Проекты

Rogmathia – компьютерная roguelike-игра для изучения точных наук в развлекательной форме

Работа призёра конкурса проектов и исследований «Инженеры будущего» открытой городской научно-практической конференции «Инженеры будущего» в секции «Информационные технологии, программирование, прикладная математика, социальный инжиниринг»

Направление работы: Инженеры
Авторы работы: ГБОУ Школа № 1234
Предметы: Физика, Информатика
Классы: 11 класс
Мероприятия: Конкурс проектов и исследований «Инженеры будущего» открытой городской научно-практической конференции «Инженеры будущего» 2021 года

Актуальность

Знания в области математики и физики становятся особенно актуальными в реалиях современного мира и технологий. Проект Rogmathia даёт возможность изучать такие непростые дисциплины внутри компьютерной игры, что делает мой проект особенно актуальным и эффективным для образовательных нужд.

Цель

Создание компьютерной игры для изучения точных наук в развлекательной форме.

Задачи

  1. Развитие технического мышления с помощью компьютерной игры.
  2. Оттачивание навыков в программировании на языке Python.
  3. Возможность интеграции игры в образовательной деятельности (на уроках физики и математики в школе).
  4. Создание проекта для персонального портфолио.
  5. Обучение работе с редкой библиотекой для создания текстовых интерфейсов (curses) и прочими (math, random) для создания игровых систем.

Оснащение и оборудование, использованное при создании работы

  • Персональный компьютер с установленным ПО (Python)
  • Мобильный телефон

Описание

Проект Rogmathia является компьютерной игрой, нацеленной на популяризацию технических наук. Игра позволяет изучать такие сложные дисциплины, как математика и физика, в развлекательной форме, адаптируя задания по уровню сложности для разных классов, согласно школьной программе.

Хронологический ход разработки

  1. Prealpha 0.1 – созданы рандомное подземелье, механизм передвижения, система боя, лого студии разработки.
  2. Prealpha 0.3 – в игру добавлен новый класс «инженер» и новый тип задач для этого класса, связанных уже не с математикой, а с физикой Alpha 0.3: ядро переделано для работы с библиотекой Curses (специализированной библиотекой для создания текстовых интерфейсов). Оптимизированы цвета и удалены визуальные артефакты при прорисовке. Так, при рендеринге с помощью стандартных средств языка появлялись зрительные артефакты в виде бликов из-за низкой скорости встроенных функций. В свою очередь, curses использует технологию «мнимого экрана», добавляя сначала все элементы на него и лишь потом «переворачивая» его как двустороннюю доску на обозрение пользователя.
  3. Alpha 0.4 – создан новый генератор подземелий и добавлена система FOV (поля зрения), основанная на алгоритме рэйкастинга.
  4. Новый генератор начал использовать алгоритм генерации подземелий с помощью математического алгоритма игры «Жизнь», заменив собой старый алгоритм бинарного разбиения пространства (BSP).
  5. Текущее состояние разработки – Alpha 0.4.

Результаты работы/выводы

Была создана компьютерная игра, сочетающая в себе элементы геймплея roguelike-игры и изучение математики и физики в новой, игровой форме. Разработаны всевозможные алгоритмы и механики с учётом особенностей и пожеланий пользователей.

Перспективы использования результатов работы

Проект адаптирован под учебную среду и может быть использован в рамках школьной программы для изучения курса математики и физики для разных классов.

Сотрудничество с вузом/учреждением при создании работы

НИТУ ВШЭ

Мнение автора о своей работе, проекте «Инженерный класс в московской школе», конференции «Инженеры будущего», пожелания

«Работа завершена, проект занял призовое место на конференции. Есть широкое поле для разработки, в том числе благодаря накопленному опыту после участия в конференции»