các trường kết hợp với các hạt sắt từ. 2.29 Sử dụng các kết cấu khí và lỏng - Thay cho các phần của đối tượng ở thể rắn, sử dụng các chất khí và lỏng: nạp khí, nạp chất lỏng, đệm không khí, thủy tĩnh, thủy phản lực. 2.30 Sử dụng vỏ dẻo và màng mỏng - Sử dụng các vỏ dẻo và màng mỏng thay cho các kết cấu khối. - Cách ly đối tượng với môi trường bên ngoài bằng các vỏ dẻo và màng mỏng. 2.31 Sử dụng các vật liệu nhiều lỗ - Làm đối tượng có nhiều lỗ hoặc sử dụng thêm những chi tiết có nhiều lỗ (miếng đệm, tấm phủ..) - Nếu đối tượng đã có nhiều lỗ, sơ bộ tẩm nó bằng chất nào đó. 2.32 Nguyên tắc thay đổi màu sắc - Thay đổi màu sắc của đối tượng hay môi trường bên ngoài - Thay đổi độ trong suốt của của đối tượng hay môi trường bên ngoài. - Để có thể quan sát được những đối tượng hoặc những quá trình, sử dụng các chất phụ gia màu, hùynh quang. - Nếu các chất phụ gia đó đã được sử dụng, dùng các nguyên tử đánh dấu. - Sử dụng các hình vẽ, ký hiệu thích hợp. 2.33 Nguyên tắc đồng nhất - Những đối tượng, tương tác với đối tượng cho trước, phải được làm từ cùng một vật liệu (hoặc từ vật liệu gần về các tính chất) với vật liệu chế tạo đối tượng cho trước. 2.34 Nguyên tắc phân hủy hoặc tái sinh các phần - Phần đối tượng đã hoàn thành nhiệm vụ hoặc trở nên không cần thiết phải tự phân hủy (hoà tan, bay hơi..) hoặc phải biến dạng. Võ Sơn Đông - 1211015 LỚP CH KHMT – K22 GVHD: GS.TSKH. Hoàng Kiếm Trang 8 - Các phần mất mát của đối tượng phải được phục hồi trực tiếp trong quá trình làm việc. 2.35 Thay đổi các thông số hoá lý của đối tượng - Thay đổi trạng thái đối tượng. - Thay đổi nồng độ hay độ đậm đặc. - Thay đổi độ dẻo - Thay đổi nhiệt độ, thể tích. 2.36 Sử dụng chuyển pha - Sử dụng các hiện tượng nảy sinh trong quá trình chuyển pha như : thay đổi thể tích, toả hay hấp thu nhiệt lượng... 2.37 Sử dụng sự nở nhiệt - Sử dụng sự nở (hay co) nhiệt của các vật liệu. - Nếu đã dùng sự nở nhiệt, sử dụng với vật liệu có các hệ số nở nhiệt khác