ผู้เขียนบทความ : นาย ไชยวัฒน์ แซ่ลิ่ม รหัสนักศึกษา s167204132035
คณะวิศวกรรมศาสตร์ : สาขาวิศวกรรมไฟฟ้า (สมทบ)
วิชา : 04-000-104 การโปรแกรมคอมพิวเตอร์ การศึกษาภาคที่1/2567
1. ที่มาและความสำคัญ
การเคลื่อนที่แบบโปรเจคไทล์ (Projectile Motion) เป็นหัวข้อพื้นฐานในวิชาฟิสิกส์ที่เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนที่ของวัตถุที่ถูกปล่อยให้ออกนอกแรงโน้มถ่วงของโลก โดยมีการวิเคราะห์วิถีโค้งของวัตถุภายใต้แรงโน้มถ่วงและความเร็วเริ่มต้น แนวคิดนี้มีบทบาทสำคัญในหลายสถานการณ์ในชีวิตประจำวัน เช่น การขว้างลูกบอล การยิงกระสุนปืนใหญ่ หรือการเคลื่อนที่ของวัตถุในกีฬาหลายประเภท
เพื่อสร้างความเข้าใจที่ชัดเจนเกี่ยวกับการเคลื่อนที่ของโปรเจคไทล์ เกมปืนใหญ่โปรเจคไทล์ถูกพัฒนาขึ้นเพื่อจำลองสถานการณ์การยิงกระสุนจากปืนใหญ่ ผู้เล่นสามารถควบคุมค่าต่างๆ เช่น ความเร็วเริ่มต้นและมุมการยิง เพื่อทดลองว่าวิถีการเคลื่อนที่ของกระสุนจะเป็นอย่างไร ทั้งนี้เกมดังกล่าวถูกพัฒนาเพื่อให้ทั้งความรู้และความบันเทิง โดยมุ่งเน้นที่การใช้ความรู้ด้านฟิสิกส์ในการทดลองผ่านการเล่นเกม นอกจากนี้ เกมนี้ยังเป็นเครื่องมือช่วยในการสอนที่มีประสิทธิภาพสำหรับครูและนักเรียนในระดับชั้นมัธยมศึกษาหรือระดับมหาวิทยาลัย เพื่อเสริมความเข้าใจในหัวข้อที่อาจเข้าใจได้ยากผ่านทฤษฎีเท่านั้น
ความสำคัญของเกมนี้อยู่ที่การสร้างเส้นทางการเรียนรู้ที่สนุกและมีปฏิสัมพันธ์ ทำให้นักเรียนและผู้เรียนทั่วไปสามารถเข้าใจหัวข้อที่ซับซ้อนของการเคลื่อนที่แบบโปรเจคไทล์ได้ง่ายขึ้น โดยไม่ต้องพึ่งพาเพียงแค่การคำนวณในกระดาษ แต่สามารถมองเห็นผลลัพธ์จริงผ่านการทดลองในเกม
2. วัตถุประสงค์
การพัฒนาเกมปืนใหญ่โปรเจคไทล์มีวัตถุประสงค์หลายประการ ดังนี้:
- เพื่อเสริมสร้างความเข้าใจในฟิสิกส์เรื่องการเคลื่อนที่แบบโปรเจคไทล์
เกมนี้จะช่วยให้ผู้เล่นเข้าใจว่าปัจจัยใดบ้างที่ส่งผลต่อวิถีการเคลื่อนที่ของวัตถุ เช่น ความเร็วเริ่มต้น มุมการยิง และแรงโน้มถ่วง ผู้เล่นสามารถทดลองปรับเปลี่ยนค่าต่างๆ เพื่อดูผลลัพธ์ที่เกิดขึ้นกับวิถีกระสุน - เพื่อฝึกฝนทักษะการวิเคราะห์และแก้ไขปัญหา
ผู้เล่นจะต้องคำนวณและวางแผนการยิงกระสุนให้โดนเป้าหมาย โดยอิงจากปัจจัยหลายประการ เช่น การคำนวณระยะทาง ความสูง และมุมยิง ซึ่งจะช่วยพัฒนาทักษะการแก้ปัญหาและความคิดเชิงคณิตศาสตร์ - เพื่อมอบความสนุกสนานและความท้าทายให้กับผู้เล่น
นอกเหนือจากการให้ความรู้แล้ว เกมยังถูกออกแบบมาเพื่อสร้างความสนุกให้กับผู้เล่น โดยมีระบบการนับคะแนนและความท้าทายที่เพิ่มขึ้นตามความสามารถของผู้เล่น เกมนี้สามารถสร้างแรงจูงใจให้ผู้เล่นทำคะแนนให้สูงขึ้นโดยใช้ความรู้ทางฟิสิกส์และการคำนวณอย่างเหมาะสม
3. ขอบเขต
การพัฒนาเกมปืนใหญ่โปรเจคไทล์ครอบคลุมถึงการสร้างระบบการยิงกระสุนแบบโปรเจคไทล์ โดยใช้สูตรฟิสิกส์ในการคำนวณการเคลื่อนที่ของกระสุน ฟังก์ชันหลักที่พัฒนาในเกมประกอบด้วย:
- การปรับความเร็วและมุมการยิง: ผู้เล่นสามารถปรับค่าความเร็วเริ่มต้นและมุมยิงผ่านอินเทอร์เฟซ
- การคำนวณวิถีของกระสุน: โดยใช้สูตรฟิสิกส์ที่เกี่ยวกับการเคลื่อนที่แบบโปรเจคไทล์
- การแสดงผลกราฟิก: เกมถูกพัฒนาให้มีกราฟิกที่เรียบง่ายและสวยงามเพื่อสร้างความสนุกสนานและการเรียนรู้ที่ง่ายขึ้น
- การตรวจสอบการชนของกระสุนกับเป้าหมาย: มีระบบตรวจจับการชนเพื่อแสดงผลว่าผู้เล่นยิงโดนเป้าหมายหรือไม่
- ระบบการนับคะแนน: เมื่อผู้เล่นยิงโดนเป้าหมาย คะแนนจะเพิ่มขึ้น
4. ประโยชน์ที่คาดว่าจะได้รับ
ประโยชน์ที่คาดว่าจะได้รับจากการพัฒนาเกมนี้คือ:
- ผู้เล่นสามารถเข้าใจหลักการฟิสิกส์เรื่องการเคลื่อนที่แบบโปรเจคไทล์ได้ชัดเจนยิ่งขึ้น
- เกมช่วยพัฒนาทักษะการคิดวิเคราะห์และการแก้ไขปัญหาในสถานการณ์ต่างๆ
- นักเรียนสามารถใช้เกมนี้เพื่อทดลองการยิงกระสุนและดูผลลัพธ์แบบทันที ซึ่งช่วยให้เข้าใจหัวข้อทางฟิสิกส์ได้ดียิ่งขึ้น
- ครูผู้สอนสามารถใช้เกมเป็นเครื่องมือช่วยสอนในห้องเรียนเพื่อเสริมความเข้าใจในบทเรียน
- ผู้เล่นจะได้รับความบันเทิงและความสนุกสนานจากการเล่นเกมและการท้าทายตัวเองในการยิงกระสุนให้โดนเป้าหมาย
5. ความรู้ที่เกี่ยวข้อง
- ฟิสิกส์การเคลื่อนที่แบบโปรเจคไทล์: การคำนวณวิถีการเคลื่อนที่ของวัตถุที่ถูกยิงออกในแนวโค้งภายใต้แรงโน้มถ่วงของโลก
- การเขียนโปรแกรม: การพัฒนาเกมโดยใช้ภาษา HTML, CSS และ JavaScript เพื่อสร้างการจำลองเหตุการณ์และกราฟิกของเกม
- การออกแบบอินเทอร์เฟซผู้ใช้งาน (UI/UX): เพื่อให้ผู้เล่นสามารถใช้งานได้ง่ายและสนุกสนานในเวลาเดียวกัน
6. ผลการดำเนินการ
หลังจากการพัฒนาเสร็จสมบูรณ์ เกมปืนใหญ่โปรเจคไทล์สามารถทำงานได้อย่างราบรื่นบนเว็บเบราว์เซอร์อย่าง Google Chrome ผู้เล่นสามารถทดลองยิงกระสุนและปรับค่าความเร็วและมุมการยิงเพื่อหาวิธีที่เหมาะสมในการยิงกระสุนให้โดนเป้าหมาย ผลลัพธ์ที่ได้จากการทดลองการเล่นเกมพบว่า ระบบการยิงและการนับคะแนนทำงานได้ดี และผู้เล่นสามารถเข้าใจหลักการฟิสิกส์เบื้องต้นผ่านการเล่นเกม
7. วิธีการใช้โปรแกรม
ในการใช้งานโปรแกรมผ่าน Notepad++ และ Google Chrome ทำได้ตามขั้นตอนดังนี้:
- เปิด Notepad++ หรือโปรแกรมแก้ไขข้อความอื่นๆ
- คัดลอกโค้ด HTML, CSS, และ JavaScript ของเกมลงในไฟล์ Notepad++
- บันทึกไฟล์เป็นนามสกุล
.html(เช่นProjectileGame.html) - เปิดไฟล์ HTML ที่บันทึกผ่านเว็บเบราว์เซอร์ Google Chrome
- ใช้อินเทอร์เฟซของเกมในการปรับความเร็วและมุมยิง จากนั้นคลิก “ยิง” หรือคลิกพื้นที่บนจอเพื่อยิงกระสุน
- ระบบจะแสดงผลวิถีกระสุน และนับคะแนนหากยิงโดนเป้าหมาย
8. ผลการทดลอง
หลังจากการทดสอบ พบว่าเกมสามารถทำงานได้อย่างราบรื่น และผู้เล่นสามารถยิงกระสุนไปโดนเป้าหมายโดยการปรับมุมและความเร็วการยิง ผู้เล่นสามารถเรียนรู้ว่าการปรับค่าต่างๆ ส่งผลอย่างไรต่อวิถีกระสุน เช่น การเพิ่มความเร็วทำให้กระสุนไปได้ไกลขึ้น หรือการปรับมุมการยิงจะส่งผลต่อความสูงและระยะทางของกระสุน นอกจากนี้ ผู้เล่นยังสามารถทำคะแนนและท้าทายตัวเองในการยิงกระสุนให้แม่นยำยิ่งขึ้น
9. เทคนิคการประยุกต์เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพ
- การเพิ่มฟีเจอร์การแสดงวิถีกระสุนล่วงหน้า: เพื่อช่วยให้ผู้เล่นเห็นทิศทางการเคลื่อนที่ของกระสุนก่อนที่จะยิง
- การเพิ่มความท้าทายด้วยลมและแรงโน้มถ่วง: เพื่อเพิ่มความยากในการยิงให้โดนเป้าหมาย เช่น การเพิ่มปัจจัยของลมที่ส่งผลต่อทิศทางการยิง
- การเคลื่อนไหวของเป้าหมาย: เพิ่มเป้าหมายที่เคลื่อนที่ไปมาเพื่อเพิ่มความท้าทายในการยิง
- การพัฒนาเวอร์ชันสำหรับหลายผู้เล่น: ผู้เล่นสามารถแข่งกันในการทำคะแนนสูงสุดโดยใช้ฟิสิกส์และการคำนวณ
(สามารถดูรายละเอียด Code ทีละบรรทัดได้ที่ Link Youtube ล่างข้อที่ 11 ครับ)
10. สรุปผลการสร้างเกม
เกมปืนใหญ่โปรเจคไทล์เป็นเกมที่สามารถผสมผสานการเรียนรู้และความบันเทิงได้อย่างมีประสิทธิภาพ ผู้เล่นสามารถใช้ความรู้เรื่องฟิสิกส์ในการปรับค่าต่างๆ เพื่อให้กระสุนสามารถพุ่งไปโดนเป้าหมาย การพัฒนาเกมนี้ช่วยเสริมสร้างทักษะการคิดวิเคราะห์ การแก้ไขปัญหา และการเรียนรู้เรื่องการเคลื่อนที่แบบโปรเจคไทล์ผ่านการเล่นเกมที่สนุกสนาน นอกจากนี้ เกมยังสามารถพัฒนาเพิ่มเติมได้ในอนาคตเพื่อเพิ่มฟีเจอร์และความท้าทายใหม่ๆ เพื่อเพิ่มความหลากหลายในการเล่น
11. อ้างอิง
- Serway, R. A., & Jewett, J. W. (2018). Physics for Scientists and Engineers. Cengage Learning.
- Young, H. D., & Freedman, R. A. (2019). University Physics with Modern Physics. Pearson Education.
- Mozilla Developer Network (MDN). (2023). HTML, CSS, and JavaScript Documentation. Retrieved from https://developer.mozilla.org/
Youtube
https://youtu.be/RMqf0KRBeLw
