Desarrollo de Videojuegos sobre la plataforma Android.

246 Pages·2012·4.81 MB·Spanish

Proyecto Final de Carrera - Título
Desarrollo de Videojuegos sobre la
plataforma Android.
Autor: David García Povedano

Fecha: 10 de Enero de 2012
Director: Lluís Solano Albajes
Departamento: LSI
Titulación: Ingeniería Técnica en Informática de Gestión
Centro: Facultad de Informática de Barcelona (FIB)
Universidad: Universidad Politécnica de Cataluña (UPC)
BarcelonaTech
2
Agradecimientos
Me gustaría agradecer especialmente el apoyo, la paciencia y la ayuda constante que
he recibido por parte de mis padres y de mi hermana a lo largo de la carrera y, en
especial, durante la realización del proyecto.
Por supuesto, también quería agradecer la ayuda que me han prestado mis amigos
haciendo de beta-testers de los dos videojuegos desarrollados durante el proyecto. Así
como la ayuda prestada por mi director de proyecto, el cual me ha dado libertad
durante el transcurso de este para hacer lo que realmente quería y me ha aportado
unos consejos muy útiles.
Por último, no me olvido de mi fiel amigo Scotty, el cual estuvo a mi lado durante toda
la carrera y durante prácticamente la totalidad del proyecto.

3
4
Capítulo 1 – Introducción ......................................................................... 9
1. Motivación ........................................................................................................ 9
2. Descripción del proyecto .................................................................................10
3. Objetivos del proyecto ....................................................................................11
3.1. Objetivos principales ................................................................................11
3.2. Objetivos concretos ..................................................................................11
4. Estructura de la memoria ................................................................................12
Capítulo 2 – Estudio y Análisis ................................................................ 13
1. ¿Qué es Android? ............................................................................................14
1.1. Estructura de Android ...............................................................................14
1.2. Historia y éxito del S.O. .............................................................................16
2. Las aplicaciones en Android .............................................................................20
2.1. Estructura de una aplicación .....................................................................20
2.1.1. Las actividades ................................................................................22
2.2. La ejecución de una aplicación ..................................................................27
2.3. Una aplicación desde el punto de vista del usuario ...................................29
3. Interacción entre el usuario y las aplicaciones .................................................32
4. Entorno de desarrollo de Android ....................................................................33
5. El problema de la fragmentación .....................................................................35
6. Estructura de un videojuego ............................................................................38
6.1. Sincronización del videojuego ...................................................................39
6.2. El bucle del videojuego .............................................................................41
6.3. El bucle del videojuego en Android ...........................................................42
7. Análisis de antecedentes .................................................................................46
7.1. Análisis de los videojuegos más populares para Android ..........................47
7.2. Consideraciones extraídas a través del análisis .........................................53
8. Análisis de herramientas para el desarrollo de videojuegos en Android...........60
8.1. Desarrollo a bajo y a alto nivel ..................................................................60
8.2. Escogiendo una librería de gráficos ...........................................................62

5
Capítulo 3 – Primer videojuego .............................................................. 63
1. Descripción del videojuego ..............................................................................63
2. Especificación del videojuego: Casos de Uso ....................................................67
2.1. Diagrama de casos de uso .........................................................................67
2.2. Definición de los casos de uso ...................................................................68
3. Componentes de la aplicación .........................................................................71
4. Diagrama de clases ..........................................................................................75
5. Los tres threads que componen el videojuego .................................................82
5.1. Comunicación entre los tres threads .........................................................83
5.1.1. Inicialización de los threads .............................................................83
5.1.2. Comunicación durante la ejecución del videojuego .........................84
6. Diferentes espacios de pintado........................................................................87
6.1. El espacio de pintado Android ..................................................................87
6.2. Espacio de pintado OpenGL ......................................................................88
6.3. Comunicación entre los dos espacios ........................................................89
Capítulo 4 - Segundo videojuego ............................................................ 93
1. Descripción del videojuego ..............................................................................93
1.1. Mecánica del videojuego ..........................................................................94
1.2. Manejo por parte del usuario ...................................................................95
1.3. Diseño artístico, audio e historia ...............................................................98
1.4. Compatibilidad con las diferentes versiones de Android ........................ 101
1.5. Herramientas utilizadas ......................................................................... 102
2. Especificación del videojuego: Casos de Uso ................................................. 105
2.1. Diagrama de Casos de Uso ..................................................................... 105
2.2. Definición de los Casos de Uso ............................................................... 106
3. Componentes de la aplicación ...................................................................... 114
4. Arquitectura interna de “Terrestrial Blast!” .................................................. 121
4.1. Requisitos no funcionales ...................................................................... 121
4.2. Diseño por patrones .............................................................................. 124
4.2.1. Patrones Arquitectónicos aplicados en “Terrestrial Blast!” ........... 125
4.2.2. Patrones de diseño aplicados en “Terrestrial Blast!” .................... 131
6
5. Los dos niveles de abstracción de “Terrestrial Blast!” ................................... 152
6. Los tres threads que componen el videojuego “Terrestrial Blast!” ................ 157
6.1. La comunicación entre los tres threads .................................................. 158
6.1.1. Sincronización entre el thread de juego y el GL Thread ................ 161
7. Los dos espacios de pintado de Android ....................................................... 164
8. Mejoras de eficiencia en “Terrestrial Blast!” ................................................. 165
Capítulo 5 – Planificación y Coste Económico ....................................... 177
1. Planificación del proyecto ............................................................................. 177
2. Tiempo real invertido ................................................................................... 180
2.1. Diferencias entre la planificación y las horas reales ............................... 180
2.2. El orden y las dependencias entre tareas ............................................... 181
3. Coste Económico del proyecto ..................................................................... 185
Capítulo 6 - Conclusiones del proyecto ................................................ 189
1. Conclusiones generales ................................................................................ 189
2. Conclusiones personales............................................................................... 192
3. Ampliaciones posibles del proyecto .............................................................. 193
Anexo I – Manual de Usuario de “Terrestrial Blast!” ............................ 195
1. Navegando por los menús ............................................................................ 195
2. Completando los niveles ............................................................................... 197
2.1. Enemigos y obstáculos ........................................................................... 200
Anexo II–Construyendo niveles para el videojuego“Terrestrial Blast!” 201

1. Introducción ................................................................................................. 201
2. Creación de un nuevo nivel para el videojuego ............................................. 202
2.1. Formato del fichero XML donde se define un nivel ................................ 203
2.2. Formato de un objeto complejo............................................................. 205
2.2.1. Declaración de un objeto ............................................................. 205
2.2.2. Definición de un objeto ................................................................ 207
3. Valoraciones finales ...................................................................................... 244
Bibliografía ........................................................................................... 245
7
8
Capítulo 1 – Introducción
En este primer capítulo de la memoria se explica la motivación que me hizo llevar a
cabo este proyecto, así como la descripción detallada de dicho proyecto. Sin olvidar los
objetivos que el proyecto persigue. Y, por último, una guía acerca de los diferentes
capítulos de la memoria, por tal de facilitar la lectura de esta.
1. Motivación
La tecnología móvil evoluciona a pasos agigantados y nos presenta en la actualidad el

llamado teléfono inteligente (o smartphone en inglés). Los teléfonos inteligentes se
caracterizan por el hecho de ser computadores de bolsillo con unas posibilidades cada

vez más cercanas a los computadores de sobremesa.
Son varios los sistemas operativos que existen para teléfonos inteligentes, sin embargo,
Android está pegando fuerte en el mercado actual, al tratarse de software libre que
además da multitud de facilidades tanto a desarrolladores que quieran desarrollar
aplicaciones, como a usuarios que quieren gestionar su información sin restricciones.
La curiosidad por estos nuevos dispositivos (y todos los gadgets que estos incorporan),
que cada vez están más presentes en la sociedad, junto con la curiosidad por el S.O. de
Google en concreto, es lo que me ha llevado a tratar este tema en mi proyecto de final
de carrera.
Por otro lado, tenemos al videojuego, cada vez más presenten en nuestra sociedad.
Una forma relativamente nueva de expresarnos y enviar nuestros conocimientos o
emociones a los jugadores, que los recibirán y percibirán de una forma diferente a
como lo hacen cuando ven una película o leen un libro.
Los videojuegos son tan importantes para un dispositivo móvil que gran parte del éxito
de un S.O. depende de las facilidades que este dé para desarrollar videojuegos y, por
tanto, del catálogo que este ofrezca a sus usuarios.
Desde siempre me ha fascinado la idea de poder crear un mecanismo de juego, unos
escenarios, unos personajes, etc. y que las personas puedan llegar a divertirse,
disfrutar o aprender con ello, así que desde el principio pensé en combinar ambas

cosas y de ahí salió la idea del proyecto.
9
2. Descripción del proyecto
El proyecto consiste en el estudio, análisis y puesta en práctica del desarrollo de
videojuegos en dos dimensiones sobre la plataforma Android.
En concreto se ha estudiado el entorno de programación disponible y las herramientas
y conceptos que se deben utilizar para desarrollar aplicaciones que funcionen en el
sistema operativo Android. Así como el funcionamiento interno de dicho S.O.
Se ha continuado con el análisis, selección y estudio de las herramientas apropiadas
para la construcción de un videojuego. Desde la selección de la librería gráfica hasta la
búsqueda de motores de físicas que nos permitan facilitar toda la gestión de la física
del juego, pasando por otros procesos de análisis, todos ellos explicados en capítulos
posteriores.
En esta selección se ha premiado que, aparte de potente, eficiente y fácil de usar, la
herramienta sea multiplataforma, facilitando la portabilidad a otros S.O. móviles así
como a ordenadores de sobremesa u otras plataformas.
En último lugar se han desarrollado dos videojuegos:
El primero es una aplicación simple para poner a prueba los conocimientos adquiridos
durante la fase de estudio y análisis del proyecto, así como los conocimientos
adquiridos durante la carrera, algunos de los cuales deberán ser adaptados al S.O.
móvil Android.
El segundo proyecto consiste en un videojuego más complejo que tiene unos objetivos
más amplios. Para su desarrollo se sigue el ciclo de vida clásico como metodología de
desarrollo y se intenta conseguir la máxima extensibilidad, portabilidad y reutilización;
sin dejar atrás la eficiencia, muy importante cuando estamos tratando con unos
dispositivos que en comparación con los ordenadores de sobremesa tienen una
potencia baja.
El fomentar la extensibilidad nos va a permitir, una vez terminado el juego, añadir
pantallas, elementos móviles, etc. con relativa facilidad. Es vital este punto ya que,
como veremos con detalle en capítulos posteriores, el negocio de muchos de los
videojuegos publicados para Android radica en la publicación de unos primeros niveles
de juego gratuitos y el posterior lanzamiento de expansiones a un precio muy
asequible, las cuales incluyen nuevos niveles y elementos con los que interactuar.

10