Интерактивная обучающая компьютерная игра для развития навыков программирования

Обучающие игры стали использоваться в процессе обучения в начале XX века, когда стало очевидно, что традиционные методы обучения не всегда способствуют активному вовлечению учащихся в данный процесс. В результате последующего развития компьютерных технологий и связанной с ними игровой индустрии стали создаваться более сложные и интерактивные обучающие игры. В качестве примера таких игр можно привести игры Oregon Trail, которая обучала студентов истории освоения американского запада, и The Lemonade Stand, которая прививала основы предпринимательства и управления финансами. Эти игры пользовались популярностью среди преподавателей, которые видели в них определенный потенциал для обучения через игровой процесс [1–4].

Вестник Российского нового университета

Серия «Сложные системы: модели, анализ и управление». 2026. № 1

Современные обучающие игры активно используют технологии виртуальной реальности (VR) и дополненной реальности (AR) [5]. Например, VR-игры, такие как Anatomy 4D, позволяют студентам изучать человеческую анатомию в интерактивной форме, что делает процесс обучения более наглядным и запоминающимся.

Следует отметить, что обучающие игры сегодня применяются не только в школах и университетах, но и в корпоративном обучении. Например, игры для тренировки навыков управления и командной работы, такие как Escape the Room, используются для развития коммуникационных и лидерских качеств среди сотрудников различных предприятий [6].

Таким образом, в настоящее время индустрия компьютерных игр превратилась в одну из наиболее популярных и развивающихся сфер цифровых технологий. Современные компьютерные игры представляют собой сложные и многофункциональные программные продукты, а разработка компьютерных игр – это сложный и многоуровневый процесс, который включает в себя множество различных направлений, таких как программирование, графический дизайн, разработка игровых механик и др.

Однако, несмотря на определенные преимущества обучающих компьютерных игр, существует ряд нерешенных вопросов, связанных с адаптацией игровых методов к различным возрастным группам и образовательным системам.

Цель данной работы заключается в разработке и реализации обучающей компьютерной игры на базе собственной концепции игрового мира, объединяющей в себе элементы игрового процесса и образовательные задачи в области программирования.

Определение ключевых потребностей целевой аудитории

Для определения ключевых потребностей и желаний потенциальных пользователей предлагаемой обучающей компьютерной игры с помощью сервиса Google Forms было проведено онлайн-анкетирование. Расчет оптимального размера выборки производился по следующей формуле:

Z ² ⋅ p ⋅ (1 - p ) n =                ,

2 e где Z – значение Z-статистики, соответствующее заданному уровню доверия; p – оценочная доля в генеральной совокупности; e – допустимая ошибка.

Для значений уровня доверия 95 % ( Z = 1,96, p = 0,2 и e = 0,05) размер оптимальной выборки при расчете по формуле (1) составил 246 человек.

Все вопросы анкеты были разделены на две части: первая часть содержала вопросы с выбором нескольких ответов, вторая часть – вопросы с выбором единственного варианта ответа. В опросе участвовали 250 человек. Основные результаты проведенного опроса:

• •    наибольший интерес для респондентов представляют обучающие игры по программированию;

• •    наибольшее внимание участников анкетирования привлекли адаптация сложности (47,6 %), наличие помощников и возможность повторения (по 46,4 %), что говорит о важности гибкости и поддержки пользователя в игровом процессе;

• •    наибольшее количество голосов получили задачи на составление ответа из фрагментов (46,4 %), что указывает на высокую ценность интерактивных и необычных заданий, а также привычных методов игрового обучения через ответы на вопросы;

Интерактивная обучающая компьютерная игра для развития навыков программирования

• •    чаще всего респонденты выбирали визуально привлекательный интерфейс (56,8 %) и легкость навигации (53,2 %), что подчеркивает значимость удобства в обучающих играх, поскольку подобные игры используются, как правило, для повышения эффективности обучения и запоминания информации;

• •    подавляющее большинство опрошенных (более 90 %) использовали обучающие игры хотя бы один раз, что свидетельствует о значительном интересе к обучающим играм как к инструменту образовательного процесса;

• •    около 80 % опрошенных заявили о своей активной заинтересованности в обучении, в то время как оставшиеся 20 % выразили низкий уровень вовлеченности, что подчеркивает важность создания мотивирующих условий для повышения интереса к образовательным играм;

• •    около 85 % респондентов проявляют интерес к наличию уровней сложности, что свидетельствует о необходимости разработки гибких образовательных решений, способных учитывать разнообразие потребностей пользователей;

• •    для 88 % опрошенных наличие системы наград и достижений в обучающих играх представляет собой серьезный мотивирующий фактор;

• •    около 33 % участников опроса считают обучающие игры очень эффективными, 44,8 % опрошенных отмечают их более высокую эффективность по сравнению с традиционными методами обучения, подтверждая большой потенциал обучающих игр как инновационного подхода к образовательному процессу.

Таким образом, результаты проведенного онлайн-опроса убедительно демонстрируют высокий уровень интереса респондентов к обучающим играм и свидетельствуют о значительной популярности и эффективности таких игр в современном образовательном процессе.

Общая концепция игры

Предлагаемая компьютерная игра «Бесконечная рекурсия» представляет собой образовательную игру, сочетающую в себе интерактивные элементы и игровые механики для обучения. Основная цель игры – предоставить игроку интерактивный и увлекательный опыт, который позволит ему освоить основы программирования, логики и решения задач с помощью ответов на вопросы викторин, кодовых пазлов и взаимодействия с учебным материалом.

Основные элементы структуры игры могут быть представлены следующим образом.

Наличие явной и неявной обучающей цели . Явная цель игры – изучение игроками базовых понятий языка программирования C++. Неявная цель игры – развитие логического мышления и формирование навыков самообучения.

Наличие интерактивной среды . В игре реализовано взаимодействие между пользователем и средой.

Наличие игровых элементов . В игре предусмотрены различные награды за выполнение заданий, такие как виртуальные значки за завершение уровня или за решение сложной задачи. Награды должны мотивировать игрока продолжать обучение, превращая процесс обучения в увлекательное занятие.

Адаптивность среды. Игра включает в себя различные уровни – от простых заданий до более сложных, что должно позволить игроку постепенно наращивать свои навыки и знания.

Вестник Российского нового университета

Серия «Сложные системы: модели, анализ и управление». 2026. № 1

Оценка эффективности обучения . В игре накапливаются статистические данные по успеваемости игрока, что позволяет визуализировать результаты обучения во времени и определить области знания, требующие дополнительного внимания.

Название «Бесконечная рекурсия» (Endless Recurcion) отражает одну из ключевых особенностей игры – использование рекурсивных механик в процессе обучения. Рекурсия как идея характеризуется повторением, что идеально подходит для обучающей игры, где игрок постоянно возвращается к изучению и углублению своих знаний. Таким образом, предлагаемое название игры символизирует бесконечный процесс обучения и самосовершенствования, который лежит в основе игрового опыта.

Разработанная игра отличается от большинства привычных обучающих игр тем, что в неё интегрирована небольшая сюжетная кампания и развитие лора персонажей. Это нововведение направлено на улучшение игрового опыта в перерывах между решением различных задач и головоломок, которые являются основной частью игрового процесса.

Каждый персонаж в игре обладает предысторией, мотивацией и характером. Информация о персонажах доступна через интерактивный интерфейс на компьютере главного героя. Игроки могут кликать на иконки, представляющие различных персонажей, и получать доступ к их биографиям и ключевым моментам, связанным с их развитием в сюжете. Это не только обогащает игровой процесс, но и позволяет игрокам лучше понять контекст и значение каждого персонажа в рамках общей истории.

Важным элементом взаимодействия с персонажами является диалоговая система, которая позволяет игрокам вести беседы с ними. Диалоги включают выбор вариантов ответов, что добавляет элемент стратегии. Игроки могут выбирать, как реагировать на реплики персонажей, что будет влиять на дальнейшее развитие сюжета и взаимоотношения между персонажами.

Таким образом, обучающая игра «Бесконечная рекурсия» представляет собой инновационный подход к образовательным играм, который не только делает процесс обучения более увлекательным, но и обеспечивает эффективное усвоение знаний в контексте увлекательного сюжета.

Целевая аудитория

Определение целевой аудитории является важным этапом в разработке любой компьютерной игры, особенно обучающей, и напрямую влияет на дизайн игры, игровые механики, визуальное оформление и интерфейс, что в результате обеспечивает соответствие ожиданиям пользователей и достижению поставленных образовательных целей.

Портрет целевой аудитории для обучающей игры по изучению языка программирования С++ с сюжетом в формате визуальной новеллы может быть определен следующими группами.

• 1.    Начинающие:

• •    возраст 12–18 лет, 18–25 лет;

• •    характеристики: школьники и студенты, начинающие изучение программирования и предпочитающие интерактивные и увлекательные методы обучения;

• •    мотивация: стремятся изучить язык C++ как первый язык программирования, интересуются игровой индустрией или хотят развить базовые технические навыки.

2.    Средний уровень:

Интерактивная обучающая компьютерная игра для развития навыков программирования

• •    возраст 18–30 лет;

• •    характеристики: студенты, изучающие компьютерные науки или смежные специальности, молодые специалисты, которые хотят углубить свои навыки в C++;

• •    мотивация: стремятся изучить специфические библиотеки или фреймворки (например, Qt, STL) или подготовиться к экзаменам и собеседованиям.

3.    Любители аниме / визуальных новелл:

• •    возраст 14–35 лет;

• •    характеристики: люди, которые любят аниме, визуальные новеллы или игры с красивой графикой и увлекательным сюжетом, они могут быть заинтересованы в изучении C++ как способа создания своих собственных игр или проектов;

• •    мотивация: желание пройти увлекательную сюжетную игру с выборами ответов, одновременно узнавая что-то новое.

4.    Педагоги и преподаватели:

• •    возраст 20–50 лет;

• •    характеристики: учителя информатики в школах, преподаватели вузов, кураторы кружков или секций;

• •    мотивация: поиск эффективных инструментов для обучения программированию, сделанных в игровой форме, что делает процесс обучения более интерактивным и интересным.

На Рисунке 1 представлена диаграмма вариантов использования предлагаемого приложения.

Рисунок 1 . UML-диаграмма вариантов использования приложения Источник: рисунки выполнены авторами

Вестник Российского нового университета

Серия «Сложные системы: модели, анализ и управление». 2026. № 1

Основная функциональность приложения

Предлагаемая программная система представляет собой интерактивную обучающую игру со следующими основными возможностями.

Викторина по основам языка С ++. Система обеспечивает проверку знаний пользователей по базовым конструкциям языка программирования С++ и содержит:

• •    викторину с вопросами различной сложности для пользователей всех уровней подготовки;

• •    оценочную балльную систему для стимулирования игроков;

• •    таймер для реализации ограничения по времени для вопросов, требующих быстрых ответов.

Пазлы кода . Система дает игрокам возможность собирать корректный программный код из предлагаемых фрагментов. Для удобства все задания разделены по темам и по уровню сложности – от простых задач до сложных. В системе реализована проверка правильности составленного кода.

Интерактивные учебники . Система предоставляет возможность просмотра теоретического материала по языку С++ с помощью объяснений персонажами игры, записок или внутриигрового справочника. Для этого в системе реализованы:

• •    пространство для чтения, представляющее собой интерфейс с текстом и иллюстрациями; при наведении курсора на изображение оно увеличивается для более удобного просмотра;

• •    возможность взаимодействия с персонажами, а именно возможность задавать вопросы или получать дополнительные объяснения; например, при наведении курсора на ссылку в тексте всплывает плашка с объяснением этого слова;

• •    возможность применения полученных теоретических знаний на практике в викторинах или пазлах.

Взаимодействие с предметами в комнате главного героя . В системе реализована возможность взаимодействия с различными предметами в комнате главного героя для получения новых знаний или фактов, которые помогут пользователю расслабиться в перерыве между выполнением заданий. Для этого реализованы:

• •    кликабельные (активируемые щелчком мыши) объекты: книги, компьютер, постеры и др.;

• •    доска с заметками, подойдя к которой можно выбрать персонажа и позвонить ему (в этом случае открывается соответствующая ветка диалога);

• •    отображение информации, которую игрок получает при взаимодействии с объектами, например, полученной подсказки для решения задачи или пароля для входа в систему.

Элементы визуальной новеллы . Система включает элементы визуальной новеллы в виде сюжетных линий с элементами выбора, когда действия игрока влияют на развитие сюжета и его завершение. Визуальная новелла – это рассказ, который сочетает в себе текстовые диалоги, визуальные и интерактивные элементы, что делает его похожим на интерактивный фильм [7].

Элементы визуальной новеллы реализуются:

• •    через интерфейс диалогов в виде диалоговых окон с возможностью выбора ответов или действий;

Интерактивная обучающая компьютерная игра для развития навыков программирования

• •    влияние выбора игрока, когда решения игрока влияют на развитие сюжета и результаты обучения; при этом разные пути сюжета предоставляют различные обучающие материалы и задания.

Кастомизация рабочего пространства . В игре предусмотрена система наград и кастомизации, которая играет ключевую роль в поддержании интереса пользователей. Основные возможности кастомизации рабочего пространства включают в себя:

• •    возможности настройки рабочего стола главного героя;

• •    возможность смены тем и обоев во вкладке «Кастомизация»;

• •    возможность добавления новых приложений или предметов по мере прохождения игры.

Используемые технологии

Приложение разработано с помощью популярного игрового движка Unreal Engine 5 [8] и языка программирования С++ [9]. Выбор языка С++ в качестве основного языка программирования был обусловлен тем, что Unreal Engine предоставляет обширный API на C++, содержащий большое количество различных модулей. Использование языка C++ в Unreal Engine обеспечивает высокую производительность [10], что очень важно для игр со сложной графикой и физикой.

Поскольку программирование на языке C++ в Unreal Engine представляет собой непростой и достаточно трудоемкий процесс, для решения некоторых задач (в основном для реализации игровой логики) при разработке приложения использовалась система визуального программирования Blue-print [8], созданная компанией Epic Games и внедренная в Unreal Engine для ускорения процесса разработки. Система поддерживает основные концепции объектно ориентированного программирования и может взаимодействовать с кодом на языке С++, обеспечивая тем самым гибридный подход к разработке.

Для реализации 3D-моделей (в частности, модели главного персонажа и его комнаты с рабочим пространством) использовался популярный 3D-редактор Blender1 [11].

Для создания 2D-элементов приложения (в частности, элементов интерфейса) и визуального дизайна (в частности, для создания единого визуального стиля игры) использовался растровый графический редактор Krita [12].

Для автоматизации рутинных задач в Blender (например, для создания повторяющихся моделей, текстурирования, анимации), создания пользовательских инструментов, оптимизации процессов рендеринга использовались скрипты, написанные на языке программирования Python2.

Общая схема работы приложения

Основные ключевые режимы игры отражены в виде отдельных состояний на UML-диаграмме, представленной на Рисунке 2.

Переходы между функциональностями игры реализованы через действия игрока, которые отображены на диаграмме в виде стрелок. Основные состояния игры:

Вестник Российского нового университета

Серия «Сложные системы: модели, анализ и управление». 2026. № 1

• •    начать игру – происходит перевод игрока из начального меню в основное игровое окружение;

• •    осмотреть компьютер – происходит перевод игрока к рабочему столу персонажа для взаимодействия с дополнительными режимами;

• •    выбор иконки – происходит перевод игрока в соответствующее состояние, например, «Викторина», «Пазлы кода», «Кастомизация», «Учебник»;

• •    вернуться – позволяет игроку возвращаться к предыдущему состоянию.

Повторно нажата «E»

«Выход»

Рисунок 2 . Общая схема работы приложения

Компьютер в комнате персонажа является центральным элементом, через который доступны различные игровые режимы, что отражено на диаграмме состояний через состояние «Рабочий стол на компьютере персонажа», из которого можно перейти к викторине, пазлам кода, настройке и учебнику.

Диаграмма состояний предоставляет структурированную навигацию по различным игровым режимам и задачам, позволяя свободно перемещаться между состояниями через

Интерактивная обучающая компьютерная игра для развития навыков программирования действия, такие как нажатие кнопок или выбор иконок. Это обеспечивает последовательный и понятный игровой опыт, благодаря которому игрок может глубже взаимодействовать с игровым миром и его элементами.

Программная реализация приложения

Разработанное приложение представляет собой настольное приложение с многооконным графическим интерфейсом. Приложение представляет собой объектно ориентированную программу, написанную на языке С++ с использованием игрового движка Unreal Engine 5, системы визуального программирования Blueprint, 3D-редактора Blender и растрового графического 2D-редактора Krita. Помимо стандартных библиотечных классов использовались и свои собственные классы, а также python-скрипты.

При запуске приложения открывается главное окно приложения, представленное на Рисунке 3.

При входе в систему пользователю открывается рабочий стол, на котором расположены иконки, предназначенные для запуска различных приложений (викторина, пазлы, интерактивный учебник и др.). При выборе конкретного приложения запускается соответствующая анимация и отображается виджет для описания режима работы с приложением.

Рисунок 3. Главное окно приложения

Общий вид рабочего стола с выводом сообщения о выбранном режиме игры представлен на Рисунке 4.

Рисунок 4 . Общий вид рабочего стола

Вестник Российского нового университета

Серия «Сложные системы: модели, анализ и управление». 2026. № 1

Основные механики игры

Викторина . Основной механикой игры является викторина по основам языка программирования С++. Викторина содержит вопросы по базовым конструкциям языка, таким как типы данных, операторы, циклы, функции и др. Для повышения мотивации игроков в викторине реализуется система баллов. Кроме того, с помощью таймера добавлен дополнительный уровень сложности, который требует от игроков быстрого мышления, тогда как накопление баллов стимулирует игроков к лучшим результатам.

Викторина состоит из пяти вопросов по каждой теме. У игрока есть двадцать секунд на ответ. Если игрок не уложился в отведенное время, то ответ считается неправильным, и игра переходит к следующему вопросу. Кроме времени игрок может следить за счётчиком правильных ответов. После завершения викторины игрок получает результаты в небольшом окне-виджете, куда данные передаются через глобальные переменные.

Функционал таймера реализован средствами Unreal Engine. При каждом новом запуске все вопросы викторины перемешиваются случайным образом с помощью специально разработанной функции.

Пример диалогового окна для работы с викториной представлен на Рисунке 5.

Рисунок 5 . Диалоговое окно для работы с викториной

Пазлы кода. В качестве второй игры используются пазлы программного кода, которые требуют от игроков собрать корректный код из предложенных фрагментов. Например, игроку могут быть предложены части цикловых конструкций или функций, и он должен расположить их в правильном порядке.

Пример диалогового окна для работы с пазлами кода представлен на Рисунке 6.

Рисунок 6 . Диалоговое окно с пазлами программного кода на языке C++

Интерактивная обучающая компьютерная игра для развития навыков программирования

Интерактивные учебники . Для более глубокого погружения в процесс обучения используются интерактивные учебники. В них игроки могут прочитать теоретическую информацию с объяснениями от персонажей игры. Это позволяет игрокам применять полученные знания в контексте игрового сюжета, делая процесс обучения более интерактивным и естественным.

Пример страницы интерактивного учебника по теме «Ссылки и указатели» представлен на Рисунке 7.

Рисунок 7 . Страница интерактивного учебника

Взаимодействие игрока с предметами . Для большего вовлечения в сюжет игры в комнате главного героя можно найти различные предметы, с которыми можно взаимодействовать и узнавать что-то новое об игровом мире.

Для удобного осмотра игровой локации и взаимодействия с объектами была реализована система переключения между режимами камеры «от третьего лица» и «от первого лица». Данная механика была осуществлена через создание двух режимов работы камеры в классе игрового персонажа:

• •    Camera – установка камеры в области головы персонажа;

• •    Follow Camera – установка камеры за спиной персонажа на относительно близком расстоянии, что позволяет значительно увеличить угол обзора игрока и облегчить исследование окружения, включая подробный осмотр комнаты.

Для улучшения взаимодействия игрока с объектами в игровом мире в режиме камеры «от первого лица» был разработан интерфейс HUD (Heads-Up Display), который обеспечивает более точное наведение на интерактивные элементы, тем самым минимизируя путаницу в выборе предметов. Для этого был разработан собственный виджет WBP_ HUD, включающий элемент изображения (элемент Image).

Для взаимодействия с предметами в приложении использовались как средства Unreal Engine (например, коллизии), так и свои собственные классы (например, класс, отвечающий за вращение и приближение/отдаление предмета).

Чтобы игрок не уделял слишком много времени сюжету и осмотру различных предметов, в приложении была реализована система учета энергии персонажа, которая должна ограничивать количество осматриваемых предметов.

Основные принципы работы системы:

• •    один раз в тридцать секунд восстанавливается одна единица энергии;

Вестник Российского нового университета

Серия «Сложные системы: модели, анализ и управление». 2026. № 1

• •    для осмотра предмета необходимо пять единиц, а если их будет недостаточно, то игра выведет виджет с сообщением о том, сколько времени осталось до полного восстановления энергии.

Основная локация игры (комната главного героя) представлена на Рисунке 8.

Рисунок 8 . Вид комнаты главного героя

Система наград и достижений

Для поощрения игроков к активному участию в учебном процессе в приложении были разработаны следующие типы наград:

• •    бейджи – специальные значки, которые игроки получают за выполнение определенных задач или достижение определенных результатов; например, за правильное решение пазлов кода игрок может получить бейдж «Мастер синтаксиса»;

• •    очки и уровни – позволяют игрокам по мере накопления опыта и повышения уровня переходить к более сложным заданиям; за очки можно получить предметы для кастомизации рабочего пространства;

• •    виртуальные награды – внутриигровые награды, такие как темы, аватары или другие косметические элементы, которые позволяют игрокам персонализировать свой профиль;

• •    сезонные награды – периодические акции, такие как ежемесячные ивенты или награды, которые стимулируют игроков к более активному участию; награды персонализированы, т. е. адаптированы под стиль и предпочтения игрока; например, используются уникальные аватары или темы, основанные на прогрессе обучающегося и его предпочтениях.

Награды могут быть интегрированы в сюжетные линии, открывая доступ к новым историям или персонажам при выполнении определённых задач.

Кроме того, система наград адаптивна и поддерживает возможность регулярного обновления на основе обратной связи игроков и изменений в игровом процессе. Это позволяет добавлять новые типы наград и корректировать существующие, поддерживая интерес даже у постоянных игроков.

Кастомизация рабочего пространства

Для повышения комфорта и эффективности работы с приложением были реализованы следующие возможности для пользователей по настройке приложения в соответствии со своими предпочтениями и потребностями:

Интерактивная обучающая компьютерная игра для развития навыков программирования

• •    настройка рабочего стола – возможность выбора темы, обоев, некоторых иконок на рабочем столе главного героя;

• •    персонализация профиля – возможность выбора аватара, статуса и других элементов, отражающих индивидуальность пользователя.

Система диалогов с элементами визуальной новеллы

В приложении были реализованы следующие элементы системы диалогов:

• •    интерфейс диалогов – диалоговые окна с текстом, позволяющие выбрать ответ или действие, которые влияют на развитие сюжета;

• •    визуальные элементы – иллюстрации, анимации и графические эффекты, создающие иммерсивную атмосферу и способствующие лучшему усвоению учебного материала;

• •    интерактивные моменты – позволяют игрокам принимать решения, которые влияют на развитие сюжета и результаты обучения.

Часть диалоговой системы реализована в виде пользовательских виджетов. Для некоторых ситуаций реализованы полноценные диалоги с персонажами с возможностью выбора ответа для игрока. Для создания таких диалогов использовалось дерево поведения (Behavior Tree) из Unreal Engine.

Помимо реализации привычных диалогов в приложении существует возможность создания полноценных диалогов с персонажами. Реализация такого полноценного диалога выглядит следующим образом. На первом этапе необходимо подойти к доске и выбрать персонажа, с которым пользователь хочет поговорить по телефону. При столкновении главного персонажа с коробкой коллизии над изображением выбранного персонажа появляется виджет, представленный на Рисунке 9.

Рисунок 9 . Отображение виджета для диалога с персонажем

При нажатии на кнопку Z на клавиатуре камера приближается к выбранному изображению с помощью созданного заранее класса и объекта типа Camera и размещения её на сцене, вблизи доски. После этого запускается специальное пользовательское событие, реализующее диалог пользователя с выбранным персонажем и позволяющее изменять текст диалога в зависимости от ситуации в игре. Пример такого диалога представлен на Рисунке 10.

Вестник Российского нового университета

Серия «Сложные системы: модели, анализ и управление». 2026. № 1

Рисунок 10 . Диалог с выбранным персонажем

Визуальное оформление

Цветовая гамма является важным элементом дизайна, который оказывает значительное влияние на восприятие и эффективность обучающих инструментов.

В рамках данной работы была создана уникальная цветовая палитра, сочетающая в себе нейтральные и акцентные оттенки. Темно-серый фон обеспечивает минимум визуального шума и снижает нагрузку на глаза, перламутрово-бежевый цвет добавляет спокойствия. Насыщенный красный используется для указания на ошибки, привлекая мгновенное внимание, а коричневый и темно-коричневый оттенки добавляют структурированность информации.

Реализация интерфейса и элементов визуального дизайна

Для реализации интерфейса и элементов визуального дизайна с помощью растрового графического редактора Krita были созданы иконки персонажей и элементы интерфейса, которые обеспечивают взаимодействие с пользователем и создают единый визуальный стиль игры.

Для иконок использованы яркие, контрастные цвета, которые привлекают внимание пользователя. Иконки персонажей используются для взаимодействия с пользователем, например, в момент начала диалога или выполнения какого-либо действия. Каждая иконка сопровождается текстовой информацией, что упрощает навигацию.

Кнопки и плашки выполнены в виде стилизованных окон с иконками и подписями. Они созданы с использованием градиентов и мягких теней, что обеспечивает их выделение на общем фоне. Основные цвета кнопок – бежевый, серый и красный, что обеспечивает высокую читаемость текста.

Создание 3D-моделей

Для реализации задач 3D-моделирования, текстурирования и рендеринга в работе использовался 3D-редактор Blender.

Режимы в Blender позволяют редактировать различные аспекты объектов, например, перемещать, вращать, масштабировать, изменять их геометрию и др.

Модификаторы объекта в Blender позволяют изменять его форму или поведение без изменения исходной геометрии. Например, для добавления физики к объекту в Blender

Интерактивная обучающая компьютерная игра для развития навыков программирования используется модификатор Physics, для расчета столкновений – модификатор Collision, для имитации физических свойств материалов, например ткани – модификатор Сloth и др. С учетом этих модификаторов в приложении были созданы, например, скатерть на столе и подушки на диване и реализовано реалистичное взаимодействие других объектов с поверхностями стола и дивана.

Оптимизация процесса моделирования

Blender предоставляет мощный API, который позволяет автоматизировать рутинные задачи, создавать пользовательские инструменты и расширять функционал программы. В данном приложении с помощью этого API были разработаны несколько полезных скриптов на языке Python, которые позволили оптимизировать рабочий процесс, сократить время разработки и улучшить качество конечного продукта:

• •    «Применение активных модификаторов у всех объектов на сцене» – позволяет быстро находить объекты с активными модификаторами и применяет их, что необходимо для корректной работы данных в других инструментах или при экспорте объектов;

• •    «Исправление направлений локальных нормалей у объекта» – помогает исправить направление нормалей, избегая ошибок в рендеринге; направление нормалей важно для правильного отображения света и визуализации при импорте моделей в Unreal Engine;

• •    «Экспорт моделей для Unreal Engine» – полезен при работе с большими проектами, позволяет быстро экспортировать множество моделей, упрощая процесс подготовки данных для дальнейшего экспорта и импорта под Unreal Engine 5.

Заключение

В статье предложено настольное компьютерное приложение, представляющее собой обучающую компьютерную игру. Приложение демонстрирует пример эффективного интегрирования современных цифровых технологий в образовательный процесс, позволяя повысить вовлеченность обучающихся в процесс обучения и эффективность самого процесса обучения.

Разработанное приложение представляет собой новый подход к обучению программированию через интерактивные задания и созданный игровой мир, с которым может взаимодействовать обучающийся.

Предлагаемая обучающая игра сочетает в себе викторины, пазлы кода, интерактивные учебники и элементы визуальной новеллы и предоставляет целостный подход к обучению программированию на языке C++. Системы наград, кастомизации и интерактивных диалогов делают процесс обучения более увлекательным для пользователя.

Комбинация используемых игровых механик обеспечивает разнообразие и сложность игрового процесса и способствует эффективному усвоению материала и развитию навыков программирования.

Для улучшения восприятия и эффективности обучающих инструментов в приложении была разработана и реализована уникальная цветовая палитра.

Основное отличие предлагаемой обучающей игры от большинства обучающих игр заключается в интегрировании в неё небольшой сюжетной кампании и развитии истории персонажей. Это нововведение предназначено для улучшения игрового опыта в переры-

Вестник Российского нового университета

Серия «Сложные системы: модели, анализ и управление». 2026. № 1

вах между решением различных задач и головоломок, которые являются основной частью игрового процесса.

Практическая значимость разработанного приложения заключается в возможности его использования и в образовательных учреждениях, и при самостоятельном изучении программирования.