Πανεπιστήμιο Αιγαίου. Σουσαμλής Παναγιώτης. Τμήμα Πολιτισμικής Πληροφορικής και Επικοινωνίας

Transcript

1 Πανεπιστήμιο Αιγαίου Τμήμα Πολιτισμικής Πληροφορικής και Επικοινωνίας Υλοποίηση τρισδιάστατων παιχνιδιών σε πολλαπλές πλατφόρμες Επιβλέπων καθηγητής Καβακλή Ευαγγελία Διπλωματική διατριβή για το ΜΔΕ στη Πολιτισμική Πληροφορική & Επικοινωνία «Σχεδιασμός Ψηφιακών Πολιτιστικών Προϊόντων» Φεβρουάριος 2011

2 Περίληψη Σκοπός της παρούσας εργασίας είναι η ανάλυση, ο σχεδιασμός και η υλοποίηση μιας εφαρμογή τρισδιάστατου παιχνιδιού σε δισδιάστατο γραφικό περιβάλλον σε διαφορετικές πλατφόρμες του εμπορίου. Για την υλοποίηση της εφαρμογής χρησιμοποιήθηκε η μηχανή παιχνιδιού Unity 3D ένα εργαλείο ανάπτυξης διαδραστικών πολυμέσων, η γλώσσα προγραμματισμού Javascript, εργαλεία ανάπτυξης και παραγωγής δισδιάστατων και τρισδιάστατων γραφικών Adobe Photoshop και Cinema 4D, εργαλείο παραγωγής ηχητικών εφέ Reason και εργαλείο ανάπτυξης οπτικών εφέ και animation Adobe After Effects. Επίσης, έγινε χρήση βιβλιοθηκών ανάπτυξης λογισμικού κινητής τηλεφωνίας και εξομοιωτών ώστε να επιτευχθεί η μεταφορά της εφαρμογής στην αντίστοιχη πλατφόρμα. Το παιχνίδι παρέχει φιλικό περιβάλλον χρήσης, ευκολία χρήσης, φυσική ρεαλιστική κίνηση, συνδυασμό ποικιλίας τύπων γραφικών, σχεδιοκίνηση (animation) και ηχητικά εφέ διαφόρων τύπων ήχου. Ιδιαίτερη σημασία έχει δοθεί στην μεταφερσιμότητα του ίδιου του λογισμικού σε άλλες συσκευές με τέτοιο τρόπο ώστε να μπορεί να υποστηριχθεί από οποιαδήποτε πλατφόρμα με τη μέγιστη δυνατή απόδοση χωρίς να επιβαρύνει το σύστημα. ΛΕΞΕΙΣ ΚΛΕΙΔΙΑ ΜΗΧΑΝΕΣ ΠΑΙΧΝΙΔΙΩΝ, ΠΛΑΤΦΟΡΜΕΣ ΣΥΣΚΕΥΩΝ, PORTING, ΠΛΑΤΦΟΡΜΑ ΑΝΟΙΧΤΟΥ ΚΩΔΙΚΑ, UNITY 3D 2 Πανεπιστήμιο Αιγαίου, Τμήμα Πολιτισμικής Τεχνολογίας και Επικοινωνίας

3 Ευχαριστίες Η παρούσα διατριβή αποτελεί διπλωματική εργασία στα πλαίσια του Προγράμματος Μεταπτυχιακών Σπουδών του Τμήματος Πολιτισμικής Τεχνολογίας και Επικοινωνίας του Πανεπιστημίου Αιγαίου, με τίτλο «Πολιτισμική Πληροφορική και Επικοινωνία» και κατεύθυνση «Σχεδιασμός Ψηφιακών Πολιτιστικών Προϊόντων», του ακαδημαϊκού έτους Πριν την παρουσίαση των αποτελεσμάτων της παρούσας διπλωματικής εργασίας, αισθάνομαι την υποχρέωση να ευχαριστήσω ορισμένους από τους ανθρώπους που γνώρισα, συνεργάστηκα μαζί τους και έπαιξαν πολύ σημαντικό ρόλο στην πραγματοποίησή της. Θερμές ευχαριστίες λοιπόν οφείλονται κατ' αρχήν στoν επιβλέποντα αυτής της διατριβής Δρ. Γαβαλά Δαμιανό, Επίκουρο Καθηγητή του Τμήματος. Μαζί του συνεργάστηκα κατά τη σύνταξη του αρχικού πλάνου ανάπτυξης και είχα την ευκαιρία να αξιοποιήσω χρήσιμες παρατηρήσεις του σχετικές με ζητήματα επιστημονικής μεθοδολογίας. Τέλος αισθάνομαι την ανάγκη να ευχαριστήσω τόσο το φιλικό όσο και από το οικογενειακό μου περιβάλλον για την υποστήριξη και την υπομονή τους. 3 Πανεπιστήμιο Αιγαίου, Τμήμα Πολιτισμικής Τεχνολογίας και Επικοινωνίας

4 Περιεχόμενα ΠΕΡΙΛΗΨΗ... 2 ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ... 3 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ... 4 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 : ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΒΙΝΤΕΟΠΑΙΧΝΙΔΙΑ Είδη παιχνιδιών ΣΤΟΧΟΙ ΤΗΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΚΑΙ ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ ΟΡΓΑΝΩΣΗ ΤΗΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 : ΜΗΧΑΝΕΣ ΠΑΙΧΝΙΔΙΩΝ ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΑΦΑΙΡΕΣΗ ΥΛΙΚΟΥ ΙΣΤΟΡΙΑ Η ΜΗΧΑΝΗ ΠΑΙΧΝΙΔΙΩΝ UNITY 3D Η ΓΛΩΣΣΑ JAVASCRIPT ΓΡΑΦΙΚΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ Δισδιάστατα (2d) γραφικά υπολογιστών Τρισδιάστατα (3d) Γραφικά Υπολογιστών Στατικά Γραφικά Υπολογιστών Γραφικά Υπολογιστών Πραγματικού Χρόνου ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 : ΠΛΑΤΦΟΡΜΕΣ ΠΑΙΧΝΙΔΙΩΝ ΕΙΣΑΓΩΓΗ PORTING ΣΤΑ ΠΑΙΧΝΙΔΙΑ ΠΛΑΤΦΟΡΜΕΣ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΚΙΝΗΤΗΣ ΤΗΛΕΦΩΝΙΑΣ Πλατφόρμες που υποστηρίζουν συσκευές από πολλαπλούς κατασκευαστές Πλατφόρμες που υποστηρίζουν συσκευές ενός κατασκευαστή MULTIPLAYER MOBILE GAMES Σύνδεση με υπέρυθρες ακτίνες (Infrared) Σύνδεση με Bluetooth Σύνδεση με WAP/ GPRS / UMTS / HSDPA Σύνδεση με 3G και WiFi ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4: ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΕΝΑΡΙΟ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΥΛΟΠΟΙΗΣΗ Κάμερες Πολύγωνα (polygons), άκρες (edges), σημεία (vertices) και πλέγματα (meshes) Materials, textures και shaders Φυσική Rigid Body Ανίχνευση σύγκρουσης (Collision Detection) Assets Σκηνές (Scenes) Αντικείμενα παιχνιδιού (Game Objects) Συστατικά (Components) Ελεγκτής τρίτου προσώπου (Third Person Controller - TPC) Πανεπιστήμιο Αιγαίου, Τμήμα Πολιτισμικής Τεχνολογίας και Επικοινωνίας

5 Κώδικας (scripts) Prefabs Χειρισμός Ήχος και ηχητικά εφέ Σύστημα particles ΕΞΑΓΩΓΗ - PORTING ΣΕ ΔΙΑΦΟΡΕΤΙΚΕΣ ΠΛΑΤΦΟΡΜΕΣ Web Player Streamed Web Player OS Χ Dashboard Widget Αυτόνομη εφαρμογή λειτουργικών συστημάτων OS Χ/Windows Applet ενός smartphone με λειτουργικό σύστημα Android ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5 : ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ ΚΑΙΡΙΑ ΣΗΜΕΙΑ ΤΗΣ ΔΟΥΛΕΙΑΣ, ΣΥΝΕΙΣΦΟΡΑ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ - ΑΝΤΙΜΕΤΩΠΙΣΗ ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ - ΕΠΙΛΟΓΟΣ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ ΔΙΑΔΙΚΤΥΑΚΕΣ ΠΗΓΕΣ Πανεπιστήμιο Αιγαίου, Τμήμα Πολιτισμικής Τεχνολογίας και Επικοινωνίας

6 Πίνακας εικόνων ΕΙΚΟΝΑ 1 : ΤΟ ΠΑΙΧΝΙΔΙ OXO... 8 ΕΙΚΟΝΑ 2 : ΤΟ TENNIS FOR TWO ΣΕ ΠΑΛΜΟΓΡΑΦΟ... 9 ΕΙΚΟΝΑ 3 : ΤΟ ΠΑΙΧΝΙΔΙ ΤΗΣ ATARI PONG... 9 ΕΙΚΟΝΑ 4 : ΤΟ ΚΛΑΣΙΚΟ ΠΑΙΧΝΙΔΙ ΛΑΒΥΡΙΝΘΟΥ PACMAN ΕΙΚΟΝΑ 5 : ΤΟ ΠΑΙΧΝΙΔΙ PLATFORM SUPER MARIO BROS ΕΙΚΟΝΑ 6 : ΤΟ ΚΛΑΣΙΚΟ ΠΑΙΧΝΙΔΙ BREAKOUT ΕΙΚΟΝΑ 7 : ΠΑΙΧΝΙΔΙΑ ΓΡΙΦΩΝ, ΑΡΙΣΤΕΡΑ ΤΟ ZUMA, ΔΕΞΙΑ ΤΟ MAHJONGG ΕΙΚΟΝΑ 8 : ΤΟ ΠΑΙΧΝΙΔΙ ΡΟΛΩΝ (RPG) ELDER SCOLLS OBLIVION ΕΙΚΟΝΑ 9 : ΤΟ ΠΑΙΧΝΙΔΙ ΣΤΡΑΤΗΓΙΚΗΣ AGE OF EMPIRES ΕΙΚΟΝΑ 10 : ΠΑΙΧΝΙΔΙΑ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ. ΑΡΙΣΤΕΡΑ ΤΟ SIM CITY, ΔΕΞΙΑ ΤΟ SIMS ΕΙΚΟΝΑ 11 : ΤΟ ΠΑΙΧΝΙΔΙ ΠΕΡΙΠΕΤΕΙΑΣ MONKEY ISLAND ΕΙΚΟΝΑ 12 : Η ΕΞΕΛΙΞΗ ΤΩΝ ΠΑΙΧΝΙΔΙΩΝ ΒΟΛΩΝ ΠΡΩΤΟΥ ΠΡΟΣΩΠΟΥ. ΤΟ ΠΡΩΤΟΠΟΡΟ WOLFENSTEIN 3D ΚΑΙ ΤΟ ΜΕΤΑΓΕΝΕΣΤΕΡΟ CALL OF DUTY BLACK OPS ΕΙΚΟΝΑ 13 : ΤΟ ΠΑΙΧΝΙΔΙ ΒΟΛΩΝ ΤΡΙΤΟΥ ΠΡΟΣΩΠΟΥ TOMB RAIDER UNDERWORLD ΕΙΚΟΝΑ 14 : ΤΑ ΠΑΙΧΝΙΔΙΑ ΑΘΛΗΤΙΣΜΟΥ PES 2011 ΚΑΙ NBA 2K ΕΙΚΟΝΑ 15 : ΤΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΠΑΙΧΝΙΔΙ CLICKN KIDS ΕΙΚΟΝΑ 16 : ΤΟ ΠΑΣΙΓΝΩΣΤΟ MMORPG ΠΑΙΧΝΙΔΙ WORLD OF WARCRAFT ΕΙΚΟΝΑ 17 : ΤΟ ΠΡΩΤΟΠΟΡΟ ΠΑΙΧΝΙΔΙ ΚΙΝΗΤΩΝ ΣΥΣΚΕΥΩΝ SNAKE ΣΤΟ NOKIA ΕΙΚΟΝΑ 18 : ΤΟ ΠΑΙΧΝΙΔΙ SHADOW CITIES ΣΤΗΝ ΠΛΑΤΦΟΡΜΑ IPHONE ΕΙΚΟΝΑ 19 : Η ΕΞΕΛΙΞΗ ΤΗΣ ΜΗΧΑΝΗΣ ΠΑΙΧΝΙΔΙΩΝ UNREAL ΕΙΚΟΝΑ 20 : ΤΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ ΤΗΣ ΜΗΧΑΝΗΣ ΠΑΙΧΝΙΔΙΩΝ UNITY 3D ΕΙΚΟΝΑ 21 : ΠΑΙΧΝΙΔΙ SIDESCROLLER ΜΕ ΔΙΣΔΙΑΣΤΑΤΑ ΓΡΑΦΙΚΑ ΕΙΚΟΝΑ 22 : ΠΑΙΧΝΙΔΙ SIDESCROLLER ΜΕ ΨΕΥΔΟ ΤΡΙΣΔΙΑΣΤΑΤΑ ΓΡΑΦΙΚΑ ΕΙΚΟΝΑ 23 : ΠΑΙΧΝΙΔΙ ΔΡΑΣΗΣ ΜΕ 3D ΓΡΑΦΙΚΑ ΕΙΚΟΝΑ 24 : ΤΑ ΤΡΙΑ ΣΤΑΔΙΑ ΕΝΟΣ ΜΟΝΤΕΛΟΥ 3D, ΑΠΟ ΑΠΛΑ ΠΟΛΥΓΩΝΑ ΜΕΧΡΙ ΤΗΝ ΕΦΑΡΜΟΓΗ SHADER ΚΑΙ MATERIAL ΕΙΚΟΝΑ 25 : Ο ΠΙΝΑΚΑΣ ΤΩΝ SHADERS ΤΟΥ UNITY 3D ΕΙΚΟΝΑ 26 : ΈΝΑ SHADER ΕΦΑΡΜΟΖΕΤΑΙ ΜΕΣΩ ΕΝΟΣ MATERIAL ΕΙΚΟΝΑ 27 : ΈΝΑ ΑΠΛΟ ΚΑΨΟΥΛΟΕΙΔΕΣ COLLIDER ΜΕ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΥΨΟΣ ΚΑΙ ΕΜΒΕΛΕΙΑ ΚΑΙ Η ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΤΟΥ ΣΕ ΕΝΑ ΤΡΙΣΔΙΑΣΤΑΤΟ ΜΟΝΤΕΛΟ ΕΙΚΟΝΑ 28 : ΤΟ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑ ΤΗΣ ΑΝΙΧΝΕΥΣΗΣ ΣΥΓΚΡΟΥΣΗΣ ΣΕ ΕΝΑ ΠΑΙΧΝΙΔΙ ΜΠΟΟΥΛΙΝΓΚ ΕΙΚΟΝΑ 29 : ΔΟΜΗ ΤΗΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΣΕ ASSETS ΜΕΣΑ ΣΤΗ ΜΗΧΑΝΗ ΚΑΙ ΩΣ ΔΟΜΗ ΦΑΚΕΛΩΝ ΕΙΚΟΝΑ 30 : ΕΝΑΛΛΑΓΗ ΣΚΗΝΗΣ ΠΑΙΧΝΙΔΙΟΥ ΚΑΙ ΕΚΤΕΛΕΣΙΜΟ ΠΑΙΧΝΙΔΙΟΥ ΣΕ ΠΡΑΓΜΑΤΙΚΟ ΧΡΟΝΟ ΕΙΚΟΝΑ 31 : ΤΑ ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΑ ΤΟΥ ΠΑΙΧΝΙΔΙΟΥ ΜΕ ΤΗ ΜΟΡΦΗ GIZMOS ΠΑΝΩ ΣΤΗ ΣΚΗΝΗ ΕΙΚΟΝΑ 32 : Ο ΣΥΝΤΑΚΤΗΣ UNISCITE ΣΕ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ WINDOWS ΕΙΚΟΝΑ 33 : ΤΑ SCRIPT ΤΟΥ ΠΑΙΧΝΙΔΙΟΥ ΕΙΚΟΝΑ 34 : ΈΝΑ SCRIPT ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΥ ΕΧΘΡΩΝ. ΟΙ ΣΥΝΑΡΤΗΣΕΙΣ ΚΑΘΟΡΙΖΟΥΝ ΠΟΤΕ ΝΑ ΑΡΧΙΣΕΙ ΝΑ ΠΥΡΟΒΟΛΕΙ ΚΑΙ ΠΟΤΕ ΝΑ ΣΤΑΜΑΤΗΣΕΙ ΕΙΚΟΝΑ 35 : ΤΟ ΠΑΡΑΘΥΡΟ ΔΙΑΛΟΓΟΥ ΔΙΑΜΟΡΦΩΣΗΣ ΧΕΙΡΙΣΜΟΥ ΕΙΚΟΝΑ 36 : Η ΦΩΤΙΑ, ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑ ΤΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ PARTICLES ΕΙΚΟΝΑ 37 : ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ PARTICLES ΜΕ PARTICLE ANIMATOR ΚΑΙ ΧΩΡΙΣ ΕΙΚΟΝΑ 38 : ΜΙΑ ΠΥΡΚΑΓΙΑ ΔΗΜΙΟΥΡΓΗΜΕΝΗ ΜΕ ΤΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΤΩΝ PARTICLES ΕΙΚΟΝΑ 39 : ΟΙ ΔΙΑΦΟΡΕΣ ΕΠΙΛΟΓΕΣ ΠΛΑΤΦΟΡΜΑΣ ΕΙΚΟΝΑ 40 : ΤΟ ΠΑΙΧΝΙΔΙ STARFIGHTER ΣΕ ΦΥΛΛΟΜΕΤΡΗΤΗ FIRFOX ΕΙΚΟΝΑ 41 : ΤΟ UNITY WEB PLAYER PLUGIN ΕΙΚΟΝΑ 42 : Η ΕΦΑΡΜΟΓΗ STARFIGHTER ΩΣ WIDGET ΣΤΟ MAC DASHBOARD ΕΙΚΟΝΑ 43 : ΡΥΘΜΙΣΕΙΣ ΤΟΥ ΠΑΙΧΝΙΔΙΟΥ ΣΑΝ ΑΥΤΟΝΟΜΗ ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΕΙΚΟΝΑ 44 : TO STARFIGHTER ΣΕ ΕΞΟΜΟΙΩΤΗ HTC MAGIC Πανεπιστήμιο Αιγαίου, Τμήμα Πολιτισμικής Τεχνολογίας και Επικοινωνίας

7 Κεφάλαιο 1 : Εισαγωγή 1.1 Βιντεοπαιχνίδια Ένα βιντεοπαιχνίδι είναι ένα ηλεκτρονικό παιχνίδι το οποίο περιλαμβάνει αλληλεπίδραση με μια διεπαφή χρήστη για την παραγωγή οπτικής ανάδρασης σε μια συσκευή αναπαραγωγής video. Η λέξη video στη λέξη videogame παραδοσιακά αναφερόταν σε μια συσκευή εμφάνισης raster 1. Ωστόσο, με την δημοφιλή χρήση του όρου «βιντεοπαιχνίδι», τώρα υπονοεί κάθε τύπο συσκευής εμφάνισης αυτών. Τα ηλεκτρονικά συστήματα που χρησιμοποιούνται για να παιχτούν βιντεοπαιχνίδια είναι γνωστά ως πλατφόρμες, παραδείγματα αυτών είναι οι προσωπικοί υπολογιστές και οι παιχνιδομηχανές. Αυτές οι πλατφόρμες εκτείνονται από μεγάλα συστήματα υπολογιστή μέχρι συσκευές χειρός. Ειδικευμένα βιντεοπαιχνίδια όπως τα παιχνίδια arcade 2, ενώ προηγουμένως κοινά, έχουν σταδιακά μειωθεί σε χρήση. Ένα ηλεκτρονικό παιχνίδι είναι ένα πρόγραμμα λογισμικού στο οποίο ένας ή περισσότεροι παίκτες λαμβάνουν τις αποφάσεις μέσω του ελέγχου των αντικειμένων και των πόρων του παιχνιδιού, στην αναζήτηση ενός στόχου. Διαφέρει από τα επιτραπέζια παιχνίδια ή τα αθλητικά παιχνίδια. Δεν υπάρχουν φυσικά αντικείμενα προς χειρισμό και δεν υπάρχει καμία φυσική εμπλοκή του χρήστη (αν και σε μερικά πρόσφατα παιχνίδια, όπως στο Dance Dance Revolution ή τα παιχνίδια για τις νέες κονσόλες Nintendo Wii τα Wii-motes, Sony PS3 τα Move και Xbox 360 το Kinect περιλαμβάνουν τη σωματική κίνηση και άσκηση). Επίσης υπάρχει έλλειψη κοινωνικής επαφής, αν και τα online multiplayer παιχνίδια προσθέτουν μια νέα μορφή κοινωνικής αλληλεπίδρασης. Αλλά παίρνουμε αρκετά σε αντάλλαγμα. Ένα πρόγραμμα λογισμικού μπορεί να αντιδράσει και να προσαρμοστεί καλύτερα στους χρήστες του. Το παιχνίδι συνεχίζεται ακόμα και όταν οι παίκτες δεν κάνουν τίποτα. Επίσης τα παιχνίδια υπολογιστών μπορούν να προσαρμοστούν αναλόγως το επίπεδο των παιχτών, αρχάριοι και προηγμένοι, και να διδάξουν τον παίκτη πώς να το χειριστεί. Η δυνατότητα να υπάρχουν αντίπαλοι ελεγχόμενοι από τον υπολογιστή προσθέτει πολλές νέες 1 Οθόνες τύπου καθοδικού σωλήνα (CRT) 2 Ένα παιχνίδι arcade είναι μια καμπίνα που λειτουργεί με κέρματα και εγκαθίσταται συνήθως στις δημόσιες επιχειρήσεις. Τα περισσότερα arcade παιχνίδια είναι καμπίνες videogames, αλλά θεωρούνται και τα φλιπεράκια και οι γερανοί. 7 Πανεπιστήμιο Αιγαίου, Τμήμα Πολιτισμικής Τεχνολογίας και Επικοινωνίας

8 προκλήσεις. Τέλος, τα παιχνίδια υπολογιστών μπορούν να δημιουργήσουν ένα ρεαλιστικό περιβάλλον με την προσθήκη εντυπωσιακών γραφικών, ατμοσφαιρικής μουσικής και βίντεο. Τα πρόωρα παιχνίδια χρησιμοποίησαν διαλογικές ηλεκτρονικές συσκευές με διάφορα μέσα προβολής. Το πιο πρόωρο παράδειγμα χρονολογείται το 1947 με μια συσκευή ακτινών καθοδικού σωλήνα που υλοποιήθηκε από τους Estle Ray Mann του Thomas T. Goldsmith. Εμπνευσμένοι από την τεχνολογία επίδειξης ραντάρ, χρησιμοποίησαν μια αναλογική συσκευή που επέτρεπε στον χρήστη να ελέγξει ένα διανυσματικό σημείο στην οθόνη για να μιμηθεί ένα βλήμα που έβαζε φωτιά στους στόχους, οι οποίοι ήταν σχέδια «ζωγραφισμένα» στην οθόνη. Άλλα πρόωρα παραδείγματα περιλαμβάνουν: Τον NIMROD υπολογιστή στο φεστιβάλ του 1951 της Μεγάλης Βρετανίας Το OXO ένα παιχνίδι υπολογιστών tic-tac-toe από τον Αλέξανδρο S. Ντάγκλας για το EDSAC το 1952 (βλ. Εικόνα 1) Το Tennis for two, ένα διαλογικό παιχνίδι που κατασκευάστηκε από τον William Higinbotham το 1958 (βλ. Εικόνα 2) Το Spacewar!, δημιουργημένο από τους σπουδαστές MIT Martin Graetz, Steve Russell, και Wayne Wiitanen's σε έναν DEC PDP-1 υπολογιστή το Δεκεμβρίο του 1961 Εικόνα 1 : Το παιχνίδι OXO Κάθε παιχνίδι χρησιμοποίησε διαφορετικά μέσα προβολής: το NIMROD χρησιμοποίησε ένα panel φώτων για να παίξει το παιχνίδι Nim, το OXO χρησιμοποίησε μια γραφική απεικόνιση για να παίξει tic-tac-toe, το Tennis for two χρησιμοποίησε έναν 8 Πανεπιστήμιο Αιγαίου, Τμήμα Πολιτισμικής Τεχνολογίας και Επικοινωνίας

9 παλμογράφο για μια πλάγια όψη ενός γηπέδου τένις και το Spacewar! χρησιμοποίησε τον DEC PDP-1 με διανυσματική προβολή μάχης δύο διαστημοπλοίων.[10] Εικόνα 2 : Το Tennis for two σε παλμογράφο Το 1971, το Computer Space, ένα παιχνίδι δημιουργημένο από τον Nolan Bushnell και TED Dabney, ήταν το πρώτο παιχνίδι της αγοράς, που λειτουργούσε με κέρματα. Χρησιμοποιούσε μια ασπρόμαυρη τηλεόραση για τη προβολή του, και το σύστημα ηλεκτρονικού υπολογιστή αποτελούνταν από 74 σειράς TTL μικροτσίπ. Μετά το Computer Space ακλούθησε το 1972 το Odyssey από τη Magnavox, η πρώτη κονσόλα οικίας. Ακλούθησαν μετέπειτα δύο εκδόσεις Pong Atari (βλ. Εικόνα 3) μια έκδοση arcade το 1972 και μια έκδοση σπιτιού το Η εμπορική επιτυχία του Pong οδήγησαν πολυάριθμες άλλες επιχειρήσεις να αναπτύξουν κλώνους Pong και τα δικά τους συστήματα, έτσι δημιουργήθηκε η βιομηχανία παιχνιδιών που σήμερα αποτελεί μια από τις μεγαλύτερες στο χώρο της ψυχαγωγίας.[9][11][12] Εικόνα 3 : Το παιχνίδι της Atari Pong 9 Πανεπιστήμιο Αιγαίου, Τμήμα Πολιτισμικής Τεχνολογίας και Επικοινωνίας

10 1.1.1 Είδη παιχνιδιών Υπάρχει πολλοί διαφορετικοί τύποι παιχνιδιών που δημιουργήθηκαν κατά τη διάρκεια εξέλιξης αυτών. Τα πιο σημαντικά αυτών είναι: Παιχνίδια Arcade Το βασικό ζητούμενο σε αυτά τα παιχνίδια είναι η ταχύτητα αντίδρασης και τα αντανακλαστικά των παιχτών. Παραδείγματα αυτών είναι παιχνίδια scrolling δηλαδή κύλισης του επιπέδου οριζοντίως ή καθέτως (side-scrollers), παιχνίδια λαβυρίνθου (π.χ. Pacman βλ. Εικόνα 4), τύπου breakout (βλ. Εικόνα 6), διάφορα platform παιχνίδια (Super Mario Bros. βλ. Εικόνα 5) και «φλιπεράκια». Αυτά τα παιχνίδια είναι σχετικά εύκολα να προγραμματιστούν και να δημιουργηθούν και η δισδιάστατη 2D οπτική και γραφικά είναι αρκετά ικανοποιητικά για αυτό το είδος. Εικόνα 4 : Το κλασικό παιχνίδι λαβυρίνθου Pacman Εικόνα 5 : Το παιχνίδι platform Super Mario Bros 10 Πανεπιστήμιο Αιγαίου, Τμήμα Πολιτισμικής Τεχνολογίας και Επικοινωνίας

11 Εικόνα 6 : Το κλασικό παιχνίδι Breakout Παιχνίδια γρίφων Το κύριο ζητούμενο σε αυτά τα παιχνίδια είναι η σκέψη και η επινοητικότητα των παιχτών. Πολλά παιχνίδια λαβυρίνθου είναι περισσότερα βασισμένα στην επίλυση γρίφων παρά στην ταχύτητα αντίδρασης των παιχτών. Αυτά τα παιχνίδια είναι επίσης με δισδιάστατη 2D οπτική και γραφικά και είναι σχετικά εύκολα να δημιουργηθούν, εκτός αν το παιχνίδι πρέπει να έχει αντιπάλους που ελέγχονται από τον υπολογιστή, οπότε σ' αυτή την περίπτωση είναι δύσκολο να προγραμματιστεί ο τρόπος που θα αντιδρά ο υπολογιστής ως αντίπαλος, όπως για παράδειγμα σε ένα παιχνίδι σκάκι. Εικόνα 7 : Παιχνίδια γρίφων, αριστερά το Zuma, δεξιά το Mahjongg. Παιχνίδια ρόλων (Role Playing Games, RPG) Σε αυτά τα παιχνίδια οδηγείτε έναν χαρακτήρα μέσω ενός επικίνδυνου κόσμου. Το σημαντικότερο ζητούμενο ενός τέτοιου παιχνιδιού είναι η ανάπτυξη του χαρακτήρα που ελέγχετε. Ο χαρακτήρας πρέπει να μάθει νέες δεξιότητες, να γίνεται ισχυρότερος και να βρίσκει τα επιπρόσθετα και καλύτερα όπλα. Την ίδια στιγμή οι αντίπαλοι γίνονται επίσης πιο δυνατοί και δύσκολοι. Μερικές φορές υπάρχει ένα σενάριο και ο παίκτης πρέπει να ανακαλύψει και να ζήσει την εξέλιξη του. Τα παιχνίδια RPG είναι ισομετρικά ή πλήρως τρισδιάστατα, αλλά αυτό δεν είναι απόλυτο. Μπορεί επίσης να 11 Πανεπιστήμιο Αιγαίου, Τμήμα Πολιτισμικής Τεχνολογίας και Επικοινωνίας

12 συναντήσουμε και δισδιάστατα παιχνίδια RPG. Τα παιχνίδια RPG είναι συνήθως μεγάλα σε μέγεθος με περισσότερο από ένα σενάριο, αναλόγως με τον τρόπο που το προσεγγίζει ο χρήστης. Χαρακτηριστικά παραδείγματα αυτών είναι το Diablo, το Baldur s Gate, το Oblivion (βλ. Εικόνα 8), και το Fable. Εικόνα 8 : Το παιχνίδι ρόλων (RPG) Elder Scolls Oblivion Παιχνίδια στρατηγικής Αυτά τα παιχνίδια μπορούν να είναι είτε σε πραγματικό χρόνο (real-time) είτε βασισμένα σε σειρά προτεραιότητας (turn-based). Εδώ ο παίκτης μόνο έμμεσα ελέγχει το χαρακτήρα του παιχνιδιού, αλλά καθορίζει τις στρατηγικές που οι χαρακτήρες πρέπει να ακολουθήσουν. Τα παιχνίδια στρατηγικής χρησιμοποιούν συχνά μια ισομετρική άποψη. Αυτά τα παιχνίδια χαρακτηρίζονται χρονοβόρα στη δημιουργία τους επειδή απαιτούν πολλά διαφορετικά αντικείμενα παιχνιδιού, όπως τους χαρακτήρες και τα κτήρια, και όλα αυτά χρειάζονται συγκεκριμένη συμπεριφορά στην αλληλεπίδρασή αυτών. Επιπλέον, απαιτείται κάποια τεχνητή νοημοσύνη για τους αντίπαλους που ελέγχει ο υπολογιστής. Παραδείγματα αυτών είναι το Age of Empires (βλ. Εικόνα 9), τo Caesar και το Command and Conquer. 12 Πανεπιστήμιο Αιγαίου, Τμήμα Πολιτισμικής Τεχνολογίας και Επικοινωνίας

13 Εικόνα 9 : Το παιχνίδι στρατηγικής Age of Empires Παιχνίδια διαχείρισης Σε αυτά τα παιχνίδια συνήθως χτίζουμε μια αυτοκρατορία. Ο παίκτης διαχειρίζεται για παράδειγμα ένα κράτος, μια πόλη, ένα εργοστάσιο, μια επιχείρηση σιδηροδρόμου, ένα πάρκο, τα. Τα γραφικά είναι συνήθως ισομετρικά και προβάλλεται σχεδόν η κάτοψη του παιχνιδιού για μια καλή επισκόπηση. Χαρακτηριστικό στοιχείο αυτών των παιχνιδιών είναι η διαχείριση των πόρων. Πολλά παιχνίδια που παίρνεις το ρόλο Θεού (God-games) μπορούν να θεωρηθούν συνδυασμός παιχνιδιών διαχείρισης και στρατηγικής. Παραδείγματα αυτών είναι το Sim City (βλ. Εικόνα 10), το Theme Park, το Railroad Tycoon και μερικά παιχνίδια διαχείρισης καθημερινότητας ενός εικονικού χαρακτήρα όπως το Sims (βλ. Εικόνα 10). Εικόνα 10 : Παιχνίδια διαχείρισης. Αριστερά το Sim City, δεξιά το Sims Παιχνίδια περιπέτειας Τα παιχνίδια περιπέτειας (adventure) είναι ένα είδος βιντεοπαιχνιδιών. Ο παίκτης χειρίζεται τον πρωταγωνιστή της υπόθεσης του παιχνιδιού, ο οποίος έχει τη δυνατότητα αλληλεπίδρασης με τα αντικείμενα του περιβάλλοντός του καθώς επίσης και συνομιλίας με άλλους χαρακτήρες. Βασικό στοιχείο κάθε παιχνιδιού περιπέτειας είναι η ύπαρξη σειράς γρίφων που πρέπει να επιλύσει ο παίκτης για να εξελιχθεί η σεναριακή πλοκή. Τα παιχνίδια περιπέτειας καλύπτουν μια ευρεία θεματολογία, συμπεριλαμβανομένου της φαντασίας, της επιστημονικής φαντασίας, του μυστηρίου, του τρόμου και της κωμωδίας ή σάτιρας. Τα παιχνίδια περιπέτειας μπορούν να είναι 13 Πανεπιστήμιο Αιγαίου, Τμήμα Πολιτισμικής Τεχνολογίας και Επικοινωνίας

14 δισδιάστατα ή τρισδιάστατα. Χρησιμοποιούν χαρακτηριστικά το βασικό χειρισμό του ποντικιού point-and-click. Παραδείγματα αυτών είναι τα Monkey Island, Gabriel Knight και Grim Fandango. Κυκλοφορούν επίσης παιχνίδια που περιέχουν τόσο στοιχεία παιχνιδιού περιπέτειας όσο και στοιχεία παιχνιδιού δράσης, τα λεγόμενα actionadventures ή arcade adventures. Ένα δημοφιλές παράδειγμα για το είδος αυτό είναι η σειρά The Legend of Zelda της Nintendo. Εικόνα 11 : Το παιχνίδι περιπέτειας Monkey Island Παιχνίδια βολών πρώτου προσώπου Τα first-person shooters (FPS) είναι ένα είδος βιντεοπαιχνιδιών τα οποία βασίζονται σε οπτική πρώτου προσώπου (δηλαδή ο παίχτης βλέπει τον βιντεόκοσμο (game world) μέσα από τα εικονικά μάτια του ήρωα του παιχνιδιού). Για να συμβεί αυτό ειδικές μηχανές τρισδιάστατης απεικόνισης χρησιμοποιούνται ώστε να δίνεται η ψευδαίσθηση του πραγματικού χώρου (όπως και στις εφαρμογές εικονικής πραγματικότητας). Κατά δεύτερο λόγο μιλάμε για παιχνίδια όπου ο ήρωας κάνει χρήση εικονικών όπλων. Τα όπλα κυμαίνονται από σύγχρονα όπλα πολέμου μέχρι και απλά εργαλεία όπως σφυριά ή ακόμα και το γυμνό χέρι. Παραδείγματα αυτών είναι το Wolfenstein 3D (βλ. Εικόνα 12), το Doom, το Quake και Counter-strike. 14 Πανεπιστήμιο Αιγαίου, Τμήμα Πολιτισμικής Τεχνολογίας και Επικοινωνίας

15 Εικόνα 12 : Η εξέλιξη των παιχνιδιών βολών πρώτου προσώπου. Το πρωτοπόρο Wolfenstein 3D και το μεταγενέστερο Call of Duty Black Ops Παιχνίδια βολών τρίτου προσώπου Εδώ ο παίκτης ελέγχει άμεσα έναν χαρακτήρα παιχνιδιών μέσα σε ένα εχθρικό κόσμο. Αυτά τα παιχνίδια διακρίνονται από άλλα πρώτου προσώπου παιχνίδια επειδή η γραφική προοπτική δίνεται από μια σταθερή απόσταση πίσω από το είδωλο του παίκτη, και ελαφρώς από επάνω του. Τείνουν να είναι πιο ρεαλιστικά από δισδιάστατα shooters, όχι μόνο από άποψη γραφικών αλλά και από gameplay 3. Η τρισδιάστατη φύση αυτών των παιχνιδιών επιτρέπει επίσης στους εχθρούς να κρύβονται πίσω από τις γωνίες ή πίσω από τις πόρτες με έναν τρόπο που δεν είναι δυνατός σε ένα δισδιάστατο παιχνίδι. Ένα παράδειγμα και πρωτοπόρος αυτών είναι το Tomb Raider (βλ. Εικόνα 13). Εικόνα 13 : Το παιχνίδι βολών τρίτου προσώπου Tomb Raider Underworld Παιχνίδια εξομοιωτές αθλητισμού Ένα παιχνίδι αθλητισμού (βλ. Εικόνα 14) είναι βιντεοπαιχνίδι που μιμείται το παιχνίδι του παραδοσιακού αθλητισμού. Τα περισσότερα αθλήματα έχουν αναδημιουργηθεί σε ένα παιχνίδι, συμπεριλαμβανομένου του αθλητισμού με ομάδες, 3 Το gameplay είναι η αλληλεπίδραση του παίχτη με ένα videogame μέσω των κανόνων του 15 Πανεπιστήμιο Αιγαίου, Τμήμα Πολιτισμικής Τεχνολογίας και Επικοινωνίας

16 του στίβου και των extreme αθλημάτων. Αυτό το είδος παιχνιδιών είναι δημοφιλές σε όλη την ιστορία των τηλεοπτικών παιχνιδιών και προσφέρουν ανταγωνισμό, ακριβώς όπως στον πραγματικό αθλητισμό. Κάποιες σειρές αυτών των παιχνιδιών αποτυπώνουν τα ονόματα και τα χαρακτηριστικά των πραγματικών ομάδων και των παικτών, και ενημερώνονται ετησίως για περισσότερο ρεαλισμό. Εικόνα 14 : Τα παιχνίδια αθλητισμού PES 2011 και NBA 2K11 Παιχνίδια αγώνων Ένα παιχνίδι αγώνων είναι ένα είδος των βιντεοπαιχνιδιών, είτε με προοπτική πρώτου προσώπου είτε με τρίτου προσώπου, στην οποία ο παίκτης συμμετέχει σε έναν αγώνα ανταγωνισμού με αντίπαλο τον χρόνο ή αντιπάλους σε οποιοδήποτε τύπο εδάφους, αέρα ή θάλασσας. Μπορούν να βασιστούν σε πραγματικούς ή φανταστικούς αγώνες. Αυτά είναι υπό κάποια έννοια ένας ειδικός τύπος αθλητικού παιχνιδιού. Επειδή υπάρχουν τόσα πολλά αυτού του είδος τα διαχωρίζουν σε ειδική κατηγορία. Κάποια παραδείγματα αυτών είναι τα Forza Motorsport και Gran Turismo. Εκπαιδευτικά παιχνίδια Τα εκπαιδευτικά παιχνίδια είναι λογισμικό, του οποίο ο αρχικός σκοπός του είναι να διδάσκει ή επιδιώκει αυτοδιδασκαλία του χρήστη. Υπάρχουν πολλά διαφορετικά είδη και μορφές των εκπαιδευτικών παιχνιδιών, όπως παιχνίδια ορθογραφίας γλώσσας, ξένων γλωσσών, μαθηματικών, πληροφορικής για παιδιά και ενηλίκους. Μερικά άλλα παιχνίδια χωρίς κάποιο αποκλειστικό σκοπό της εκμάθησης, παρέχουν προσομοιώσεις των διαφορετικών ειδών ανθρώπινων δραστηριοτήτων, που επιτρέπουν στους παίκτες να ερευνήσουν ποικίλες κοινωνικές, ιστορικές και οικονομικές διαδικασίες. 16 Πανεπιστήμιο Αιγαίου, Τμήμα Πολιτισμικής Τεχνολογίας και Επικοινωνίας

17 Εικόνα 15 : Το εκπαιδευτικό παιχνίδι ClickN KIDS Massively Multiplayer Online Game (ΜΜΟG) Εκτός από τα ηλεκτρονικά παιχνίδια, που βασίζονται σε δεδομένα που υπάρχουν εγκατεστημένα σε έναν ηλεκτρονικό υπολογιστή ή μια κονσόλα παιχνιδιών, τον τελευταίο καιρό ένα νέο είδος σημειώνει μεγάλη πέραση στο χώρο αυτό - τα Μαζικά Online παιχνίδια (massive online games), εκ των οποίων τα πιο πετυχημένο είναι τα World of WarCraft (βλ. Εικόνα 16) και Lineage 2. Τα παιχνίδια αυτά παίζονται από εκατομμύρια παίκτες σε όλο τον κόσμο και πολλά από αυτά είναι μεταφρασμένα σε πολλές γλώσσες. Τα παιχνίδια αυτά έχουν μικρές απαιτήσεις από το χρήστη/παίκτη, καθώς έχουν ελάχιστα γραφικά και όλη η επεξεργασία γίνεται στο διακομιστή (server) και όχι στον ηλεκτρονικό υπολογιστή του χρήστη. Αυτός είναι και ο λόγος (χρήση ενός φυλλομετρητή και μιας σύνδεσης στο διαδίκτυο) που μπορεί κάποιος να παίξει ακόμη κι από ένα PDA ή ένα smartphone. Αν και φαίνεται να ανήκουν στην κατηγορία των "ηλεκτρονικών παιχνιδιών" στην ουσία είναι μια άλλη κατηγορία παιχνιδιών. 17 Πανεπιστήμιο Αιγαίου, Τμήμα Πολιτισμικής Τεχνολογίας και Επικοινωνίας

18 1.3 Mobile games Εικόνα 16 : Το πασίγνωστο MMORPG 4 παιχνίδι World of Warcraft Ένα παιχνίδι κινητού (mobile game) είναι ένα βιντεοπαιχνίδι που παίζεται σε ένα κινητό τηλέφωνο, ένα smartphone, ένα PDA, έναν υπολογιστή χειρός ή έναν φορητό media player. Αυτό δεν περιλαμβάνει τα παιχνίδια που παίζονται στα φορητά συστήματα βιντεοπαιχνιδιών όπως PlayStation Portable ή η Nintendo DS. Το πρώτο παιχνίδι που προ-εγκαταστάθηκε πάνω σε ένα κινητό τηλέφωνο ήταν το Snake (βλ. Εικόνα 17) σε διάφορα μοντέλα της Nokia το Το Snake και οι παραλλαγές του έχουν γίνει από τότε το πιο διάσημο βιντεοπαιχνίδι στον πλανήτη. [4] Εικόνα 17 : Το πρωτοπόρο παιχνίδι κινητών συσκευών Snake στο Nokia Τα παιχνίδια κινητών παίζονται χρησιμοποιώντας τις παρούσες τεχνολογίες της ίδιας της συσκευής. Για τα δικτυακά παιχνίδια, υπάρχουν διάφορες τεχνολογίες σε 4 Massively multiplayer online role-playing game (MMORPG) είναι ένα είδος παιχνιδιού στο οποίο ένας πολύ μεγάλος αριθμός παιχτών αλληλεπιδρούν μεταξύ τους σε έναν εικονικό κόσμο 18 Πανεπιστήμιο Αιγαίου, Τμήμα Πολιτισμικής Τεχνολογίας και Επικοινωνίας

19 κοινή χρήση. Διάφορα παραδείγματα είναι μηνύματα κειμένων (SMS), μηνύματα πολυμέσων (MMS) ή η τεχνολογία προσδιορισμού θέσης GPS. Εικόνα 18 : Το παιχνίδι Shadow Cities στην πλατφόρμα iphone Εντούτοις, υπάρχουν μη δικτυακές εφαρμογές, που χρησιμοποιούν απλά την πλατφόρμα συσκευών για να τρέξει το λογισμικό των παιχνιδιών. Τα παιχνίδια μπορούν να εγκατασταθούν πέρα από ασύρματο δίκτυο (WiFi ή GSM), με σύνδεση USB καλώδιο σε H/Y, ή μπορούν να ενσωματωθούν στις φορητές συσκευές από τον αρχικό κατασκευαστή (OEM). Τα παιχνίδια κινητών μεταφορτώνονται συνήθως δωρεάν ή επί πληρωμής μέσω δικτύου του διαχειριστή (Windows Mobile Marketplace, Apple Apstore, Android Market), αλλά σε μερικές περιπτώσεις φορτώνονται στα κινητά τηλέφωνα μέσω υπέρυθρης σύνδεσης (infrared), Bluetooth ή κάρτας μνήμης. 1.4 Στόχοι της εργασίας και Μεθοδολογία Στόχος της παρούσας εργασίας είναι η ανάλυση, ο σχεδιασμός και η υλοποίηση ενός παιχνιδιού για τις διάφορες πλατφόρμες της αγοράς. Ιδιαίτερη έμφαση έχει δοθεί στη μεταφορά της εφαρμογής σε πολλαπλές υπολογιστικές πλατφόρμες. Αυτός ο στόχος είναι κρίσιμος μιας και σήμερα υπάρχει σημαντική τάση των δημιουργών να λειτουργούν τα παιχνίδια τους σε όλες τις πλατφόρμες για να αυξηθούν οι πωλήσεις των εφαρμογών τους χωρίς το κοινό να αναγκάζεται να αγοράσει κάποια εξειδικευμένη συσκευή. 19 Πανεπιστήμιο Αιγαίου, Τμήμα Πολιτισμικής Τεχνολογίας και Επικοινωνίας

20 Υπάρχουν ορισμένα ζητήματα που συνδέονται με την ανάπτυξη cross-platform εφαρμογών. Μερικοί από αυτά είναι: Οι δοκιμές και το testing εφαρμογών cross-platform μπορούν να είναι αρκετά περίπλοκες, δεδομένου ότι οι διαφορετικές πλατφόρμες μπορούν να εκθέσουν διαφορετικές συμπεριφορές ή bugs 5. Οι προγραμματιστές είναι συχνά περιορισμένοι στη χρησιμοποίηση του χαμηλότερου σε απόδοση των χαρακτηριστικών ιδιοτήτων που είναι διαθέσιμα σε όλες τις πλατφόρμες. Αυτό μπορεί να εμποδίσει την απόδοση της εφαρμογής ή να απαγορεύσει στους προγραμματιστές τη χρησιμοποίηση των πιο προηγμένων χαρακτηριστικών γνωρισμάτων των πλατφορμών. Οι γλώσσες scripting και οι εικονικές μηχανές πρέπει να μεταφραστούν στον εγγενή εκτελέσιμο κώδικα κάθε φορά που εκτελείται η εφαρμογή, επιβάλλοντας μια χαμηλότερη απόδοση. Αυτό το χτύπημα απόδοσης μπορεί να ανακουφιστεί χρησιμοποιώντας προηγμένες τεχνικές, όπως την just-in-time compilation, αλλά ακόμη και χρησιμοποιώντας τέτοιες τεχνικές, κάποια προβλήματα απόδοσης μπορούν να είναι αναπόφευκτα. Οι διαφορετικές πλατφόρμες απαιτούν τη χρήση των εγγενών format πακέτων όπως RPM και MSI 6. Τα περιβάλλοντα εκτέλεσης cross-platform μπορούν να υποστούν τις παραβιάσεις ασφάλειας cross-platform, δημιουργώντας ένα εύφορο περιβάλλον για cross-platform malware 7. Οι κύριοι στόχοι αυτής της εργασίας είναι: να σχεδιαστεί και να αναπτυχθεί ένα παιχνίδι με αισθητική arcade 5 Software bug είναι ένα λάθος, σφάλμα, αποτυχία, ή ελάττωμα σε ένα πρόγραμμα λογισμικού που το οδηγεί σε ανεπιθύμητη συμπεριφορά 6 Συλλογές εργαλείων λογισμικού όπως εργαλεία εγκατάστασης-απεγκατάστασης και ενημέρωσης 7 Λογισμικό με σκοπό να έχει πρόσβαση κρυφά σε υπολογιστικό σύστημα χωρίς την συγκατάθεση του ιδιοκτήτη 20 Πανεπιστήμιο Αιγαίου, Τμήμα Πολιτισμικής Τεχνολογίας και Επικοινωνίας

21 να χρησιμοποιηθούν όλα τα είδη πολυμέσων για μια ολοκληρωμένη εμπειρία παιχνιδιού να σχεδιαστεί και να κατασκευαστεί με τέτοιο τρόπο ώστε να λειτουργήσει σε διάφορες πλατφόρμες ηλεκτρονικών συσκευών χωρίς κάποιες ιδιαίτερες αλλαγές. να δημιουργηθεί εφαρμογή χωρίς να επιβαρύνει τα διάφορα συστήματα που θα φιλοξενηθεί να παρέχει την έμφυτη υποστήριξη προσάρμοσης στις διαφορετικές πλατφόρμες. να υπάρχει δυνατότητα επεκτασιμότητας αυτού χωρίς να δημιουργούνται προβλήματα λειτουργίας. 1.5 Οργάνωση της εργασίας Το υπόλοιπο της μεταπτυχιακής διατριβής έχει οργανωθεί σε κεφάλαια, ως ακολούθως: Στο Κεφάλαιο 2 δίνονται πληροφορίες για τις μηχανές παιχνιδιού και γίνεται ειδική αναφορά στην μηχανή Unity 3D ως εργαλείο υλοποίησης της εφαρμογής. Στο Κεφάλαιο 3 παρουσιάζονται οι διάφορες πλατφόρμες υποστήριξης παιχνιδιών και γίνεται ειδική αναφορά στο τεχνολογικό υπόβαθρο της ειδικής κατηγορίας πλατφόρμας κινητών και τι πρέπει να γνωρίζουμε για την ανάπτυξη εφαρμογής σε αυτή. Το Κεφάλαιο 4 παρουσιάζει τη μεθοδολογία που ακολουθήθηκε, τις διάφορες τεχνικές και αντικείμενα που μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε και την τελική μεταφορά της εφαρμογής σε άλλα συστήματα. Το Κεφάλαιο 5 αποτελεί μια σύνοψη της διπλωματικής διατριβής. Παρατίθενται συμπεράσματα και προτάσεις για μελλοντικές επεκτάσεις του παιχνιδιού που υλοποιήθηκε. 21 Πανεπιστήμιο Αιγαίου, Τμήμα Πολιτισμικής Τεχνολογίας και Επικοινωνίας

22 Τέλος παρουσιάζεται η βιβλιογραφία καθώς και οι διαδικτυακές πηγές που χρησιμοποιήθηκαν για την ολοκλήρωση της εργασίας. Κεφάλαιο 2 : Μηχανές παιχνιδιών 2.1 Εισαγωγή Μια μηχανή παιχνιδιού είναι ένα σύστημα λογισμικού σχεδιασμένο για τη δημιουργία και την ανάπτυξη βιντεοπαιχνιδιών. Υπάρχουν πολλές μηχανές παιχνιδιών οι οποίες είναι σχεδιασμένες να δουλεύουν σε κονσόλες βιντεοπαιχνιδιών και λειτουργικά συστήματα υπολογιστών όπως τα Microsoft Windows, το Linux, και το Mac OS X. Η κεντρική λειτουργικότητα που παρέχεται τυπικά από μια μηχανή παιχνιδιού περιλαμβάνει μια μηχανή φωτοαπόδοσης (renderer) για 2D ή 3D γραφικά, μια μηχανή φυσικής ή εντοπισμού συγκρούσεων (collision detection, καθώς και collision response), 22 Πανεπιστήμιο Αιγαίου, Τμήμα Πολιτισμικής Τεχνολογίας και Επικοινωνίας

23 ήχο, scripting, animation. τεχνητή νοημοσύνη, δικτύωση, streaming, διαχείριση μνήμης, νήματα (threading), υποστήριξη εντοπισμού θέσης (localization), και ένα γράφο σκηνής (scene graph). Η διαδικασία της ανάπτυξης παιχνιδιού συχνά οικονομικοποιείται με το ότι σε μεγάλο μέρος η ίδια μηχανή παιχνιδιού επαναχρησιμοποιείται για να δημιουργηθούν διαφορετικά παιχνίδια. Οι μηχανές παιχνιδιών παρέχουν μια σουίτα οπτικών εργαλείων ανάπτυξης εκτός από επαναχρησιμοποιήσιμα στοιχεία λογισμικού. Αυτά τα εργαλεία γενικά παρέχονται σε ένα ολοκληρωμένο περιβάλλον ανάπτυξης ώστε να καθιστούν ικανή την απλή, γρήγορη ανάπτυξη παιχνιδιών με ένα οδηγούμενο από δεδομένα τρόπο. Αυτές οι μηχανές παιχνιδιών συχνά καλούνται "game middleware" επειδή, όπως με την εμπορική έννοια του όρου, παρέχουν μια ευέλικτη και επαναχρησιμοποιήσιμη πλατφόρμα λογισμικού η οποία παρέχει όλη την κεντρική λειτουργικότητα που απαιτείται για την ανάπτυξη μια εφαρμογής παιχνιδιού ενώ ταυτόχρονα μειώνει το κόστος, τις πολυπλοκότητες, και το χρόνο μέχρι την αγορά (time-to-market) όλοι κρίσιμοι παράγοντες στην υψηλά ανταγωνιστική βιομηχανία βιντεοπαιχνιδιών.[17] Όπως άλλες λύσεις μεσολογισμικού (middleware) 8, οι μηχανές παιχνιδιών συνήθως παρέχουν μια αφαίρεση της πλατφόρμας, επιτρέποντας στο ίδιο παιχνίδι να τρέχει σε διάφορες πλατφόρμες συμπεριλαμβανομένων των κονσόλων και των προσωπικών υπολογιστών με λίγες, αν όχι καθόλου, αλλαγές στον πηγαίο κώδικα του παιχνιδιού. Συχνά, το μεσολογισμικό παιχνιδιού σχεδιάζεται με μια βασισμένη σε στοιχεία (modular) αρχιτεκτονική η οποία επιτρέπει σε συγκεκριμένα συστήματα στη μηχανή να αντικατασταθούν ή να επεκταθούν με πιο εξειδικευμένα (και συχνά πιο ακριβά) στοιχεία middleware όπως το Havok για φυσική, το FMOD για ήχο, ή το Scaleform για διεπαφή χρήστη (UI) και βίντεο. Μερικές μηχανές παιχνιδιών όπως η RenderWare είναι και ακόμη σχεδιασμένες ως μια σειρά χαλαρά συνδεδεμένων στοιχείων middleware τα οποία μπορούν να συνδυαστούν κατά βούληση για τη δημιουργία μια προσαρμοσμένης μηχανής, αντί για την πιο κοινή προσέγγιση της επέκτασης ή της προσαρμογής μια ευέλικτης ενσωματωμένης λύσης. Με οποιοδήποτε τρόπο και αν η επεκτασιμότητα επιτυγχάνεται, παραμένει μια υψηλή προτεραιότητα στις μηχανές παιχνιδιών λόγω της ευρείας ποικιλίας χρήσεων για την οποίες αυτές 8 Το μεσολογισμικό είναι λογισμικό υπολογιστών που συνδέει τα τμήματα λογισμικού ή κάποιους ανθρώπους με τις εφαρμογές τους. 23 Πανεπιστήμιο Αιγαίου, Τμήμα Πολιτισμικής Τεχνολογίας και Επικοινωνίας

24 εφαρμόζονται. Παρά την συγκεκριμένη έννοια του ονόματος, οι μηχανές παιχνιδιών συχνά χρησιμοποιούνται για άλλα είδη διαδραστικών εφαρμογών με πραγματικού χρόνου γραφικές απαιτήσεις όπως επιδείξεις μάρκετινγκ, αρχιτεκτονικές οπτικοποιήσεις, εκπαιδευτικές εξομοιώσεις, και περιβάλλοντα μοντελοποίησης.[22] Εικόνα 19 : Η εξέλιξη της μηχανής παιχνιδιών Unreal Μερικές μηχανές παιχνιδιών παρέχουν μόνο ικανότητες φωτοαπόδοσης 3D πραγματικού χρόνου (real time 3D rendering) αντί της ευρείας γκάμας λειτουργικότητας που απαιτείται από τα παιχνίδια. Αυτές οι μηχανές βασίζονται στον δημιουργό του παιχνιδιού να εφαρμόσει το υπόλοιπο αυτής της λειτουργικότητας ή να το συνθέσει από άλλα στοιχεία middleware παιχνιδιού. Αυτού του τύπου οι μηχανές γενικά αναφέρονται ως «μηχανή γραφικών», «μηχανή rendering», ή «μηχανή 3D» αντί για τον πιο περιληπτικό όρο «μηχανή παιχνιδιού». Ωστόσο, αυτή η ορολογία χρησιμοποιείται ανακόλουθα καθώς πολλές πλήρεις σε χαρακτηριστικά μηχανές 3D παιχνιδιών αναφέρονται απλά ως «μηχανές 3D». Μερικά παραδείγματα μηχανών γραφικών είναι οι εξής: RealmForge, Truevision3D, OGRE, Crystal Space, Genesis3D, Irrlicht και JMonkey Engine. Οι μοντέρνες μηχανές παιχνιδιών ή γραφικών γενικά παρέχουν ένα scene graph, ο οποίος είναι μια αντικειμενοστραφής αναπαράσταση του 3D κόσμου του παιχνιδιού η οποία συχνά απλοποιεί τον σχεδιασμό του παιχνιδιού και μπορεί να χρησιμοποιηθεί για πιο αποδοτικό rendering τεράστιων εικονικών κόσμων.[7] 2.2 Αφαίρεση υλικού Πιο συχνά, οι 3D μηχανές ή τα συστήματα rendering στις μηχανές παιχνιδιών κατασκευάζονται πάνω σε ένα API (Application Programming Interface) γραφικών, όπως 24 Πανεπιστήμιο Αιγαίου, Τμήμα Πολιτισμικής Τεχνολογίας και Επικοινωνίας

25 τα Direct3D ή OpenGL, το οποίο παρέχει μια αφαιρετικότητα λογισμικού της κάρτας γραφικών GPU ή της κάρτας βίντεο. Βιβλιοθήκες χαμηλού επιπέδου όπως τα DirectX, SDL και OpenAL επίσης χρησιμοποιούνται συχνά σε παιχνίδια καθώς παρέχουν πρόσβαση ανεξάρτητη από το υλικό σε άλλο υλικό του υπολογιστή όπως συσκευές εισόδου (ποντίκι, πληκτρολόγιο και joystick), κάρτες δικτύου και κάρτες ήχου. Πριν από τα επιταχυνόμενα από το υλικό 3D γραφικά, είχαν χρησιμοποιηθεί renderers λογισμικού. To rendering λογισμικού ακόμα χρησιμοποιείται σε κάποια εργαλεία μοντελοποίησης ή για εικόνες ακίνητα rendered όταν η οπτική ακρίβεια αποτιμάται πάνω από την επίδοση πραγματικού χρόνου (καρέ ανά δευτερόλεπτο) ή όταν το υλικό του υπολογιστή δεν συναντά απαιτήσεις όπως υποστήριξη shader ή, στην περίπτωση των Windows Vista, υποστήριξη για το Direct3D 10.[6] Διάφορα APIs φυσικής όπως το PAL και οι επεκτάσεις φυσικής του COLLADA (μιας ανταλλακτικής μορφής για 3D στοιχεία) έγιναν διαθέσιμα για να παρέχουν μια αφαιρετικότητα λογισμικού της μονάδας επεξεργασίας φυσικής διαφορετικών παροχών middleware και πλατφορμών κονσόλων. 2.3 Ιστορία Πριν από τις μηχανές παιχνιδιών, τα παιχνίδια τυπικά γραφόντουσαν ως μοναδικές οντότητες: ένα παιχνίδι για το Atari 2600, για παράδειγμα, έπρεπε να σχεδιαστεί από το μηδέν για να κάνει τη βέλτιστη χρήση του υλικού εμφάνισης - αυτή η κεντρική ρουτίνα εμφάνισης σήμερα καλείται πυρήνας από του δημιουργούς retro παιχνιδιών. Άλλες πλατφόρμες είχαν περισσότερα περιθώρια, αλλά ακόμα και όταν η εμφάνιση δεν ήταν μέριμνα, οι περιορισμοί μνήμης συνήθως υπονόμευαν προσπάθειες για τη δημιουργία της -βαριάς σε δεδομένα- σχεδίασης που μια μηχανή απαιτούσε. Ακόμα και σε πιο φιλικές πλατφόρμες, πολύ λίγο μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν ανάμεσα σε παιχνίδια. Η γρήγορη ανάπτυξη του arcade υλικού (ο ακρογωνιαίος λίθος της αγοράς) σήμαινε ότι το μεγαλύτερο μέρος του κώδικα θα έπρεπε να πεταχτεί μετά έτσι και αλλιώς, καθώς οι μεταγενέστερες γενιές παιχνιδιών θα χρησιμοποιούσαν τελείως διαφορετικές σχεδιάσεις παιχνιδιών οι οποίες εκμεταλλευόντουσαν επιπλέον πόρους. Έτσι οι περισσότερες σχεδιάσεις παιχνιδιών τη δεκαετία του 1980 σχεδιαζόντουσαν διαμέσου ενός σκληρά κωδικοποιημένου συνόλου κανόνων με μια μικρή ποσότητα δεδομένων επιπέδου και γραφικών.[12] 25 Πανεπιστήμιο Αιγαίου, Τμήμα Πολιτισμικής Τεχνολογίας και Επικοινωνίας

26 Η πρώτη γενιά μηχανών γραφικών τρίτων μερών ή renderers (και προγόνων αυτών που γνωρίζουμε ως μηχανές) κυριαρχούταν από τρεις ανταγωνιστές: την BRender από την Argonaut Software, την Renderware από την Criterion Software Limited και την Reality Lab της RenderMorphics. Η Reality Lab ήταν η ταχύτερη από τις τρεις και ήταν η πρώτη που αναλήφθηκε σε μια επιθετική κίνηση της Microsoft. Η ομάδα της RenderMorphics, οι Servan Keondjian, Kate Seekings και Doug Rabson, ακολούθως προσχώρησαν στο εγχείρημα της Microsoft το οποίο μετέτρεψε την Reality Lab στο Direct3D, πριν οι Keondjian και Rabson φύγουν για να ξεκινήσουν μια άλλη εταιρεία middleware Qube Software. Η Renderware τελικά αγοράστηκε από την EA αλλά τέθηκε στην άκρη από τον γίγαντα των παιχνιδιών. Ο όρος «μηχανή παιχνιδιού» ήρθε στην επιφάνεια στα μέσα της δεκαετίας του 1990, ειδικά σε σχέση με 3D παιχνίδια όπως τα παιχνίδια βολών πρώτου προσώπου (FPS). Τόση ήταν η δημοτικότητα των παιχνιδιών Doom και Quake που, αντί να δουλέψουν από μηδενική βάση, άλλοι δημιουργοί πήραν άδεια για τα κεντρικά κομμάτια του λογισμικού και σχεδίασαν τα δικά τους γραφικά, χαρακτήρες, όπλα και επίπεδα - το «περιεχόμενο του παιχνιδιού» ή τα «στοιχεία του παιχνιδιού». Ο διαχωρισμός των ειδικών για το παιχνίδι κανόνων και δεδομένων από βασικές έννοιες όπως ο έλεγχος σύγκρουσης και οι οντότητες του παιχνιδιού σήμαινε ότι οι ομάδες μπορούσαν να μεγαλώσουν και να ειδικευτούν. Μεταγενέστερα παιχνίδια, όπως το Quake III Arena και το Unreal του 1998 της Epic Games σχεδιάζονταν με αυτή την προσέγγιση στο μυαλό, με τη μηχανή και το περιεχόμενο αναπτυγμένα ξεχωριστά. Τουλάχιστον, οι επαναχρησιμοποιήσιμες μηχανές κάνουν την ανάπτυξη συνεχειών παιχνιδιών γρηγορότερη και ευκολότερη, το οποίο είναι ένα πλεονέκτημα αξίας στην ανταγωνιστική βιομηχανία βιντεοπαιχνιδιών. Οι μοντέρνες μηχανές παιχνιδιών είναι μερικές από τις πιο πολύπλοκες εφαρμογές για σχεδιασμό και ανάπτυξη. Η συνεχής εξέλιξη των μηχανών παιχνιδιών έχει δημιουργήσει ένα ισχυρό διαχωρισμό ανάμεσα στο rendering, το scripting, την τέχνη, και το σχεδιασμό επιπέδων. Είναι τώρα κοινό, για παράδειγμα, για μια τυπική ομάδα ανάπτυξη παιχνιδιού να έχει πολλές φορές περισσότερους καλλιτέχνες απ' ότι προγραμματιστές.[13] Τα παιχνίδια βολών πρώτου προσώπου παραμένουν οι κυρίαρχοι χρήστες μηχανών παιχνιδιών τρίτων μερών, αλλά τώρα επίσης χρησιμοποιούνται σε άλλα είδη. 26 Πανεπιστήμιο Αιγαίου, Τμήμα Πολιτισμικής Τεχνολογίας και Επικοινωνίας

27 Για παράδειγμα το RPG The Elder Scrolls III: Morrowind και το MMORPG Dark Age of Camelot βασίζονται στην μηχανή Gamebryo, και το MMORPG Lineage II βασίζεται στην Unreal Engine. Οι μηχανές παιχνιδιών χρησιμοποιούνται επίσης για παιχνίδια αρχικά ανεπτυγμένα για οικιακές κονσόλες: για παράδειγμα η μηχανή RenderWare χρησιμοποιείται στα franchises Grand Theft Auto και Burnout. Ο προγραμματισμός με νήματα γίνεται όλο και πιο σημαντικός λόγω των μοντέρνων πολυπύρηνων συστημάτων (π.χ. ο Cell της Sony και των αυξημένων απαιτήσεων σε ρεαλισμό. Τυπικά νήματα περιλαμβάνουν το rendering, το streaming, τον ήχο, και τη φυσική του παιχνιδιού. Τα αγωνιστικά παιχνίδια έχουν βρεθεί στην πρώτη γραμμή του προγραμματισμού με νήματα με τη μηχανή φυσικής να τρέχει ένα ξεχωριστό νήμα πολύ πριν άλλα υποσυστήματα του πυρήνα μετακινήθηκαν, κατά ένα μέρος επειδή το rendering και σχετικές εργασίες απαιτούν μόνο ενημέρωση στα Hz. Για παράδειγμα, το Need For Speed στο Playstation τρέχει την φυσική του στα 100 Hz συγκρινόμενα με το Forza Motorsport 2 που τρέχει τη φυσική του στα 360 Hz. Αν και ο όρος πρωτοχρησιμοποιήθηκε στη δεκαετία του 1990, υπάρχουν κάποια προγενέστερα συστήματα στη δεκαετία του 1980 τα οποία επίσης θεωρούνται μηχανές παιχνιδιών. Όπως τα συστήματα AGI και SCI της Sierra, το σύστημα SCUMM της LucasArts και η Μηχανή Freescape της Incentive Software. 2.4 Η μηχανή παιχνιδιών Unity 3D Το Unity 3D είναι ένα εργαλείο δημιουργίας τρισδιάστατων παιχνιδιών ή άλλου διαλογικού περιεχομένου όπως αρχιτεκτονικές απεικονίσεις ή 3D animation πραγματικού χρόνου. Το Unity 3D είναι παρόμοια με άλλα προγράμματα σχεδιασμού πολυμεσικών εφαρμογών όπως το Director, τη μηχανή παιχνιδιών Blender ή το Virtools. Το editor του τρέχει στα λειτουργικά συστήματα Windows και MAC OS Χ και μπορεί να παράγει παιχνίδια για τις πλατφόρμες Windows και MAC με πλήθος διαφορετικών συνθέσεων και δυνατοτήτων, από επιτραπέζιο Η/Υ μέχρι και φορητό netbook. Επίσης μπορεί να παράγει παιχνίδια για κονσόλες Wii της εταιρίας Nintendo, υπολογιστές tablet ipad και έξυπνα κινητά iphone της Apple. Επιπλέον παράγει παιχνίδια web που χρησιμοποιούν ειδικό plugin web player της Unity για να λειτουργήσουν σε όλους τους φυλλομετρητές. Η υποστήριξη για κονσόλες Xbox 360 και 27 Πανεπιστήμιο Αιγαίου, Τμήμα Πολιτισμικής Τεχνολογίας και Επικοινωνίας

28 PlayStation 3 και για έξυπνα κινητά με λειτουργικό σύστημα Android έχει προστεθεί πρόσφατα. Το Unity 3D έχει ένα ισχυρό περιβάλλον ανάπτυξης (βλ. Εικόνα 20) που διευκολύνει την δημιουργία βιντεοπαιχνιδιών και εφαρμογών εικονικής πραγματικότητας σημαντικά. Απαιτεί βέβαια αλλαγή τρόπου σκέψης για την ανάπτυξη βιντεοπαιχνιδιών, μιας και η εστίαση είναι τώρα στα αντικείμενα του παιχνιδιού και όχι στο κώδικα. Ο ρόλος του scripting είναι να καθορίζει την συμπεριφορά των αντικειμένων του παιχνιδιού. Επιπλέον η κοινότητα δημιουργών βιντεοπαιχνιδιών με τη Unity είναι πολύ ενεργή και μπορεί να παράσχει βοήθεια σε αρχάριους χρήστες. Εικόνα 20 : Το περιβάλλον της μηχανής παιχνιδιών Unity 3D Όσον αφορά το περιεχόμενο του παιχνιδιού, το Unity 3D υποστηρίζει λίγο-πολύ τα γνωστά προγράμματα τρισδιάστατης μοντελοποίησης (Maya, 3D Studio Max, Blender, Lightwave, XSI, Cinema 4D). Για μερικούς τύπους αρχείων όπως της Maya (mb), απαιτεί η εφαρμογή να είναι εγκατεστημένη στον ίδιο υπολογιστή, όμως δεν απαιτεί το ίδιο για αρχεία fbx και 3D Studio. Επιπλέον υποστηρίζει ένα πλήθος format bitmap εικόνων και αρχείων ήχου. H είσοδος ενός αρχείου περιεχομένου στη Unity είναι θέμα απλού drag-and-drop από το Windows Explorer στο tab Project της εφαρμογής. Η μετατροπή και ενσωμάτωση γίνεται στη συνέχεια αυτόματα. Την ανίχνευση συγκρούσεων στο τρισδιάστατο περιβάλλον αναλαμβάνει η PhysX, μια ικανή physics engine της NVidia. Η Unity παρέχει επιπλέον τη δυνατότητα scripting υποστηρίζοντας Javascript, C# και Boo (μια γλώσσα τύπου python). Η C# δεν 28 Πανεπιστήμιο Αιγαίου, Τμήμα Πολιτισμικής Τεχνολογίας και Επικοινωνίας

29 βασίζεται στο.νετ της Microsoft αλλά στο Mono, μια open-source, συμβατή, έκδοση του που τρέχει και σε Linux περιβάλλοντα. Το Unity 3D υποστηρίζει ένα πλήθος έτοιμων materials (diffuse, specular, parallax κλπ) που καθορίζουν το πώς θα φαίνεται ένα τρισδιάστατο μοντέλο στην οθόνη αλλά επιτρέπει στο χρήστη να δημιουργήσει δικούς του shaders σε CG και GLSL για πλήρη έλεγχο του μετασχηματισμού και της απεικόνισης των μοντέλων. Τέλος, όπως και κάθε σύγχρονη μηχανή παιχνιδιού, το Unity 3D υποστηρίζει ένα πλήθος λειτουργιών όπως τροποποίηση του παιχνιδιού ενόσω αυτό εκτελείται (runtime editing), animation, skyboxes, GUI, terrain editor, particle systems, ragdolls, σκιές και ανακλάσεις όπως και μια βολική κάμερα πρώτου προσώπου (first person camera) την οποία μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε έτοιμη στα παιχνίδια μας. [1][6][8] 2.5 Η γλώσσα Javascript Η JavaScript είναι γλώσσα προγραμματισμού η οποία έχει σαν σκοπό την παραγωγή δυναμικού περιεχομένου και την εκτέλεση κώδικα στην πλευρά του πελάτη (client-side) σε ιστοσελίδες. Είναι μια νέα scripting γλώσσα, η οποία αναπτύχθηκε από τη Netscape. Με τη JavaScript μπορείς εύκολα να αναπτύξεις μια αλληλεπιδραστική (interactive) σελίδα. To πρότυπο της γλώσσας κατά τον οργανισμό τυποποίησης ECMA ονομάζεται ECMAscript. Όπως και η PHP, η Javascript έχει βασιστεί όσον αφορά τον τρόπο σύνταξης του κώδικά της στη γλώσσα προγραμματισμού C, με την οποία παρουσιάζει πολλές ομοιότητες. Όμως ενώ η PHP είναι μια server-side γλώσσα προγραμματισμού, η Javascript είναι client-side. Αυτό σημαίνει ότι η επεξεργασία του κώδικα Javascript και η παραγωγή του τελικού περιεχομένου HTML δεν πραγματοποιείται στον server, αλλά στο πρόγραμμα περιήγησης των επισκεπτών. Αυτή η διαφορά έχει και πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα για καθεμιά από τις δύο γλώσσες. Συγκεκριμένα, η Javascript δεν έχει καμία απαίτηση από πλευράς δυνατοτήτων του server για να εκτελεστεί (επεξεργαστική ισχύ, συμβατό λογισμικό διακομιστή), αλλά βασίζεται στις δυνατότητες του browser των επισκεπτών. Επίσης μπορεί να ενσωματωθεί σε στατικές σελίδες HTML. Παρόλα 29 Πανεπιστήμιο Αιγαίου, Τμήμα Πολιτισμικής Τεχνολογίας και Επικοινωνίας

30 αυτά, οι δυνατότητές της είναι σημαντικά μικρότερες από αυτές της PHP και δεν παρέχει συνδεσιμότητα με βάσεις δεδομένων. Αν και JavaScript της μηχανής παιχνιδιών Unity προσπαθεί να ακολουθήσει στενά τα πρότυπα ECMAScript, ποικίλλει από πολλές απόψεις από άλλες εφαρμογές JavaScript που είναι βασισμένες στα ίδια πρότυπα. Είναι ίσως παρόμοιο με JScript της Microsoft, ειδικά με το γεγονός ότι και οι δύο είναι γλώσσες δικτύου. Εντούτοις, η έκδοση της μηχανής Unity αναπτύχθηκε ανεξάρτητα και υπάρχουν μερικές διαφορές στον τρόπο σύνταξή της γλώσσας μεταξύ των δύο. Η JavaScript της μηχανής Unity μεταγλωττίζεται γρήγορα αλλά όχι τόσο δυναμικά όπως στην απλή JavaScript στους φυλλομετρητές. Δεν υπάρχει καμία διαφορά ταχύτητας μεταξύ JavaScript, C #, και Boo στη μηχανή Unity. Υπάρχουν άλλα πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα στη κάθε γλώσσα. [20][16] 2.6 Γραφικά υπολογιστών Τα γραφικά υπολογιστών (computer graphics) είναι ένας κλάδος της επιστήμης των υπολογιστών που ασχολείται με τη θεωρία και την τεχνολογία σύνθεσης εικόνων σε Η/Υ. Επειδή η οθόνη του υπολογιστή είναι δύο διαστάσεων, κάθε τι, που ο υπολογιστής εμφανίζει, πρέπει να είναι επίσης δύο διαστάσεων. Αυτό σημαίνει ότι παλαιότερα οι προγραμματιστές και οι χρήστες δεν προσπαθούσαν πολύ να δουλέψουν με τρισδιάστατα αντικείμενα στον υπολογιστή. Για να δουλέψουμε με 3D αντικείμενα πρέπει να τα μετατρέψουμε σε 2D εικόνες. Αυτό απαιτεί ειδική επεξεργασία και μεγάλη υπολογιστική δύναμη που πριν από λίγα χρόνια δεν ήταν διαθέσιμη. Δεν είναι τόσο απλή διαδικασία για παράδειγμα η τηλεοπτική κάμερα, να μετατρέψει τις 3D εικόνες σε 2D αυτόματα. Τα γραφικά υπολογιστών μπορούν να διακριθούν σε διάφορες κατηγορίες ανάλογα με κάποιο κριτήριο κατηγοριοποίησης. Ανάλογα με το πλήθος των διαστάσεων οι οποίες συμμετέχουν στην απεικόνιση: Δισδιάστατα (2d) γραφικά υπολογιστών Τρισδιάστατα (3d) γραφικά υπολογιστών Ανάλογα με τον χρόνο στον οποίο γίνεται η απόδοσή τους (rendering): 30 Πανεπιστήμιο Αιγαίου, Τμήμα Πολιτισμικής Τεχνολογίας και Επικοινωνίας

31 Στατικά γραφικά υπολογιστών Γραφικά υπολογιστών πραγματικού χρόνου[6] Δισδιάστατα (2d) γραφικά υπολογιστών Τα δισδιάστατα γραφικά υπολογιστών αποτελούν προσπάθειες απεικόνισης γραφικών δύο διαστάσεων στην οθόνη μιας ψηφιακής συσκευής. Συνήθως τέτοιου είδους γραφικά χρησιμοποιούνται για την δημιουργία γραφικών διεπαφών χρήστη (GUI-Graphical User Interface), αλλά και για εικονογραφήσεις βιβλίων, περιοδικών κλπ. εντύπων. Εικόνα 21 : Παιχνίδι sidescroller με δισδιάστατα γραφικά Στα γραφικά με υπολογιστή συμπεριλαμβάνεται και η επεξεργασία εικόνας (στατικής ή κινούμενης), η οποία γίνεται με τη βοήθεια ειδικού λογισμικού. Η επεξεργασία εικόνας είναι μια από τις δημοφιλέστερες χρήσεις του υπολογιστή σήμερα, καθώς επιτρέπει τη βελτίωση μιας φωτογραφίας με την εφαρμογή ειδικών φίλτρων, τα οποία μπορούν όχι μόνο να τη βελτιώσουν, αλλά και να την παραλλάξουν (φωτομοντάζ). Τα δύο διαστάσεων γραφικά μπορούν να καταταγούν στις εξής δύο μεγάλες κατηγορίες: Διανυσματικά γραφικά (Vector Graphics): Χρησιμοποιούνται για τη δημιουργία εικόνων όπως λογότυποι, σήματα κατατεθέντα κτλ. αλλά και ψευδο-τρισδιάστατων σχημάτων (προοπτική). Γραφικά ψηφίδων (bitmap graphics): Όλα τα γραφικά που δημιουργούνται από ψηφιοποίηση υπαρκτών αντικειμένων (φωτογραφίες, εικόνες από σαρωτές κτλ.) ανήκουν σε αυτή την κατηγορία. 31 Πανεπιστήμιο Αιγαίου, Τμήμα Πολιτισμικής Τεχνολογίας και Επικοινωνίας

32 Η βασική διαφορά των δύο κατηγοριών είναι το χαρακτηριστικό της ανάλυσης (resolution). Τα διανυσματικά γραφικά "περιγράφουν" μια εικόνα με τη βοήθεια της αναλυτικής γεωμετρίας και, κατά συνέπεια, με τη βοήθεια εξισώσεων, ενώ τα γραφικά ψηφίδων λειτουργούν όπως ακριβώς ένα ψηφιδωτό: Όσο μικρότερες και περισσότερες ψηφίδες χρησιμοποιούνται, τόσο πιο ευκρινές και ακριβές είναι το τελικό αποτέλεσμα. Η ανάλυση μετράτε σε κουκκίδες (ψηφίδες) ανά ίντσα (dots per inch, dpi). Για μια οθόνη, η ανάλυση των 72 ή 96 dpi είναι επαρκέστατη, αν όμως η εικόνα προορίζεται για επαγγελματική εκτύπωση, το ελάχιστο απαιτούμενο είναι οι 300 dpi. Τα διανυσματικά γραφικά είναι ανεξάρτητα ανάλυσης (resolution free), γιατί απλά δε χρησιμοποιούν ψηφίδες για το σχηματισμό της εικόνας. Εικόνα 22 : Παιχνίδι sidescroller με ψευδό τρισδιάστατα γραφικά Ένα ακόμη χαρακτηριστικό των γραφικών είναι το βάθος χρώματος, δηλαδή το πλήθος των δυαδικών ψηφίων (bits) που χρησιμοποιούνται για την περιγραφή του χρώματος κάθε ψηφίδας (ή κάθε περιοχής στα διανυσματικά γραφικά). Για τις εφαρμογές του Διαδικτύου χρησιμοποιούνται αποκλειστικά τα γραφικά ψηφίδων, γιατί δεν είναι δυνατή η μετάδοση μέσω Διαδικτύου διανυσματικών γραφικών Τρισδιάστατα (3d) Γραφικά Υπολογιστών Τα τρισδιάστατα γραφικά υπολογιστών αποτελούν προσπάθειες απεικόνισης γραφικών τριών διαστάσεων στην - απεικόνισης δύο διαστάσεων - οθόνη μιας ψηφιακής συσκευής (π.χ. ενός υπολογιστή). Το γεγονός ότι η απεικόνιση χρησιμοποιεί τρεις διαστάσεις τα καθιστά ιδιαίτερα ρεαλιστικά. Τέτοιου είδους γραφικά χρησιμοποιούνται συνήθως από προγράμματα όπως παιχνίδια υπολογιστών, εικονικούς κόσμους. Τα τρισδιάστατα γραφικά βρίσκουν επίσης εφαρμογή στον 32 Πανεπιστήμιο Αιγαίου, Τμήμα Πολιτισμικής Τεχνολογίας και Επικοινωνίας