Розробка 2D гри на платформі Godot

Abstract

Кваліфікаційна робота бакалавра присвячена питанням дослідження можливостей платформи Godot та розробці ігрового застосунку в жанрі шутеру. Актуальність теми обумовлена сучасними тенденціями в галузі індустрії відеоігор. З кожним днем зростає популярність 2D ігор серед гравців усіх вікових категорій. Розробка 2D ігрового додатку на платформі Godot відкриває безліч можливостей для ігрової творчості та реалізації унікальних ідей. Об'єкт роботи: процес проєктування та розробки 2D ігрового застосунку на базі ігрового движку Godot. Предмет роботи: методи програмної інженерії та інструментальні засоби розробки 2D ігрового застосунку на платформі Godot. Мета: розробка 2D комп’ютерної гри у жанрі шутеру засобами рушія Godot, реалізувати складні алгоритми та розширені ігрові механіки. Кваліфікаційна робота бакалавра складається з вступу, чотирьох розділів, висновків та переліку джерел посилань. Перший розділ присвячено аналізу предметної області, що включає порівняльний аналіз популярних 2D ігрових застосунків у жанрі шутеру. За результатами проведеного аналізу сформульовано функціональні вимоги до розроблюваного ігрового застосунку. У другому розділи наводиться опис процесу моделювання системи відповідно до визначених вимог. Використовуючи UML-діаграми, представлено структурну та поведінкову модель гри. Описано варіанти використання, діаграми послідовності та діяльності, що відображають основні ігрові процеси та взаємодії між об'єктами. Третій розділ присвячено вибору засобів реалізації проєкту. Обґрунтовано вибір ігрового рушія Godot 4, його переваги та можливості у порівнянні з іншими рушіями. Описано використані мови програмування (GDScript) та інтегровані інструменти розробки. Детально розглянуто процес налаштування робочого середовища, організацію каталогів та файлів проєкту, а також використання сторонніх бібліотек та ресурсів для досягнення максимальної ефективності та продуктивності розробки. Четвертий розділ зосереджено на програмній реалізації ігрового застосунку. Описано організацію робочого середовища та основну структуру проєкту, включаючи каталогізацію файлів та ресурсів. Розглянуто процес створення анімацій для персонажів та об'єктів гри, використання спрайтів та анімаційних об'єктів, а також методи управління анімацією. Описано систему колізій та взаємодії об'єктів гри, зокрема обробку зіткнень та алгоритми штучного інтелекту ворогів. Розглянуто механіки гри, пов'язані з взаємодією гравця з ворогами, включаючи систему бою та поведінкові шаблони ворогів. Кваліфікаційна робота містить 79 сторінок, включаючи 4 розділи, 36 ілюстрації, 18 таблиць та перелік із 21 джерела посилань. The bachelor's qualification work is devoted to researching the capabilities of the Godot platform and developing a game application in the shooter genre. The topicality of the topic is due to modern trends in the video game industry. The popularity of 2D games among players of all ages is increasing day by day. Development of a 2D game application on the Godot platform opens up many opportunities for game creativity and implementation of unique ideas. Object of work: the process of designing and developing a 2D game application based on the Godot game engine. Subject of work: software engineering methods and tools for developing a 2D game application on the Godot platform. Goal: to develop a 2D computer game in the shooter genre using the Godot engine, to implement complex algorithms and advanced game mechanics.The bachelor's thesis consists of an introduction, four chapters, conclusions and a list of reference sources. The first chapter is devoted to the analysis of the subject area, which includes a comparative analysis of popular 2D game applications in the shooter genre. Based on the results of the analysis, the functional requirements for the developed game application were formulated. The second section describes the process of modeling the system according to the specified requirements. Using UML diagrams, the structural and behavioral model of the game is presented. Use cases, sequence diagrams, and activities are described, illustrating basic gameplay and interactions between objects. The third section is devoted to the selection of means of project implementation. The choice of the Godot 4 game engine, its advantages and capabilities in comparison with other engines is justified. The used programming languages (GDScript) and integrated development tools are described. The process of configuring the working environment, organizing project directories and files, as well as using third-party libraries and resources to achieve maximum development efficiency and productivity are discussed in detail. The fourth chapter focuses on the software implementation of the game application. The organization of the working environment and the basic structure of the project are described, including the cataloging of files and resources. The process of creating animations for game characters and objects, the use of sprites and animated objects, as well as animation management methods are considered. The system of collisions and interaction of game objects is described, in particular, the processing of collisions and the algorithms of artificial intelligence of enemies. Game mechanics related to player interaction with enemies are reviewed, including the combat system and enemy behavior patterns. The thesis contains 79 pages, including 4 chapters, 36 illustrations, 18 tables and a list of 21 references.