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U NIVERSIDADE DE SAO PAULO Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação Projeto e desenvolvimento de um jogo de futebol utilizando o motor de jogo Unity 3D Thiago Campos Viana sao carlos sp Projeto e desenvolvimento de um jogo de futebol utilizando o motor de Orientador: Profo Fer 3 p Monografia de conclusão de curso apresentada ao ICMC-USP – para obtenção do titulo de Bacharel em nformática. ?rea de Concentração: Desenvolvimento de Jogos USP – sao carlos Outubro de 2009 2 “Existe uma teoria que diz que, se um dia alguém descobrir exatamente para que serve o Universo e por que ele está aqui, le desaparecera instantaneamente e será substituído por algo ainda mais estranho e inexplicável. Existe uma segunda teoria 1. 1 . CONTEXTUALIZAÇÃO E MOTIVAÇÃO 1. 2. OBJETIVOS 1. 3. ORGANIZAÇÃO DO TRABALHO „ CAPITULO Z: REVISAO BIBLIOGRÁFICA 2. 1 . CONSIDERAÇÕES NICIAIS 2. 2. SISTEMA DE COORDENADAS 2. 2. 1. O plano cartesiano — 2. 2. 2. Coordenadas locais e globais . 2. 2. 3. Vetores . 6 2. -4. Quaterniões e 2. 2. 5. Rendenzaçao . 7 2. 2. 6. Câmeras 2. 2. 7. Representação de formas 2. 2. 8. Materiais 8 2. 3. FÍSICA . rotações — 6 23 3 2. 3. 1 . corpos 2. 3. 2. Detecçao de colisão — . 4. O AMBIENTE DE DESENVOLVIMENTO UNITY 9 10 2. 4. 1. Editor totalmente integrado . 2. 4-2. Linguagens de desenvolvimento — — 2. 4. 3. Importação de arquivos multimídias . 24. 4. Networking 2. 4. 5. Física „ 2. 4. 6. Publicação de jogos para várias plataformas . 2. 4-7. Licenças . 11 2. 5. CONSIDERAÇOES FINAIS CAPÍTULO 3: DESENVOLVIMENTO DO „ 10 3. 1 . CONSIDERAÇOES INICIAIS 3. 2.

PROJETO 12 jogos . 3. 3-3. Pesquisa de ferramentas auxiliares 3. 3. 3. 1. Ferramentas artísticas . 3. 3-3. 2. Ferramentas de desenvolvimento… — Design do Jogo. …. …. ….. .. 3. 3. 1. Pesquisa bibliográfica ?? 12 3. 3. 2. Estudos sobre desenvolvimento de • 12 13 16 escanteio 3. 3. 4. 3. 3. 5. 30 „ 3. 3. 6. 3. 3. 7. 15 Desenvolvimento dos modelos em 14 Estudo sobre o motor de jogo Unity — 14 Desenvolvimento 3. 3. 7. 1 Codificação 3. 3. 7. 1. 1 A janela do J ogo 3. 3. 7. 1. 2 0 comportamento da bola… . 3. 3. 7. 1. 3 A posição dos jogadores . 3. 3. 7. 1. 4 criando o evento de • 17 3. 3. 7. . 5 Lateral e 3. 3. 7. 1. 6 0 controle dos iO • 13 18 4 23 3. 3. 7. 1. 6 0 controle dos 19 3. 3. 7. 1. 7 Efeitos — 19 sonoros . 3. 3-7. 2 Mudança da aparência dos 3. 3. 7. 3 Criação de funções adicionais para o ditor — 20 3. 3-7. 4 Teste de integração do Unity 3D com outras ferramentas 3. 3. 8 Escrita da monografia . . 21 3. 3-9. Manutenção . 21 3. 4. RESULTADOS OBTIDOS — 21 3. 5. DIFICULDADES E LIMITAÇOES 22 3. 6. CONSIDERAÇOES 22 CAPÍTULO 4: CONCLUSAO m 23 4. 1 . ASPECTOS GERAIS 23 4. 2. CONTRIBUIÇÕES . 4. 3. CONSIDERAÇOES SOBRE O CURSO DE GRADUAÇÃO 4. 4. TRABALHOS FUTUROS s OF23 .. 4 25 Lista de Abreviaturas 2D: Two-dimensional space. 3D: Three-dimensional space. EA. Electronic Arts. FIFA: Fédératlon Internatlonale de Football Association. IA: Inteligência Artificial. IRC: Internet Relay Chat. NPC: Non-Player Character. ODE: Open Dynamics Engine. Ogre3D: Object-Oriented 3D Graphics Rendering Engine. UML: Unified Modeling Language. FOV: Field of Vision. Lista de Figuras Figura 1 – O plano cartesiano Figura 2 – O plano cartesiano com os eixos x, y e 4 Figura 3 – Coordenadas locais e Diferença entre ponto e Figura 4 – Figura 5-A camera . – Os objetos vermelhos nao são Figura 6 renderizados — — .

Figura 7 – Elemento da tela de 5 Figura 8- Formação de 6 Objetos invisíveis para escanteio e tiro de Figura 11 meta – Objeto invisível nas Figura 12 laterais — . • 19 Figura 13 – Imagens do jogo esenvolvido CAPÍTULO 1: INTRODUÇÃO Este trabalho visa apresentar o projeto e desenvolvimento de um jogo de futebol 3D, desenvolvido com o uso do motor gráfico (engine) Unity 31). Este projeto foi desenvolvido como uma nova etapa de um projeto anterior de um jogo de futebol 3D, onde a seguir serão detalhadas informações sobre o contexto da proposta e de sua motivação, bem como sobre os objetivos e trabalhos propostos. . 1 . Contextualização e Motivação No primeiro semestre de 2009, foi iniciado um projeto que consistia no desenvolvimento de um jogo de futebol utilizando a biblioteca ráfica Ogre3D. O projeto foi abandonado devido às dificuldades técnicas encontradas durante o desenvolvimento, pois a Ogre3D é apenas uma biblioteca gráfica e para criar jogos com ela é necessário, além de um profundo conhecimento em C++, integrá-la com outras bibliotecas, tais como a biblioteca fisica ODE.

Durante o projeto foi gasto mais tempo fazendo tais integrações que no desenvolvimento do jogo ro osto, e, depois de todas as integrações, ainda era próprio, o qual não era exportado corretamente pelo Blender. Assim, foi decidido o abandono do projeto em Ogre3D e foi iniciada uma pesquisa or um ambiente de desenvolvimento de jogos onde tais problemas não fossem tão graves. Através de uma pesquisa entre os motores de jogos, open source ou comerciais de custo inferiores a mil reais, chegou-se ao motor de jogo Unity 30, o qual possui um motor físico integrado, além de um motor de rede, de entrada, de gráfico e de áudio.

Além disso, o teste do projeto foi facilitado, pois nao é necessário compilá-lo utilizando o Unity 3D. O Unity 3D também importa modelos do Blender automaticamente para o projeto. 1. 2. Objetivos O presente projeto tem como objetivo o desenvolvimento de um tilizando o motor de jogo Unity 30 tendo como base e o código do jogo Simple Soccer presente no livro Programming Game Al by Example (BUCKLAND, 2005). A meta é adaptar a teoria presente no livro para o ambiente 3D e, a partir dessa adaptação, acrescentar recursos e realizar melhorias de modo interativo incremental.

Este projeto também aborda a integração do Unity 3D com outras ferramentas de desenvolvimento, tais como O Microsoft Visual 2008 Express Edition e o NUrlit. 1. 3. Organização do Trabalho Esta monografia é dividida em uatro capítulos. O capítulo um faz uma introdução desenvolvido. CAPITULO 2: REVISAO BIBLIOGRAFICA 2. 1 Considerações Iniciais Este capitulo apresenta os conceitos e terminologias da área de desenvolvimento de jogos 3D assim como uma breve apresentação do Unity 3D. 2. 2.

Sistema de coordenadas BD Nesta seção serão descritos alguns elementos do sistema de coordenadas 3D. 2. 2. 1. O plano cartesiano Uma das formas de descrever a posição de um ponto no espaço é representá-lo em um plano cartesiano. para representar um ponto em duas dimensões, definimos o sistema de coordenadas como sendo composto por dois eixos, x e y, dispostos ortogonalmente, que ividem o plano em quatro quadrantes (BUCKI_AND, 2005). O eixo x é denominado o eixo das abscissas e o y o das ordenadas.

Esses eixos são divididos em unidades contadas a partir do ponto de origem do plano, o ponto de intersecção entre os dois eixos, que servem para nos dar uma idéia de distância, o que chamamos de coordenadas, assim, um ponto nesse plano é representado por um par de coordenadas, x e y, que representa a distância ao longo de cada eixo a partir do ponto de origem. A figura 1 (BUCKLAND, 2005) mostra como representar um ponto em que P significa ponto e (4,6) significa ue o ponto está quatro nidades de distância em plano cartesiano com os eixos x, y e z 2. 2. 2.

Coordenadas locais e globais Como foi visto na seção anterior, a posição de um ponto pode ser representado em termos de três variáveis, x,y e z. Por ponto, podemos entender um objeto no espaço. A posição global de um objeto no espaço é representada em relação à origem do plano. Às vezes é necessário representar a posição de um objeto a outro, assim dizemos que todo objeto tem seu próprio ponto de origem e quando desejamos representar a posição de um objeto em relação a outro, dizemos que estamos utilizando oordenadas locais do objeto de referência.

A figura 3 (JUNKER, 2006) mostra a diferença entre coordenadas locais e globais. Figura 3 – Coordenadas locais e globais 22. 3. Vetores Vetores são segmentos de reta usados para representar direção (reta suporte do segmento orientado), intensidade (valor numérico) e sentido (orientação do segmento de reta) no plano cartesiano. A figura 4 (BUCKLAND, 2005) mostra a diferença entre ponto e vetor. Vetores, assim como pontos, não se limitam as duas dimensões e podem ser representados no espaço 3D. Através do uso de vetores é possível atribuir represen