Several aspects regarding the game design and development. A presentation prepared to be delivered during "Computer Science at the Castle" summer school event (Arad, Romania, 2011) -- http://proinfo.uvvg.ro/

1. proiectarea jocurilor electronice
Dr. Sabin Buraga
www.purl.org/net/busaco

2. “A game is a particular way of looking
at something, anything.”
Clark C. Abt

3. Cum definim un joc?

4. jocuri
activități sau concursuri guvernate de reguli

5. jocuri
activități sau concursuri guvernate de reguli
ludologie

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

7. definiție
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

8. definiție
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

9. clasificare
număr de jucători – solitare ori în grup (echipă)
scop – câştig (gambling), dobândire de skill-uri,…strategie
obiectiv – punctaj/scor maxim, primul clasat, top 10,…
tematică – racing, lingvistice, deducţție, sportive, acţțiune etc.
mijloc/echipament – tablă, teren, mediu virtual etc.
categorie de jucători – copii, adulţți, persoane cu nevoi speciale

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

12. Scheme de clasificare
K. Salen & E. Zimmerman, 2004
reguli (rules)
proiectare formală focalizată asupra structurii logice
(matematice) a unei clase de jocuri

13. Scheme de clasificare
K. Salen & E. Zimmerman, 2004
maniera de jucat (play)
desemnează mijloacele de interacţțiune,
vizând modul de reprezentare, caracterul social &
experienţța utilizatorului (UX) în cadrul jocului

14. Scheme de clasificare
K. Salen & E. Zimmerman, 2004
cultura (culture)
vizează mediul socio-cultural
în care jocurile sunt proiectate & jucate

16. Puncte de vedere: jocurile ca…
sisteme emergente
sisteme bazate pe incertitudine
sisteme bazate pe teoria informaţției
sisteme de informare
sisteme cibernetice
modele în cadrul teoriei jocurilor
sisteme de conflict

17. Stiluri/genuri de jocuri
(Rollings & Morris, 2004)
Acţțiune lots of frantic button pushing
Aventură the story matters
Strategie nontrivial choices
Simulare optimization exercises
Puzzle hard analytic thinking
Amuzament software you just have fun with
Educaţțional learning by doing

18. Eludarea regulilor (rule-breaking)
trișatul
relaţții diferite dintre jucător și sistemul formal al jocului

19. Eludarea regulilor (rule-breaking)
trișatul
relaţții diferite dintre jucător și sistemul formal al jocului
tipuri de jucători:
standard player, dedicated player,
unsportsmanlike player, cheater, spoil-sport player

20. Eludarea regulilor (rule-breaking)
la nivel digital:
cheat codes, game guides & walkthroughs, workarounds,
hacks, degenerate strategy (exploit), easter eggs

21. Experiența utilizatorului cu jocul
(game experience)
percepţție vizuală
scanarea elementelor de interes din cadrul jocului
+ focalizarea atenţției

23. Experiența utilizatorului cu jocul
(game experience)
reacţție motorie
acţțiunile fizice pe care le realizează jucătorul

24. vezi Bryan Bergeron, Developing Serious Games,
Cengage Learning, 2006

25. Experiența utilizatorului cu jocul
(game experience)
concentrare
factori cognitivi
intrarea în și menţținerea stării de flux – game flow

27. Experiența utilizatorului cu jocul
(game experience)
șabloane perceptuale privind învăţțarea
familiarizarea & aprofundarea structurii interne a jocului:
scopuri, structură narativă, strategii de urmat,…

28. Game experience
game player
creates makes
output internal
decision
player
takes
action

29. Experiența utilizatorului cu jocul
(game experience)
orice joc prezintă o “mecanică” de bază
(core mechanic)
activitatea ludică esenţțială pe care jucătorii
o realizează periodic în cadrul unui joc

30. Tipuri de plăcere ludică (game pleasure)
Marc LeBlanc, 2000
sensation game as sense-pleasure
fantasy game as make-believe
narrative game as drama
challenge game as obstacle course
fellowship game as social framework
discovery game as uncharted territory
expression game as self-discovery
submission game as masochism

31. Cum se specifică regulile unui joc?

32. Maniera de jucat (game play)
specifică alegerile, provocările sau consecinţțele
pe care jucătorii le experimentează
în cadrul mediului virtual al jocului

33. Maniera de jucat (game play)
specifică alegerile, provocările sau consecinţțele
pe care jucătorii le experimentează
în cadrul mediului virtual al jocului
dependenţță de “povestea” jocului (story-telling)

34. Maniera de jucat (game play)
implică definirea de reguli
documentate într-un manual de instrucţțiuni sau
prezentate direct în cadrul jocului

35. Maniera de jucat (game play)
implică definirea de reguli
documentate într-un manual de instrucţțiuni sau
prezentate direct în cadrul jocului
pot fi oferite adiţțional: tutoriale,
ghiduri de strategii (strategy guides), indicii (tips),…

36. Gameplay

37. Maniera de jucat (game play)
pentru a se formula reguli, trebuie să se înţțeleagă
în primul rând condiţțiile (termenii) jocului
de victorie (victory conditions)
și/sau
de pierdere (loss conditions)

38. 6 condiţții de victorie oferite de Civilizations IV

39. Moduri de interactivitate
elementul/elementele interactiv(e) depind(e)
de acţțiunile jucătorului sau jucătorilor

40. Moduri de interactivitate
jucător ↔
joc
aspecte de interes:
reprezentare spaţțială a mediului, atmosferă, conţținut etc.

42. Moduri de interactivitate
jucător ↔
jucător
dezvoltatorii pot crea o interactivitate potenţțială,
dar nu pot prezice cum vor interacţționa concret utilizatorii

43. Moduri de interactivitate
jucător ↔
jucător
vizează realizarea interacţțiunii dintre jucători:
comunicare & cooperare, competiţție,…

44. Moduri de interactivitate
jucător ↔
jucător
tipuri de competiţții între jucători:
1-la-1 – jocuri de luptă sau de tip tabletop (e.g., Go, șah)

45. Gameplay

46. Moduri de interactivitate
jucător ↔
jucător
tipuri de competiţții între jucători:
unilaterală (mai mulţți jucători contra unuia)
Scotland Yard

47. Moduri de interactivitate
jucător ↔
jucător
tipuri de competiţții între jucători:
multilaterală (>2 jucători contra celorlalţți sau a NPC-urilor)
Monopoly, EverQuest

48. Gameplay

49. Moduri de interactivitate
jucător ↔
jucător
tipuri de competiţții între jucători:
echipă (grupuri în număr egal) – jocuri sportive în echipă

50. Moduri de interactivitate
jucător ↔
dezvoltator
desemnează interacţțiunea dintre utilizatori & dezvoltatori
exemplu: forumurile oficiale pentru World of Warcraft

51. Moduri de interactivitate
jucător ↔
platformă
specifică interacţțiunea dintre jucător
și platforma software/hardware
capacităţți multimedia, dispozitive I/O (e.g., Wiimote,
iPhone), stocare, timp de viaţță a bateriei, acces la reţțea,…

52. Moduri de interactivitate
definirea conflictului se bazează pe teoria jocurilor
aplicată pentru jocuri cu minim 2 oponenţți
Noam Nisan et al. (Editors), Algorithmic Game Theory,
Cambridge University Press, 2007

53. Care sunt provocările?

54. Tipuri de provocări (challenges)
depind, deseori, de genul jocului

55. Tipuri de provocări (challenges)
explicite
intenţționat introduse în joc, intense
e.g., săritura peste un obstacol

56. Tipuri de provocări (challenges)
implicite
caracteristici emergente ale jocului
exemplu: stabilirea strategiei de atac

57. Tipuri de provocări (challenges)
pot depinde și de disponibilitatea informaţțiilor

58. Tipuri de provocări (challenges)
informaţții complete
starea jocului e complet cunoscută de toţți jucătorii
pe întreg parcursul partideiprovocări logice
exemple: board games – Go, Reversi,…

59. Gameplay

60. Tipuri de provocări (challenges)
informaţții incomplete
jucătorul posedă informaţții parţțiale pentru a lua
deciziirealizarea de deducţții (inference)
exemple: Mastermind, jocuri cu cărţți – Poker

61. Tipuri de provocări (challenges)
informaţții incomplete
uzual, reprezentate grafic via fog of war
exemplificări: Civilizations, Heroes of Might and Magic

62. Tipuri de provocări (challenges)
informaţții incomplete
determină utilizatorul să interacţționeze și
să participe tot mai intens în cadrul jocului
poate crea un element de mister al scenariului

63. Gameplay

64. Tipuri de provocări (challenges)
referitoare la cunoștinţțe (knowledge)

65. Tipuri de provocări (challenges)
referitoare la cunoștinţțe (knowledge)
cunoștinţțe intrinseci
desemnează cunoștinţțele dobândite în cadrul jocului

66. Tipuri de provocări (challenges)
referitoare la cunoștinţțe (knowledge)
cunoștinţțe intrinseci
exemple: mutări combinate, incantaţții, hărţți de labirint,
personalităţți ale personajelor etc.

67. Tipuri de provocări (challenges)
referitoare la cunoștinţțe (knowledge)
cunoștinţțe extrinseci
consideră cunoștinţțele din exterior,
aplicate în cadrul jocului

68. Tipuri de provocări (challenges)
referitoare la cunoștinţțe (knowledge)
cunoștinţțe extrinseci
exemple: fapte de “bun simţț” (e.g., “lemnul plutește”),
cunoștinţțe folosite în jocuri de tip trivia etc.

69. Tipuri de provocări (challenges)
recunoaștere & potrivire de forme
comune în jocurile de tip puzzle sau de acţțiune
pot fi rezolvate via automatic thinking

70. Gameplay

71. Tipuri de provocări (challenges)
abilităţți de orientare în spaţțiu (spatial awareness)
experienţța jocului depinde de abilităţțile jucătorului
de a înţțelege relaţțiile spaţțiale stabilite între entităţți

72. Tipuri de provocări (challenges)
abilităţți de orientare în spaţțiu (spatial awareness)
exemple: simulările de curse auto

73. Tipuri de provocări (challenges)
micro-management de resurse
vizează gestiunea (via opţțiuni multiple) acţțiunilor
ori proprietăţților asociate unor resurse & personaje

74. Tipuri de provocări (challenges)
micro-management de resurse
exemple:
jocuri cu strategie în timp-real
(real-time strategy – RTS), first-person shooters (FPS)

75. Tipuri de provocări (challenges)
timp de reacţție – reaction time
timpul de răspuns este esenţțial în jocurile de acţțiune

76. Scopuri ale jocului (game goals)
conform provocărilor,
pot exista unul sau mai multe scopuri:
advancement, race, puzzle-solving, exploration,
conflict, capture, chase, organization, escape,
taboo, construction, solution, outwit

77. “A game is balanced if players perceive
that it is consistent, fair, and fun.”
Jeannie Novak, 2008

78. Echilibrul jocului (balance)
provocările trebuie să fie consistente
jucătorii vor avea de înfruntat gradual
provocări tot mai dificile
niveluri de dificultate (game levels)

79. Echilibrul jocului (balance)
niveluri de dificultate
jocul poate oferi diverse grade de dificultate sau
niveluri ce pot fi ajustate conform abilităţților utilizatorului

80. Gameplay

81. Echilibrul jocului (balance)
maniera de jucat trebuie să fie echitabilă
jucătorii nu vor fi penalizaţți din start
pentru “greșelile” făcute

82. Echilibrul jocului (balance)
eliminarea deciziilor banale
jucătorii vor trebui să ia doar decizii importante
chiar și în cazul jocurilor ce implică micro-management

83. Economiile jocului
reprezintă sistemele ce permit manipularea
– fizică sau conceptuală – a resurselor

84. Economiile jocului
tipuri de resurse:
financiare (bani, metale preţțioase, edificii etc.),
strategice (trupe, instalaţții, terenuri), personaje,
capacităţți (skills), informaţționale (coduri, hărţți,…)

85. Economiile jocului
în jocurile de tip persistent-state world (PSW),
economiile pot fi influenţțate de acţțiunile jucătorilor:
colectare, negociere, transformare de resurse

86. Economiile jocului
în jocurile de tip persistent-state world (PSW),
economiile pot fi influenţțate de acţțiunile jucătorilor:
colectare, negociere, transformare de resurse
existenţța monedei virtuale
exemple: EverQuest, Second Life

87. EVE

88. Cum proiectăm personajele
dintr-un joc electronic?

89. “Puterea” naraţțiunii este influenţțată
și de identitatea personajelor (game characters)

90. player characters
personaje ce pot fi “jucate” de utilizator
non-player characters (NPCs)
personaje independente de jucător,
create prin software

91. Un jucător poate controla doar unul
avatar
sau mai multe personaje de tip player characters
(e.g., armată, echipă sportivă etc.)

92. Tipuri de personaje prezente în jocuri
(Jeannie Novak, 2008)
animal
fantastic
istoric
preluat
mitic

94. • protagonistul e focalizat asupra
intrapersonal propriilor scopuri
• protagonistul dezvoltă
interpersonal o relaţție 1-la-1 cu alt personaj
• protagonistul interacţționează
team la nivel de grup
• interacţțiuni la nivel de reţțea
community socială, organizată coerent
• evoluţție spirituală superioară
humanity (self-actualization)

95. Jocurile prezintă jucătorului puncte de vedere
(POV – points-of-view) specifice

96. Jocurile prezintă jucătorului puncte de vedere
(POV – points-of-view) specifice
first-person POV
jucătorul observă acţțiunea prin “ochii” avatarului

97. Jocurile prezintă jucătorului puncte de vedere
(POV – points-of-view) specifice
first-person POV
adoptat de jocuri de tip FPS (first-person shooter),
RPG (role-playing game)

98. Game characters
Half-Life

99. Jocurile prezintă jucătorului puncte de vedere
(POV – points-of-view) specifice
third-person POV
utilizatorul poate vedea avatarul pe parcursul acţțiunii
jucătorul se identifică mai greu cu personajul jucat

100. Jocurile prezintă jucătorului puncte de vedere
(POV – points-of-view) specifice
third-person POV
caracterul cinematic e mai pronunţțat

101. Tabula Rasa
Game characters

102. Cum proiectăm
nivelurile jocului?

103. Se bazează pe activitatea unui proiectant
(level designer) ce utilizează instrumente specifice:
editoare de niveluri (level editors)
Aurora Toolset, Unreal Editor, Valve Hammer Editor,…
software de editare grafică (2D/3D)
3D Studio MAX, Blender, Bryce, GIMP, Maya etc.

104. exemplificare: fiecare scenă din Heart of Darkness
reprezintă un “caz special”

105. Structura
scop, flux, durată, disponibilitate,
relaţționare cu alte niveluri, evoluţție
Timpul de desfășurare
autentic, limitat, variabil, stabilit de utilizator, alterat
Locația
perspectivă & cameră, terenuri & materiale,
luminozitate, efecte, dimensiune, mărginire, realism, stil

106. Structura
facilitează structurarea jocului în subdiviziuni,
organizând evoluţția și îmbunătăţțind maniera de jucat

107. Structura
scopul
fiecare nivel trebuie să prezinte un set de obiective
ce trebuie înţțelese de jucător(i)
uzual, se oferă în prealabil un tutorial interactiv
sau un preambul de tip cut-scene

108. Structura
fluxul
trebuie asigurat faptul că jucătorul nu poate părăsi nivelul
până nu-și îndeplinește obiectivele
soluţție: existenţța unor obstacole de netrecut

109. Structura
fluxul
utilizatorul trebuie împiedicat să reviziteze o arie,
din moment ce obiectivele corespunzătoare au fost atinse
soluţție: blocarea căilor de întoarcere,
semnalizându-i jucătorului progresul înregistrat

110. Structura
durata
regulă:
utilizatorul trebuie să termine minim 1 nivel
într-o sesiune a jocului

111. Structura
durata
valori tipice:
15 minute – jocuri pentru copii
2 ore – jocuri cu concentrare intensă (utilizatori împătimiţți)
45 minute – jocuri rulate pe console

112. Structura
disponibilitatea
numărul nivelurilor depinde de specificul (scopul) jocului
1 nivel la un moment dat: jocuri FPS
număr mic de niveluri simultane: RPG (role-playing game)

113. Structura
relaţționarea cu alte niveluri
de obicei, un nivel reprezintă o scenă sau un episod
dintr-o naraţțiune mai largă
tipuri de relaţționări uzuale: dificultate & structură narativă

114. Level Design

115. Structura
relaţționarea cu alte niveluri
cazul jocurilor de strategie:
o serie de niveluri – numite “misiuni” – pot fi grupate
într-o “campanie” (campaign) ce reprezintă scopul jocului
pot fi implementate “campanii” multiple

116. Timpul de desfășurare
categorii:
turn-based
time-limited
real-time

117. Timpul de desfășurare
timpul jocului (game time) nu trebuie să fie similar
cu cel real

118. Locația
desemnează mediul fizic redat în cadrul jocului:
perspectiva, mărimea, limitele, structurile, terenul,
obiectele, stilul (e.g., cromatică, textură, look & feel)

119. Locația
perspectiva & camera
dependenţță de point-of-view (POV)
tipuri: omniprezenţță, aeriană (top-down), izometrică,
defilare laterală (side-scrolling, flat/side-view)

120. Level Design
perspectiva aeriană: SimCity (prima versiune pe Mac)

121. perspectiva izometrică: The Sims

122. defilarea laterală (parallax scrolling): Prince of Persia

123. Ce presupune dezvoltarea unui
joc electronic?

124. Abordări (Mateas & Whitehead, 2007)
focalizate pe aspecte tehnologice (informatică, matematică)
interdisciplinare
focalizate pe factori artistici (design artistic, arte vizuale)

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

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

127. Subsisteme secundare
Game configuration system
Menuing system
Online instructions and help system
Music system

128. Necesitatea testării

129. problemă
Testarea insuficientă sau precară
Gregory Trefay, 2010
portarea (adaptarea) unui joc pe altă platformă
de exemplu, de pe desktop pe un dispozitiv iPhone

130. problemă
fenomenul hand obstruction

131. studiu de caz
Crearea unui joc simplu de tip MMORPG
ilustrează învăţțarea conceptelor de baze de date
via principiile dezvoltării de jocuri electronice
după o prezentare de Greg Wadley & Jason Sobell,
The University of Melbourne, Australia
în cadrul Academic Days 2007

132. studiu de caz
Un MMORPG este un sistem software informaţțional
starea jocului se stochează central (pe un server)
datele sunt persistente
accesul la date este concurent
utilizatorii posedă identităţți, trebuind să fie autentificaţți
interacţțiunea se realizează la client via o interfaţță-utilizator

133. studiu de caz
Mediul (lumea) jocului poate fi modelat(ă)
printr-o matrice de locaţții,
fiecare având diverse caracteristici
jucătorii – umani sau generaţți de calculator –
se pot deplasa în cadrul caroiajului,
putând concura unul cu celălalt

134. studiu de caz
99 100
Y, 1 to 10
11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
X, 1 to 10

135. studiu de caz
folosind o imagine de fundal,
poate fi stabilit designul vizual

136. studiu de caz
Locaţția curentă a jucătorului va trebui redată diferit
Etichetele specifică “sănătatea” & punctajul curent
Via diverse mijloace de interacţțiune, vor fi afișate obiectele
aflate în posesia fiecărui jucător + mesajele jocului
Se oferă și posibilitatea de a observa/interacţționa
cu alţți jucători

137. studiu de caz
Studiu de caz
proiectare și implementare minimală a interfeţței jocului
(aplicaţția-client la nivel de desktop)

138. studiu de caz
Studiu de caz
modelarea datelor via tabele

139. studiu de caz
Partea de procesare e implementată de proceduri stocate
facilitează accesul la date
(concurenţța este rezolvată pe baza tranzacţțiilor)
descriu comportamentul fiecărui control de interfaţță
pot fi apelate periodic via un timer existent la client

140. studiu de caz
Fiecare acţțiune a unui jucător afectează vizualizarea datelor
de către ceilalţți utilizatori
Starea jocului poate fi specificată
via modele simple de date: jucători, obiecte, evenimente,…
Recurgând la un sistem de baze de date,
se poate simplifica problema accesului concurent
Separarea clară a prezentării
de procesare & stocare a datelor

141. De unde aflu mai multe?

142. resurse
J. Flynt & O. Salem, Software Engineering
for Game Developers, Thomson, 2005
C. Harteveld, Triadic Game Design.
Balancing Reality, Meaning and Play, Springer, 2011
J. Novak, Game Development Essentials (2nd Edition),
Thomson, 2008
A. Rollings & D. Morris, Game Architecture and Design:
A New Edition, New Riders, 2004
R. Rouse, Game Design Theory and Practice (2nd Edition),
Wordware Publishing, 2005
K. Salen & E. Zimmerman, Rules of Play: Game Design
Fundamentals, MIT Press, 2004

143. resurse
Gamasutra
http://www.gamasutra.com/
Game Development
http://www.gamedev.net/
Good Experience Games
http://goodexperience.com/games/
Digital Games Research Association
http://www.digra.org/
AI Game Development
http://aigamedev.com/
HTML5-based Game Development
https://sites.google.com/site/html5gamejam/engines

144. https://gaming.mozillalabs.com/games/

145. www.yoyogames.com/gamemaker/html5

146. mult succes la….
proiectarea jocurilor
electronice
Dr. Sabin Buraga
www.purl.org/net/busaco