Técnicas de análise em contextos de videojogos: o motor Source Analysis techniques in video game contexts: the Source engine

VideoJogos 2011

ISBN: 978-989-20-2953-5

Técnicas de análise em contextos de videojogos: o motor Source Analysis techniques in video game contexts: the Source engine Celso Soares1, Ana Veloso2, Óscar Mealha3, Samuel Almeida4 Departamento de Comunicação e Arte, Universidade de Aveiro 1

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Resumo

Abstract

Para muitos videojogos, durante o processo de desenvolvimento, um dos aspetos mais importantes no desenvolvimento de produtos é a supervisão (avaliação de usabilidade). Sem esta avaliação, pode acontecer que certos problemas relacionados com a conceção e/ou usabilidade do videojogo estejam presentes no primeiro contacto do jogador com o jogo. Daí ser importante analisar e avaliar um videojogo antes de ser lançado para o mercado, nomeadamente com métodos alternativos aos métodos clássicos de avaliação de aplicações digitais. Com este projeto pretende-se contribuir na melhoria da análise de videojogos. Nomeadamente na identificação dinâmica de elementos cénicos dum jogo, que estão a ser visualizados pelo jogador em tempo real. Para que isto seja possível, será necessário criar uma arquitetura de análise de videojogos para sustentar todo o processo. Este processo irá passar pelo uso do Source SDK e do eye tracker até à apresentação final dos resultados que serão apresentados a partir de um programa em Flash que será desenvolvido para o efeito.

For many video games, during the development process, one of the most important aspects in product development is the supervision process (usability evaluation). Without this evaluation it may happen that certain problems related to the design and/or usability of the videogame are present in the first contact of the player with the game. Hence, it is important to analyse and evaluate a video game before being released to the market, particularly with alternative methods to traditional methods used in the evaluation of digital applications. This project aims to contribute in improving the analysis of video games. Particularly, in identifying scenic elements of a dynamic game, which are being viewed by the player in real-time. To make this possible, an architecture for analysing video games to support the whole process is needed. This process will be based on the use of the Source SDK and an eye tracker, up to the final presentation of results that will be presented using a Flash-based program that will be developed for this purpose.

Palavras-chave: videojogos, usabilidade, eye Keywords: videogames, usability, tracking, modding eyetracking, modding

1. Introdução Na indústria dos videojogos, um dos aspetos mais importantes no processo de desenvolvimento é a supervisão, mas sobretudo a avaliação de usabilidade. Sem esta avaliação, problemas relacionados com a conceção e/ou usabilidade do videojogo podem surgir no primeiro contacto do jogador com o jogo, podendo ser cruciais na aceitação deste por parte do jogador. Daí ser importante analisar e avaliar um videojogo antes de ser lançado para o mercado, nomeadamente com métodos alternativos aos métodos clássicos de avaliação de aplicações/serviços eletrónicos (e.g.: apps, sítios web, etc. …). Também é importante realçar que, com a análise de 293

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videojogos, os responsáveis pelo desenvolvimento podem ter uma perspetiva mais exata da eficiência da interface, feedback e pertinência dos elementos cénicos. E com isto perceber quais os elementos que poderiam ser evitados, poupando tempo e dinheiro no seu desenvolvimento. A investigação nesta área está a avançar e estão a surgir algumas soluções para auxiliar a análise. Ivory e Hearst (2001) argumentam que a avaliação de usabilidade pode ser dispendiosa em termos de tempo e recursos humanos, daí a automação ser um caminho promissor para aumentar as abordagens de avaliação (Shneiderman 1997; Dix, Finlay et al. 1998) já existentes. Com o projeto apresentado neste artigo, pretende-se contribuir na melhoria da análise de videojogos, nomeadamente na identificação dinâmica (automação) de elementos cénicos do jogo, que estão a ser visualizados pelo jogador em tempo real (RTS - Real Time System). Em estudos anteriores realizados sobre este assunto (Almeida 2009), esta identificação só é possível através de uma construção semiautomática, por intermédio do cruzamento manual de informação proveniente de um eye tracker (PoR - Point of Regard - local x e y para onde o jogador está a olhar no ecrã) com a informação posteriormente recolhida nas coordenadas x e y do mapa do jogo. O objetivo na base deste projeto é desenvolver um procedimento automático de análise de videojogos, como se pode ver na Figura 4. Este procedimento encontra-se dividido em várias fases sequenciais: i) data tracking; ii) logfiles; iii) computing; iv) analyses and results. Este procedimento será posteriormente aplicado num caso particular de um jogo FPS (First Person Shooter), mais propriamente um mod que será desenvolvido a partir de um kit de desenvolvimento. Numa primeira fase, data tracking, pretende-se saber qual é a posição do jogador no eixo z do ecrã (profundidade), informação que se consegue obter quando se recorre à implementação de algumas áreas do videojogo para registar em logfiles para posterior leitura (Figura 4). Com a informação desta coordenada do jogador será possível calcular automaticamente a posição do elemento cénico, para o qual o jogador está a olhar.

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Figura 4 – esquema do procedimento de análise de videojogos Com a abordagem apresentada na Figura 4, pretende-se resolver o problema da construção dinâmica de métodos de visualização de dados para a análise de videojogos e contribuir para uma análise mais completa com dados dos logfiles do jogo. Deste modo para além da posição do jogador nas coordenadas x, y, z que poderão ser também pertinentes para a análise (eventos/ações no jogo, por ex.: kills, direção do jogador e pontuação). Para a execução desta experiência, será necessário um jogador que esteja a jogar um jogo num computador ligado a um eye tracker. Em tempo real serão escritos em logfiles com a informação de interação no jogo e a informação recolhida simultaneamente pelo eye tracker. Posteriormente, os dados desses logfiles serão manipulados de forma a serem integrados/cruzados entre si, com o intuito de serem representados com recurso a paradigmas de visualização de dados. Este programa, de base visual, apresentará os resultados de forma clara para facilitar a análise e a avaliação do videojogo. Futuramente os paradigmas de visualização de informação poderão apresentar os dados em tempo real, ou seja, enquanto o jogador joga, a informação relativa às suas ações e desempenho será atualizada constantemente através do programa desenvolvido. Finalmente, o analista poderá criar um relatório com base nos resultados apresentados através dos paradigmas visuais e tirar as suas conclusões. Destaca-se ainda que a Figura 4 representa o universo dos dados/elementos envolvidos na construção da arquitetura deste sistema, tais como: •

o público-alvo (jogador - cultura, idade, level experience);

•

os comportamentos de interação (ações) relevantes para o sistema;

•

o local onde decorre o jogo (mundo virtual/nível de jogo);

•

o tempo de duração da interação jogador/PC (tempo de jogo); 295

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a apresentação dos resultados esperados (melhorar eficiência do level design, enhancing game play);

•

o modo como é efectuada a análise dinâmica do contexto de jogo (quantitativo – logfiles (jogo+eye tracker), qualitativo/qualitativo - questionários).

2. Enquadramento Teórico O projeto apresentado neste artigo está assente em vários conceitos teóricos: (i) eye tracking, (ii) videojogos, (iii) usabilidade na avaliação e conceção dos videojogos, (iv) metodologias de aquisição de dados em videojogos, (v) sistemas de logfiles nos videojogos e (vi) modificações de videojogos (videogame modding), dos quais se destacam os últimos três referidos. 2.1 Metodologias de aquisição de dados em videojogos Sasse (2008) menciona duas formas metodológicas para obter dados da experiência do jogador no jogo: 1) pedir aos jogadores para preencher um questionário após o jogo; e em 2) acompanhar jogadores enquanto jogam o videojogo, e gravar os dados pertinentes relacionados com estes (logging). O autor ainda especifica cada uma destas metodologias comparando-as com outras já referidas por Dix et al. (1998) e Shneiderman (1998). 2.2 Sistema de logfiles nos videojogos Logging é o processo de monitorização e gravação de dados (registo - normalmente em logfiles), selecionado pelos investigadores, antes da sessão de jogo. Estes dados, segundo Sasse (2008), podem ser classificados pela sua dependência no contexto do jogo pela qual foram recolhidos: contexto de dados independentes e contexto de dados dependentes. Sasse (2008) defronta ainda duas possibilidades de integração da funcionalidade de logging num jogo: modificação de um jogo comercial e desenvolvimento de um jogo personalizado. Na modificação de jogos comerciais, existe a oportunidade de beneficiar de uma base de jogo já implementada. Normalmente existem editores de níveis associados a estes jogos que oferecem ferramentas de edição da inteligência artificial, scripting, geometria do nível, iluminação, por exemplo, Source SDK da Valve (2010). Desenvolver jogos personalizados em torno da funcionalidade de logging permite uma maior flexibilidade e fácil integração de hardware de aquisição de dados através de 296

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terceiros. Esta abordagem provavelmente irá exigir mais tempo de desenvolvimento e os resultados serão de qualidade inferior considerando o facto de que todo o conteúdo tem que ser criado a partir do zero. Logfile é um ficheiro que grava ações ocorridas num determinado sistema. O computador consegue registar todos os comandos digitados pelos utilizadores, e em alguns casos, todas as teclas pressionadas. Nos casos em que os utilizadores interagem apenas online, pode-se recolher um registo detalhado de todas as suas interações. Um bom exemplo disto são os servidores web que listam todos os pedidos feitos ao servidor. Com alguns instrumentos de análise de logfiles, os administradores podem ter uma ideia do local por onde os visitantes ligaram ao site, como navegaram no mesmo, páginas mais visitadas, entre outros. Para além do exemplo do site existem outros tipos de sistemas onde os logfiles acabam por ter um grande impacto a nível de armazenamento de informação, como na análise da experiencia do jogador num videojogo. Os logfiles não devem ser a única fonte de dados numa investigação ou estudo (Bruckman 2006). Convém recorrer a outras metodologias, tais como, entrevistas e questionários com participantes. Estas abordagens podem ajudar significativamente na compreensão da informação existente num logfile pelo investigador, e vice-versa, um trecho de um logfile pode ser um ponto de partida para obter, das entrevistas, dados mais sólidos. Hulshof (2004) também menciona uma série de métodos que podem ser usados para obter logfiles. Segundo o autor os três métodos que são mais usados são: registo dos movimentos dos olhos, análise de protocolos e operações de registo de computador. 2.3 Modificações de videojogos (Videogame modding) Modificação (modding) ou alteração é um termo geral aplicado a jogos de computador, nomeadamente aos que se encontram nas categorias de first person shooter, fantasia/role-playing e jogos de estratégia. Os mods são desenvolvidos pelo público em geral ou por alguém com conhecimentos de programação, normalmente denominados por modders (pessoas que modificam). Este conceito tem vindo a ganhar mais força ao longo dos últimos anos graças às oportunidades que as produtoras de videojogos proporcionam aos jogadores em modificar os videojogos, como por exemplo, oportunidades de emprego. Outras razões pelas quais o modding tem aumentado é a possibilidade do modder poder ser criativo na modificação do 297

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jogo, identificar-se com o jogo que desenvolve, aumentar a satisfação com o mesmo, entre outras (Postigo 2007; Sotamaa 2008; Scacchi 2010). Para as produtoras de videojogos isto é uma boa notícia, pois aumenta o tempo de vida de um jogo através da sustentabilidade que é dada a partir da comunidade de fãs.

3. Investigação empírica A finalidade deste projeto passa pelo desenvolvimento de uma proposta de paradigmas de visualização de informação que permita uma representação visual que caracterize um determinado contexto de uso de um videojogo. O processo é complexo e faseado em várias etapas. Relativamente ao objeto de estudo, foi escolhido um jogo do tipo First Person Shooter (FPS) no qual é alterado e preparado para guardar dados em logfiles (interação do jogador com o jogo eventos/ações desempenhadas) para posteriormente serem integrados com os dados PoR (point of regard) obtidos através de eye tracking. O videojogo em utilização baseia-se no motor Source da Valve Software no qual é desenvolvido um mod com a finalidade de o preparar para guardar logfiles sobre os eventos/ações desempenhadas pelo jogador ao longo da sessão de jogo. Por fim, também se pretende desenvolver um sistema de visualização para integrar os logfiles do jogo e do eye tracker para que estes dados possam ser mais facilmente analisados. A informação (ex.: histórico de ações, timestamp do jogador, detalhes visuais do round) poderá ser apresentada através de gráficos, esquemas ou tabelas. A Valve Software lançou um Source Development Kit (SDK) para que a comunidade pudesse modificar a base do Half Life 2. Este kit de desenvolvimento, baseado na linguagem de programação C++, serviu de base para o projeto prático que inclui o desenvolvimento de um mod multijogador similar ao Counter Strike: Source, mas sem grande parte das funcionalidades disponíveis do jogo original (Figura 2).

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# Figura%5:%Representação%de%um%momento%dentro%do%jogo O jogo em desenvolvimento permite a gravação das coordenadas da posição e ângulo de visão do jogador (durante toda a sessão de jogo) num logfile denominado por ‘playerInfo.log’. Para além desta informação, também são registados outros dados como a arma que está a ser usada e a vida do jogador (desde 0 até 100). Para este logfile, que é constantemente alterado durante toda a sessão de jogo, foi definida uma estrutura para que pudesse ser facilmente lido pelo sistema de visualização em desenvolvimento. O sistema de visualização em desenvolvimento, que lê os logfiles e apresenta a informação registada, está a ser desenvolvido em Adobe Flash (com auxílio da linguagem de programação Actionscript 3.0). Este sistema de visualização lê o logfile relativo à posição do jogador e apresenta o trajeto percorrido num mini-map do mapa jogado. Este trajeto é recalculado, passando por um processo de conversão da escala do jogo para a escala do programa em Flash. O sistema de visualização também disponibiliza um slider temporal que permite ver, em simultâneo com o trajeto marcado no mini-map, informação relacionada com a posição, ângulo de visão, arma e vida num determinado momento do jogo (Figura 3). Outro passo importante também já desenvolvido passa pelo registo de informações relativas ao mapa de jogo num segundo logfile (mapInfo.log). Informações como dimensão e nome do mapa e lista de entidades ou objetos distribuídos pelo ambiente virtual. Estas entidades são compostas por várias propriedades, também elas registadas no ficheiro, como por exemplo: posição x, y e z, direção, nome e modelo. As entidades também passam por uma conversão de escala, tal como acontece com as

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coordenadas do jogador, para que depois possam ser identificadas na posição correta do mini-map no programa em Flash.

% Figura%6:%Representação%de%um%momento%de%jogo%no%sistema%de% visualização O pacote do SDK inclui um programa para a construção de mapas (Hammer). Para uma fase inicial de testes, foi necessário construir um mapa simples. Neste mapa foram distribuídos vários objetos pelo ambiente virtual de forma a não dificultar o processo de recolha de dados e para garantir que as propriedades dos objetos registados estariam corretas. Os próximos passos do desenvolvimento do projeto têm como objetivo identificar no SDK os vários eventos que vão sendo despoletados ao longo do jogo. Estes eventos podem ser: identificar quando o jogador é morto, jogador dispara, jogador faz respawn, jogador recarrega a arma, entre outros. Como o jogador pode visualizar (no ecrã) vários objetos ao mesmo tempo, não se sabe especificamente para qual objeto o jogador está a olhar. É nesta questão que o eye tracker apresenta um papel fulcral. O eye tracker devolve logfiles com a posição exata (no ecrã) para a qual o jogador está a olhar. Desta forma, terá que ser desenvolvido um algoritmo que cruze os dados devolvidos pelo eye tracker e os dados devolvidos pelo jogo (posição de entidades e do jogador) para saber especificamente para que objeto o jogador olhou num preciso momento e lugar. Para esta fase, decorrerão testes com jogadores com o intuito de recolher dados devolvidos pelo eye tracker e, ao mesmo tempo, recolher dados provenientes do mod desenvolvido através do SDK. Com os dados das três logfiles (logfile eye tracker, playerInfo e mapInfo), já 300

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será possível avançar na construção algorítmica para o respetivo cruzamento de dados. Por fim, serão estudadas as melhores formas de representar a informação obtida para que os analistas possam interpretar minuciosamente os acontecimentos decorridos ao longo do jogo.

4. Resultados esperados Como resultados esperados deste projeto, considera-se que a introdução de novas técnicas

e

esquemas

de

análise

num

contexto

de

videojogo

permitirão

complementarmente aferir e melhorar a eficiência do processo de design do videojogo. É esperado que os dados provenientes do comportamento/interação do jogador com o jogo são os dados mais pertinentes para caracterizar um contexto de videojogo. Quanto às técnicas de cruzamento dos diferentes dados registados, acredita-se que a partir do cálculo de coordenadas de três dimensões (x, y e z) do jogo e coordenadas de duas dimensões (x e y) do eye tracker, por unidade de tempo, seja possível identificar, no espaço e tempo, os elementos cénicos para o qual o jogador olhou durante a sua experiencia de jogo. Ao mesmo tempo, nesta técnica, são apresentados dados relativos aos comportamentos do jogador para poderem ser comparados/cruzados com os dados anteriormente calculados. Dos vários paradigmas de visualização de informação aplicável ao contexto de videojogos, verifica-se que o Star Plot, Bubble Chart, Line Chart, Multiset Line Chart, Bar Chart, Multiset Bar Chart, Stacked Bar Chart, Isometric Bar Chart e Heat Map são os mais adequados para análise dos dados obtidos..

5. Comentários finais Durante o desenvolvimento deste projeto têm surgido algumas barreiras, nomeadamente relacionado com o SDK, dada a complexidade na configuração do kit. Ainda, a base que a Valve Software oferece à comunidade é muito útil, mas incompleta em alguns aspetos, tais como a falta de inteligência artificial nos bots e pedaços de código mal desenvolvidos em algumas livrarias, acabando por surgir vários erros inesperados ao longo da execução do mod. Tem-se tornado difícil a procura de situações específicas no código do mod, como por exemplo, encontrar as funções que gerem os eventos ocorridos durante o jogo. Este 301

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processo de procura e de teste é moroso, pois necessita que se faça um debugging de forma a perceber que informação está a passar em determinadas variáveis. A partir do trabalho já realizado até ao momento neste projeto, já se pode ter uma noção mais concreta da utilidade que este sistema de visualização poderá vir a despertar na área de análise de videojogos. Contudo ainda existem algumas funcionalidades importantes que ainda serão implementadas na sua versão final. A funcionalidade com maior relevância será aquela que vai identificar os objetos para o qual o jogador olhou e ao mesmo tempo, desenhar um vetor que represente a direção do olhar em relação ao jogador geo-representado (posição e sentido movimento) no sistema de visualização em implementação. Com a metodologia de análise de videojogos proposta neste trabalho pretende-se melhorar significativamente a experiência do jogador durante o momento de jogo. A análise resultante desta metodologia poderá resultar em algumas vantagens tanto a nível empresarial como de entretenimento. Destacam-se como exemplos:: a deteção de falhas na mecânica de jogo; a melhoria de aspetos visuais no mundo virtual; evitar lançamento do produto com bugs; evitar lançamento de patches com correcções pontuais; aprendizagem na detecção de problemas no jogo; poupar tempo de desenvolvimento por parte dos criadores em futuras versões do jogo; uso como ferramenta de treino e pós-jogo para clãs e comunidades de videojogos; criação de estatísticas e rankings comunitários, entre outros. Por fim, uma das perspetivas de desenvolvimento futuro passará pela adaptação do mod para um ambiente relacionado com a Universidade de Aveiro (camada de produto CounterStrike: Source - UA), na expectativa de sensibilizar e envolver a comunidade de jogadores da Universidade de Aveiro neste projeto.

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