IPRJ – TÓPICOS ESPECIAIS EM ENGENHARIA DE SOFTWARE (JOGOS II)
LISTA DE EXERCÍCIOS – UNITY 3D
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. O que é um Prefab na Unity3D? Descreva pelo menos um exemplo de uso.
. Ao criar uma cena na Unity3D é possível associar objetos hierarquicamente. Qual a
utilidade de tal hierarquia? Descreva pelo menos um caso de uso.
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. Na Unity3D, todos objetos de um jogo são GameObjects. GameObjects podem ser
compostos por inúmeros componentes. Qual componente existe por padrão em qualquer
GameObject? Descreva as informações armazenadas por esse componente e qual a sua
utilidade na criação de um jogo.
. A Unity3D possui 4 tipos de luzes que podem ser utilizado de diferentes maneiras na
criação de uma cena. Descreva o funcionamento de cada tipo de luz e cite pelo menos um
exemplo de uso para cada tipo.
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. O que é um Skybox? Descreva o conceito e apresente pelo menos um exemplo de uso.
. Uma das principais propriedades que define como as sombras são geradas pela Unity3D é
o tipo de sombra (Shadow Type), o qual pode ser Soft Shadows ou Hard Shadows. Qual a
diferença entre estes dois tipos de sombra?
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. O que é um Material na Unity3D?
. O que é um Shader?
. O que é uma textura na Unity3D?
0. Uma das principais propriedades do Standard Shader é o modo de rendeização (Rendering
Mode), o qual pode ser Opaque, Cutout, Transparent ou Fade. Descreva a utilidade de
cada um destes modos.
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1. Descreva os passos necessários para criar um material para representar uma janela de
vidro quebrada e transparente na Unity 3D (como a mostrada na figura abaixo).
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2. Quais propriedades de um material devem ser alteradas para se criar um objeto reflexivo
(como mostrado na figura abaixo)?
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3. O que é Bump Mapping/Normal Mapping? Descreva o funcionamento da técnica e
apresente pelo menos um exemplo de uso.
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4. Qual diferença entre Normal Mapping e Height maping?
5. Para que serve o Occlusion Map do Standard Shader?
6. A propriedade Emission do Standard Shader é usada para definir a cor e intensidade da luz
emitida pela superfície do material. Essa luz é capaz de afetar outros objetos?
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7. Para que servem as propriedades Secondary Maps e Detail Mask do Standard Shader?
8. Descreva os passos necessários para adicionar vento às árvores de um terreno.
9. O que é um Billboard? Descreva o conceito e apresente pelo menos um exemplo de uso.
0. Descreva o funcionamento do editor de árvores da Unity3D apresentando os conceitos de
Branch Groups, Branch Levels e Leaf Groups.
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1. O que é um sistema de partículas? Descreva pelo menos dois exemplos de uso.
2. Utilize os conceitos e as propriedades básicas de um sistema de partículas para descrever
o ciclo de vida de uma partícula dentro de um sistema de partículas.
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3. O que são Sub Emitters em um sistema de partículas? Descreva o conceito e apresente
pelo menos um exemplo de uso.
4. Qual a função da propriedade Rotation over Lifetime de um sistema de partículas?
Apresente pelo menos um exemplo de uso desta propriedade.
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5. Um item possui as seguintes características:
O item possui um estado que determina se ele está ativo ou não ativo;
O item possui um tipo (vida, munição ou poder extra);
Todo item possui uma quantidade. No caso da vida, essa quantidade representa a
quantidade de vida. No caso da munição, representa a quantidade de munição. E no
caso do poder extra, representa a quantidade de poder extra.
O item pode ser coletado totalmente ou parcialmente. Ao ser coletado parcialmente, a
quantidade do item é reduzida de acordo com a quantidade coletada. Ao ser coletado
totalmente, a quantidade do item é reduzida a zero.
Se a quantidade do item for menor ou igual à zero, o item muda o seu estado atual
para não ativo.
Um item somente pode ser coletado se ele estiver ativo.
Crie uma classe em C# para representar o item, incluindo todos os atributos e métodos
que possibilitem o seu funcionamento. Em seguida, instancie um objeto do tipo item e
teste seus métodos.
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6. É comum que um script/componente precise acessar outros objetos. Tal acesso pode ser
realizado através de links usando variáveis, através de uma busca por nome ou busca por
tag. Supondo que você está criando uma classe para representar um inimigo e precisa que
esse inimigo tenha acesso a posição atual do jogador, crie três versões da classe inimigo: a
primeira deve acessar o jogador através de links usando variáveis; a segunda deve acessar
o jogador através de uma busca por nome; e a terceira deve acessar o jogador através de
uma busca por tag;
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7. A variável Time.deltaTime é extremamente importante no desenvolvimento de aplicações
usando a Unity3D. Em relação a essa variável, responda:
a) O que a variável Time.deltaTime representa?
b) Explique qual
é a principal utilidade da variável Time.deltaTime no
desenvolvimento de uma aplicação em Unity3D.
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8. Quais as diferenças entre as funções de evento Update() e FixedUpdate() na Unity3D?
9. Considerando a existência de uma cena como a ilustrada na figura abaixo:
Levando em consideração que o cubo azul possui um Rigidbody, crie um script para
controlar o cubo azul pelo teclado. O cubo deve mover-se em 4 direções (para direita,
para esquerda, para frente e para traz). Considere que o script será associado ao cubo
azul.
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0. Considerando a existência de um Prefab de um cubo, crie um script para instanciar uma
parede formada por 100 cubos (10 x 10).
1. Considerando a existência de um jogo que utiliza 3 tipos de itens que podem ser coletados
pelo jogador: vida, munição e poder extra. Crie um script para instanciar e gerenciar os
itens do cenário dinamicamente:
O script será associado a um GameObject vazio chamado ItemManager;
Os objetos que representam os itens devem ser associados ao script através de 3
Prefabs (um para cada tipo de item);
O script deve permitir que as posições dos itens sejam definidas manualmente através
da interface da Unity3D. A quantidade de itens também deve ser especificada pela
interface;
Quando o ItemManager for instanciado, os itens devem ser instanciados em suas
devidas posições do cenário;
O script deverá ter um método chamado “DestruirItens”, o qual deve destruir todos os
itens quando executado.
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2. Implemente um sistema de moedas coletáveis para um jogo. O sistema deve funcionar da
seguinte maneira: sempre que o jogador aproximar-se de uma moeda, essa moeda deve
desaparecer e o número de moedas do jogador deve ser incrementado em 1.
Devem ser implementados dois scripts/classes: um para ser associado às moedas e um
para ser associado ao jogador;
O número de moedas coletadas deve permanecer armazenado na classe do jogador;
O objeto que representa o jogador possui a tag “Player”;
Não é necessário exibir o número de moedas coletadas na tela.
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3. Para solucionar um quebra-cabeça, o jogador precisa encontrar um determinado número
de pistas espalhadas pelo cenário do jogo. Crie uma classe genérica para gerenciar as
pistas do jogo:
Em cada fase do jogo existirá uma instancia do script criado;
Cada fase terá um determinado número de pistas;
O script deve armazenar as pistas encontradas pelo jogador em uma estrutura de
dados do tipo lista;
Internamente, as pistas são representadas por palavras (strings);
O script deve possuir um método chamado “PistaEncontrada” que recebe como
parâmetro uma pista e a armazena na lista de pistas;
O script deve possuir um método chamado “JaFoiEncontrada” que recebe como
parâmetro uma pista e retorna: true caso a pista já tenha sido encontrada; e false caso
a pista ainda não tenha sido encontrada;
O script deve possuir um método chamado “EncontrouTodas” que retorna: true caso
todas as pistas da fase já tenha sido encontradas; e false caso ainda existam pistas não
encontradas.
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4. Ao implementar o inimigo em um jogo de tiro em primeira pessoa é necessário saber se o
jogador está dentro do campo de visão do inimigo para que ele atire no jogador.
Implemente um método chamado “PossoVer”, o qual deve receber com parâmetro o
GameObject do jogador e retornar: true, caso o jogador esteja no campo de visão do
inimigo; ou false, caso não esteja. Considere que o campo de visão do inimigo é de 90
graus. Considere também que este método será implementado na classe Inimigo, a qual
está associada ao GameObject do inimigo.
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5. Em um jogo de estratégia o jogador controla diversas unidades simultaneamente e é
capaz de atribuir mais de uma tarefa para uma mesma unidade. Implemente um
script/classe para gerenciar as tarefas realizadas por uma unidade.
Internamente, as pistas podem ser representadas por palavras (strings);
A classe possui um atributo que determina a tarefa atual sendo executada;
A classe deve possuir um método chamado “AdicionarTarefa”, o qual deve
adicionar uma tarefa ao conjunto de tarefas da unidade;
A classe deve possuir um método chamado “ExecutaProximaTarefa”, o qual deve
retirar a próxima tarefa a ser executada do conjunto de tarefas e atribui-la a tarefa
atual. O método também deve exibir o nome da tarefa que esta sendo executada
(pode ser no console);
As tarefas devem ser executadas na ordem em que elas foram atribuídas a
unidade;
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6. Qual a função de um Rigidbody em um objeto? Descreva a função e apresente pelo menos
um exemplo de uso.
7. Um GameObject com um Rigidbody e com a opção IsKinematic desabilitada deve ser
movido pelo método Translate do seu Transform? Por quê?
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8. Em quais casos Mesh Colliders devem ser usados?
9. Em quais casos Mesh Colliders não devem ser usados?
0. Como a área de colisão de um objeto 3D com uma malha complexa pode ser representada
sem utilizar um Mesh Collider?
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1. É correto movimentar objetos que possuem um Collider, mas não possuem um Rigidbody?
Por quê?
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2. Em quais casos a propriedade IsKinematic de um Rigidbody deve ser habilitada?
3. Descreva os passos necessários para aumentar fricção de uma superfície na Unity3D.
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4. Qual diferença entre Dynamic Friction e Static Friction em um material físico (Physics
Material)?
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5. O que é um Trigger? Cite pelo menos dois exemplos de uso.
6. Quando ocorre uma colisão entre dois objetos, a Unity 3D executa automaticamente três
funções de eventos em todos os scripts anexados aos objetos envolvidos. Descreva quais
são essas funções de evento e em quais momentos da colisão cada uma delas é
executada.
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7. Em um jogo de tiro em primeira pessoa é necessário implementar o comportamento das
balas disparadas pelas armas. Quando instanciadas, as balas devem mover-se para frente
até que algum objeto físico seja atingido. Quando a bala atingir um objeto físico, ela deve
ser destruída. Implemente um script para ser associado a um Prefab que representa as
balas. Esse Prefab será instanciado sempre que um disparo for realizado. O seu script deve
controlar apenas o comportamento da bala.
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8. O que é um Character Controller? Descreva o conceito e apresente pelo menos um
exemplo de uso.
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9. O que é um Joint? Descreva o conceito e apresente exemplos de uso.
0. Qual diferença entre o Hinge Joint e o Spring Joint? Cite exemplos de uso para os dois
tipos de Joints.
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1. Supondo a existência de um personagem com um Character Controller associado e
configurado, implemente um script para permitir que o jogador o jogador possa controlar
esse personagem com as setas direcionais do teclado (andar para frente, andar para traz,
virar para a direita e virar para a esquerda).
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2. Qual a função do componente Constant Force? Cite exemplos de uso.
3. Supondo a existência de um cubo com um Rigidbody associado a ele, implemente um
script para fazer com que o cubo gire para a direta quando a seta da direita do teclado for
pressionada e gire para a esquerda quando a seta da esquerda for pressionada. Considere
que o script será associado ao cubo.
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4. Descreva o processo de criação de uma animação para um personagem.
5. O que é um Animator Controller?
6. Na Unity 3D, as animações dos personagens são controladas por máquinas de estados.
Explique como as animações são representadas em uma máquina de estados e como a
máquina de estados funciona.
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7. Considerando a existências de um modelo 3D de um personagem com as seguintes
animações: parado, andando, correndo, pulando e atacando.
a) Crie uma máquina de estados para controlar os comportamentos e animações do
personagem. A máquina de estados deve ser capaz de controlar todas as animações
do personagem (parado, andando, correndo, pulando e atacando).
b) Implemente um script para utilizar a máquina de estados criada para controlar e
animar o personagem. Considere que o seu script será associado ao personagem e
que ele já contém um Character Controller.
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8. O Canvas utilizado para a criação de interfaces com o usuário possui 3 modos de
renderização (Render Mode): (1) Screen Space – Overlay; (2) Screen Space – Camera; e (3)
World Space. Descreva as diferenças entre estes 3 modos de renderização e cite exemplos
de situações onde cada modo é mais adequado.
9. Supondo a existência de uma interface com um botão (Button), um campo de texto (Input
Field) e um texto (Text). Crie um script para copiar o conteúdo digitado no campo de texto
para o texto no momento que o botão for pressionado. Considere que o script será
associado ao botão.
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0. Descreva o funcionamento do sistema de áudio da Unity 3D, incluindo as definições de
Audio Source e Audio Listener.
1. A forma como um arquivo de áudio é carregado pela Unity 3D depende da propriedade
Load Type definida no clipe de áudio, a qual pode ser: (1) Decompress On Load; (2)
Compressed In Memory; ou (3) Streaming. Descreva as diferenças entre esses 3 modos de
carregamento de áudio.
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2. Implemente um script para fazer com que um determinado personagem emita um som
quando o jogador se aproximar dele. Considere que o personagem possui um Audio
Source já configurado e que o jogador possui a tag “Player”.
3. A inteligência artificial em jogos busca criar inimigos que sejam invencíveis. Verdadeiro ou
Falso? Justifique sua resposta.
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4. O que é a “ilusão de inteligência” na inteligência artificial aplicada a jogos?
5. O que são Waypoints e qual a sua aplicação na inteligência artificial de jogos?
6. Explique o processo de criação de Waypoints baseados em Pontos de Visibilidade. Quais
as vantagens e desvantagens dessa técnica?
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7. Explique o processo de criação de Waypoints baseados em Tiles/Grid. Quais as vantagens
e desvantagens dessa técnica?
8. Em um labirinto, mostrado na figura a seguir, um robô é colocado na célula inicial indicada
por “U” e deve encontrar um caminho até a saída, denotada pela letra “E”. O robô não
pode se mover na diagonal, somente acima, abaixo, direita e esquerda. Ele também não
pode atravessar paredes (as linhas mais grossas da grade) ou as bordas do labirinto, de
modo que ele é forçado a contornar obstáculos. Felizmente, o robô possui um mapa do
ambiente. A solução é o caminho mais curto até a saída e todos os movimentos do robô
possuem os mesmos custos.
(
a) Defina uma função heurística para ser
utilizado pelo algoritmo A*.
A
F
B
G
L
C
H
M
E
D
I
E
Goal
J
O
T
Z
(b) Realize uma busca utilizando
algoritmo A* para encontrar
o
o
K
P
N
S
Y
melhor caminho para chegar a letra E
partindo da letra U. Construa a
árvore de busca criada pela execução
do algoritmo apresentando os
valores de f(n), g(n) e h(n) para cada
nó.
Q
V
U
Start
X
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9. Como uma máquina de estados finitos pode ser utilizada para codificar o comportamento
autônomo de um personagem? Descreva a técnica e apresente as vantagens e
desvantagens de sua utilização.
0. Máquinas de estados finitos são uma das formas mais usadas para implementar o
comportamento autônomo de personagens em jogos. Porem, à medida que a
complexidade dos comportamentos dos personagens aumenta, as máquinas de estados
finitos tendem a crescer de forma descontrolada. Como é possível reduzir essa
complexidade?