Ігровий додаток для вивчення курсу географії

Abstract

Кваліфікаційна робота присвячена комплексному дослідженню, архітектурному проєктуванню та програмній реалізації мобільного ігрового застосунку для вивчення географії під назвою «GeoGame». У роботі виконано детальний аналіз методів гейміфікації в освітньому процесі та досліджено існуючі аналоги, виявлено гостру потребу у створенні автономного рішення з інтерактивною векторною картою, що не потребує постійного доступу до мережі Інтернет та не перевантажене рекламним контентом. Запропоновано та практично реалізовано сучасну архітектуру мобільного застосунку для платформи Android з використанням мови програмування Kotlin, декларативного фреймворку Jetpack Compose та архітектурного шаблону Clean Architecture з MVVM. Розроблено складне математичне та алгоритмічне забезпечення для геометричного пошуку (Ray-casting алгоритм Point-in-Polygon), що дозволяє миттєво обробляти дотики користувача на відмальованій на Canvas карті, яка базується на просторових локальних даних у форматі GeoJSON.

A modern architecture for the Android mobile application was proposed and practically implemented using the Kotlin programming language, the Jetpack Compose declarative framework, and the Clean Architecture pattern with MVVM. Complex mathematical and algorithmic support for geometric search (Ray-casting Point-in-Polygon algorithm) was developed, allowing instant processing of user touches on a Canvas-rendered map based on spatial local data in GeoJSON format. A robust local data storage subsystem was created using the Room library (SQLite), which ensures the preservation of user progress, experience points (XP), game streaks, and achievements. Four game modes (Map, Quiz, Capitals, Study) with support for three difficulty levels were implemented. The system is fully autonomous (offline-first) and optimized for the fast rendering of complex multipolygons of 74 countries in Europe, Asia, and Africa on mobile devices.