Kodu Tool!

สอนการติดตั้ง Kodu Game lab

การติดตั้ง Kodu Game lab

ตัวอย่างเกม : เกม Kodu กินแอปเปิ้ล

มาลองสร้างเกมง่ายๆ ด้วยโปรแกรม Kodu กัน ในเกม Kodu กินแอปเปิ้ล (Kodu เป็นทั้งชื่อโปรแกรม และตัวละครตัวหนึ่งในโปรแกรม)

เริ่มต้นด้วยการสร้างพื้นที่สำหรับเล่นเกมก่อน จากนั้นใส่ตัวละครเอก Kodu พร้อมกับผลแอปเปิ้ลแดงอีก 6 ลูก ใส่ต้นไม้เข้าไปอีกซักหน่อยเพิ่มสีสันให้กับสิ่งแวดล้อม

เมื่อจัดวาง Kodu แอปเปิ้ล ต้นไม้ เรียบร้อยแล้ว ก็ต้องใส่โค้ดให้กับตัว Kodu โดยเป้าหมายของเกมนี้ คือ ให้ผู้เล่นบังคับ Kodu ไปเก็บผลแอปเปิ้ลให้ได้ 5 ลูก ก็จะเป็นผู้ชนะทันที

เนื่องจากแอปเปิ้ลกับต้นไม้ไม่ได้ทำอะไร ดังนั้นจึงใส่โค้ดให้กับ Kodu เท่านั้น

การเขียนโปรแกรมใน Kodu ใช้วิธีคลิกเลือกไอคอน เพื่อสร้างเป็นคำสั่ง โดยแต่ละคำสั่งจะมีเลขกำกับไว้ด้านหน้า (มีทั้งหมด 5 คำสั่งในตัว Kodu )

สองคำสั่งแรกเป็นการกำหนดให้ตัว Kodu เคลื่อนที่ (move) เมื่อผู้เล่นใช้ จอยสติ๊กด้านซ้ายของเกมแพดบังคับ (คำสั่งที่ 1) หรือใช้คีย์ลูกศรบนคีย์บอร์ดบังคับ (คำสั่งที่ 2)

คำสั่งที่ 3 และ 4 ทำงานต่อเนื่องกัน เมื่อ Kodu ไปชน (bump) กับผลแอปเปิ้ล ก็ให้ Kodu กิน (eat) มัน (it) ในคำสั่งที่ 3 แล้วก็เพิ่มคะแนน (score) ให้ผู้เล่น 1 คะแนน ในคำสั่งที่ 4

ในคำสั่งที่ 5 กำหนดว่าเมื่อผู้เล่นทำคะแนนได้ 5 คะแนน ผู้เล่นเป็นฝ่ายชนะ (win)

คงพอเห็นภาพการเขียนโปรแกรมใน Kodu กันแล้ว ว่าง่ายจริงๆ รูปต่อไปแสดงการเล่นเกม โดยผู้เล่นทำคะแนนไปแล้ว 3 คะแนน (แสดงอยู่มุมขวาบน)

เมื่อผู้เล่นทำคะแนนได้ 5 คะแนน ก็ชนะ

Kodu Grammar 4

ที่ผ่านมา Kodu Grammar 1 2 3 เป็นไวยากรณ์สำหรับกฎเพียงข้อเดียว ที่เริ่มต้นด้วยตัวแปร Rule แต่สำหรับโปรแกรมเกมใน Kodu สามารถมีได้หลายกฎและองค์ประกอบอื่นๆ อีก ในคราวนี้เรามามองไวยากรณ์ที่กว้างขึ้น ครอบคลุมทั้งโปรแกรม ซึ่งจะมีตัวแปรเพิ่มขึ้นมาอีก

จุดเริ่มต้นของไวยากรณ์ของโปรแกรมเกมคือ Game ซึ่งประกอบไปด้วยตัวละคร Actors หลายๆ ตัว ในหนึ่งเกม

Game –> Actors

ตัวละครถือว่าเป็นวัตถุ Object หรือกลุ่มของวัตถุ Object Actors ซึ่งไม่ระบุจำนวน ขึ้นกับแต่ละเกม

Actors –> Object | Object Actors

ไวยากรณ์รูปแบบนี้ จะเห็นว่าตัวแปร (ในที่นี้คือ Actors ด้านซ้าย) สามารถแทนที่ด้วยตัวมันเอง (Actors ด้านขวาสุด) ไวยากรณ์ในลักษณะนี้ คล้ายกับฟังก์ชันที่เรียกตัวเอง (Recursive function) ถ้าเลือกแทนที่ด้วย Object Actors โดยมีจุดสิ้นสุดของการวนซ้ำ ถ้าเลือกใช้ตัวแปร Object

วัตถุสามารถเขียนโปรแกรมได้อย่างน้อยหนึ่งหน้า Page หรือมากกว่านั้น แต่ไม่เกิน 12 หน้า

Object –> Page | Page Object

ในแต่ละหน้าสามารถ มีได้หนึ่งกฎ Rule หรือหลายกฎก็ได้

Page –> Rule | Rule Page

กฎถูกกำหนดด้วยเงื่อนไขของเหตุการณ์ Condition และสิ่งที่จะทำ Action เมื่อเกิดเหตุการณ์ขึ้น กฎยังสามารถมีกฏซ้อน (Nested Rules) ได้ด้วย กฎซ้อนนี้สร้างได้ด้วยการสลับไปใช้ Page ในหน้าใหม่ เพื่อแสดงพฤติกรรมที่เปลี่ยนไปจากเดิม เมื่อเหตุการณ์ที่กำหนดไว้เกิดขึ้น หรือการเปลี่ยนระดับของเกม (Game Level)

Rule –> Condition Action | Condition Action Page

Kodu Grammar 3

จุดเริ่มต้นของกฎสำหรับสร้างภาษา (Production Rules) ที่ใช้ในการเขียนโปรแกรมคือ

1. Rule –> Condition Action

Rule คือกฎของเกมที่ต้องการจะสร้าง Condition เป็นเงื่อนไขของเหตุการณ์ Action สิ่งที่จะทำเมื่อเงื่อนไขนั้นเป็นจริง กฎนี้ยังใช้งานไม่ได้ เนื่องจากด้านขวามือมีแต่ตัวแปร (Variable) ซึ่งไม่สามารถแทนที่ได้ด้วยไอคอนใน Kodu ดังนั้นมาดูกฎข้ออื่นกันต่อว่า ตัวแปรเหล่านี้เปลี่ยนไปเป็นอะไรได้บ้าง

2. Condition –> Sensor Filter

3. Action –> Actuator Selector Modifier

Sensor (การรับรู้) Filter (ตัวกรอง) Actuator (ตัวกระทำ) Selector (ตัวเลือก) Modifier (ตัวขยาย) ทั้งหมดนี้ก็ยังเป็นตัวแปรอยู่ แทนที่ด้วยไอคอนไม่ได้ แต่สามารถแทนที่กันเองได้

กฎการแทนที่ เป็นกฎที่ทำให้ไวยากรณ์ขยายออกไปได้ด้วยการแทนคำจากกฎข้อหนึ่งไปแทนคำในกฎอีกข้อหนึ่ง คือแทนคำที่เป็นตัวแปรทางซ้ายมือ ด้วยคำทางขวามือ (อาจเป็น Variable หรือ Terminal ก็ได้)

ยกตัวอย่างในกรณีนี้ เราสามารถนำ Sensor Filter ไปแทนตัวแปร Condition ในกฎข้อแรกได้ ดังนี้ Rule –> Sensor Filter Action

และเมื่อแทน Action ด้วย ก็จะได้กฎใหม่ดังนี้ Rule –> Sensor Filter Actuator Selector Modifier มาดูกฎข้ออื่นๆ กันต่อ

4. Sensor –> see | hear | bump

5. Filter –> apple | blue | health

6. Actuator –> move | shoot| add

7. Selector –> toward | me | avoid

8. Modifier –> 5 points | red | quickly

คราวนี้เราจะเห็นคำที่เป็น Terminals กันบ้างแล้ว แท่ง (Vertical bar) ที่กั้นระหว่างคำด้านขวามือ หมายความว่า ให้เลือกใช้คำใดคำหนึ่ง ตัวอย่างเช่น เลือก hear แทน Sensor, apple แทน Filter, add แทน Actuator เป็นต้น

คราวนี้มาลองดูตัวอย่างกฎในเกม ที่ได้จากกฎสร้างภาษาด้านบน เพื่อนำไปเขียนโปรแกรมใน Kodu เช่น ต้องการเขียนกฎให้ตัว Kodu เมื่อเห็นผลแอปเปิ้ลแล้ว ให้เคลื่อนที่ไปหาผลแอปเปิ้ลนั้นอย่างรวดเร็ว เมื่อใช้กฎสร้างภาษาที่กล่าวมา ร่วมกับกฎการแทนที่แล้ว จะได้กฎคำสั่งสุดท้ายตามขั้นตอนดังนี้

• Rule –> Condition Action
• Rule –> Sensor Filter Action
• Rule –> see Filter Action
• Rule –> see apple Action
• Rule –> see apple Actuator Selector Modifier
• Rule –> see apple move Selector Modifier
• Rule –> see apple move toward Modifier
• Rule –> see apple move toward quickly

กฎสุดท้ายจะมีแต่ Terminal ในด้านขวามือ ซึ่งสามารถเขียนในโปรแกรม Kodu ได้ดังนี้

When see apple Do move toward quickly

สังเกตว่า When และ Do ไม่ได้อยู่ในไวยากรณ์ของ Kodu แต่เป็นส่วนหนึ่งในกฎของเกมที่ใช้แยกระหว่างเหตุการณ์ กับสิ่งที่จะทำเมื่อเหตุการณ์นั้นเกิดขึ้น รูปล่างนี้แสดงการเขียนกฎสุดท้ายที่ได้จากตัวอย่างด้านบนให้ตัว Kodu 

Kodu Grammar 2

เกมใน Kodu ถูกขับเคลื่อนด้วยเหตุการณ์ต่างๆ ระหว่างโปรแกรมทำงาน หรือระหว่างการเล่นเกม ดังนั้นการเขียนโปรแกรมจึงขึ้นกับเหตุการณ์เหล่านั้น และสามารถแสดงเป็นกฎได้ดังนี้

When Condition (เงื่อนไขของเหตุการณ์) Do Action (สิ่งที่จะทำเมื่อเกิดเหตุการณ์ขึ้น)

กฎด้านบนนี้เป็นเพียงแค่กฎเบื้องต้น เพราะเบื้องหลังของแต่ละรายการคำสั่งในโปรแกรม Kodu ถูกกำกับด้วยไวยากรณ์ภาษา (Kodu Grammar) ที่ต้องใช้ให้ถูกต้อง เพื่อให้เกมทำงานได้ถูกต้องตามที่ได้ออกแบบไว้

การเข้าใจไวยากรณ์ของเกมจะทำให้เขียนโปรแกรมใน Kodu ได้ดีขึ้น เหมือนเข้าใจในไวยากรณ์ภาษาอังกฤษ ก็จะอ่านเขียนภาษาอังกฤษได้ดีขึ้น แต่ก็ไม่ได้หมายความว่า ต้องเข้าใจไวยากรณ์ใน Kodu ทั้งหมดก่อนถึงจะเริ่มเขียนโปรแกรมบน Kodu ได้ ดังนั้นมาเริ่มต้นศึกษาแบบง่ายๆ ก่อน

ส่วนประกอบสำคัญของไวยากรณ์ คือ Production Rules เป็นกฎสำหรับสร้างภาษา ประกอบไปด้วย Variables และ Terminals ซึ่งอยู่ในรูปแบบดังนี้

Variable –> Variables Terminals

Variable คือคำที่แปรเปลี่ยนได้ตามกฎ(อื่น) คำเหล่านี้จะขึ้นต้นด้วยอักษรตัวใหญ่ เช่น Rule, Condition, Action, Sensor, Filter, FilterSet, Actuator, Selector, Modifier เป็นต้น

Terminal คือคำที่สิ้นสุด ไม่สามารถเปลี่ยนแปลงต่อไปได้อีกแล้ว คำเหล่านี้จะขึ้นต้นด้วยอักษรตัวเล็ก เช่น kodu, cycle, apple, see, move, red, eat, toward, quickly, hear เป็นต้น คำเหล่านี้จะเป็นไอคอนต่างๆ ที่ใช้ในการเขียนโปรแกรมใน Kodu ซึ่งไอคอนต่างๆ พอจะแบ่งเป็นกลุ่มๆ (ตัวอย่าง) ได้ดังนี้

• ไอคอนตัวละครหรือวัตถุ

• ไอคอนแสดงการรับรู้

• ไอคอนที่เป็นการกระทำ

Production Rules เป็นกฎที่ใช้อธิบายตัวภาษาเพื่อสร้างกฎของเกม ในขณะที่กฎของเกมที่ใช้ตอนเขียนโปรแกรม (When … D0 …) คือผลลัพธ์สุดท้ายจากการใช้ Production Rules

ด้านซ้ายมือของ Production Rules จะมีได้แต่ตัวแปร และมีแค่ตัวเดียว แต่ด้านขวามือ ตัวแปรและ Terminal อาจมีตัวเดียว หลายตัว หรือไม่มีเลยก็ได้

Kodu Grammar

Kodu เป็นโปรแกรมภาษาเฉพาะด้าน (Domain-specific language) สร้างมาสำหรับการสร้างเกม โดยอาศัยไวยากรณ์ภาษา (Grammar) ของ Kodu เป็นตัวกำหนดวิธีการเขียนโปรแกรมในเกม

การเขียนเกมใน Kodu เริ่มจากการสร้างโลกของเกมขึ้นมาก่อน โดยสร้างพื้นที่ในการเล่นเกม (Terrain) จากนั้นสร้างตัวละคร หรือ วัตถุต่างๆ เข้าไปบนพื้นที่นั้น ต่อมาคือการสร้างกฎของเกม เพื่อให้ตัวละครและวัตถุต่างๆ ทำงานร่วมกัน ตามที่เกมได้ถูกออกแบบไว้

กฎต่างๆ ในเกม จะถูกกำหนดโดยการเขียนโปรแกรมเข้าไปยังตัวละคร หรือวัตถุต่างๆ และลักษณะการเขียนโปรแกรมใน Kodu คือการสั่งให้ตัวละคร หรือวัตถุต่างๆ ทำงานเมื่อเหตุการณ์ต่างๆ เกิดขึ้น เช่นในตัวอย่างตามรูปด้านบน เป็นการกำหนดกฎให้ตัวละคร Kodu มีทั้งหมด 4 เหตุการณ์ แต่ทำงาน 5 อย่าง 

ไวยากรณ์ของ Kodu อยู่ในรูปแบบง่ายๆ คือ แต่ละบรรทัด หรือแต่ละรายการ (มีตัวเลขกำกับอยู่) เป็นกฎหนึ่งข้อสำหรับตัวละครหรือวัตถุนั้น กฎจะอยู่ในรูปแบบตามไวยากรณ์ของ Kodu ดังนี้

When Condition Do Action 

อธิบายได้ว่า เมื่อ (When) เหตุการณ์ที่เฝ้ารอเกิดขึ้น (Condition) ให้ทำ (Do) งานดังนี้ (Action)

จากรูปด้านบน อธิบายกฎตามหลักไวยากรณ์ของ Kodu ได้ดังนี้

1. เมื่อผู้เล่นใช้จอยสติ๊กด้านซ้ายของเกมแพด ตัวละคร Kodu จะเคลื่อนที่ตามทิศทางของจอยสติ๊ก
2. เมื่อผู้เล่นใช้คีย์ลูกศรบนคีย์บอร์ด ตัวละคร Kodu จะเคลื่อนที่ตามทิศทางของคีย์ลูกศร (เกมนี้ผู้เล่นสามารถจะใช้เกมแพด หรือจะใช้คีย์บอร์ดในการเล่นก็ได้)
3. เมื่อตัว Kodu ชน (bump) กับแอปเปิ้ล ให้ตัว Kodu กินผลแอปเปิ้ลนั้น (it)
4. ในกรณีที่กฎมีการย่อหน้า และไม่มีเงื่อนไขของเหตุการณ์กำกับอยู่ หมายความว่า ให้ใช้เงื่อนไขก่อนหน้านั้น ซึ่งก็คือกฎในข้อ 3 เมื่อตัว Kodu ชน กับแอปเปิ้ล ให้เพิ่มคะแนน 1 คะแนนแก่ผู้เล่น
5. เมื่อผู้เล่นทำคะแนนะได้ครบ 5 คะแนน ผู้เล่นชนะ