Videojuego 3D para Celulares con J2ME, M3G y Bluetooth
Contents
1. Debido al gran rango de funcionalidades que han sido implementadas en estos dispositivos m viles y a su portabilidad los usuarios para entretenerse tienden a jugar en su tiempo libre con los videojuegos incluidos en sus celulares principalmente j venes y ni os Considerando lo anterior es posible visualizar un rea de oportunidad para el desarrollo de aplicaciones para m viles que contribuyen al aprendizaje de ni os y j venes como videojuegos en tel fonos celulares As el m learning ayudar a cambiar su tiempo libre en una activad productiva y no en una actividad de ocio La principal contribuci n de este art culo es mostrar como desarrollar e implementar un videojuego educativo que sea utilizado como una herramienta en el aprendizaje de estudiantes de secundaria utilizando nuevas tecnolog as de desarrollo de software aplicadas a tel fonos celulares como la visualizaci n de contenido tridimensional en dispositivos m viles El videojuego fue desarrollado en lenguaje de programaci n Java sobre la especificaci n J2ME la cual nos permite desarrollar aplicaciones orientadas a dispositivos m viles Adicionalmente el API opcional de gr ficos en tercera dimensi n M3G para J2ME nos ofrece soporte para el uso de contenido en tercera dimensi n y por lo tanto hacer m s atractiva la interfaz para los usuarios finales El videojuego es una versi n de billar de carambola similar al juego tradicional de carambola c2. El servidor busca a los dispositivos que han creado el servicio deseado e inicia la petici n de conexi n A los clientes entonces les llega la petici n para participar en el videojuego Posteriormente los clientes aceptan o declinar la invitaci n Una vez que la invitaci n es aceptada los dos dispositivos est n en comunicaci n Este videojuego tiene la opci n de ser jugado por dos usuarios usando Bluetooth como tecnolog a de comunicaci n 8 Implementaci n del Videojuego en el tel fono celular Una vez realizado el desarrollo de la aplicaci n para el celular es necesario descargar los archivos necesarios para la instalaci n de la misma aplicaci n en el celular Estos archivos son jad y jar los cuales son creados con el WTK cuando hacemos el empaquetado de preverificaci n de la aplicaci n Estos archivos deben ser almacenados en el directorio bin del proyecto La descarga de los archivos puede ser realizada de varias formas por medio del cable USB conexi n bluetooh o infrarrojo desde la PC en donde est n los archivos al celular o desde Internet por medio de un navegador WAP del celular 9 Conclusiones El desarrollo de aplicaciones con tel fonos celulares es bastante complejo cuando consideramos las limitantes de los dispositivos m viles M s hoy en d a contamos con alternativas para desarrollar aplicaciones para ste tipo de dispositivos y consideramos que podemos ayudar a abrir nuevas tendencias
3. y New Project BE Open Project e BA clear Console Device Create a new project or open an existing one RI J2ME Wireless Toolkit TesisConContenidos_3 File Edit Project Help New Project g Open Project Settings Guild p Run a Clear Console Device SonyEricsson _K750_Emu v oria 3 Building _Preverifying OLOCO Project TesisConContenid Project settings saved Building TesisConConteni Figura 5 1 J2ME Wireless Tool Kit 2 2 y Compilaci n con el WTK Despu s de la compilaci n de la aplicaci n realizamos las pruebas con el emulador que el WTK ofrece En la figura 5 2 se muestra la ejecuci n de la aplicaci n en el emulador 9990008 Tompliricicon 1530 Lou Y MIDA uk 1 5 2 Ejecuci n de la aplicaci n en el emulador 6 Creaci n e integraci n de los contenidos educativos al videojuego Los contenidos educativos fueron realizados en base del libro de matem ticas de secundaria y los temas que se trabajaron en las sugerencias educativas son suma resta multiplicaci n y divisi n de n meros con signo en lenguaje algebraico e introducci n a ecuaciones de primer grado de secundaria En base al nivel del juego y al n mero de niveles en el juego el sistema crear un mensaje de alerta que funcionar como sugerencia educativa A partir de la visualizaci n de estas sugerencias el usuario podr ser capa
4. en el uso de stos dispositivos m viles como las reas educativas Los videojuegos con dispositivos m viles ha evolucionado raz n por la cual nos enfocamos a explotar el uso de gr ficos 3D con el opcional API of J2ME para el manejo de contenido en Gr ficos M viles 3D M3G y utilizando Bluetooth como tecnolog a de comunicaci n para tener la oportunidad de que el videojuego sea jugado con otro jugador y as guardar m s atenci n en las sugerencias educativas provocado en parte por la rivalidad del contrincante Por lo anterior visualizamos que los videojuegos educativos podr an ser utilizados como una herramienta de apoyo para el aprendizaje en estudiantes j venes de secundaria utilizando tecnolog a de punta en el desarrollo y as proveer una interfaz atractiva en su contenido utilizando M3G y concluimos que La integraci n de contenidos educativos con videojuegos en dispositivos m viles tales como celulares es una forma de ofrecer alternativas educativas El trabajo interdisciplinario es un requisito b sico para el dise o de sistemas m learning a trav s de videojuegos educativos 10 Trabajo Futuro Como trabajo futuro planeamos probar la tesis de que ste tipo de videojuegos son tiles para mejorar el aprendizaje en estudiantes de secundaria Lo anterior a trav s de aplicar una pre prueba y post prueba para evaluar el videojuego con una muestra de j venes que cursen el segundo grado de secund
5. Hern ndez M S iz Roldan Matem ticas 2 Comisi n nacional de libros de texto gratuitos M xico Editorial Patria Quinta reimpresi n 2005 13 E S nchez S nchez V Hoyos Aguilar J Gusm n Hern ndez M S iz Roldan Matem ticas 2 Comisi n nacional de libros de texto gratuitos M xico Editorial Patria Quinta reimpresi n 2005 14 Bruce Hopkins Ranjith Antony Bluetooth For Java Massachusetts Institute of Technology Estados Unidos 2007
6. Videojuego 3D para Celulares con J2ME M3G y Bluetooth Mar a Enedina Carmona Flores Universidad Aut noma de Tlaxcala Apizaco Tlaxcala 90300 M xico Resumen La evoluci n de la tecnolog a m vil ha permitido visualizar el uso de stos dispositivos en el rea de educaci n con en nuevo termino de aprendizaje m vil m learning J2ME es una especificaci n para el desarrollo de aplicaciones para tel fonos m viles que soporta un API para manejar y visualizar gr ficas en tercera dimensi n M3G permite realizar interfaces profesionales en tercera dimensi n haciendo que la interfaz resulte m s atractiva para el usuario particularmente en videojuegos Entre los paradigmas de aprendizaje se encuentra el paradigma constructivista en el cual el estudiante es quien aprende junto con otros alumnos durante el proceso de construcci n de conocimiento la retroalimentaci n es considerada ser un factor fundamental en la adquisici n final del contenido educativo El proyecto resultar a ser atractivo tanto para j venes de secundaria como para maestros porque combina aprendizaje y entretenimiento En ste art culo se presenta un videojuego educativo como una herramienta de apoyo en el aprendizaje en estudiantes de secundaria usando tecnolog as aplicadas a telefon a m vil con una interfaz atractiva en tercera dimensi n Palabras Reservadas M learning videojuegos J2ME M3G Bluetooth I Introducci n La tecnolog a
7. aria en M xico 11 Referencias 1 A Trifonova Mobile Learning Review of the Literature Departament of Information and Communication Technology University of Trento Italy March 2003 2 A Froute Quintas P Jorge C rdenes J2ME Java 2 Micro Edition Manual de usuario y tutorial DF M xico Alfa omega 2004 3 Java Community Process Specification JSR 30 J2ME Connected Limited Device Configuration May 2000 4 Java Community Process Specification JSR 37 Mobile Information Device Profile for the J2ME Platform Sep 2000 5 Java Community Process Specification JSR 118 Mobile Information Device Profile 2 0 Nov 2002 6 Java Community Process Specification JSR 184 Mobile 3D Graphics API for J2ME Dec 2003 7 A Garc a Serrano Programaci n de juegos para m viles con J2ME articulo publicado en la pagina javaencastellano com 2003 8 R S Hern ndez Ju rez Desarrollo de videojuegos ITESM Abril 2005 9 Forum Nokia Introduction to mobile game development Version 1 1 Forum Nokia Enero 2003 10 Forum Nokia Java Community Process JCP JSR 184 Expert Group Mobile 3D Graphics API Technical Specification Version 1 1 Junio 22 2005 11 M A S nchez La Realidad Virtual como herramienta en la ense anza de la anatom a humana para el 4to y Sto grado de nivel primario UDLAP M xico 2002 12 E S nchez S nchez V Hoyos Aguilar J Gusm n
8. erspectiva Viewport de la escena e iniciamos creando los componentes de nuestro mundo con las herramientas pertinentes cubos conos esferas tal como se muestra en la figura 3 1 1 E EDAD a m a A Fig 3 1 1 3D Studio Max Posteriormente se texturizan los componentes de la escena con la herramienta editora de materiales damos color y textura a los componentes Una vez creada la textura solo se arrastra y se coloca en el componente En la figura 3 1 2 se muestra como texturizar dl AAA E Fig 3 1 2 Textura Una vez creada toda la escena tenemos que crear una c mara para visualizar a la escena 3D de la animaci n Adem s tenemos que iluminar la escena para que se pueda apreciar Existen diferentes tipos de luces y de c maras de los cuales se elijaran las mas adecuadas para crea estos componentes finalmente se hace una prueba de visualizaci n rendereado para visualizar el resultado de nuestra escena desde la perspectiva que tenga la c mara como se ilustra en la figura 3 1 4 Fig 3 1 3 Luces y C mara Fig 3 1 4 Prueba de visualizaci n 3 2 Creaci n del archivo m3g Una vez concluida la creaci n de la escena se exporta el formato m3 g utilizando el plug in de exportaci n para este formato de archivo En la figura 3 2 1 se muestra este procedimiento Fig 3 2 1 Exportador de archivos E Es importante dpfinis PRAT ERA active con el nombre de la c mara que estamos u
9. go comienza con la colocaci n de las bolas de billar en una posici n inicial dentro de la mesa de billar El nivel de juego definir el n mero de bandas que debe recorrer la bola blanca para golpear a la bola roja es decir para el nivel 1 el jugador deber golpear primero una banda para golpear la bola roja para el nivel 2 el jugador deber golpear dos bandas antes de golpear a la bola roja y as sucesivamente Existir n 4 niveles y para poder pasar de nivel el jugador deber de realizar 6 tiros en cada nivel 3 Al momento que se golpee a la bola roja con la bola blanca despu s de haber tenido una trayectoria por el n mero de bandas que precise el nivel de juego se agregar n 10 unidades al puntaje del jugador y enseguida aparecer una sugerencia educativa sobre como realizar determinadas operaciones matem ticas 4 Una vez que el jugador haya culminado su tercer tiro en cada nivel aparecer una alerta en el tel fono que le indicar la finalizaci n del nivel en el que se encuentra y enseguida aparecer una peque a prueba con 5 preguntas de opci n m ltiple sobre las sugerencias educativas que se mostraron en el transcurso del nivel de juego que ha finalizado Adem s al final de la prueba el jugador deber introducir un ID de usuario y contrase a para que cuando pulse el comando enviar autom ticamente se procese la informaci n de las respuestas introducidas por el jugador aumentando 10 unidades al punta
10. ido en la resoluci n activa de la pantalla del tel fono celular en el que se ejecutar el videojuego ser de 128 x 160 p xeles Se contar con un cierto n mero de niveles de dificultad La diferencia entre los niveles ser que mientras mayor sea el n mero de nivel que se est jugando mayor ser el n mero de bandas que la bola blanca tiene que recorrer para poder golpear a la bola roja En la pantalla de juego se tendr n indicadores del puntaje actual del juego y del n mero de bandas que se realicen as como el n mero de nivel en que se encuentra el jugador y una barra de estado que marcar el nivel de fuerza con el que se golpear la bola objetivo Para determinar que direcci n tomar la bola objetivo el usuario podr dirigir una gu a que se encuentra apuntando la trayectoria de la bola blanca El videojuego tendr un m dulo educativo el cu l estar conformado por una serie de contenidos educativos o sugerencias educativas sobre como realizar determinadas operaciones matem ticas adem s se incluyen peque as pruebas para poder evaluar el conocimiento adquirido Los contenidos educativos se crear n en base al libro de matem ticas de segundo grado del nivel educativo secundaria distribuido por la Secretar a de Educaci n P blica SEP S nchez S nchez et al 2005 y en base a stos contenidos se realizar n las pruebas para la evaluaci n del conocimiento 4 2 Reglas del Juego l El jue
11. je por cada respuesta correcta Asimismo el nivel de juego el puntaje actual el resultado de la evaluaci n el ID de usuario y la contrase a se enviar n al servidor v a Internet 5 Al t rmino de este nivel el puntaje final se enviar al servidor y el juego finalizar 4 3 Mecanismos de entrada para el control del videojuego Los mecanismos de entrada a utilizar para el control del videojuego ser n las teclas del tel fono celular que a continuaci n se detallan Movimiento de la gu a para definir la direcci n de la bola blanca 4 y 6 o PAD izquierda y PAD derecha LA ep ET gt Ajuste de la fuerza con la que se disparar la bola blanca 2 y 8 0 PAD arriba y PAD abajo E iz r i VE Hita gt Disparo 5 o PAD acci n a gt Men s botones de selecci n de comandos izquierdo y derecho en el tel fono 5 Compilaci n y Pruebas de la Aplicaci n del J2ME WTK 2 2 Durante el proceso de programaci n aprendimos a utilizar la herramienta de desarrollo de aplicaciones para dispositivos m viles J2ME Wireless Tool Kit WTK en su versi n 2 2 Esta herramienta nos permite crear proyectos de desarrollo para aplicaciones m viles y puede ser adaptada f cilmente a los ambientes integrados de desarrollo IDE como Net Beans JCreator Sun One Studio etc En la Figura 10 se ilustra pantallas de sta herramienta B Sony Ericsson SDK 2 2 3 for the Java TM ME Platform S JOE File Edit Help
12. m vil es una tecnolog a relativamente nueva que ha permitido alcanzar una nueva era en la cual la informaci n puede ser accesada desde cualquier lugar y en el momento La evoluci n de esta tecnolog a ha dado paso a un nuevo concepto aprendizaje m vil m learning el cual es un campo de estudio muy prometedor ya que combina dos reas el c mputo m vil y el aprendizaje m vil El aprendizaje m vil est siendo considerado como un proceso de educaci n a futuro La evoluci n en telefon a m vil ha provocado que estos dispositivos cuenten con otras funcionalidades para ayudarnos en las actividades de nuestra vida diaria como el poder contar con una agenda electr nica integrada en el tel fono celular La arquitectura que es utilizada en la implementaci n de esta herramienta es cliente servidor El paradigma de aprendizaje utilizado es el paradigma constructivista En este paradigma el alumno es el que aprende y no el profesor el que ense a interfiriendo con otros alumnos durante el proceso de construcci n del conocimiento considerando la retroalimentaci n como un factor fundamental en la adquisici n del contenido educativo En la figura 1 esta ilustrado el circulo de aprendizaje del paradigma constructivista Conceptualizaci n Ciclo de Aprendizaje Constructivo Comprensi n a ia del Sistema Evaluaci n del Comportamiento del Sistema Figura 1 Circulo de aprendizaje del paradigma constructivista
13. on algunas modificaciones para jugarlo El videojuego tiene un modulo educativo que ayudara a refrescar el conocimiento adquirido en clase por los alumnos al mostrar sugerencias educativas del contenido visto en clase Asimismo el videojuego tiene la posibilidad de ser jugado por dos personas al establecer una conexi n bluetooth y contiene diferentes niveles y la dificultad del videojuego incrementa nivel por nivel para atraer el inter s del usuario y as guardar su atenci n en el aprendizaje Al final de cada nivel el videojuego muestra una peque a evaluaci n con respecto a las sugerencias mostradas durante los niveles del videojuego Tambi n el videojuego tiene un modulo de evaluaci n que es una de herramienta de monitoreo del aprendizaje la cual ayuda al maestro a identificar si los t picos vistos en clase han sido comprendidos por los alumnos 3 Creaci n y manejo de contenido 3D En esta secci n describiremos brevemente como crear una escena tridimensional utilizando una herramienta para realizar gr ficos en tercera dimensi n en 3D Studio Max as como exportar los gr ficos creados a formato de archivo M3G preservando las caracter sticas de la escena para que posteriormente manejemos tal escena en J2ME usando el API de Mobile 3D graphics 3 1 Creaci n de la escena La creaci n de la escena es similar al de cualquier modelador de gr ficas 3D En 3D Studio Max nosotros comenzamos por posicionarnos en p
14. tilizando en nuestra escena 3 3 Manejo de la Escena 3D en la Programaci n mediante Mobile 3D Graphics Primero es necesario incluir el paquete de las clases de m3g import javax microedition m3g El manejo de la escena se realiza dentro del Midlet en nuestro proyecto en una clase que crearemos para visualizar los contenidos 3D es decir para dibujar nuestro canvas que regularmente extiende de la clase GameCanvas en el caso de los videojuegos public class M3GCanvas extends GameCanvas En la definici n de variables debemos definir las caracter sticas de rendereo del mundo tridimensional public static int RENDERING_HINTS Graphics3D ANTIALTIAS Graphics3D TRUE_ COLOR Graphics3D DITHER Las l neas de c digo siguientes cargan el mundo 3D dejando todo listo para poder finalmente renderear el mundo en el m todo paint private void loadWorld f try Cargar el mundo accediendo al archivo m3g Object3DT buffer Loader load res tazita m3g Encontramos el nodo del mundo for int 1 0 1 lt buffer length i if buffer i instanceof World world World buffer i break j catch Exception e ERROR System out printin Loading error reportException e y private void paint Graphics g try Aqu se obtiene el contexto de los gr ficos 3D g3d Graphics3D getInstance Se fija el objetivo a senderear con las caracter sticas de rendereo g3d bindTarget g tr
15. ue RENDERING_HINTS Por ultimo solo se renderea el mundo 3D g3d render world catch Exception e reportException e y finally liberamos el objetivo para no consumir recursos g3d releaseTarget 4 El videojuego El objetivo general del videojuego es obtener la mayor cantidad de puntos al golpear la bola roja con la bola blanca por medio del rebote de sta ltima a trav s de un determinado n mero de bandas El n mero de bandas que se deben golpear para conseguir el objetivo depender del nivel en el que se encuentre el jugador 4 1 Caracter sticas del videojuego 1 El videojuego se basar en gr ficos 3D en donde habr una mesa de billar una bola roja y una bola blanca la cu l ser la bola principal con la que se golpear a la bola roja para cumplir el objetivo El campo de juego se definir por el mundo en tercera dimensi n o escena y este ser ajustable al tama o de la pantalla del dispositivo donde se implemente el videojuego Las bolas de billar podr n desplazarse por toda la mesa de billar siempre que lo permitan los l mites de la misma y una vez que una bola de billar o ambas lleguen a uno de los l mites de la mesa o de las bandas stas rebotar n seg n el ngulo de incidencia que lleven consigo en su trayectoria y dependiendo de la fuerza con la que se desplacen las mismas As como tambi n rebotar n entre si una vez que se encuentren o choquen El m nimo requer
16. z de crear su propio conocimiento tal como lo marca el paradigma constructivista Las sugerencias educativas son almacenadas en una base de datos indicando a que nivel pertenecen de acuerdo a su complejidad El sistema mostrar determinada sugerencia educativa al buscar en forma aleatoria en la tabla de la BD correspondiente Posteriormente en cada fin de nivel del videojuego a excepci n del cuarto nivel se exhibir una peque a evaluaci n la cual consta de 5 preguntas con respuestas de opci n m ltiple sobre las sugerencias educativas del nivel Una vez contestada sta evaluaci n por parte del alumno ste deber introducir un nombre de usuario y contrase a proporcionados por el profesor de la materia con el prop sito de enviar el resultado de la evaluaci n y el puntaje obtenido en el videojuego al servidor Desde el servidor mediante la herramienta de monitoreo el profesor podr consultar el resultado de la evaluaci n del conocimiento de sus alumnos y en base a ello tomar decisiones sobre determinar si es necesario volver a ver estos temas en clase para reafirmar el conocimiento en sus alumnos 7 Usando Bluetooth Bluetooth es una tecnolog a desarrollada por un consorcio de c mputo inal mbrico y compa a de comunicaciones Aplicado a los juegos la topograf a de la red Bluetooth cambia al modelo convencional del modelo cliente servidor Cada cliente crea una instancia del servicio y espera por una respuesta
Download Pdf Manuals
Related Search