Table of Contents
Rhythm Game
- Nume: Vârban Ana-Maria
- Grupa: 336CB
Introducere
- Proiectul consta in implementarea unui joc de ritm in stil similar jocurilor precum TapTap, Piano Tiles sau SuperStar. In mod specific, jucatorul trebuie sa apese butoanele disponibile pe ritmul notelor muzicale ce vor aparea pe un ecran. Astfel, jucatorul va obtine un scor ce va depinde de numarul de note apasate la timp si acuratetea cu care au fost apasate acestea. Jocul se va sfarsi la finalul melodiei iar scorul va aparea pe ecran.
Descriere generală
- Pe display-ul LCD va aparea un prompt de start pentru a putea incepe jocul. Jucatorul va porni jocul folosind butoanele de control.
- Notele vor aparea pe ecran alaturi de scorul obtinut de jucator pana atunci, iar acesta va trebui sa apese butoanele de joc pe ritmul melodiei pentru a obtine un scor cat mai bun.
- Jocul se incheie la terminarea melodiei iar scorul obtinut este afisat pe ecran.
- Jucatorul poate alege dintre optiunile de exit si replay. Optiunea exit va duce catre ecranul de start iar optiunea replay va restarta melodia. Selectia se va face folosind butoanele de control.
Schema Bloc
Hardware Design
Piese folosite:
* Arduino Uno (ATMega328p) * Ecran LCD (LCD SPI 2.4" ILI9341) * Butoane (4 butoane pentru joc, 2 pentru control) * Buzzer pasiv * Rezistori 10k * Fire de legatura * Breadboard
Schema Electrica
Implementarea Hardware
- Dupa cum se poate observa, am asezat cele 4 butoane ce vor fi folosite pentru joc in stanga breadboard-ului, iar cele 2 butoane de control in partea dreapta. Butoanele sunt conectate alaturi de cate un rezistor de 10K ce actioneaza ca rezistenta de pull down. Cele 6 butoane sunt conectate la pinii digitali de pe placuta Arduino Uno. Ecranul LCD este asezat pe breadboard alaturi de rezistori de 10K, conform indicatiilor distribuitorului. Aceste rezistente previn arderea display-ului. Pinii folositi pentru LCD sunt pinii digitali 8, 9, 11-13. Buzzerul este conectat la unul dintre pinii digitali PWM ai placutei Arduino, acesta nefiind inseriat cu un rezistor pentru un sunet mai puternic.
Software Design
Deoarece notele ce vor aparea pe ecran sunt singurele elemente ce se vor misca, acestea sunt definite de clasa NoteCircle. Aceasta pastreaza atribute precum pozitia curenta a notei, pozitia precedenta a notei, daca nota este sau nu pe ecran, daca nota este sau nu un blank, spatiul in care se afla sau dimensiunea si metode precum getteri si setteri, respectiv o metoda de update a pozitiei. Pentru afisarea acestora pe ecran, am declarat global un array (circles) de 30 de elemente, dintre care 15 vor fi blank. Am ales sa folosesc note blank (note ce nu vor fi afisate) pentru a ma asigura ca notele nu sunt ingramadite pe ecran.
Melodia ce va fi redata la apasarea notelor este un fragment din Korobeiniki (aka The Tetris song) si este reprezentata printr-un array declarat global.
In cadrul functiei setup(), pornesc interfata seriala pentru a putea comunica cu display-ul, setez pinii digitali aferenti butoanelor si buzzer-ului si asignez toate notele de la indecsi impari in array-ul circles ca fiind note blank.
In cadrul functiei loop(), se determina starea jocului. Jocul se poate afla la un moment de timp intr-una dintre 3 stari predefinite: MENU, PLAY sau SCORE.
In starea MENU, se afiseaza pe ecran titlul jocului (ARDUINO RHYTHM GAME) si un mesaj indemnand jucatorul sa apese butonul (asociat firului) verde pentru a incepe jocul. Afisarea acestor elemente este facuta cu ajutorul functiei displayMenu().
Odata apasat butonul de start, jocul se va afla in starea PLAY iar pe ecran vor aparea cele 4 spatii in care vor aparea notele. Notele vor ajunge la baza ecranului, in zona delimitata de o linie verde si una rosie, unde, daca jucatorul apasa butonul corespunzator, scorul va creste iar nota aferenta din cantec va fi redata sonor. Pentru verificarea localizarii corecte a notei se va verifica doar coordonata y, deoarece odata afisata, o nota nu isi va modifica coordonata x cat timp este pe ecran. Pentru verificarea apasarii butoanelor, se citesc valori de pe pinii digitali aferenti acestora. Pentru redarea notei se va mentine indexul curent din array-ul de note, acesta fiind pasat functiei playSong(int note), care va reda sunetul corespunzator. Jocul se termina cand toate notele din cantec au fost redate. Pentru afisarea spatiului de joc ma folosesc de functia drawPlayField(), iar pentru logica din timpul jocului, de functia play()
Odata terminat cantecul, jocul va trece in starea SCORE, unde se va afisa pe ecran scorul obtinut. De aici, jucatorul poate apasa fie butonul verde, pentru a reveni la meniul de start, fie butonul rosu, pentru a juca din nou. De afisarea acestora se ocupa functia displayFinalScore().
Scrierea si incarcarea codului pe placuta Arduino au fost facute folosind Arduino IDE. De asemenea, am folosit bibliotecile SPI.h, pentru comunicarea cu display-ul si Adafruit_GFX.h, respectiv Adafruit_ILI9341.h pentru afisarea elementelor grafice pe display. Codul aferent redarii sunetelor este preluat din proiectul Arduino Songs, de care ne-am folosit si la laboratorul 3.
Rezultate Obţinute
Prin cele de mai sus am obtinut un joculet minimalist de ritm. Din pacate, limitarile componentelor au dus la un gameplay relativ lent. Mai jos se gaseste link-ul catre un demo.
Concluzii
Pe masura ce am implementat diversele functionalitati, m-am lovit de limitarile componentelor, precum viteza de transfer a datelor de la placuta la ecranul LCD, afisarea pe ecran a notelor si reimprospatarea scorului, ce se face foarte des, motiv pentru care acesta apare sa clipeasca. Acestea au dus la un joc cu o complexitate foarte redusa si la un gameplay relativ lent.
In ciuda aspectelor mai neplacute, a fost foarte imbucurator sa vad rezultatele pe ecran. Creerea de la 0 a ceva tangibil si functional a fost o experienta unica, de care nu am mai avut parte pana acum. Desi proiectul este unul rudimentar, sunt foarte mandra de el.
Download
Jurnal
- 25 aprilie 2023 : Am ales tema si am creat pagina wiki pentru proiect
- 1 mai 2023: Am completat pagina wiki cu o descriere a proiectului si un outline al design-ului hardware
- 2 mai 2023: Am comandat piesele necesare
- 9 mai 2023: Am lipit pinii display-ului la laborator
- 13 mai 2023: Am asamblat componentele si am finalizat design-ul hardware, am testat functionalitatile de baza ale componentelor
- 24 mai 2023: Am implementat meniul de start, afisarea spatiului de joc si afisarea scorului
- 26 mai 2023: Am implementat caderea notelor, incrementarea scorului si redarea notei la apasarea corecta a butoanelor
- 30 mai 2023: PM Fair!