Векторна алгебра для розробки ігор
Завантаження...
Дата
2024
Назва журналу
ISSN журналу
Назва тому
Видавець
Анотація
Статтю присвячено висвітленню питань важливості математичних навичок для розробки ігор. Cаме за допомогою математичного апарата в програмному коді реалізується побудова і відображення ігрових сцен, поведінки, руху і взаємодії ігрових персонажів відповідно до подій, ігрового оточення та правил гри. На 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 програмного забезпечення 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 програмного забезпечення на конкретних прикладах з підкресленням впливу математики на ІТ-кар’єру.
The article highlights the importance of mathematical skills development among IT students for working with various software and Game Development (GameDev) in particular. It is the mathematical tools in the software code that realize the game scenes construction and displaying
as well as the game characters’ behavior, movement and interaction correlated with events, game environment and rules. The objective of the article is to analyze the role of Vector Algebra application in the Game Development field using case studies to motivate IT students to take the
appropriate sections of Higher Mathematics. In game programming vectors are often used to describe a game character’s fundamental characteristics: position, velocity, and distance between two objects. Each object in the game has its own coordinates which determine its position in the
virtual world. The implementation of Vector Algebra allows programmers to accurately determine a character’s or object route ensuring the movement smoothness and realism. The specific examples of C# program code fragments for the Unity 3D game environment were considered to demonstrate the methods of the player’s movement in the virtual space. The results demonstrate that the mathematical modeling of the player’s or object behaviors on the playing field in the Cartesian coordinates is impossible without Vector Algebra and Trigonometry expertise. The given examples of Vector Algebra elements tailoring in curriculum are an evident demonstration of the relevance and importance of mathematical competences for Game Developers. Mathematical knowledge can be beneficial for Software Developers in designing high-quality products. IT students’ motivation supported by Math teachers has an influential effect on studying the relevant sections of Higher Mathematics. The introductory information about the case studies, expediency, further application of relevant mathematical knowledge and its impact on IT career in Software Development field might be rather effective.
Бібліографічний опис
Трофименко О. Г. Векторна алгебра для розробки ігор / О. Г. Трофименко, О. В. Задерейко, Н. М Баландіна, А. А. Толокнов, І. М. Гусельніков // Електронне фахове наукове видання «Кібербезпека: освіта, наука, техніка», 2024. - 2(26). - С. 71–80. Режим доступу: https://doi.org/10.28925/2663-4023.2024.26.626
Ключові слова
розробка ігор, векторна алгебра, Unity 3D, вектор, математичні навички, математика в ІТ, розробка програмного забезпечення, математичне моделювання поведінки гравця, мова С#, ігрового середовища, застосування векторної алгебри, game development, vector algebra, vector, mathematical skills, mathematics in IT, software development, mathematical modeling of player behavior, C# language, gaming environment, application of vector algebra
Цитування
Трофименко О. Г., Задерейко О. В., Баландіна Н. М., Толокнов А. А., Гусельніков І. М. Векторна алгебра для розробки ігор // Електронне фахове наукове видання «Кібербезпека: освіта, наука, техніка», 2024. 2(26). С. 71–80. https://doi.org/10.28925/2663-4023.2024.26.626