ВЕКТОРНА АЛГЕБРА ДЛЯ РОЗРОБКИ ІГОР
DOI:
https://doi.org/10.28925/2663-4023.2024.26.626Ключові слова:
розробка ігор, векторна алгебра, Unity 3D, вектор, математичні навички, математика в ІТ, розробка програмного забезпечення.Анотація
Статтю присвячено висвітленню питань важливості математичних навичок для розробки різноманітного програмного забезпечення (ПЗ) загалом і розробки ігор (GameDev) зокрема. Адже саме за допомогою математичного апарата в програмному коді реалізується побудова й відображення ігрових сцен, поведінка, рух і взаємодія ігрових персонажів відповідно до подій, ігрового оточення та правил гри. В статті на конкретних практичних прикладах проаналізовано роль застосування векторної алгебри у розробці ігор з метою зацікавлення студентів ІТ-галузі у вивченні відповідних розділів вищої математики. Так, вектори в ігрових програмах часто використовують для опису фундаментальних властивостей ігрового персонажа: положення, швидкість руху, відстань між двома об’єктами тощо. Кожен об'єкт у грі має свої координати, які визначають його положення у віртуальному світі. Застосування векторної алгебри дозволяє програмістам точно визначити шлях, яким має рухатися персонаж чи то інший об'єкт, забезпечуючи при цьому плавність та реалістичність його руху. Розглянуто конкретні приклади фрагментів програмного коду мовою С# для ігрового середовища Unity 3D, які демонструють методи руху гравця у віртуальному просторі. Математичне моделювання поведінки гравця (ігрового об’єкта) у декартовій системі координат ігрового поля є неможливим без знання векторної алгебри та тригонометрії. Наведені приклади застосування елементів векторної алгебри є наочною демонстрацією актуальності та важливості математичних компетентностей для фахівців з GameDev. Математичні знання можуть допомогти розробникам ПЗ розробляти високоякісні програмні продукти. Тому на етапі навчання викладачам математики важливо зацікавити студентів ІТ-галузі у вивченні відповідних розділів вищої математики. Ефективним на цьому шляху є надання інформації щодо доцільності і можливого практичного застосування відповідних математичних знань у сфері розробки ПЗ на конкретних прикладах з підкресленням впливу математики на ІТ-кар’єру.
Завантаження
Посилання
Neri, F. (2021). Teaching Mathematics to Computer Scientists: Reflections and a CaseStudy. SN Computer Science, Springer, 2 (75). https://doi.org/10.1007/s42979-021-00461-7
O’Regan, G. (2023). Software Engineering Mathematics. In: Mathematical Foundations of Software Engineering. Texts in Computer Science. Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-031-26212-8_2
Ghorashi, A., & Ghorashi, M. (2020). Theoretical and computational analysis of the falling ladder problem. SN Comput Sci, 1(20), 1–11. https://doi.org/10.1007/s42979-019-0019-7
Bing, L., Huiying, L., & Vinh Ph. (2022). 3D Animation Graphic Enhancing Process Effect Simulation Analysis. Wireless Communications and Mobile Computing, 9208495, 11. https://doi.org/10.1155/2022/9208495
Sung, K., & Smith, G. (2023). Vectors. In: Basic Math for Game Development with Unity 3D. Apress, Berkeley, CA. https://doi.org/10.1007/978-1-4842-9885-5_4
Gopal, T. V. (2022). Teaching Mathematics with the Software Engineering Body of Knowledge. Innovative STEM Education, 4, 8–12. https://doi.org/10.55630/STEM.2022.0401
Game Dev Math: Ultimate guide to polishing your game! (n. d.). https://www.udemy.com/course/game-dev-math-ultimate-guide-to-polishing-your-game/
Mathematics for Computer Games Development using Unity. (n. d.). https://www.udemy.com/course/games_mathematics/
Trofymenko, O. H., Prokop, Yu. V., Chepurna, O. Ye., & Balandina, N. M. (2023). The role of mathematics in different areas of software development. Scientific notes of Taurida National V.I. Vernadsky University. Series: Technical Sciences, 34(73), 4, 117–123. https://doi.org/10.32782/2663-5941/2023.4/19
Mathf. Unity documentation. (n. d.). https://docs.unity3d.com/Manual/class-Mathf.html
Burzynski, D. (2023). Mathematics for Game Developers. Teacher’s edition. Downey Unified School District, 163.
Young, K., Dat, H., Ashish, Sh., Wen-Kai. Ch., & Ser-Nam L. (2024). Spherical Linear Interpolation and Text-Anchoring for Zero-shot Composed Image Retrieval. Computer Vision and Pattern Recognition. 1–19. https://doi.org/10.48550/arXiv.2405.00571
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2024 Олена Трофименко, Олександр Задерейко, Наталія Баландіна, Анатолій Толокнов, Ілля Гусельніков
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.
