A Matemática por trás do desenvolvimento de jogos na educação

Os princípios mais básicos da computação são definidos sobre sólidos fundamentos matemáticos. Diversos mecanismos utilizados no dia-a-dia da programação foram concebidos a partir de estudos específicos de disciplinas como Álgebra Abstrata, Geometria Analítica, Álgebra Linear, Cálculo e a Matemática Discreta. Quando se trata de desenvolvimento de jogos, existem diversas formas de visualizar esses conteúdos sendo aplicados em prática, e nós da SpaceFrog, apaixonados por educação, decidimos criar alguns exemplos sobre como implementamos isso em nossos jogos, e isso é muito gratificante, pois em nosso processo criativo podemos trabalhar com conteúdos pedagógicos de qualquer disciplina, como Língua Portuguesa ou Filosofia, e ainda teremos a Matemática implantada nos blocos básicos da lógica dos nossos jogos.

No desenvolvimento do Alfabééto, utilizamos de diversas funções trigonométricas para dar vida aos elementos do jogo, desde simples transformações para animar os botões e interfaces até ao movimento descrito pelo carneirinho quando ele pula de um bloco à outro.

Figura 1: Captura de tela do Alfabééto

Para criar o efeito 3D planificado em um ambiente isométrico, transformamos a posição do carneirinho descrevendo uma parábola, de forma que ele irá saltar a partir de um bloco até outro.


Figura 2: Função trigonométrica que descreve a parábola percorrida pelo Beto ao saltar de um bloco à outro.

Ao aplicar esta função na posição vertical do carneirinho e interpolar a posição horizontal do centro de um bloco ao outro, criamos uma ilusão quase perfeita do movimento do salto, de forma que podemos apresentar um jogo com um bom nível de realismo que pode ser ajustado com altíssima precisão, pois podemos percorrer a parábola lentamente e descrever esse caminho com ainda mais pontos. Na figura 2, imagine que o carneirinho está na ponta esquerda da parábola, e terá sua posição vertical alterada conforme a curva de acordo com o tempo. Usar tais conceitos matemáticos no desenvolvimento de jogos permite alto nível de controle por parte da programação, pois é possível ajustar os efeitos com grande precisão, criando um efeito bastante realista que se assemelha com efeitos físicos práticos, e que ainda é muito simples a nível de código, permitindo alta manutenibilidade.

Isso torna-se muito importante em jogos educacionais, pois através de um jogo, não desenvolvemos um questionário específico que poderia ser impresso e entregue aos alunos em sala de aula, mas criamos experiências lúdicas capazes de entreter os alunos, cujos conceitos são apresentados através do próprio design das mecânicas em nossos games. Criar um ambiente que assemelha-se ao mundo real, apresentando conceitos como a gravidade, atrito e até mesmo movimentos acelerados nos permite criar um bom nível de imersão ao jogador, fazendo com que ele possa adquirir os conteúdos de forma natural.

Em conclusão, desenvolver jogos educacionais requer bastante trabalho para criar uma apresentação visual que seja capaz de tornar esse jogo uma experiência imersiva de conteúdo para seus jogadores. Devemos sempre ter em mente que existem muito mais conteúdos pedagógicos que podem ser absorvidos em um jogo do que as mecânicas que criamos, e isso garante que os jogos da SpaceFrog são desenvolvidos com o tipo de conteúdo que queremos ensinar.

One comment

  • hgf

    hgf

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    Keep on writing, great job!

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