Międzyuczelniana Specjalność Multimedialna

Transkrypt

1 Gry Komputerowe Międzyuczelniana Specjalność Multimedialna

2 Wstęp Wprowadzenie Gry a prawa rozwoju Krótka historia gier komputerowych Przemysł gier Pojęcia podstawowe Gatunki Gier - Nazewnictwo

3 Wprowadzenie Gry komputerowe są duŝo bardziej absorbującą, oraz stawiającą graczowi duŝo wyŝsze wymagania formą rozrywki niŝ tradycyjne gry. Gracz musi najpierw zapoznać się z celami gry, rodzajem misji a następnie z tym, jak moŝe je moŝe zrealizować. Podstawą sukcesu jest nauczenie się jak kontrolować przebieg gry. Niezbędnym elementem tego procesu jest wręcz intuicyjne opanowanie interfejsu komunikacyjnego gry, przy części gier równieŝ posiadanie odpowiednich urządzeń pomocniczych. Jest to konieczne poniewaŝ wymagają one od gracza kontrolowania znacznie większej liczby zdarzeń, bardzo często w tym samym czasie. Wymaga to umiejętności analizowania wydarzeń, oraz elastycznego dostosowywania się do szybko zmieniających się warunków w grze. Gry komputerowe są unikalnym połączeniem wielu róŝnych komponentów z dziedziny nauki i sztuki. Począwszy od zaawansowanej grafiki ( dwu i trójwymiarowej), efektów montaŝowych, efektów dźwiękowych, umiejętności projektowania architektonicznego, sztucznej inteligencji,, umiejętności budowania dramatyzmu wydarzeń, muzyki, fabuły powstaje środowisko, które w połączeniu z naszą wyobraźnią, moŝna uznać za inny realnie istniejący świat. Umieszczeni w tym środowisku moŝemy musimy - wchodzić z nim w interakcję. Zostajemy przeniesieni w świat artystycznych wizji twórców gry. Do nas naleŝy decyzja na jak długo.

4 Gry a prawa rozwoju Najbardziej znanym prawem wykładniczego rozwoju jest prawo sformułowane w 1975 roku przez Gordona Moore mówiące, Ŝe ilość tranzystorów w chipie układu scalonego podwaja się co określony czas (w zaleŝności od jej typu) odpowiednio co 18 do 24 miesięcy Wykładnicze Prawo Komputingu - określa tempo przyrostu mocy obliczeniowej, która na początku wieku 20-ego podwajała się co trzy lata, a obecnie podwaja się co rok. Komputery, przy tym samym koszcie jednostkowym, są obecnie silniejsze około 100 milionów razy, od tych sprzed pół wieku Za rozwój technologii ICT (Information and Communication Technology), obejmujących elektroniczne przechowywanie, przetwarzanie i przesyłanie informacji, odpowiada rozwój następujących dziedzin: Przesyłania fotonika Przetwarzania mikroelektronika Przechowywania pamięci masowe

5 Przy aktualnym tempie rozwoju, moŝna przyjąć, Ŝe za 5 lat będziemy: 100 razy dalej w fotonice 32 razy dalej w pamięciach masowych 10 razy dalej w mikroelektronice Oznacza to, ze istniejące obecnie bariery technologiczne w realistycznym kreowaniu środowiska gier zostaną przełamane. Wyzwaniem, kolejną przeszkodą na drodze integracji ze środowiskiem gry pozostaną jednak systemy interfejsowania (oszukiwania) naszych zmysłów tak aby uznały one świat wirtualny za świat realny.

6 Krótka historia gier komputerowych Początki gier komputerowych moŝna określić na wczesne lata 60 poprzedniego stulecia. Były to gry praktycznie pozbawione grafiki. Kolejne dziesięciolecia przynosiły jednak bardzo szybki rozwój tej branŝy (patrz prawa rozwoju). I tak w latach: 70-dziesiątych - narodziny komercyjnej postaci gier np. Space Invader, Pinball, Pojawia się pierwsza konsola do gier ATARI 2600, swoje triumfy świeci ZX Spectrum 80-dziesiątych wyraźny wzrost, lepsza grafika VGA, SVGA, zaczyna się kształtować wczesny obraz przemysłu gier. Do znaczących tytułów naleŝą Pac-Man, Donkey Kong, Skate or Die, King s Quest, Tetris. Na rynku sprzętowym zyskuje pozycję Nintendo. 90-dziesiątych coraz lepsza grafika, większa moc obliczeniowa procesorów, pojawia się Direct-X SDK do gier. Komputery PC stają się powaŝną platformą dla gier. Z rynku wypadają Amiga i Atari. Rozwój technologii związanych z internetem sprawia, Ŝe powaŝną rolę zaczynają odgrywać gry multi-player oraz róŝne sieciowe warianty gier klasycznych. Do znaczących tytułów naleŝą min: Super Mario Brothers, Wolfenstein, Doom, Quake, Unreal i wiele innych. Obecnie grafika na bardzo wysokim poziomie, potęŝna moc obliczeniowa najnowszych generacji procesorów, ogromne pojemności komercyjnie dostępnych pamięci masowych, powszechność dostępu do internetu szerokopasmowego. Ogromny rozwój gier typu MMO

7 Przemysł Gier Specjalizowany sprzęt do gier konsole jest produkowany przez: Nintendo, Sony, Microsoft Znaczącą rolę, jako platforma do gier, odgrywają komputery PC WaŜniejsi producenci gier: Electronic Arts, Microsoft, Blizzard, Crytech W skałd zespołów wchodzą: Artyści, projektanci, scenarzyści, dźwiękowcy, programiści, testerzy Specjalizowany sprzęt do gier konsole jest produkowany przez: Nintendo, Sony, Microsoft Znaczącą rolę, jako platforma do gier, odgrywają komputery PC WaŜniejsi producenci gier: Electronic Arts, Microsoft, Blizzard, Crytech

8 W skład zespołów tworzących gry wchodzą: Artyści, projektanci, scenarzyści, dźwiękowcy, programiści, testerzy

9 Gatunki Gier Typowy podział gier na gatunki (WIKIPEDIA): - Platformówki - Gry akcji - Przygodowe Bijatyki - Gry fabularne Strzelanki MMORPG Skradanki - Sportowe - Strategiczne - Wyścigowe Turowe - Logiczne Czasu rzeczywistego -Symulacyjne Przeglądarkowe Nazewnictwo gier (zagadnienia główne) FPP/FPS (ang. First Person Perspective/ First Person shooter) to rodzaj gier, w których gracz ogląda świat gry z perspektywy pierwszej osoby, czyli oczami bohatera. Ich celem jest szybkie i celne strzelanie, oraz zabijanie przeciwników (zaleŝnie od konkretnej gry mogą to być terroryści, Ŝołnierze wroga, UFO, itd.). Gry FPP to jednak nie tylko tzw. strzelanki, lecz równieŝ gry przygodowe lub RPG (na przykład seria gier Elder Scrolls. Ze względu na to, Ŝe grając w takie gry na ekranie powinno być wyświetlane jak najwięcej szczegółów (mamy z otoczeniem bardzo bezpośredni kontakt) głównie produkty tego typu powodują szybki rozwój silników graficznych gier komputerowych. Do tej grupy gier moŝemy zaliczyć: Aliens vs Predator, Call of Duty, Doom, Half-Life, Quake, Soldier of Fortune, Sin, Unreal, Wolfenstein 3D, i wiele innych

10 Gry sportowe - gry, w których wcielamy się w sportowców lub menadŝerów róŝnych konkurencji, a przede wszystkim graczy róŝnych dyscyplin sportowych. MoŜemy uczestniczyć w takich konkurencjach jak np. piłka noŝna, koszykówka, hokej na lodzie, golf, rugby i wiele innych dyscyplin sportowych) Najbardziej znane gry sportowe produkuje firma EA SPORTS - wykonawca takich gier, jak np. FIFA, NHL, NBA, itp. Z produkcji innych firm warto wspomnieć o Pro Evolution Soccer. Gry symulacyjne, imitując rzeczywistość, mają na celu w bezpieczny (i mało kosztowny) sposób przygotować grających do racjonalnych zachowań w realnych sytuacjach, w szczególności poprzez eliminowanie elementu zaskoczenia. Mamy tu wiele tytułów dotyczących róŝnorodnych działań wojennych lub bojowych. Na wzór wojskowych, dla przygotowania kadr cywilnych zaczęto stosować gry kierownicze i gry ekonomiczne Gry dźwiękowe to gry komputerowe, które interfejs, świat i mechanikę gry odwzorowują w pełni przy pomocy dźwięku. Przekaz wizualny zazwyczaj nie istnieje lub występuje w postaci śladowej. Są to jedyne gry komputerowe dostępne w pełni dla niewidomych. Oczywiście, w gry dźwiękowe grają równieŝ osoby widzące. Swoją czysto dźwiękową adaptację mają gry logiczne, zręcznościowe, przygodowe, wyścigowe, side-scrollery oraz FPP. Do grania w te ostatnie przydaje się zestaw głośników surround. Gry przygodowe - mają określoną przez twórców fabułę, w której gracz robi postępy wykonując określone czynności. Taką czynnością moŝe być rozwiązanie zagadki logicznej, porozmawianie z pewną osobą, znalezieniem przedmiotu i jego poprawnym uŝyciem, etc. Zwykle do celu prowadzi jedna, poprawna droga rozumowania. Jeden problem prowadzi do innego, czasem nawet do kilku. W tego typu grach liczy się abstrakcyjne myślenie, kreatywność, spostrzegawczość, cierpliwość, umiejętność

11 wyciągania wniosków. Kiedy się zacinamy i nie wiemy co dalej począć, powinniśmy rozmawiać ze wszystkimi osobami, oraz uŝywać wszystkich przedmiotów na róŝne warianty. Gry strategiczne jest to rodzaj gier jedno- bądź wieloosobowych, w których wygrana zaleŝy nie tylko od losu, ale przede wszystkim od strategii, wiedzy i planowania. Takie gry mogą wymagać od uŝytkownika np. umiejętności dowodzenia oddziałami wojska, lub zarządzania kapitałem przedsiębiorstwa. Pierwszymi grami strategicznymi były strategie turowe. Polegały one na podziale czasu rozgrywki na tury (tura jest to jeden ruch, lub działanie jakie moŝe wykonać gracz i najczęściej nie jest to ograniczone czasem) przykładem tego gatunku jest seria Heroes of Might and Magic. Gdzie gracz staje naprzeciw jednego, lub kilku komputerowych przeciwników wykonując ruchy (wykorzystując swoje tury) na przemian z innymi. Gry strategiczne RTS. (Real Time Strategy strategia czasu rzeczywistego) od klasycznych turówek odróŝnia je to, Ŝe przeciwnicy wykonują działania w tym samym czasie i bez podziału na tury. Te gry są bardziej dynamiczne i efektowne. Wymagają zdecydowania, szybkiego myślenia, umiejętności planowania, oraz przewidywania posunięć wroga. Przeciwnicy zarzucają im, Ŝe wymagają bardziej umiejętności szybkiego klikania niŝ myślenia. Przykładem takich gier jest seria "Command & Conquer", KKnD (Krush, Kill n'destroy - miaŝdŝ zabijaj i niszcz), oraz Starcraft I i II.

12 Wybrane aspekty tworzenia Gier Wprowadzenie Scenariusz Mechanika gry Przykładowe silniki graficzne Muzyka w grach komputerowych Przykładowe zastosowania gier w edukacji Sztuczna inteligencja w grach (AI) Przenikanie się technologii wirtualnych w aspektach produkcyjnych gier Gry droga do nowej postaci kreacji filmowej

13 Wprowadzenie Gra nie moŝe być wyłącznie bliŝej nieokreśloną przestrzenią, gdzie nic się dzieje pomimo wspaniałej oprawy graficznej. Musimy w niej mieć róŝnorodne postacie, które będą Ŝyć własnym Ŝyciem, posiadać własne cechy które nadadzą im atrakcyjność. KaŜda, obecnie tworzona postać jest bardzo realistyczna, często posiada własne cechy osobowości i własny, specyficzny wygląd, modele zachowań. W wielu grach mamy moŝliwość wyboru postaci, którą będziemy kierować utoŝsamiać się z nimi. Bardzo waŝne jest równieŝ to, Ŝe w świecie gry, nie istnieją tylko postacie, którymi my będziemy prowadzić, ale równieŝ tak zwane NPC (non personal character), komputerowa postacie, które w duŝej mierze teŝ się odwołują do fabuły i kaŝdego innego elementu gry, co sprawia, Ŝe wszystko łączy się w jedną całość i wszystko ma jakiś sens. Postacie te często są wyposaŝane w sztuczną inteligencję (AI) o róŝnym poziomie złoŝoności. Rozgrywka w grze jest elementem, który sprawia, Ŝe zaczynamy wcielać się w jedną z postaci i być elementem świata gry. MoŜe ona przyjąć jedną z dwóch form singleplayer oraz multiplayer. Singleplayer jest rozgrywką, która sprawia, Ŝe jesteśmy jedynymi graczami w grze, a reszta postaci (NPC) jest sterowana przez komputer. Dla tych, którzy chcą się równieŝ zmierzyć z innymi graczami, i posiadają stały dostęp do internetu to, mogą z łatwością zagrać z innymi dzięki opcjom sieciowym typowych gier lub poprzez wybór gry typu multiplayer. Multiplayer jest zwykle grą, która skupia w swojej rozgrywce wielu (obecnie nawet dziesiątki i setki tysięcy) prawdziwych graczy, którzy mogą walczyć zarówno z postaciami NPC jak i innymi (w zaleŝności od tego, jaki jest to typ gry).

14 Scenariusz Popularnym poglądem jest to, Ŝe pomysł na grę komputerową jest czymś naturalnym i prostym. Jak się go zdefiniuje to wystarczy go jedynie wprowadzić w Ŝycie za pomocą pisania programu, poświecenia kilkudziesięciu godzin pracy nad silnikiem graficznym, uzupełnieniu tak powstałej struktury o róŝne elementy oprawy graficznej. Niestety nie jest to prawdziwy opis. Kluczowym elementem jest bowiem scenariusz gry komputerowej. Są one najczęściej pisane są przez pisarzy, którzy tworzą opowiadania lub ksiąŝki. Często gry komputerowe czy teŝ konsolowe są adaptacją jakiegoś powieści lub filmu. W ostatnich latach działo się to bardzo często, Przykładem takich adaptacji jest doskonała gra fantasy, stworzona przez polski team z CD Projekt Red - Wiedźmin (2008). Często powstają gry oparte na faktach. Przykładami takich gier są seria Call of Duty czy teŝ Medal of Honor. Są one, w swej startowej postaci, dość wiernym odwzorowaniem ksiąŝki zawartych w niej wielu prawdziwych wydarzeń. To scenariusz moŝe zadecydować, czy stworzona gra będzie się miała to coś czy teŝ będzie się charakteryzowała wyłącznie świetną grafiką i efektami dźwiękowymi.

15 Mechanika gry Silnik gry Stworzenie dobrej mechaniki w grze komputerowej, to rzecz niezwykle trudna i niezwykle pracochłonna. Wynika to z tego, Ŝe : Mechanika gry, to szczegółowy opis wszystkich zasad określających prowadzenie rozgrywki w grze. Silnik gry główna część kodu gry komputerowej. Silnik gry zajmuje się interakcją elementów gry. MoŜe mieć w sobie wbudowane moduły grafiki, wejścia, sieci czy teŝ AI i wykrywania kolizji między obiektami gry itd. MoŜe teŝ korzystać z oddzielnych silników implementujących obsługę wymienionych modułów. Silnik gry jest często błędnie utoŝsamiany z silnikiem graficznym. Dla wielu graczy grafika w grze jest jedną z najwaŝniejszych rzeczy, które decydują w bardzo duŝym stopniu o jakości danej gry. Nic więc dziwnego, Ŝe gracze patrzą i zwracają duŝą uwagę na szatę graficzną gry. Elementem decydującym o tych parametrach jest silnik graficzny. Gry które wychodzą na światło dziennie dzisiaj, nie wykorzystują pełni moŝliwości graficznych, jakie stwarza współczesna technologia. Silnik graficzny część kodu aplikacji odpowiedzialna za tworzenie grafiki (2D lub 3D) na ekranie komputera. Zawiera elementy konieczne do wykonywania złoŝonych matematycznych obliczeń i przekształceń elementów grafiki. Silnik graficzny zajmuje się renderowaniem programowym bądź sprzętowym obrazu na zwykłym ekranie w czasie rzeczywistym. W przypadku grafiki trójwymiarowej oznacza to, Ŝe kaŝda klatka obrazu musi zostać wygenerowana na tyle szybko, aby moŝliwe było swobodne 'poruszanie się' po trójwymiarowym

16 świecie wirtualnym. Silniki graficzne do generowania obrazu 3D są czasami nazywane silnikami 3D. Do przyśpieszenia i wykonywania bardziej złoŝonych obliczeń mogą wykorzystywać wsparcie sprzętowe specjalizowanych procesorów graficznych oraz obsługujących je bibliotek graficznych takich jak DirectX czy OpenGL. Przykładowe silniki graficzne (maja wiele kolejnych wersji): Id Software - Id Tech, Epic Games - Unreal Engine, Monolith Productions - Lithtech 1.0, Remedy Entertainment - MAX-FX, 2K Czech - LS3D Engine, Techland - Chrome Engine, Crytek Studios - CryENGINE, Valve Software - Source Engine, Rockstar Games - RAGE, Codemasters Software - Neon Engine, Ubisoft Studios - Anvil Engine, Ubisoft Studios - Dunia Engine, Codemasters Software - GEO Engine, EA Unreal, Frostbite 2 Trinigy - Vision Engine, Open source - OGRE

17 Muzyka w grach W grach komputerowych muzyka i dźwięk budują klimat gry Istnieją takie gry komputerowe czy teŝ konsolowych, w których właśnie dźwięk ma kluczowe znaczenie dla budowania klimatu danej gry. Tworzenie muzyki do gry komputerowej jest bardzo skomplikowanym procesem. Często jest to duŝo trudniejsze niŝ tworzenie muzyki do filmu, wynika to z faktu, Ŝe praktycznie kaŝda sekunda w grze musi być w odpowiedni sposób podkreślona dźwiękiem. Dlatego teŝ muzyka i dźwięk w grach komputerowych i konsolowych jest bardzo waŝna. Właśnie to moŝe sprawić, Ŝe tak naprawdę gra zyska bardzo wiele, lub teŝ odwrotnie. To właśnie dźwięk wpływa na emocje towarzyszące grze.

18 Sztuczna inteligencja w grach Ma spowodować realistyczne zachowanie postaci komputerowej Postęp technologii graficznych pozwala na łączenie atrakcyjności graficznej postaci ze jej sztuczną (AI) złoŝonością mentalną. Czym jest AI w grze? AI odpowiada za kontrolę kaŝdej postaci lub innej reprezentacji NPC występującej w grze. Konstrukcja AI w grach: Reprezentuje wymagającego przeciwnika (ale nie za bardzo) Posiada komputerowy model zachowań postaci Posiada moŝliwość analizy i korelacji z otaczającym ja cyfrowym światem oraz powstającymi w nim zmianami w wyniku działań normalnych graczy. AI reaguje natychmiast na zmiany dokonujące się w cyfrowym świecie AI determinuje co naleŝy zrobić a animacja realizuje tą decyzję np. przemieść się z punktu A do punktu B

19 Rola gier w edukacji - edutainment Gry uczą nas takich waŝnych w dzisiejszych czasach umiejętności, jak analityczne myślenie, praca druŝynowa, rozwiązywanie problemów, podzielność uwagi - stwierdza Ben Sawyer z organizacji Serious Games Initiative (grupa próbująca znaleźć nowe sposoby zastosowania gier wideo w medycynie oraz edukacji). Słowo edutainment utworzono z połączenia dwóch wyrazów: educational (edukacyjna) oraz entertainment (rozrywka). Edukacyjna rozrywka jest więc formą rozrywki, która ma nie tylko bawić, ale teŝ uczyć. Gry mają w sobie tą niezwykłą cechę, Ŝe często sprawiają, Ŝe wysiłek intelektualny nie jest odbierany jak praca. W znakomity sposób nie tylko bawią, ale i równocześnie uczą nowych rzeczy. Coraz częściej naukowcy stwierdzają, Ŝe gry wideo powinny stanowić część nowoczesnej edukacji w szkołach, gdyŝ wiele z nich daje określone, bardzo wymierne korzyści. Badania przeprowadzane w Anglii (na zlecenie Departamentu Edukacji) wykazały, Ŝe gry symulacyjne takie jak Sim City, czy Theme Park, gdzie gracz korzysta ze strategicznego myślenia, planuje, działa, podejmuje waŝne dla rozwoju społeczności decyzję, wykazały Ŝe, u dzieci nastąpiła spora poprawa umiejętności matematycznych. Bardzo pozytywnego zdania w kwestii wykorzystania gier wideo do celów edukacyjnych, są historycy. Takie gry jak np. umiejscowione w realiach II Wojny Światowej- Call of Duty, czy Medal of Honor przekazują bardzo duŝo wiedzy na temat uzbrojenia wykorzystywanego podczas konfliktu oraz róŝnych ciekawych faktów historycznych. ChociaŜ gry te nie zostały stworzone domyślnie jako realistyczny symulator, nadal stanowią doskonały wstęp do głębszego zainteresowania graczy

20 realiami tamtych czasów i sięgnięcia po inne materiały. W zaleŝności od tematyki mogą dostarczyć szerokiej wiedzy o sztuce, zwyczajach, związanych z róŝnymi epokami historycznymi.

21 Przenikanie się technologii wirtualnych w aspektach produkcyjnych gier W procesie realizacji gier mogą być wykorzystywane róŝnorodne techniki i technologie multimedialne: Skanery 2 i 3 D Systemy MotionCapture Systemy renderujące Oprogramowanie do modelowania 3D Są one uzupełnieniem zaawansowanych prac informatycznych wykonywanych w procesie tworzenia gry Poziom zaawasowania najnowszych gier pozwala na kreowanie wręcz fabularnych produkcji. Jest to początek drogi do kreowania realistycznych lecz całkowicie wirtualnych produkcji filmowych

22 Gry typu sieciowego Kolejnym pomysłem na stworzenie swego rodzaju nowego medium, jest korzystanie z rozwiązań typu Główna Baza danych (u nadawcy) specjalizowana aplikacja końcowa u odbiorcy. Rozwiązanie to ma wiele zalet gdy chcemy przesłać do odbiorcy duŝą ilość materiałów graficznych lub wideo. Nawet przy tak dynamicznym rozwoju infrastruktury telekomunikacyjnej, łącznie ze spodziewanym w najbliŝszych latach postępie w tej materii, wysyłanie tych materiałów w formie gotowej do oglądania wywoła znaczące ograniczenia w moŝliwości ich równoległego pozyskiwania przez duŝą ilość odbiorców. W wielu przypadkach ograniczenia te moŝna ominąć przesyłając do odbiorcy dane podstawowe, które następnie, juŝ u odbiorcy końcowego, na jego sprzęcie są wizualizowane. Mechanizm ten jest często stosowany w zaawansowanych systemach gier typu massive multiplayer online games.

23 Rodzaje interfejsów komunikacyjnych (zajęcia praktyczne) Sterowanie skryptowe Zaawansowane interfejsy programowe Specjalizowane urządzenia dla zapewnienia interakcji czasu rzeczywistego Organizacja interfejsu komunikacyjnego gry EVEonline (omówienie na bazie działania programu klienckiego) Organizacja interfejsu komunikacyjnego gry Lord of Ultima (omówienie na bazie działania aplikacji przeglądarkowej) Przykładowe skrypty