Gottfried Wilhelm Leibnitz ( )

Transkript

1 Nie haben die Menschen mehr Geist bewiesen, als bei den Spielen, die sie erfunden haben. Ganz allgemein gesprochen sind es immer die geistreichsten, welche die Spiele erfinden und die Dümmsten, welche diese Spiele am besten spielen. Gottfried Wilhelm Leibnitz ( )

2 Trends und Perspektiven der Entwicklung ng Digitaler Spiele Prof. Dr. Maic Masuch

3 Überblick 1. Motivation 2. Computerspiele als Herausforderung im Software- Engineering 3. Game-Engine Kerntechnologien 3.1 Realismus in der Simulation von Spielewelten 3.2 Game Design und Game Content 4. Ausblick Informatiktage Prof. Dr. Masuch: Trends und Perspektiven der Entwicklung von Computerspielen 3

4 1 Motivation

5 Siegeszug der Digitalen Spiele Digitale Spiele sind ein Alltagsmedium Weg vom Nischendasein in der Gesellschaft Intensive Diskussion über Wirkungen des Spielens Steigende Akzeptanz (Handy-Spiele, Recruiting-Spiele, Forschung) Massenwirksam (Matrix, Harry Potter, Lord of the Rings) Schnellst wachsender Medienmarkt überhaupt Umsatz weltweit ca. 40 Mrd US$ 2007 (lt. GIA) Demographie: Nichtspieler werden immer weniger Stetige Veränderung der Nutzerstrukturen (vom Gameboy zum Homo Ludens), veränderte Medienzeitbudgets Interaktivität als dominierendes Prinzip der Medien der Zukunft Informatiktage Prof. Dr. Masuch: Trends und Perspektiven der Entwicklung von Computerspielen 5

6 2 Computerspiele als Herausforderung im Software-Engineering

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8 Digitale Spiele Die Vergangenheit Gestern Spiele sind abgeschlossene, überschaubare Programme Erschaffen von einem einzelnen Programmierer (inklusive aller Algorithmen, Grafik, Animation, Sound, UI, Gamedesign) Laufen auf Geräten, die nur von Spezialisten genutzt werden Führen ein Nischendasein in der Gesellschaft Informatiktage Prof. Dr. Masuch: Trends und Perspektiven der Entwicklung von Computerspielen 8

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10 Digitale Spiele Die Gegenwart Heute Computerspiele sind komplexe, interaktive multimediale Systeme Entwicklung: Teams von Spezialisten Ca. 2-3 Jahre Entwicklungszeit Investment von mehreren Millionen Hohes unternehmerisches Risiko (IT-Engineering/Markt) Treiben die Technik voran (neue Plattformen und Medien) Akademisch legitimer Forschungsgegenstand Informatiktage Prof. Dr. Masuch: Trends und Perspektiven der Entwicklung von Computerspielen 10

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12 Digitale Spiele Die Zukunft Morgen Spiele sind vernetzte, hochgradig komplexe Echtzeit-Umgebungen Allgegenwärtige, persistente Systeme (24/7) Entwicklung: Teams von Spezialisten Ca. 3-5 Jahre Entwicklungszeit Investment AAA-Titel ab 50 Mio Spiele durchdringen das tägliche Leben Casual und Independent games Spiele gleich bedeutsam mit anderen Medientypen Informatiktage Prof. Dr. Masuch: Trends und Perspektiven der Entwicklung von Computerspielen 12

13 Spiel-Entwicklungsphasen Vorphase Entwicklung der Spielidee Marktrecherche Prototyp/Demo Pitch Planung und Organisation Vollständiges Design Document Organisation/Definition iti der Production Pipeline Organisation/Definition der Tools/Toolchain Vertical Slice Produktion Produktion Alpha, Beta Testing Release Candidate/Final Master Post- Produktion Marketing und Vertrieb Fehlerkorrektur Bilanz Informatiktage Prof. Dr. Masuch: Trends und Perspektiven der Entwicklung von Computerspielen 13

14 Software-Engineering für Spiele Computerspiele haben einen schlechten Ruf bzgl. Software-Qualität (viele Patches) Gründe? Konsolentitel vs. PC-Titel Informatiktage Prof. Dr. Masuch: Trends und Perspektiven der Entwicklung von Computerspielen 14

15 Besonderheiten bei der Entwicklung von Digitalen Spielen Hochgradig komplexe Software- und Design-Projekte Echtzeit-Interaktion prägt entscheidend die Architektur des Systems und aller anderen Systemkomponenten Laufen auf diversen Plattformen in den exotischsten Hardware- Kombinationen Implementiert für die jeweils neueste Technologie Interdisziplinäre Teams Komplette Systemwechsel/Teamwechsel bei Nachfolgetiteln Junge Industrie, wenige Veteranen, viele Quereinsteiger, hohe drop-out-rate out rate (vgl. IGDA QoL-Summit) Informatiktage Prof. Dr. Masuch: Trends und Perspektiven der Entwicklung von Computerspielen 15

16 Spielentwicklung vs. allg. Softwareentwicklung Flache Hierarchien, junge Teams, informelles Arbeiten Auftragsarbeiten&Freelancer Interdisziplinäre Teams Unverschiebbare Ausliefertermine Informelle Weiterbildung Grafik und User Interface entscheidend Neueste Technologie Traditionelle hierarchische Strukturen Klassische, geregelte Arbeitsverhältnisse Reine IT-Teams Stabilität entscheidend Weiterbildung Zertifizierte Abschlüsse wichtig Langfristiger Support Informatiktage Prof. Dr. Masuch: Trends und Perspektiven der Entwicklung von Computerspielen 16

17 Ursachen für Projektmisserfolge Tatsächliche Missstände Unzureichende Planung und Projektleitung aufgrund mangelnder Expertise in Projektmanagement Unzureichende Fähigkeiten/Ressourcen Unrealistische Management- und Kundenvorgaben Maßnahmen von Kunden oder Projektmanagement unterlaufen effiziente Projektdurchführung Software-Engineering Informatiktage Prof. Dr. Masuch: Trends und Perspektiven der Entwicklung von Computerspielen 17

18 Softwareentwicklung ist schwierig Im Durchschnitt überziehen IT-Projekte den Projektplan um 100% Etwa 1/3 aller Projekte werden erfolglos abgebrochen Umfrage IT projects USA/2003; nach McConnell 2004 Informatiktage Prof. Dr. Masuch: Trends und Perspektiven der Entwicklung von Computerspielen 18

19 Project Lifecycle Informatiktage Prof. Dr. Masuch: Trends und Perspektiven der Entwicklung von Computerspielen 19

20 Eine mögliche Lösung: Verbesserungen im Software-Engineering-Prozess Besseres Software-Engineering Reduziert Kosten Verkürzt Zeitpläne Verringert Risiko signifikant Vergrößert Vorhersagbarkeit Erhöht Motivation Beispielsweise durch Agile Software-Entwicklung: Nutzerzentrierter Entwicklungsprozess (Prototyp, iterative, inkrementelle Entwicklungszyklen) Effiziente Ressourcennutzung g( (Team-Work, Aufgabenmanagement) g Ständige QA (refactoring, testbasierte Entwicklung, automatische Funktionstests) Aktuell: SCRUM Informatiktage Prof. Dr. Masuch: Trends und Perspektiven der Entwicklung von Computerspielen 20

21 3 Game-Engine Kerntechnologien

22 Game Technologie Informatiktage Prof. Dr. Masuch: Trends und Perspektiven der Entwicklung von Computerspielen 22

23 Aufbau einer Game Engine Informatiktage Prof. Dr. Masuch: Trends und Perspektiven der Entwicklung von Computerspielen 23

24 Multicore Computing Schätzung: 2011 sind 90% aller neuen PC Multicore PCs Xbox 360 und Playstation 3 IBMs Polaris Prototyp besitzt 80 Kerne Schwierigkeiten: Compiler Programmierung Pipelineauslastung l Shared Memory Zugriffe Kommunikationseffizienz beim CPU-Message-Passing Passing Generalisierung vs. Optimierung für die jeweilige Applikation Informatiktage Prof. Dr. Masuch: Trends und Perspektiven der Entwicklung von Computerspielen 24

25 3.1 Realismus in der Simulation von Spielewelten

26 Grafischer Realismus

27 Realtime-Raytracing Informatiktage Prof. Dr. Masuch: Trends und Perspektiven der Entwicklung von Computerspielen 27

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30 Nicht-Photorealistisches Rendering Grafischer Realismus z.t. photorealistisch, aber extrem teuer und aufwändig NPR Gewollte Abweichung durch künstlerische Stilmittel Darstellungsstil als Alleinstellungsmerkmal Viele grafische Tricks für Echtzeit-Rendering (außer für Toon-Shading)

31 Tangible Interfaces 31

32 Immersion durch Tangible Interfaces Innovative Interfaces als Vorreiter Massenmarkt Spieler lieben Experimente 3D Displays Interaktion mit Entertainment- Umgebungen immer noch nicht intuitiv genug Gesteninteraktion Spracherkennung Brain-Computer-Interfaces Informatiktage Prof. Dr. Masuch: Trends und Perspektiven der Entwicklung von Computerspielen 32

33 Physikalische Simulation Informatiktage Prof. Dr. Masuch: Trends und Perspektiven der Entwicklung von Computerspielen 33

34 Mehr Realismus kann mehr Spielspaß bedeuten Informatiktage Prof. Dr. Masuch: Trends und Perspektiven der Entwicklung von Computerspielen 34

35 Künstliche Intelligenz

36 Herausforderungen an die KI Turing Test für Digitale Charaktere Unterscheidung zwischen PC und NPC Realistisches Verhalten ist noch weit entfernt Zielgerichtetes Verhalten Angemessene Reaktionen (inbes. in neuen Situationen) Anpassung an das Spielerverhalten (Lernen, Gedächtnis) Teamplay (Aufgabenteilung, Spezialisierung, Koordinierung) Natürlichsprachliche Dialoge Individuelle Persönlichkeit (Emotionen, irrationales Verhalten, Fehler) Informatiktage Prof. Dr. Masuch: Trends und Perspektiven der Entwicklung von Computerspielen 36

37 Innovativer Sound 37

38 Auditive Displays Binaurealer 3D Sound, individuelle HRTF Interaktive Musik Interaktive Hörbücher Informatiktage Prof. Dr. Masuch: Trends und Perspektiven der Entwicklung von Computerspielen 38

39 Network Informatiktage Prof. Dr. Masuch: Trends und Perspektiven der Entwicklung von Computerspielen 39

40 Netzwerk Trends Browsergames Peer-to-peer Sicherheit (DRM) Distributed Computation (KI, Simulation) Informatiktage Prof. Dr. Masuch: Trends und Perspektiven der Entwicklung von Computerspielen 40

41 3.2 Game Design und Game Content

42 Erstellung von Prototyen Eine der größten Herausforderungen der Spieleentwicklung: game prototyping Keine standardisierte Software zur schnellen Erstellung von Prototypen Publisher verlangen proof of concept (POC), der funktionsfähige Version des Spiels beinhaltet Hoher Programmieraufwand (Teufelskreis der Finanzierung) Ziel: Mächtige Werkzeuge diese ermöglichen zugleich User Generated Content Informatiktage Prof. Dr. Masuch: Trends und Perspektiven der Entwicklung von Computerspielen 42

43 Interactive Storytelling

44 Interactive Storytelling Seit Anbeginn der Menschheit erzählen sich die Menschen Geschichten Digitale Spiele und Geschichten transformieren sich leider nicht so gut wie Geschichten und Kinofilme Prinzipieller Gegensatz: Narration und Interaktion Informatiktage Prof. Dr. Masuch: Trends und Perspektiven der Entwicklung von Computerspielen 44

45 Content Prozeduraler Content Runtime random level generation Design of level content Dynamic world generation Mission generation User Generated Content Episodic Content Telltale Sam&Max Informatiktage Prof. Dr. Masuch: Trends und Perspektiven der Entwicklung von Computerspielen 45

46 Serious Games Digitale Spiele als Lernumgebungen Training von Fähigkeiten Aquise von Wissen Effektivität in der Diskussion (Dilemma der Medienwirksamkeit) Informatiktage Prof. Dr. Masuch: Trends und Perspektiven der Entwicklung von Computerspielen 46

47 4 Ausblick

48 Und danach? Weiterentwicklung des Realismus (Grafik, KI etc.) Unterschiedlichste h t Realismus-Stile (Graphik, Physik und Gameplay) unterstützen neue Erzählmetaphern Natürliches Verhalten digitaler Charaktere Stärkere soziale Komponenten und Implikationen (ingame vs. Real live game events, Nutzerbeteiligung, Emotioneering) Glaubwürdigkeit und Aufmerksamkeitsökonomie Endziel perfekte Illusion? Informatiktage Prof. Dr. Masuch: Trends und Perspektiven der Entwicklung von Computerspielen 48

49 Vielen Dank für die Aufmerksamkeit! k maic.masuch@uni-due.de