Dezvoltarea jocurilor Web (o introducere)

Dr.SabinBuragawww.purl.org/net/busaco
dezvoltarea jocurilor Web
de la consideratii generale
la arhitectura jocurilor Web

“In order to succeed,
we must first believe that we can.”
Nikos Kazantzakis

Cum definim conceptul de joc?

Jocuri
activități sau concursuri guvernate de reguli

“A game is an activity among two or more
independent decision-makers seeking to achieve
their objectives in some limiting context.”
Clark C. Abt

Focalizarea asupra rolului activ jucat de jucător
activity
jocul reprezintă o activitate, un proces, un eveniment

decision-makers
necesitatea ca jucătorii să ia decizii pro-activ

objectives
jocurile oferă scopuri de îndeplinit

limiting context
există reguli ce limitează & structurează activitătile
în cadrul jocului

“A game is a form of art in which participants,
termed players, make decisions in order to
manage resources through game tokens
in the pursuit of a goal.”
Greg Costikyan

“A game is a system in which players engage
in an artificial conflict, defined by rules,
that results in a quantifiable outcome.”
Katie Salen & Eric Zimmerman

“Game design is the process by which
a game designer creates a game, to be encountered
by a player, from which meaningful play emerges.”
Katie Salen & Eric Zimmerman
Rules of Play: Game Design Fundamentals,
MIT Press, 2004

Am putea clasifica jocurile?

număr de jucători
solitare ori în grup (echipă)
scop
câştig (gambling), dobândire de skill-uri,…strategie
obiectiv
scor maxim, primul clasat, top 10, unic supravietuitor,…
tematică
racing, lingvistice, deducţie, sportive, acţiune etc.
mijloc/echipament
tablă, teren, consolă, mediu virtual etc.
categorie de jucători
copii, adulţi, persoane cu nevoi speciale

Strategy board games
piesele sunt plasate/mutate pentru a le captura
pe cele ale adversarilor sau a realiza alte scopuri:
câştigarea de teritoriu, înlănţuirea sau alinierea pieselor
Chess, Domino, Go, Monopoly, Scrabble etc.

Role-playing games
fiecare jucător îşi asuma rolul unui personaj
având proprietăţi (caracteristici) particulare
eventual, poate exista un jucător principal (gamemaster)
care îndrumă utilizatorii pe parcursul unei partide
Dungeons & Dragons (anii ‘70)

Alte tipuri clasice
card games – precum Bridge, Hearts, Poker, Whist,…
chance games – Bingo, Lottery, Roulette
dice games
paper & pencil – de exemplu, Tic-tac-toe (X & 0)
puzzles
target games – e.g., Bowling, Darts, Paintball
tile games – de exemplu, Mah Jongg

Jocuri electronice
se bazează pe un mijloc electronic
(arcade machine, dispozitiv miniaturizat, sistem
conectat la TV, computer, dispozitiv mobil,…)
pentru a facilita desfășurarea unuia sau
mai multor jocuri cu oponenţi umani
și/sau contra calculatorului

Jocuri electronice
arcade games
video games
computer games
online games
web games

Stiluri/genuri de jocuri electronice
(Rollings & Morris, 2004)
Acțiune lots of frantic button pushing
Aventură the story matters
Strategie non-trivial choices
Simulare optimization exercises
Puzzle hard analytic thinking
Amuzament software you just have fun with
Educațional learning by doing

Clasificare a jocurilor destinate dispozitivelor mobile
(Hojin Cho & Jin-Seok Yang, 2010)
mobile
game
stil de
jucat
turn-based
real-time
scenario-based
conec-
tivitate
permanenta
partiala
inexistenta
gen
arcade
jump & run
shooting
puzzle
fight
racing
simulare
construction
history
flight
strategie turn-based
real-time
hibridaRPG

Care sunt cele mai importante aspecte de
interes privitoare la jocurile electronice?

game experience
reacție motorie
concentrare – game flow
“mecanică” de bază (core mechanic)
narațiune
player roles
detalii in
supliment

maniera de jucat (game play)
dependenta de “povestea” jocului (story-telling)
reguli
condiții – de victorie/infrangere, implicite sau explicite
detalii in
supliment

tipuri de provocări (challenges)
explicite vs. implicite
perfect informationlogical challenges
versus
imperfect informationrealizarea de deducții (inferences)
detalii in
supliment

tipuri de provocări (challenges)
pattern recognition & matching
spatial awareness
micro-management
reaction time
detalii in
supliment

tipuri diverse expuse de jocurile disponibile
in cadrul sistemului Web social Google Plus

personaje
playable characters
personaje ce pot fi “jucate” de utilizator
non-playable characters (NPCs)
personaje independente de jucător,
create prin software
detalii in
supliment

tipuri de personaje
animal
fantastic
istoric
preluat
mitic
detalii in
supliment

puncte de vedere (POV – points of view)
first-person POV
jucătorul observă acţiunea prin “ochii” avatarului
third-person POV
utilizatorul poate vedea avatarul pe parcursul acţiunii
detalii in
supliment

modelarea personajelor
proiectarea vizualăpersonalitate, postura, costumaţie
proiectarea verbalădialog, monolog, voce
mişcarea”semnatura”, idle, walking cycle
aspectul socio-cultural
numirea personajelor
detalii in
supliment

proiectarea vizuala a personajelor
animaţie bazată pe sprites – exemplu: Alice Amazed
tehnica des folosita in cazul jocurilor disponibile pe Web
sau pentru dispozitive mobile

Angry Birds:
categorii de personaje si comportamente specifice

proiectarea nivelurilor (level design)
ingrediente: acțiune, mod de explorare, rezolvarea unui
“mister” (puzzle), narațiune (storytelling), estetica
design general versus “cazuri speciale”
detalii in
supliment

fiecare scenă în Angry Birds Rio for iPad
reprezintă un “caz special”

utilizarea inteligenței artificiale
“AI being intelligent” versus “AI appearing intelligent”
tehnicile AI trebuie doar să convingă utilizatorul
că entitățile jocului (e.g., NPC) sunt “smart”
detalii in
supliment

utilizarea inteligenței artificiale
(Rouse, 2005)
provocarea jucătorului challenge the player
modelarea comportamentului NPC not do dumb things
realizarea impredictibilității be unpredictable
suport în derularea narațiunii assist storytelling
crearea unei lumi credibile create a living world

Clasificarea datelor (classification)
rețele neuronale, logici fuzzy, data mining etc.
Simularea sistemelor biologice (life systems)
algoritmi genetici, algoritmi sistolici,…
Găsirea drumului (pathfinding)
BFS, DFS, Dijkstra, euristici – e.g., metoda A*
Luarea de decizii (decision making)
automate, arbori de decizie, sisteme bazate pe reguli,…

Care este ingineria dezvoltării jocurilor?

Introducere
concepte & aspecte de interes

Game creative design vs. game software design
cerinte, procese, asteptari, echipe diferite

Structura echipei
www.mobilegamearch.eu

Introducere
conform John P. Flynt, Omar Salem, Software Engineering
for Game Developers, Thomson, 2005

Planificare
fazele principale ale dezvoltarii unui joc electronic
pentru detalii,
vezi suplimentul

Componente (sub-sisteme) primare ale unui joc
(Rollings & Morris, 2004)
User interface
Bidirectional event handler
Data engine (graphics, level, miscellaneous data)
Dynamics system (collisions & general physics)
Logic engine (the heart of the game)
Graphics engine
Sound engine
Hardware abstraction layers
(interfaces with graphics, sound & controller hardware)

Sub-sisteme secundare ale unui joc electronic
Game configuration system
Menuing system
Online instructions and help system
Music system

Introducere
arhitectura generica a unui joc electronic
(B. Lau et al., 2006)

Necesitatea unui nucleu (game kernel)
abordari:
vizand exclusiv clientul – uzual, navigatorul Web
single-threaded, monolithic
multi-threaded, co-operative/pre-emptive
(e.g., folosind WebWorkers)
adaptare dupa Marcin Chady (2011)

// bucla principala a unui joc Web
while (true) {
// preluam date de la utilizator si/sau de pe retea
input_data_from_user_and_network ();
// actualizam starea jocului (simulam lumea lui),
// inclusiv verificand conditiile de victorie/esec
simulate_game_world ();
// redam continutul vizual 2D ori 3D
render_content ();
// generam efecte sonore conform starii
generate_sound_effects ();
}

abordari:
recurgand la paradigma client/server
(Ajax/Comet, server-side events, WebRTC, paralelism,…)
exemple tipice:
jocuri multi-user, MMORPG

procesare paralela pe baza divide-et-impera
adaptare dupa M. Zamith et al. (2011)

bucla principala a unui joc Web in retea (cloud)
adaptare dupa M. Zamith et al. (2011)

de asemenea, se poate recurge la un anumit game engine

AI
Renderer
3D
Player Model
Sound
audio
Resource Loader
Player View
Queue
Façade
Resources
arhitectura conceptuala a unui game engine
(adaptare dupa Jeff Ward, 2007)
NPC Model
Externals Model
Internals ModelInternals View
Externals View
NPC View
2D
Input
user &
network

Bucla principala de procesare:
pe baza interactiunii cu utilizatorul
si conform unor evenimente privind transferul de date
via retea/Web,
se actualizeaza starea jocului si
se genereaza un cadru (frame) de redare a continutului,
eventual anumite efecte sonore
mouse, tastura, touch, webcam,…
Ajax/Comet, notificari,
WebSockets, WebRTC,…
JS clasic, WebWorkers,…
DOM, <canvas>,
<video>, SVG, WebGL,…
<audio>, WebAudio API

sfericit
slovit
sviu
sbolnav
coliziuni
automat descriind comportamentul porcilor verzi
≠lovituri
smort
lovituri
letale
angry birds
lovituri

Alte activitati ce pot avea loc:
initializarea/terminarea aplicatiei
managementul la nivel inalt al starii jocului
(la nivel de client, in-game, paused)
controlul fluxului jocului la nivel global
actualizarea sub-sistemelor primare/secundare

conceptualizarea jocului la nivel inalt
(high level game logic)
nucleul jocului
(game engine)
componente aditionale
(game frameworks & libraries)
sistem de redare
(rendering engine)
sistem audio
(audio engine)
grafica
(2D/3D graphics libs)
sunet
(low-level sound libs)
interactiune
I/O
platforma de executie
(browser Web)
infrastructura – cloud, masina virtuala, OS, hardware

http://jster.net/category/game-engines

concepte ale unui joc Web de tip adventure
studiu de caz

Aspecte referitoare la ingineria jocurilor Web
flexibilitate – independenta de navigatorul Web,
maniere multiple de interactiune, responsive Web design
performanta – alocarea memoriei, flux de date, baterie,…
extindere – noi niveluri, personaje, scheme vizuale,…
scalabilitate – de pilda, in contextul jocurilor multi-user
securitate – e.g., acces la date personale, troieni Web etc.
maturitate software

procesul de dezvoltare in cadrul industriei jocurilor
conform (Rollings & Morris)

D. Moore, No Tears Guide to HTML5 Games (2011)
http://www.html5rocks.com/en/tutorials/canvas/notearsgame/
A. Rodrigues, Build your First Game with HTML5 (2011)
http://net.tutsplus.com/tutorials/html-css-techniques/build-your-first-game-with-html5/
Gyrostorm, HTML5 Game Development Series (2012)
https://www.youtube.com/playlist?list=PL290A4D2398C97186
G. Rodsavas, How to Make A Simple HTML5 Game
with Enchant.js (2012)
http://www.raywenderlich.com/23370/how-to-make-a-simple-html5-game-with-enchant-js
Mozilla Game On Resources (2013)
https://gameon.mozilla.org/en-US/resources/
E. McGrath, Design A Mobile Game with HTML5 (2012)
mobile.smashingmagazine.com/2012/10/19/design-your-own-mobile-game/
tutoriale

www.html5gamedevelopment.com

www.html5gamedevs.com

Dezvoltarea jocurilor Web (o introducere)

Recomendados

Recomendados

Más contenido relacionado

Más de Sabin Buraga

Más de Sabin Buraga (20)

Dezvoltarea jocurilor Web (o introducere)