Diplomarbeit Jan Rößler - Professur Mediengestaltung
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Diplomarbeit Jan Rößler - Professur Mediengestaltung
Diplom Diplomarbeit Konzeption zur Integration von Umgebungsinformationen in Game Design Jan Rößler Matrikelnummer: 329 77 47 25.11.2015 Verantwortlicher Hochschullehrer: Prof. Dr.-Ing. habil. Rainer Groh Betreuer: Dr.-Ing. Jan Wojdziak Dipl.-Medieninf. Mathias Müller Technische Universität Dresden Fakultät Informatik Institut Software- und Multimediatechnik Professur für Mediengestaltung Eigenständigkeitserklärung Hiermit erkläre ich, Jan Rößler, dass die vorliegende Arbeit „Konzeption zur Integration von Umgebungsinformationen in Game Design“ selbstständig und nur auf Grundlage der angegebenen Literatur und Hilfsmittel angefertigt wurde. Jan Rößler Dresden, den 25. November 2015 i ii Danksagung Ich danke vor allem meinen Betreuern Jan Wojdziak und Mathias Müller, die mir die Bearbeitung des Themas ermöglichten, mir stets mit sehr nützlichen Anregungen, Hilfestellungen und Ratschlägen zur Seite stand und mit ihren Hinweisen meine Produktivität und Motivation förderten. Ebenso danke ich, nicht nur wegen der endlosen Korrekturlesungen, meiner Familie, Dominik und Mara. Danke iii iv Abstrakt Umgebungsinformationen werden durch zahlreiche Endgeräte gesammelt und für unterschiedlichste Anwendungen benutzt, sei es beispielsweise das GPS-Signal oder Wetterdaten. Für Game Designer wird es in Zukunft möglich sein, Sensoren zum Messen von Umgebungsdaten oder Funkverbindungen zur Datenakquise zu benutzen, um neue Spielprinzipien zu entwickeln. Innerhalb der Arbeit werden bereits verfügbare Umgebungsinformationen zusammengetragen und klassifiziert. Es wird untersucht, in welcher Phase des Game Design Prozesses die Integration der Umgebungsinformationen stattfinden sollte. Die daraufhin betrachteten Kreativmethoden werden in Bezug zu den Klassen der Umgebungsinformationen gesetzt. Um den aufgezeigten Integrationsprozess zu belegen, werden Spielkonzepte beschrieben und ein Prototyp entwickelt. Abstract Environmental information is collected by a various number of devices and used for a variety of activities, for instance GPS-signals or weather data. In future, it will be possible, to apply environmental information or radio connections for data acquisition to produce new game ideas. In this thesis, environmental information is collected and categorized. It will be analyzed, in which phase of the game design process the integration of environmental information should be conducted. The hereupon considered creativethinking techniques will be related to the classes of environmental information. To verify the demonstrated integration process, game concepts will be described and a prototype will be developed. v Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung .................................................................................................................................... 1 1.1 Motivation............................................................................................................................ 1 1.2 Zielsetzung .......................................................................................................................... 1 1.3 Ergebnisse ........................................................................................................................... 2 1.4 Gliederung ........................................................................................................................... 2 2 2.1 Grundlagen .................................................................................................................................. 3 Umgebungsinformationen ................................................................................................... 3 2.1.1 Thematische Gruppierung von Informationen .......................................................... 4 2.1.2 Natürliche Gegebenheiten ........................................................................................ 4 2.1.3 Physikalische Größen ............................................................................................... 5 2.1.4 Sozial beeinflusste Größen ..................................................................................... 10 2.2 Kreativmethoden ............................................................................................................... 13 2.2.1 Prozess Ideenfindung ............................................................................................. 13 2.2.2 Denktypenprofile nach Grundlach .......................................................................... 14 2.2.3 Einteilung der Kreativmethoden ............................................................................. 15 2.2.4 Teilungstechniken .................................................................................................. 15 2.2.5 Analogie- und Verknüpfungstechniken ................................................................... 17 2.2.6 Veränderungstechniken .......................................................................................... 20 2.2.7 Kritiktechniken ........................................................................................................ 22 2.3 3 3.1 Game Design Phasen ........................................................................................................ 24 Verwandte Forschungsarbeiten ................................................................................................. 29 Umgebungsinformationen in softwaretechnischen Umsetzungen .................................... 29 3.1.1 Augmented Reality und Virtual Reality ................................................................... 29 3.1.2 Positions- und Bewegungsverfolgung .................................................................... 31 3.2 Kreativmethoden definieren, aufzeigen, auflisten .............................................................. 34 3.3 Spielprinzipien mit Umgebungsinformationen ................................................................... 36 3.3.1 Soziale- und gruppendynamische Spiele ................................................................ 36 3.3.2 Durch Klima beeinflusste Spiele ............................................................................. 39 4 Synthese ................................................................................................................................... 41 4.1 Klassifikation von Umgebungsinformationen ..................................................................... 41 4.2 Kreativmethoden, kreative Gruppe und eine geeignete Einteilung der Methoden ............ 45 4.2.1 Zielgruppe............................................................................................................... 46 4.2.2 Kreativprozesse ...................................................................................................... 46 4.2.3 Einteilung der Kreativmethoden nach Anwendungsbereichen ............................... 53 4.3 Game Design Phasen und die Verknüpfung mit Kreativmethoden .................................... 53 4.4 Ideengenerierung unter Berücksichtigung der Umgebungsinformationen, Kreativmethoden und Game Design Phasen ................................................................................................. 57 vi 4.4.1 Mehrspieler Kooperationsspiel – Menschbezogene Informationen........................ 58 4.4.2 Segelflugspiel – Ortsbezogene Informationen........................................................ 61 4.4.3 Farbspiel – Objektbezogene Informationen ............................................................ 63 4.4.4 Bewertung und Auswahl der Ideen ........................................................................ 69 5 Konzeptdarstellung .................................................................................................................... 72 5.1 Überblick zum Ideenentwurf ............................................................................................. 72 5.2 Spielprinzip ........................................................................................................................ 73 5.3 Spielmechanik und künstliche Intelligenz .......................................................................... 75 5.4 Spielelemente .................................................................................................................... 76 5.5 Spielablauf ......................................................................................................................... 77 5.6 Darstellung der (Umgebungs-)Informationen für den Spieler ............................................ 77 5.7 Konzeptvarianten ............................................................................................................... 82 6 Prototypische Umsetzung.......................................................................................................... 84 6.1 Auswahl der Programmierumgebung ................................................................................ 84 6.2 Algorithmen zur Auswertung der Umgebungsinformationen ............................................ 86 7 Zusammenfassung .................................................................................................................... 89 7.1 Fazit ................................................................................................................................... 89 7.2 Ausblick ............................................................................................................................. 90 8 Anhang ...................................................................................................................................... 92 A Literaturverzeichnis ........................................................................................................... 92 B Glossar............................................................................................................................... 98 C Liste, Klassifikation .......................................................................................................... 102 D Verfügbarkeiten ............................................................................................................... 106 E Abbildungsverzeichnis ..................................................................................................... 107 F Listenverzeichnis ............................................................................................................. 109 G Tabellenverzeichnis ......................................................................................................... 110 H Merkmalsmatrix Klassifikation Sensoren und Informationssysteme ............................... 111 vii viii 1.2 Zielsetzung 1 1.1 Einleitung Motivation ···························································································································· Die heutige Informationsgesellschaft bietet reichliche Möglichkeiten, sich über Ereignisse zu informieren. Informationen sind allgegenwärtig. Sowohl unmittelbar ersichtliche Informationsdarstellung, wie Straßenbeschilderung, Kartenmaterial oder Werbematerial, als auch implizit wahrgenommene Informationen, wie etwa Temperatur, Helligkeit oder Geräuschkulisse, werden vom Menschen registriert und verarbeitet. Ein Großteil der digitalen Informationen kann durch Smartphones abgerufen werden. Zusätzlich bieten Endgeräte Sensoren an, durch die einige Informationen der Umgebung erfasst werden können. Diese Umgebungsinformationen werden bereits durch zahlreiche Applikationen genutzt, wie etwa Navigations- oder Wetterdaten. Die Verwendung der Umgebungsinformationen als ausschlaggebendes Spielelement ist bisher in wenigen Spielen integriert worden. Die Spiele finden hauptsächlich bildschirmbezogen statt. Die Spielwelt wird einzig auf diesem dargestellt und Interaktionen und Einflüsse existieren nur im Spiel und werden von diesem verarbeitet. Die stetige Erweiterung der Endgeräte mit Sensoren, 1.2 Virtual Reality oder Augmented Reality könnte dazu führen Umgebungsinformationen erfolgreich einzusetzen. Die Integration von Umgebungsinformationen in Spiele kann für die Spieleindustrie einen lukrativ sein. Des Weiteren kann die Integration von Umgebungsinformationen potentiell zusätzliche Interaktionsmöglichkeiten schaffen. Spiele mit dynamischer Einzelbeschäftigung können im Raum stattfinden und Spieler eventuell mit Nicht-Spielern und Objekten interagieren. Führt das Spiel mehrere Spieler zusammen, könnte dies deren Gemeinschaftsgefühl stärken. Tätigkeiten wie Suchen oder Entdecken können durch neue spielerische Ansatzpunkte angereichert werden. Spieler suchen ständig nach neuen Herausforderungen. Die Anreicherung der Computerspiele mit Umgebungsinformationen eröffnet neue Möglichkeiten Herausforderungen umzusetzen. Die motorische und soziale Herausforderung sind in der Spieleindustrie unterrepräsentierte Typen [Crawford 03]. Umgebungsinformationen könnten diese Typen mit neuen Spielprinzipien bereichern. Zielsetzung ··························································································································· Der Schwerpunkt der Arbeit liegt auf der Analyse der Umgebungsinformationen und dessen Integration in das Game Design. Für eine systematische Integration der Umgebungsdaten in Game Design ist eine Klassifikation erforderlich. Der Entwickler soll erkennen, welche Umgebungsinformationen ausgewertet werden können, auf welchem Endgerät die Informationen verfügbar sind und wie verschiedene Klassen der Informationen zusammen in Verbindung stehen. Weiterhin ist eine Untersuchung notwendig, in welcher Phase des Software-Entwicklungsprozesses die Integration der Umgebungsinformationen stattfinden sollte. 1 1 Einleitung Es soll motiviert werden, völlig neue Spielprinzipien zu entwickeln, die durch eine Integration von Umgebungsinformationen entstehen können. Im Anschluss an die Untersuchung wird ein einfaches Spiel entwickelt. Es soll aufzeigen, dass die 1.3 Ergebnisse ··························································································································· Im Verlauf der Arbeit wurde erfolgreich untersucht, welche Umgebungsinformationen vorhanden sind und eine Klassifikation erstellt, die einen Überblick über vorhandene Informationen geben kann. Während der Konzeption des Prototyps wurde auf die Klassifikation zurückgegriffen. Die Klassifikation ist auf Verwendung von Sensoren und Informationssysteme zurückzuführen. Es galt, die Software-Entwicklungsphase, während der die Integration stattfinden sollte, zu 1.4 identifizieren. Es sollte ein Softwareprozessmodell identifiziert werden, das eine leichte Integration der Umgebungsinformationen gewährleistet. Jedoch findet bereits während der Ideenphase eine Verknüpfung statt. Daraufhin wurden Kreativmethoden untersucht sowie deren Anwendungsmöglichkeiten in Bezug zu der Klassifikation gesetzt. Ein entworfenes Spielkonzept und ein daraus entwickelter Prototyp zeigen auf, dass eine Integration möglich ist. Gliederung ···························································································································· Die Untersuchung und Definition von Umgebungsinformationen, Kreativmethoden und Game Design Phasen sollen den Ausgangspunkt der Arbeit darstellen. Die Betrachtung beispielhafter Forschungsarbeiten vermittelt einen Einblick in den Entwicklungsstand des Themas. Die Beispiele wurden so gewählt, dass technische Umsetzungen, anwendbare Kreativmethoden und umgesetzte Spielprinzipien erwähnt werden. Im Anschluss wird eine Klassifikation der Umgebungsinformationen aufgestellt, die während der Ideenfindung benutzt wird. Die Konzeption findet mithilfe der im Vorhinein gruppierten Kreativme- 2 Integration neue Interaktionsmuster hervorbringt, auch wenn ein Spielprinzip bereits bekannt oder sehr einfach ist. thoden statt. Die Entwicklung dreier Spielkonzepte wird kurz beschrieben. Eines der Konzepte wird als prototypische Umsetzung ausgeführt, die belegen soll, dass die Integration von Umgebungsinformationen in Game Design neue Spielkonzepte oder Interaktionsmuster ermöglichen kann. Die Arbeit schließt mit einem zusammenfassenden Fazit und Ausblick ab. Es wird kritisch betrachtet, ob die vorgeschlagenen Ideen einen Anreiz geben, diesen Forschungsbereich weiter zu verfolgen. 2.1 Umgebungsinformationen 2 Grundlagen In diesem Kapitel werden ausgewählte Umgebungsinformationen, Kreativmethoden und Game Design Phasen beschrieben, um eine Grundlage für eine mögliche Integration von Um- 2.1 gebungsinformationen in Game Design herzustellen. Ziel ist es, den Zeitpunkt beziehungsweise die Game Design Phase und geeignete Methoden für die Integration zu identifizieren. Umgebungsinformationen ····································································································· Die technische Analyse von Sensoren und Informationssystemen bildet den Ausgangspunkt zur Bestimmung und Eingrenzung der Umgebungsinformationen. Zuvor soll betrachtet werden, welche Anforderungen an Umgebungsinformationen, Sensoren und offene Datensätze gelten sollten, damit eine geeignete Verwendung und Integration in Game Design stattfinden kann. Für Open Data entwickelte Prinzipien gelten zurzeit als Grundlage für die Informationsakquise aus Informationssystemen [OpenGovData 07]. Sobald zusätzlich Sensoren zur Akquise von Umgebungsinformation herangezogen werden, müssen bestehende Prinzipien angepasst und erweitert werden. Es bestehen unter anderem folgende Prinzipien zur Verwendung offener Daten: Verfügbarkeit, die Verknüpfung von Sensoren untereinander oder mit Schnittstellen der Informationssysteme, die Geschwindigkeit der Informationsakquise sowie die Möglichkeit zur Fusion der Sensordaten. Die Verfügbarkeit der Umgebungsinformationen wird festgelegt durch im Endgerät vorhandene Sensoren oder den Zugriff auf Informationssysteme. Geräte des Alltags, die bereits mit Sensoren ausgestattet sind, bieten eine gute Grundlage zur Integration von Informationen in die Entwicklung von Computerspielen. Alltagsgeräte werden zunehmend mit Sensoren ausgestattet, um eine Zunahme des Komforts und leichtere Bedienbar- keit für den Menschen zu erreichen. Beispiele dafür wären Smartphones oder der Bettbezug LUNA [Luna 15]. Sind Sensoren und Schnittstellen der Informationssysteme verfügbar, wird deren Verknüpfung erleichtert. Sensoren erweitern die Hardwarekomponenten eines Endgerätes oder stellen ein zusätzliches Gerät dar, das mit dem Endgerät verbunden werden kann, beispielsweise durch das Mitführen von Sensorkomponenten oder einer Sensorbox. Eine weitere Möglichkeit ist die Ausstattung der Umgebung mit Sensorkomponenten, deren eigenständiges Softwaresystem Daten der gesammelten Informationen an das Endgerät übermittelt. Die Geschwindigkeit der Informationsakquise hängt von den Informationen selbst ab. Während Sensordaten üblicherweise kontinuierlich an das Softwaresystem übertragen werden, übermitteln Informationssysteme die Informationen nur auf Anfrage [Hoppe et al. 98]. Die Geschwindigkeit des Informationserhalts ist einerseits vom Übertragungsweg abhängig, zum Beispiel schwankt die Dauer der Akquise bei internetbasierten Anfragen, andererseits von der Verarbeitungsgeschwindigkeit des Endgerätes. Die Fusion von Sensordaten dient zur wechselseitigen Kalibrierung der Sensoren. Dazu werden mehrere gleiche Sensoren angeordnet die gegenseitig die Genauigkeit der Information erhöhen können oder mehrere verschiedene Sensoren, die die gleiche oder ähnliche Information messen und zur Kalibrierung oder Anreicherung der Informationen benutzt werden [Sachs GTT 10] [Hall 01]. 3 2 Grundlagen 2.1.1 Thematische Gruppierung von Informationen Im Folgenden werden Themengruppen zunächst in alphabetischer Reihenfolge ohne Wertung aufgeführt. Während eines Kurzinterviews mit einem Vertreter der DEKRA bezüglich der Verwendung von Sensoren im Automobil lag der Schluss nah, die Funktionsweise eines Sensors nicht in der Klassifizierung zu berücksichtigen [DEKRA 15]. Des Weiteren wird auf eine Einteilung nach Bauform oder physikalischen Grundlagen, wie von AHLERS und NIEBUHR vorgenommen, verzichtet, da der Fokus der vorliegenden Arbeit auf der Verwendung der Sensoren und Informationssysteme liegt. Der Anwender besitzt in der Regel keine beziehungsweise wenig Kenntnis über die physikalischen Zusammenhänge und Funktionsweisen des Sensors oder des Informationssystems. Aus Sicht des Anwenders wird daher eine thematische Gruppierung und Klassifizierung nach Verwendung nötig. In den folgenden Abschnitten werden die Themengruppen beschrieben. In der Auflistung wurde eine Vorauswahl potentieller Informationen getroffen. Sie erhebt keinen Anspruch auf Vollständigkeit Themengruppen: Natürliche Gegebenheiten S. 4 Physikalische Größen S. 5 Bewegung S. 5 Druck und Kraft S. 6 Feldeffekte (Elektrizität, Magnetismus) S. 6 Licht S. 7 Positionen und Wege S. 7 Elektrische Signale (Software / Hardware) S. 8 Stoffe (Gase, Flüssigkeiten) S. 9 Schwingungen (Vibration) S. 9 Zeit S. 9 Sozial beeinflusste Größen S. 10 Geodemografische Daten S. 10 Künstliche, durch Menschenhand erschaffene Objekte S. 11 Menschen betreffende, soziale und kulturelle Informationen S. 12 2.1.2 Natürliche Gegebenheiten Zu den natürlichen Gegebenheiten zählen in erster Linie geografisch-topografische Entwicklungen der Erde sowie Klimadaten und Wetterphänomene. Topografische Eigenschaften unterliegen nur einer langsamen, allmählichen Veränderung. Vermutlich ist dies der Grund dafür, warum die ersten Geoinformationssysteme ausschließlich Informationen über die physikalisch-geografischen Gegebenheiten der Umwelt enthielten. [Martin 96] [Hoppe et al. 98] Diese Sachdaten können in Simulationsmodellen Anwendung finden. Die Daten der Informationssysteme können Zusammenhänge und Abhängigkeiten herstellen um Schlüsse für Entscheidungen ziehen, beispielsweise geeignete Orte für Atommüllendlagerstätten zu suchen [LINK Hosenfeld in [Hoppe et al. 98]]. Die Erfassung von Klimadaten ist bereits im 18. Jahrhundert thematisiert worden. Die seitdem erfassten Wetterdaten sind teilweise digitalisiert 4 worden und dienen als Informationsquelle zur Berechnung von Klimainformationen aus Vergangenheit und Gegenwart und zu prognostischen Vorhersagen. [Wege 00] [Winkler 06] Typische Daten zur Erfassung des Klimas sind die Temperatur, die Luftfeuchtigkeit, die Niederschlagsmenge und der Luftdruck. Moderne Wetterstationen für Konsumenten messen zudem die Windrichtung, Windgeschwindigkeit, die Sonneneinstrahlung, die Wolkendichte und die Intensität der UV-Strahlung [Velleman 10]. Die Verarbeitung von Klimadaten als Informationssystem ist anhand der Wetterapplikation in mobilen Endgeräten ersichtlich. Selbst wenn die Endgeräte einen Temperatursensor besitzen, sind Informationssysteme zuverlässiger, da je nach Aufbewahrungsort des mobilen Gerätes keine Temperaturschwankungen auftreten. [Schiessle 92] 2.1 Umgebungsinformationen Potentielle Informationen: Natürliche Gebietsgrenzen Terrain und Höhenkarten Bodenschätze Wasserressourcen Vegetation Nutzflächen Küstenstreifen Naturschutz- und Erholungsgebiete Luft- und Bodenbeschaffenheit Erosion Klimadaten Temperatur Luftfeuchtigkeit Niederschlagsmenge Luftdruck Windrichtung Windgeschwindigkeit Sonneneinstrahlung Wolkendichte UV-Strahlung 2.1.3 Physikalische Größen Die Quelle für Informationen über physikalische Größen sind Sensoren. Die Sensoren messen den dynamischen Zustand einer physikalischen Größe und geben diesen an eine Verarbeitungseinheit weiter. Bewegung Das Thema Bewegung zielt in erster Linie auf den Aspekt der Fortbewegung ab. Tatsächlich sind Fortbewegungsmittel heutzutage mit einer hohen Anzahl an Sensoren ausgestattet, um die Sicherheit der Passagiere oder des Transportgutes zu maximieren. Eine wichtige Kenngröße ist die Drehzahl eines Objektes, die nicht nur in motorisierten Fahrzeugen eine wichtige Rolle spielt. [Ahlers et al. 89] [Schiessle 92]. Eine weitere Komponente der Bewegung ist die Geschwindigkeit eines Objektes. Sie wird selten direkt gemessen, da berechnende Verfahren eine ausreichende Genauigkeit und Zuverlässigkeit besitzen. Die berechnenden Verfahren benutzen Informationen über die zurückgelegte Strecke während einer festgelegten Zeitdauer und berechnen die Geschwindigkeit nach physikalischen Formeln. [Eckelmann 97] Als direktes Messverfahren gilt die Bestimmung mit Hilfe des Radarechos. [Schiessle 92] In Luft- und Raumfahrt kann die Geschwindigkeit mittels Staudruckverfahren gemessen [Eckelmann 97]. Zugehörig zum Thema Bewegung ist auch die Information zur Lage eines Objektes in Beziehung zu mindestens einem weiteren Objekt. Lagesensoren basieren zumeist auf mechanisch drehenden, gyroskopischen Kreiseln. Der Winkel zwischen zwei Objekten ist eine weitere Information zur Lagebestimmung. [Schiessle 92] Auskunft über die Bewegung von strömenden Stoffen kann mittels Durchflusssensoren ermittelt werden, die beispielsweise mittels Hitzedrähten, Druckmessung, Magnetfeldmessung oder Ultraschall funktionieren [Ahlers et al. 89] [Schiessle 92]. Anders verhält sich ein klassischer Bewegungsmelder. Die Qualität der Informationsakquise ist bei diesem Sensor relativ gering, da die Erkennung einer Bewegung im Fokus des Sensors steht und nicht die Erfassung der Bewegungsvorganges. Der Bewegungsmelder liefert demnach nur einen booleschen Wert, nämlich ob eine Bewegung erkannt wurde. Der Bewegungsmelder arbeitet dabei mit Ultraschall oder mit Infrarotstrahlung beziehungsweise Thermostrahlung 5 2 Grundlagen Potentielle Informationen: Bewegung Drehzahl Durchfluss Geschwindigkeit Lage Winkel Druck und Kraft Die Sensoren zur Messung von Druck und Kraft existieren in einer breiten Vielfalt. Die Anforderungen an die Sensoren sind durch die Messumgebung bedingt. Beispielsweise können Sensoren hohe Temperaturunterschiede von mehreren hundert Grad Celsius oder chemisch aggressive Stoffe aushalten. Die Vielfalt der Sensoren soll an dieser Stelle nicht im Einzelnen besprochen werden, sondern beispielhaft erfolgen. Dehnmessstreifen bieten eine breite Anwendungsvielfalt. Die Messstreifen können auf ein Bauteil aufgebracht werden, welches eine unregelmäßige Topografie aufweist. Jeder Dehnmessstreifen benötigt allerdings eine eigenständige Kalibrierung. Drehmomente werden mittels Torsionsspannungssensoren registriert und auf freischwingende Bauteile einwirkende Kräfte können in Beschleunigungskräfte umgerechnet werden. Diese Kräfte können vor allem zum Erkennen von Bewegungen bestimmter Bauteile oder von Geräten im Raum benutzt werden. Die zugrunde liegenden physikalischen Gesetze können numerisch ausgedrückt und interpretiert werden. Bewegungs- und Verhaltensmodelle ermöglichen Applikationen wie Schrittzähler oder das Erkennen von Personen im Raum. Potentielle Informationen: Beschleunigung Drehmoment Oberflächenspannung Druck Gewicht Kraft Dehnung Feldeffekte (Elektrizität, Magnetismus) Die Messung eines elektrischen Feldes kann dazu genutzt werden, berührungslos einen Stromfluss zu erkennen. Der Stromsensor wird beispielsweise an einer Hauswand an der vermuteten Stelle der Stromleitung angebracht. Wenn ein elektrisches Feld erkannt wird, fließt ein Strom. [Schiessle 92]. Die eigenständige Messung eines Magnetfeldes ergibt die Feldstärke. [Ahlers et al. 89] Sensoren zur Ermittlung des elektrischen Feldes können für Anwendungen innerhalb von Räumen 6 genutzt werden. In Gebäuden verbaute Stromkabel könnten beispielweise als Informationsgeber zum Aufbau einer virtuellen Welt herangezogen werden und dem Anwender durch Augmented Reality einen andere Sichtweise sowie Spielprinzipien ermöglichen. Spiele wie Circuits könnten durch die Kombination solcher Sensoren und Augmented Reality Geräten wie etwa die HOLOLENS eine fordernde und reizende Spielumgebung erstellen. 2.1 Umgebungsinformationen Potentielle Informationen: Strom und Spannung (Durchflusssensor, elektrisch) Elektrisches Feld Magnetfeld Licht Optosensoren beziehungsweise optoelektronische Messwertaufnehmer existieren in unterschiedlichsten Bauweisen, die jedoch ausschließlich zur Erfassung der Lichtintensität dienen. Fotowiderstand, Fotodiode und Fototransistor sind bekannte Vertreter. [Ahlers et al. 89] Bei der Konfiguration sind jeweils mindestens ein Lichtgeber, ein Übertragungsmediums und ein Fotoempfänger vorhanden. Die Lichtschranke ermöglicht die Messung von physikalischen, chemischen, biologischen oder elektrischen Einflüssen auf das Übertragungsmedium wie etwa strömende Gase, durchschreitende Objekte oder Luftverschmutzung. [Ahlers et al. 89] Aufnahme visueller Informationen besteht die Möglichkeit zur digitalen Mustererkennung, die ebenfalls zur Auswertung von Lichtinformationen gezählt werden kann. Die Erfassung der Lichtintensität kann sowohl an Objekten ermittelt werden, als auch an einem bestimmten Ort. Die Ermittlung an Objekten findet Anwendung bei eigenständigen Lumineszenzen wie etwa künstlichen Leuchtmitteln, offenem Feuer oder Sternen. Die Erfassung der Lichtintensität an einem Ort reicht beispielsweise von automatisiert aktivierten Beleuchtungssystemen über Fotografie bis hin zu erfassten Umgebungshelligkeiten. CCD Sensoren können zu den bildgebenden Verfahren gezählt werden [Schiessle 92]. Durch die Potentielle Informationen: Lichtintensität Photonenauswertung (Photonenvervielfacher) Mustererkennung, -auswertung Visuelle Merkmalserfassung (Fotografie) Positionen und Wege Positionen und Wege decken eine große Bandbreite von Anwendungsfällen ab. Eine Informationsakquise dieser Daten ist sowohl im Alltag als auch bei Transportunternehmen, in Produktionsstätten, in Motortechnologien oder medizinischen Anwendungsfällen möglich. Ebenso vielfältig wie die Anwendungsfälle sind die Sensoren, mit denen die Systeme ausgestattet sind. Beispielsweise wird mittels Lasermessungen über kurze Strecken im Meterbereich bis hin zu Strecken im Kilometerbereich kartographiert oder Auslenkungen mikrometergenau detektiert. Je nach Anwendungsfall kommen beispielsweise induktive Messwertaufnehmer, Näherungsschalter, Magnetfeldaufnehmer, Wirbelstromaufnehmer, galvanomagnetische, optoelektronische, hybridelektronische oder kapazitive Messwertaufnehmer zum Einsatz. Viele von ihnen benutzen das Prinzip der Änderung von elektrischem oder magnetischem Feld. [Schiessle 92] Optoelektronische Messverfahren wie etwa Lichtschranken, Interferometrie oder Lichtwellenleiter benötigen vier Komponenten, darunter optischer Sender und optischer Empfänger. Der Sender ist zur Erfassung des Abstandes meistens ein Laserstrahl aus sichtbarem oder infrarotem Licht. [Schiessle 92] Grundlegend werden zwei Methoden unterschieden. Zum einen das Triangulationsverfahren und zum anderen die Messung der Zeit, die ein Lichtstrahl benötigt, eine Strecke zurückzulegen (time of flight, TOF). Näherungsschalter ermöglichen eine berührungslose Detektion von Annäherungen zwischen Objekten. Einsetzbar sind Näherungsschalter als Grenzwertschalter zur Füllstandmessung, als Stopp- beziehungsweise Endschalter, als Drehzahlmesser, zur Abtastung strömender Medien, zur Niveaukontrolle, Schaltungen durch 7 2 Grundlagen Trennwände hindurch (Beispiel: Kunststoffbehälter), zur Sortierung, zur Abrisskontrolle bei Papier oder zum Zählen von Objekten. [Schiessle 92] Das Globale Positionsbestimmungssystem (GPS) ähnelt dem Triangulationsverfahren, basiert jedoch nicht auf winkelabhängigen Messungen, sondern auf Entfernungsmessungen zwischen mehreren Punkten im Raum und dem zu messenden Zielpunkt. Für die Positionsbestimmung (Lateration) eines Objektes senden die Satelliten einen Zeitstempel aus, der vom GPS-Gerät empfangen und ausgewertet wird. Die Differenz der Zeitcodes zueinander und zum Gerät gibt Auskunft über die Entfernung zu den Satelliten und somit über die Position des Gerätes auf der Erdoberfläche. [Trimble 15] Das Prinzip der Ultraschallsensoren ähnelt denen des Radars oder der TOF Lichtsensoren. Ein hochfrequenter Schallimpuls wird ausgesandt, dessen zeitlich versetztes Echo Rückschlüsse auf den Abstand zu einem Objekt liefert. Anwendungsbereiche wie das Echolot oder der Sonar sind bekannt und werden auch von Tieren wie etwa Fledermäusen oder Delfinen zur Orientierung benutzt. Ultraschallsensoren können Abstände bis zu mehreren Metern in Bruchteilen eines Millimeters auflösen [Microsonic 15] Potentielle Informationen: GPS Höhe Abstand Annäherung Strecke, Entfernung Elektrische Signale (Software / Hardware) Die Informationen von Hardwaresensoren sind ohne Interpretation beschränkt auf die Funktionsweise des Computers und detektieren übertragene Signale oder Bitstream. Das kann Aufschluss über Ereignisse, Bandbreiten oder Protokollinformationen geben. Das könnte auf den Begriff Mustererkennung ausgedehnt werden, mit der sowohl Muster in Signalübermittlungen als auch Muster in visuellem Kontext erkannt werden können. Eine Software dient zur Erkennung und Extraktion von Merkmalen im zugrundeliegenden Signal, zum Beispiel einer Funkwelle oder einem Bild. Im weiteren Interpretationsprozess wird die Information von einer Software oder einem Anwender verarbeitet, wie beispielsweise in der Kriminologie beim Vergleichen von Fingerabdrücken oder zur Erkennung von Schrift [Thomas et al. 00] [Liu et al. 08] [Bishop 06]. Bei vernachlässigbarer Zeit ist das Erfassen und Verarbeiten des Musters eine Informationsextraktion durch ein technisches Bauteil und erfüllt somit das Kriterium eines Sensors. Sensornetzwerke, im Speziellen drahtlose Sensornetzwerke (Wireless Sensor Networks), können die Aufgabe der Datenerfassung flexibel erfüllen. In diesen Netzwerken kommunizieren die Sensoren untereinander und mit der Außenwelt und geben Informationen über ihren Status preis. Mobile Sensornetzwerke können, durch die örtliche Flexibilität, Ereignissen wie etwa Naturkatastrophen angenähert werden. [Yick et al. 08] Diese Überlegung zur Informationsakquise mit verteilten Sensoren wurde bereits von KREMERS beschrieben. Vorgeschlagen wird die Sammlung von Informationen mit Hilfe von sogenannten Agenten. Die Agenten sammeln während eines gewissen Zeitraumes Informationen, die anschließend von einer Anwendungssoftware interpretiert werden. Die Vielfalt an Informationen wird durch die verbauten Sensoren bestimmt. Sie könnten sowohl Umgebungsinformationen sammeln, aber auch ein Tracking des Nutzers ermöglichen. [KREMERS in [Hoppe et al. 98] ] Potentielle Informationen: Bitstream Signal Transmission Bandbreite Ereignisroutinen und Ereignisbehandlungsroutinen (RFID, Bluetooth, Software, …) Mustererkennung 8 2.1 Umgebungsinformationen Stoffe (Gase, Flüssigkeiten) Chemosensoren, sowie die damit verbundene nötige Fachkenntnis im Umgang mit den Sensoren, schränken die Verwendungsmöglichkeit als Informationsgeber im Sinne der vorliegenden Arbeit weitgehend ein. Einige Sensoren zur Erfassung sollen dennoch erwähnt werden. Für den Kontext von Sensoren in mobilen Endgeräten sind SIM-Feuchtigkeitssensoren oder Taupunktsensoren interessant. Diese Messwertaufnehmer ermitteln die Feuchtigkeit des umgeben- den Gases sowohl relativ und absolut als auch abhängig oder unabhängig vom Gesamtdruck. [Ahlers et al. 89] Füllstandmessungen können insbesondere bei Flüssigkeiten stattfinden, beispielsweise durch Rohrkondensatoren, Lichtschranken oder Näherungsschalter. [Schiessle 92] Weitere Eigenschaften von Stoffen sind der pH-Wert und die Molekülstruktur oder der Wert einer Strahlungsintensität wie etwa von Kern- oder Röntgenstrahlung. Potentielle Informationen: Existenz und Zusammensetzung spezieller Gase Feuchtigkeit Regen Füllstand Schwingungen (Vibration) Das Messen von Schwingungen geht auf das Messen von Auslenkungen zurück. Prinzipiell sind das Änderungen im Abstand von einem Objekt oder zurückgelegte Wege. Schwingungen werden durch vibrationsfähige Gebilde wie etwa frei schwingende Zungen oder Membranen nachgewiesen. [Schiessle 92] Lasermikrophone messen optisch die Schwingungen eines Festkörpers. Die Funktionsweise ähnelt dem einer Lichtschranke. Das Verfahren geht zurück auf den Erfinder des Telefons, Graham Bell. Damit können Töne aus der Ferne an Fensterscheiben oder Luftballons abgegriffen werden. [WDR 14] Das Lasermikrophon sollte dabei nicht mit dem Lichtmikrophon verwechselt werden, das die Schallwellen über Veränderungen im Strahlengang des Lichtstrahls misst. Das Lichtmikrophon benötigt keine mechanisch schwingenden Membranen, denn es misst die Änderungen der Geschwindigkeit des Lichtes. [Fischer 15] Potentielle Informationen: Vibrationsamplituden Schalldruck Lautstärke Zeit Die Zeit kann als Umgebungsinformation angesehen werden. Die dynamische Änderung der Zeit ist in der Realität kontinuierlich gleichförmig. Wenn die Zeit als ausschlaggebende Umgebungsinformation in Game Design einbezogen wird, sollte betrachtet werden, in welchem Zusammenhang die kontinuierliche Änderung Einfluss auf die Spielumgebung nehmen wird. Aus der aktuellen Zeit können mehr als die offensicht- lichen Informationen abgeleitet werden. Beispielsweise ist es möglich, aus der aktuellen Zeit den Sonnenstand abzuleiten oder den Zustand von Ebbe und Flut zu berechnen. Die Manipulation der Zeit ist in der Realität nicht möglich. Das kontinuierlich gleichmäßige Voranschreiten der Zeit gilt nicht zwangsläufig in der virtuellen Spielwelt. In der virtuellen Welt kann ein Anhalten, Beschleunigen oder Abbremsen der Zeit 9 2 Grundlagen stattfinden und Zeitsprünge möglich sein. Bei der Kombination von Zeitmanipulation, Umgebungsinformationen und der Interaktion mit der Realität sollte gründlich überlegt werden, welche Möglichkeiten der Einflussnahme der Spieler, auf die Zeitmanipulation, besitzt. Potentielle Informationen: Datum Uhrzeit Tageszeit Jahreszeit Dauer, Zeitverbrauch Countdown Intervalle, äquidistante Zeitabstände, Rhythmus 2.1.4 Sozial beeinflusste Größen Messdaten, die durch sich unterscheidende soziale Perspektiven des Evaluierenden zu unterschiedlichen Aussagen führen, werden im Folgenden als sozial beeinflusste Größen bezeich- net. Eine Interpretation ist daher immer vom Kontext des Evaluierenden abhängig. Im Vergleich zu physikalischen Größen, besteht ein weit größerer Interpretationsraum. Geodemografische Daten Informationen, welche über die Bevölkerung erhoben werden, sind durch Informationssysteme zugänglich. Vor allem zu Auskünften wie politischer Meinung in Abhängigkeit von Siedlungsgebieten, Wohlstand, Krankheitsverläufe oder Epidemien sind zeitlich relevante Daten. Die in diesem Themengebiet zur Verfügung gestellten Informationen sind bereits als weiche Fakten zu deklarieren, da kaum messbare Informationen enthalten sind, sondern die Auskünfte durch Informationsakquise an Menschen erhoben wurden. Potentielle Informationen: Alter Bevölkerungsdichte Einkommen Gesundheit Krankheiten Mietspiegel Politische Neigungen Tageszeitabhängige Bevölkerungsverschiebung Wohlstand 10 Die Daten dieses Themengebietes werden vor allem bei der Entwicklung von Städten, Stadteilen und Nachbarschaften benutzt. [Martin 96] Die Verknüpfung dieser Daten mit verorteten Informationen kann Aufschluss zu Veränderungen über einen gegebenen Zeitraum liefern, wie etwa Krankheitsverläufe in Bezug auf die Luftverschmutzung oder Wasserversorgung [HELLE in [Hoppe et al. 98] ]. 2.1 Umgebungsinformationen Abbildung 1 – TRULIA HINDSIGHT stellt Daten zum Erbauungszeitraum von Gebäuden direkt auf Kartenmaterial dar Künstliche, durch Menschenhand erschaffene Objekte Seit der Einführung urkundlicher Erwähnungen werden Grenzen und Besitztümer rechtmäßig notiert. Obwohl diese Grenzen durch Menschen festgelegt werden und nicht zwangsläufig den natürlichen Gegebenheiten entsprechen, sind es dennoch geografische Informationen die meist direkt sichtbar und erfahrbar sind. Von Menschenhand geschaffene geografische Informationen können Grundstücke, Gebäude, unterirdische Kabel oder Kanalisationen, Straßennetz- werke und vieles mehr sein [Martin 96]. Aufgrund der Menge und Reichhaltigkeit der Informationen, die vor allem aus Informationssystemen akquiriert werden, bilden die Daten eine gute Grundlage zu Informationsvisualisierungsstrategien, wie sie beispielsweise in der Applikation TRULIA HINDSIGHT anhand des Erbauungszeitraumes von Gebäuden im US-amerikanischen Raum umgesetzt wurde (siehe Abbildung 1) [Trulia 15]. Potentielle Informationen: Adressen, Postcodes Grundstücks- und Gebäudeinformationen Zeitliche Informationen Abmessungen Grenzen Untergrundinformationen Leitungen (Wasser, Strom, …) Kanalisation und Rohre U-Bahn und Tunnel Wasserspeicher und -versorgung Transportnetzwerke (Straßen, Gleise, …) Sehenswürdigkeiten und andere markante Orte Service (Telefon, Internet, WCs, …) Öffentlicher Personennahverkehr 11 2 Grundlagen Menschen betreffende, soziale und kulturelle Informationen Dieser Abschnitt beschreibt die verfügbaren Informationen, die direkt oder indirekt am Menschen abgelesen werden können. Dies betrifft zum einen die Identifikation eines Individuums, die als biometrische Information sowie als politische Information benannt werden kann, und zum anderen die sozialen und kulturellen Erwerbnisse der Gesellschaft. Beispiele für politische Informationen, die unter anderem zur Identifikation eines Individuums erhoben werden, sind die Religionszugehörigkeit beziehungsweise die philosophische Überzeugung, die ethnische Zugehörigkeit, die politische Meinung, die Herkunft oder Informationen über bestehende Arbeitsverhältnisse und die Zugehörigkeit zu einer Gewerkschaft. [MRRG 13] Anhand dieser Informationen können Hochrechnungen ermöglicht werden, wie sie etwa bei politischen Wahlen angewandt werden [ARD HR 11]. Biometrische Informationen über ein Individuum werden weniger zum Zwecke einer ortsabhängigen, flächendeckenden Aussage über Bevölkerungsgruppen erhoben sondern meist zum Zweck der Sicherheit von geschützten Daten oder zur Identifikation einer Person im Falle eines kriminellen Zusammenhangs [Twinsoft 15]. Informationen über biometrische Einzigartigkeiten können DNA, Handgeometrie, Fingerabdruckgeometrie, Gesichtsgeometrie, Stimmenerkennung, Schriftbild, Irisabdruck oder das Erkennen der Venen-Positionen darstellen. [Kripo 15] Die genannten Informationen sind physilogische Merkmale eines Menschen. Zusätzlich beschreibt Biometrie auch verhaltensbezogene Merkmale, die durch Erziehungsmaßnahmen ausgebildet werden können. Verhaltensbezogene Merkmale basieren auf zwischenmenschlichen oder objektbezogenen Interaktionen eines Individuums mit der Umwelt und können 12 Schwankungen aufgrund von Erlebnissen unterliegen. [BSI 15] Die Verfügbarkeit der Informationen sozialer und kultureller Erwerbnisse der Gesellschaft ist durchwachsen. Während beispielsweise Informationen über Währungen umfangreich dokumentiert sind, gibt es über soziale Normen kaum notierte Informationen. Währungsbezogene Informationen wie etwa Wechselkurse, Aktienwerte oder das Konsumverhalten von Firmen und Endverbrauchern sind durch Informationssysteme erfasst und abrufbar (Beispiele: Währungsbezogene Informationen: [NYSE 15], Amazon Konsumverhalten: [AWS 15]). Interaktionsverhalten mit digitalen Systemen kann durch Software dokumentiert und ausgewertet werden. Mit der Entwicklung und breiten Nutzung von sozialen Netzwerken ist es zudem möglich einen Teil der zwischenmenschlichen Interaktionen zu digitalisieren und Softwareanalysewerkzeuge auf dem Datenbestand auszuführen. [Twistori 15] Die in sozialen Netzwerken gebildeten Freundeskreise, Zugehörigkeiten zu Sportgruppen oder Arbeitsverhältnisse sind ein weiterer Informationsträger über soziale Zusammenhänge. Soziale Normen und Regeln, die sich im Lauf der Menschheitsgeschichte durch das Miteinander von unterschiedlichen Individuen kontextsensitiv entwickelten, sind schwer erfassbar und existieren meist nur im Bewusstsein der Menschen („Das gehört sich nicht…“). Daher sind sie bisher in keinem Informationssystem generalisiert erfasst worden. Solche Art Verhaltensregeln sind beispielsweise in Hausordnungen von öffentlich zugänglichen Bauwerken enthalten und allenfalls textbasiert digitalisiert. Die Verwendung solcher Informationen könnte zu einem reizvollen Spielprinzip umgesetzt werden, weshalb eine Digitalisierung solcher Normen von Interesse wäre. [Linehan et al. 13] 2.2 Kreativmethoden Potentielle Informationen: Biologisch Blutdruck Herzfrequenz (Puls) Transpirationsverhalten Mental Bewusstsein Gefühle Interpretationsverhalten Wahrnehmungskontext Identifikation, biometrisch DNA Handgeometrie Fingerabdruckgeometrie Gesichtsgeometrie Stimmenerkennung Unterschrift (Schrift) Irisabdruck Venen-Positionen Identifikation, politisch Religion (Philosophische Überzeugung) Ethnische Zugehörigkeit Job, Arbeitsverhalten, Zustand Politische Meinung Herkunft Gewerkschaft Soziale Normen Währungskurse, Aktien Gruppenbildung Freundeskreise Sport Arbeitsverhältnis Interaktionsverhalten Kaufverhalten, angepasste Werbung Gespräche Zwischenmenschliches 2.2 Kreativmethoden ··················································································································· Während der Bearbeitung des Themas fand eine Veränderung der Auffassung zur Integration von Umgebungsinformationen in das Game Design 2.2.1 statt. Der Fokus der Bearbeitung wurde von Softwareentwicklungsprozessen zu Ideenfindungsprozessen verschoben. Prozess Ideenfindung Der Prozess der Ideenfindung kann in drei wesentliche Bestandteile zerlegt werden. Begonnen wird mit der strategischen Orientierung, die in das eigentliche Generieren von Ideen übergeht, um im Anschluss Ideen bewerten und auswählen zu können. Teilweise können Projekte, die der ausgewählten Idee vorangegangen waren, zum Ideenfindungsprozess hinzugezählt werden. Während der Ideenfindungsphase können speziell zur Idee erstellte Vorprojekte die Funktionalität des Spielprinzips überprüfen. Die strategischen Orientierung, die auf marktwirtschaftlichen Aspekten beruht, beinhaltet die Ziel- beziehungsweise die Problemformulierung [Grundlach et al. 10]. Die Formulierung des Problems geht von einer Problemsammlung und Problemauswahl aus. Notwendig für die exakte 13 2 Grundlagen Formulierung ist eine Problem- und Ursachenanalyse, die zum Erfassen des Problemraumes beträgt, das Problem definiert und im Endeffekt zur Formulierung des Problems und zur Zielsetzung führt. [Mencke 06] Das Generieren von Ideen ist der eigentliche Prozess der Ideenfindung. Dabei sollte auf das Protokollieren der Ideen geachtet werden, um Ideen auch über die Ideensitzung hinaus weiterhin sammeln zu können. Spätere Ideensitzungen könnten so eine vorher existente und bereits protokollierte Idee aufgreifen und vervollkommnen. [Grundlach et al. 10] Während der Ideensitzung sollte ein breites Spektrum an möglichen Lösungen entwickelt werden, die im Anschluss gruppiert und bewertet werden können. [Mencke 06] Die Bewertung benötigt transparente und verständliche Auswahlkriterien, um die Qualität der ausgewählten Idee zu gewährleisten. Das Bewertungsgremium kann aus anderen Teilnehmern bestehen, als die eigentliche Ideensitzung. Ebenso muss der Entscheidungsprozess sich nicht auf allen Ideen erstrecken, eine wasserfallartige beziehungsweise trichterartige Auswahl kann stufenweise, von groben zu feinen Auswahlkriterien, die Ideen filtern. [Grundlach et al. 10] Eine Evaluation sollte sich zur Verbesserung nachfolgender Ideenprozesse anschließen. [Mencke 06] Abbildung 2 – Denktypenprofile nach [Grundlach et al. 10] 2.2.2 Denktypenprofile nach Grundlach Die Denktypen-Profile werden von GRUNDLACH in den „emotionalen Wahrnehmer“, den „zurückhaltenden Wissenschaftler“, den „offenen Kommunikator“ und den „dominanten Unternehmer“ eingeteilt (siehe Abbildung 2; [Grundlach et al. 10] S. 149f). Das DenktypenProfil des emotionalen Wahrnehmers möchte durch intrinsische Motivation das gestellte Prob- 14 lem lösen und eigene Wertevorstellungen einbringen. Er verinnerlicht den Kern des Problems und ist ein guter Zuhörer. Kreatives Problemlösen liegt ihm, er äußert jedoch nur zögerlich eigene Ideen. Der zurückhaltende Wissenschaftler versteht sich im Umgang mit Zahlen auf deren Basis etwas bewiesen werden kann und er arbeitet korrekt und exakt. Lob und Anerkennung lösen positive Gefühle aus, er ist jedoch empfindlich 2.2 Kreativmethoden gegenüber öffentlicher Kritik. Seine Problemlösungsansätze sind logisch-analytisch und er äußert Lösungen und Ideenvorschläge erst dann, wenn er von ihnen überzeugt ist. Der offene Kommunikator ist optimistisch und personenorientiert, weiß wie Personen überzeugt werden können, achtet auf sein äußeres Erscheinungsbild, ist jedoch selbst etwas desorganisiert. Kreatives Problemlösen ist für ihn selbstverständlich und er kann zu jeder Zeit und jeder Person seine 2.2.3 Ideen mitteilen. Der dominante Unternehmer ist handlungsorientiert. Er bringt die Arbeit in Richtung der gesetzten Ziele, ist ungeduldig und fordernd sobald kein Fortschritt erkennbar ist. Probleme werden analytisch-linear gelöst oder umgangen, sobald keine Lösung ersichtlich ist. Ideen werden nur geäußert, wenn erkennbar ist, dass sie zum Fortschreiten des Prozesses beitragen. [Grundlach et al. 10] Einteilung der Kreativmethoden Die vorgenommene Einteilung der Kreativmethoden basiert auf den Anwendungsbereichen der Methoden und wird im Verlauf der Arbeit gesondert erläutert. In den folgenden Abschnitten wird die Quintessenz der aufgeführten Kreativmethoden vorgestellt. Beispielhafte Anwendungen werden später verzeichnet. Liste 1 – Einteilung der ausgewählten Kreativmethoden nach Anwendungsbereichen Teilungstechniken Slice and Dice S. 15 Cherry Split S. 16 Analogietechniken / Verknüpfungstechniken Lexikon-Methode S. 17 Morphologischer Kasten S. 17 Brutethink S. 18 Sinneswahrnehmungen S. 19 Veränderungstechniken SCAMPER S. 20 TRIZ und die Osborn Checkliste S. 21 Kritiktechniken Tauziehen-Methode S. 22 Disney-Methode S. 23 De Bono-Methode S. 23 2.2.4 Teilungstechniken Slice and Dice Diese Teilungstechnik fordert den Teilnehmer dazu auf, an alle Teile des gestellten Problems zu denken. Die Aufteilung kann sowohl aus Gegenständen bestehen, als auch Attribute einzelner Objekte auflisten. Die Teilprobleme könnten zahlreicher und umfangreicher sein, als vorerst vermutet werden kann. Die vorgenommene Aufteilung kann dazu benutzt werden, das Problem in weitere Teilprobleme zu zerlegen oder das Problem spezifischer zu erfassen. Je detaillierter die Aufteilung vorgenommen wird, desto wahrscheinlicher ist es, den eigentlichen Kernpunkt des Problems zu erfassen. Die Aufteilungen können dabei sowohl greifbare Teile eines Objektes sein, Worte oder Wortgruppen, die das Objekt detailliert beschreiben (wie etwa die Struktur eines Objektes, Farbe, Form, Textur oder Töne), Beschreibungen eines Prozesses (beispielsweise bei der Fertigungstechnik), soziale Aspekte (wie Verantwortlichkeiten oder politische Zusammenhänge), Preise und Kosten oder ökologische Einflüsse. Das generelle Vorgehen geht von der Formulierung des Problems aus, das durch die Methode weiter unterteilt wird. Jedes einzelne Attribut kann folglich gesondert auf Verbesserungsvorschläge analysiert werden (siehe Abbildung 3) [Michalko 06] 15 2 Grundlagen Abbildung 3 – Ablauf der Kreativmethode Slice and Dice Cherry Split Diese Methode sucht im übertragenen Sinne nach dem Kern in der Kirschfrucht, also nach dem Kernproblem das dem formulierten Problem innewohnt. Das vermeintliche Problem wird zu Beginn der Sitzung durch zwei ausdrucksstarke Begriffe dargestellt. Ausgehend davon wird jeder Begriff in weitere Unterbegriffe unterteilt. Die neuen Begriffe stellen erkannte Teilprobleme in Bezug auf das Ausgangsproblem dar. Für jeden neu erhaltenen Begriff wird die Methode erneut angewandt. Das Resultat ist eine Art verzweigter Baum anstatt einer herkömmlichen Liste. Dieser Baum kann nun auf ausschlaggebende Attribute untersucht werden, um im Anschluss das Problem spezifizieren zu können (siehe Abbildung 4). [Michalko 06] Abbildung 4 – Ablauf der Kreativmethode Cherry Split 16 2.2 Kreativmethoden 2.2.5 Analogie- und Verknüpfungstechniken Lexikon-Methode Die Lexikon-Methode reichert die Ideensammlung durch ein themenfremdes Wort an. Das Wort wird rein zufällig aus einem Lexikon oder ähnlichem Referenzwerk entnommen (siehe Abbildung 5). Ausgehend von diesem Wort werden Assoziationen und Verbindungen zum gestellten Problem gezogen. Begriffe können während der Ideensammlung aus dem Referenzwerk extrahiert oder vor der Sitzung durch die Teilnehmer herausgesucht und während der Sitzung angewandt werden. Begriffe, die durch eventuelle Aufwärmübungen entstehen, können ebenso einbezogen werden. Wichtig ist die rein zufällige Auswahl des Begriffes. Bei Verwendung eines Lexikons sollte die Erklärung des Begriffs den Teilnehmern bekannt gegeben werden. Die Anreicherung durch diese Methode kann stagnierende Kreativsitzungen beleben und helfen, den „Toten Punkt“ zu überwinden, sowie festgefahrene Denkmustern lockern. [Mencke 06] Varianten der Lexikon-Methode sind das Benutzen eines Produktkataloges als Referenzwerk oder spielerische Anreize, wie etwa Wortverkettungsspiele [Takahashi 13]. Abbildung 5 – Ablauf der Lexikon-Methode Morphologischer Kasten Der morphologische Kasten, auch als morphologische Analyse bekannt, erfasst grundlegende, variable Parameter eines Problems, die dessen Merkmale charakterisieren und stellt diese als Tabellenköpfe dar (siehe Abbildung 6). Die Tabelle wird fortan mit konkreten Werten gefüllt. Parameter können beispielsweise Charakteristika, Faktoren, Variablen oder Herangehensweisen an das Problem darstellen. Nach dem Ausfüllen der Tabelle sollten alle Attribute aufgelistet und auf eine überschaubare und wesentliche Anzahl reduziert sein. Es erfolgt eine wahllose, zufällige, alternativ auch gezielte Neukombination der Attribute. Die Neukombination kann sowohl zwischen den Parametern verknüpfen, als auch verschiedene Werte eines Parameters kombinieren. [Michalko 06] Die Anwendung der Methode kann als Anregung während der Durchführung einer anderen Kreativmethode benutzt sowie als eigenständige Methode angewandt werden. [Mencke 06] 17 2 Grundlagen Abbildung 6 – Ablauf der Kreativmethode Morphologischer Kasten Brutethink Diese Methode erzwingt Verbindungen zwischen zwei fremden Themengebieten, wobei diese unerwarteten und spontan entstandenen Verknüpfungen zum Quell neuer Ideen werden (siehe Abbildung 7). Gerade für die Ideenfindung in der Spielentwicklung ist diese Vorgehensweise hilfreich, da viele Themen abseits der Informationstechnologie zu einem neuen Spielprinzip anregen können. [Michalko 06] Zu Beginn dieser Kreativmethode werden Assoziationen zum fremden Thema aufgelistet und scheinbar zusammenhangslos in Attribute unterteilt. Anschließend wird das eigentliche Problem formuliert oder ein bestehendes Problem den Teilnehmern unterbreitet, um Verknüpfungen zu finden und das fremde Themenfeld mit der Problemstellung zu vergleichen. Die Grundlage zu dieser Methode ist in der menschlichen Psychologie begründet. Die Gedankenwelt eines Menschen ist ein in sich geschlossenes System, das um einen bestimmten Gedanken kreist und der durch Reize von außen aufgebrochen werden kann. Das Gehirn kann jedoch nicht an zwei separat voneinander existierenden Gedanken zugleich arbeiten, daher wird die Verbindung dieser Gedanken angestrebt, ungeachtet der Tatsache, wie weit die Themengebiete voneinander entfernt sind. [Freud 16] Es ist somit möglich, dass sich zwei Themen durchdringen, um neue Verbindungen zu erzeugen [Michalko 06]. Abbildung 7 – Ablauf der Kreativmethode Brutethink 18 2.2 Kreativmethoden Sinneswahrnehmungen Allgemein kann davon ausgegangen werden, dass Ideen umso vielfältiger werden, je mehr Sinneskanäle an der Ideenfindung beteiligt sind. Der visuelle Eindruck beschreibt die sichtbare Umgebung, vorhandene Objekte und deren Aussehen, eingenommene Perspektiven und eventuelle Antizipationen. Eine auditive Beschreibung der Szene erfasst die Geräusche, den Klang und daraus identifizierte Objekte. Kinästhetisch Erfahrbares wird durch Tasten und Fühlen wahrgenommen. Das können Texturen und Strukturen, Gewichte oder Bewegung sein. Olfaktorische Eindrücke beschreiben Gerüche der Umgebung oder eines Objektes und können im übertragenen Sinne auch Gefühlsregungen beschreiben. Analog beschreiben gustatorische Eindrücke den Geschmack. Sinneseindrücke müssen nicht ausschließlich von den Sinneswahrnehmungen des Menschen abhängig sein. Unser Gehirn verarbeitet Informationen und kann Eindrücke situationsspezifisch erfassen und kombinieren. So können beispielsweise Bewegung und sportliche Betätigung das Denkvermögen anregen, indem einerseits das Gehirn besser durchblutet und somit mit mehr Sauerstoff versorgt wird, andererseits wird Ablenkung vom konzentrierten Arbeiten an einer Problemlösung geschaffen. [Mencke 06] CRAWFORD ermutigt Game Designer dazu, sowohl ein breites Spektrum an Interessengebieten zu verinnerlichen als auch sich sportlich zu betätigen, um einen Ausgleich zwischen körperlicher und geistiger Aktivität herzustellen. Empfohlen werden häufige Perspektivwechsel, Veränderungen der Lebensgewohnheiten und ständiges dazulernen. An dieser Stelle soll die Methode der Ideatoons beschrieben werden, die sich damit beschäftigt, dass unser Denken auf unterschiedliche Weise funktioniert, nämlich das visuelle und verbale Denken. Bildhaftes und sprachlicher Ausdruck des Denkens wandelten sich im Laufe der Geschichte ständig ineinander. Die Methode beginnt mit der Aufteilung des Problems in Attribute (vgl. 2.2.4 S.15). Jedes Attribut soll durch eine Zeichnung beschrieben werden. Gezeichnet werden soll alles, was das Attribut treffend und korrekt beschreibt. Während des Zeichnens berücksichtigt das Unterbewusstsein des Teilnehmers die Kernaspekte des Problems, um aussagekräftige, das Attribut beschreibende Zeichnungen anzufertigen. Sobald die Zeichnungen der Teilnehmer fertiggestellt sind, werden sie gesammelt und nach Ähnlichkeit gruppiert (siehe Abbildung 8). Im Anschluss wird nach neuen Ideen und Gedanken gesucht, die sich aus den Zeichnungen assoziieren lassen. Die Methode kann mit einem spezifischen Attribut wiederholt werden, wenn Ideatoons zu allgemein oder deren Assoziationen mehrdeutig sind. [Michalko 06] Abbildung 8 – Ablauf der Kreativmethode Ideatoons 19 2 Grundlagen Eine Variante der Ideatoons ist die Da Vinci Methode. Den Ausgangspunkt bildet eine ausreichend beschriebene Problemformulierung. Im nächsten Schritt soll der Teilnehmer in entspannter Atmosphäre mit geschlossenen Augen eine Zeichnung anfertigen. Im Gegensatz zum Bewussten Zeichnen der Ideatoons entstehen auf dem Papier zufällige Punkte, Linien, Flächen und Formen, die der Teilnehmer mit dem Problem in Verbindung bringt und die der Gefühlswelt des Zeichners entspringen. Der Teilnehmer soll intuitiv Zeichnen und sein Vorgehen nicht durch eigene Gedanken beeinflussen (siehe Abbildung 9). Die so entstandenen abstrakten Zeichnungen sollen durch den oder die Teilnehmer beschrieben und analysiert, um Verknüpfungen zu dem gestellten Problem zu erkennen, und in der Folge in konkreten Ideen formuliert werden. [Michalko 06] Abbildung 9 – Ablauf der Da Vinci Methode 2.2.6 Veränderungstechniken SCAMPER MICHALKO erklärt, dass die Manipulation eines Objektes zur Förderung der eigenen Kreativität beiträgt. Die SCAMPER-Methode baut auf dieser Erkenntnis auf. Es wird ein bestehendes Problem, Objekt oder Produkt als Ausgangspunkt benutzt, um weitere Ideen zu generieren. Es ist möglich, dass bei den Manipulationen eine Idee entstehen kann, die dabei helfen kann das Problem zu lösen, alternative Startpunkte zu einer neuen Problemformulierung findet oder eine Reihe von alternativen Produkten erzeugt. 20 SCAMPER ist eigentlich eine Verknüpfung mehrerer Kreativmethoden, die zusammengestellt wurden, um eine breite Vielfalt an Alternativen zu ermöglichen (siehe Abbildung 10). [Michalko 06] Selbst wenn eine herausragende Idee existiert, bedeutet das nicht, dass diese Idee abgeschlossen sein muss. Ideen können weiterhin verändert und verbessert werden. Das von GRAHAM BELL erfundene Telefon ist heute ein mobiles Hochleistungsgerät und der erste, von KONRAD ZUSE 2.2 Kreativmethoden entwickelte Computer war und ist ständigen Innovationen unterworfen. [Cooper 15] Die Methoden für SCAMPER sind selbsterklärend in Liste 2 genannt. Liste 2 – SCAMPER SCAMPER steht als Abkürzung für S = Substitute something C = Combine it with something new A = Adapt something to it M = Modify or Magnify it P = Put it to some other Use E = Eliminate something R = Reverse or Rearrange it Ersetze etwas Kombiniere mit etwas Neuem Adaptiere es Modifizierte es Verändere die Verwendung Eleminiere etwas Kehre um Abbildung 10 – Ablauf der Kreativmethode SCAMPER TRIZ und die Osborn Checkliste TRIZ, oder die „Theorie des erfinderischen Problemlösens“ (S. 82 [Mencke 06]) ist eine Veränderungstechnik, die auf Basis einer Checkliste funktioniert (siehe Abbildung 11). Die Checkliste wurde aus der Untersuchung einer großen Anzahl von Patentschriften entwickelt. Die Checkliste enthält spezifische Fragen, mit denen ein Problem bearbeitet werden kann, um schneller und effizienter einen Lösungsansatz zu entwickeln. Dabei kann jede Frage der Checkliste als eigenständiges Brainstorming durchgeführt werden. Die Osborn Checkliste besteht, ähnlich wie TRIZ und SCAMPER, aus einer Auflistung von Fragen, die zu neuen Ideen führen soll oder die Problembetrachtung aus verschiedenen Blickwinkeln ermöglicht. Der Vorteil von Checklisten liegt darin, dass die Abarbeitung der Liste keinen Raum für Vergesslichkeit oder Übereifer erlaubt. [Mencke 06] 21 2 Grundlagen Abbildung 11 – Ablauf Checklisten 2.2.7 Kritiktechniken Tauziehen-Methode Diese Methode wird benutzt um die positiven und negativen Aspekte des Problems zu erfassen. Anstatt eines hypothetischen Problems zur kreativen Ideenschaffung kann auch ein bestehendes Problem oder Produkt analysiert werden. Anwendung findet die Methode zum Identifizieren der positiven und negativen Effekte (siehe Abbildung 12). Der Kernpunkt der Methode liegt darin, die positiven Effekte des Problems zu verstärken und die negativen Aspekte zu identifizieren und abzuschwächen. Die Methode kann mehrfach und kontinuierlich angewandt werden, da die negativen und positiven Effekte während der Laufzeit eines Projektes veränderlich sind. Bei der Anwendung der Methode wird, ausgehend von dem beschriebenen Problem, mit der Identifizierung und Auflistung aller beeinflussenden Effekte begonnen, die erst später in positiv und negativ unterscheiden werden. Das Auflisten der Effekte wird unterstützt, wenn im Vorhinein ein Best- und ein Worst-Case-Szenario beschrieben werden. Als Effekte werden jegliche Einflüsse bezeichnet, die auf das Problem einwirken. Im Anschluss beginnt das „Tauziehen“. Dabei werden die positiven und negativen Effekte separiert und die beeinflussenden Faktoren notiert. Diese Faktoren gilt es zu identifizieren, da sie einen Hinweis darauf geben, welche Kräfte beeinflusst werden müssen, um die positiven Aspekte zu verstärken und die Negativen abzuschwächen. [Michalko 06] Abbildung 12 – Ablauf der Tauziehen-Methode 22 2.2 Kreativmethoden Disney-Methode WALT DISNEY betrachtete seine eigenen Kreationen während der Ideenphase aus der Sicht des Träumers, Realisten und Kritikers. Diese Rollenverteilung kann ein Teilnehmer während einer Kreativsitzung allein und nacheinander verkörpern oder mehrere Teilnehmer können eine jeweilige Rolle einnehmen (siehe Abbildung 13). Die Rolle des Träumers kann frei und ohne Zwänge Ideen äußern, erfinden und völlig unbeschwert und unbeeinflusst weiterentwickeln. [Michalko 06] [Mencke 06] Dieser Teilnehmer ist angehalten, ähnlich dem klassischen Brainstorming, ungeachtet von Kritiken bizarre Ideen zu äußern. Jede Idee sollte die vorhergehende erweitern oder verändern, um mit Beendigung der Träumer-Phase eine Idee auswählen zu können. In der Rolle des Realisten ist auf die mögliche Umsetzung der Idee zu achten und es sollten Annahmen zur Praktikabilität geäußert werden. Jedes Prinzip, Merkmal oder Aspekt der Idee sollte betrachtet werden. Die Rolle des Kritikers stellt alle Probleme der Idee heraus. Der Kritiker sollte jedes Detail in Frage stellen, Veränderungen fordern und unkontrollierbare Faktoren aufzeigen. Dazu kann ein Perspektivwechsel in die Sicht des Endnutzers nützlich sein. [Michalko 06] [Mencke 06] Nach der Durchführung der Methode in den drei Rollen, kann ein erneuter Durchgang als Erweiterung der bestehenden Idee durchgeführt werden. [Michalko 06] Die Methode vermeidet Einseitigkeiten in der Ideenfindung. Durch die Rollenverteilung können mehrere Perspektiven unterstützt werden und das Entstehen von Konflikten während der Durchführung wird bewusst ausgenutzt. Nachteile der Methode sind, dass darauf zu achten ist, dass die Rollen deutlich voneinander getrennt werden, sowohl räumliche als auch zeitliche Trennungen sind Voraussetzung. Die Durchführung benötigt eine gewisse Disziplin von allen Teilnehmern und Denkblockaden können sich in allen Rollen auswirken. [Mencke 06] Abbildung 13 – Ablauf der Disney-Methode De Bono-Methode Die Methode von DE BONO ähnelt der Disney-Methode insofern, dass es eine vorgegebene Rollenverteilung gibt und daraus ähnliche Vor- und Nachteile abgeleitet werden können. Die Anwendung der Methode wird für eine Gruppe vorgeschlagen. Die Vorgehensweise ist jedoch nicht sequentiell vorgeschrieben wie bei der DisneyMethode. Freies Äußern ist erwünscht. Die Rollenverteilung erfolgt durch farbige Markierungen (siehe Abbildung 14). Die weiße Markierung wird für die neutrale Rolle gewählt. Diese Rolle soll Informationen sammeln und analytisches Denken vorweisen. Die rote Farbe steht für eine emotionale Rolle deren Gefühle und Intuition die Ideen beeinflussen. Schwarz steht für die Rolle des Kritikers, der Ideen ausbremst, Fehler aufzeigt, Bedenken und Zweifel äußert und Risiken und Probleme mitteilt. Die Farbe Gelb steht für eine positiv optimis- 23 2 Grundlagen tische Rolle. Realistische Vorteile und Verbesserungsmöglichkeiten sind die Aufgabe dieser Rolle. Die kreative Rolle wird grün markiert, deren Aufgabe es ist durch neue und kreative Ideen die Ideenphase voran zu bringen. Die grüne und gelbe Rolle kann durch mehrere Teilnehmer verkörpert werden, um ein Gleichgewicht zu ge- währleisten. Die Farbe Blau beschreibt eine vogelperspektivische Rolle, die den Überblick über die Kreativmethode und die geäußerten Ideen behält. Priorität und Objektivität sollen so während der gesamten Sitzung gewährleistet bleiben und es gehört zu den Aufgaben der Rolle, die Sitzung zu protokollieren und Ergebnisse zu notieren oder einen Verantwortlichen dafür zu finden. Abbildung 14 – Ablauf der De Bono-Methode 2.3 Game Design Phasen ············································································································ Die Entwicklung eines (Computer-)Spiels durchläuft verschiedene Phasen. Vor der eigentlichen Entwicklung steht die Ideenphase, der durch die Wahl eines übergeordneten Themenbezugs, dem Fokus, eine erste Richtung zur Ideensammlung gegeben wird. Daran anschließend werden Recherchen und Vorbereitungen getroffen, die das Thema eindeutig beschreiben und dessen spezifische Aspekte herausfinden. Die Designphase definiert die Eingabe- und Ausgabestrukturen, also die Interaktionsmöglichkeiten, die Struktur des Spiels mit Spielprinzipien, Mustern, Herausforderungen und Konflikten sowie die Evaluation des Spieldesigns. Ein- und Ausgabestrukturen werden vor allem während der Vorbereitung der Implementationsphase benötigt. Diese 24 Phase beinhaltet üblicherweise erste Prototypen, die das Spieldesign und - damit verbundenen den erhofften Spielspaß bestätigen sollen. Günstig wäre es, bereits parallel zur Implementationsphase die Testphase durchzuführen, um sich gegenseitig bedingende Abhängigkeiten berücksichtigen zu können. Die Testphase sollte sowohl Test für den Quellcode als auch Spieltests beinhalten, um überprüfen zu können, ob das Spielprinzip wie erdacht funktioniert. Die (kommerzielle) Veröffentlichung des Spieles führt zu der sogenannten Post-Mortem-Phase, die hauptsächlich durch kleine Anpassungen des Spieles, Marketinganalysen, Reaktionen auf Spielerwünsche oder Fan-Fiction geprägt ist. [Crawford 82] [Bates 04] [Adams 10] 2.3 Game Design Phasen Spielregeln Das Regelwerk für ein Spiel wird zumeist erst nach der Betrachtung von Herausforderung, Konflikt und Interaktivität unter Berücksichtigung des Fokus entwickelt. Obwohl diese Entwicklung erst danach stattfindet, muss im Vorhinein bekannt sein, was eine Spielregel kennzeichnet. Im Folgenden sollen grundlegende Merkmale einer Spielregel herausgestellt werden. Liste 3 – Qualitative Aspekte von Spielregeln (nach HUIZINGA, J. UND PRENSKY, M. [Salen et al. 04] S. 122) Spielregeln … sind bindend für alle Spieler unterscheiden Spiele von Spielzeugen organisieren den Spielablauf beschreiben Grenzen erzwingen gewisse Pfade im Spiel stellen sicher, dass jeder Spieler einen Pfad wählt gehören zu einer Spielwelt und beschreiben die Grenzen des Spielsystems Spielregeln definieren legale und illegale Spielzüge. Jedoch kann sowohl ein erlaubter als auch ein unerlaubter Zug nicht beschreiben, welche Auswirkungen ein Spielzug auf den Spielverlauf nehmen kann. Eine Regel von Shhh! beschreibt die räumliche Einschränkung auf ein Bibliotheksgebäude. Die Einschränkung reglementiert jedoch nicht, welche Möglichkeiten ein Spieler besitzen sich innerhalb des Gebäudes zu bewegen. Sie stellen lediglich ein Regelwerk für den Spielverlauf dar. Am Beispiel von Poker ist erkennbar dass es keine Spielregel gibt, die Karten als Spielmittel vorschreibt. Das Spielprinzip würde auch ohne die Spielkarten funktionieren und benötigt lediglich Zahlen, die nach einem Zufallsprinzip verteilt werden. Spielregeln enthalten keine Beschreibung von ästhetischen oder strategischen Merkmalen des Spiels. Ein Sonderstatus erhält die künstliche Intelligenz, bei deren Programmierung mehr zu berücksichtigen ist als das ausschließliche Befolgen des Regelwerks. Die integrierten strategische Merkmale und Reaktionen, wie etwa „nutze Attribut X wenn Spieler A das Attribut Y wählt“, stellen keine Spielregeln im eigentlichen Sinn dar, sollten jedoch immer in deren Rahmen erlaubt sein und diesen nicht widersprechen. Spielregeln sind eine Form von Richtlinien, die ausschließlich innerhalb des abgeschlossenen Spielsystems existieren. Sie beeinflussen weder reale Situationen noch Richtlinien oder Gesetzte der Realität. [Salen et al. 04] Liste 4 – Charakteristika der Spielregeln [Salen et al. 04] Spielregeln … 1. beschränken den Spieler 2. sind deutlich und eindeutig 3. beeinflussen alle Mitspielern gleichermaßen 4. sind abgeschlossen und unveränderlich 5. sind bindend für alle Spieler 6. können wiederholt angewandt werden SALEN UND ZIMMERMAN greifen die qualitativen Aspekte (vgl. Liste 3) von Spielregeln auf und entwickeln daraus bestimmte Charakteristiken die für alle Spielregeln gelten (vgl. Liste 4). Da die Listenpunkte selbsterklärend sind, wird auf eine weitere Auseinandersetzung verzichtet. [Salen et al. 04] Das Verständnis der Spielregeln ist für den Spieler eine Notwendigkeit, um die möglichen Muster des Spiels herauszufinden, zu erfahren und zu meistern. Game Designer möchten jedoch den Spieler nicht durch möglichst komplexe Regeln verschrecken, sondern versuchen, den Spielspaß in den Vordergrund zu stellen. Vor allem im digitalen Bereich gelingt es den Game Designern, die Spielregeln zunehmend in den Hintergrund treten 25 2 Grundlagen zu lassen und durch integrierte Spielhilfen mit Erlebnissen in der Spielumgebung anzureichern. Der Computer ist somit der Überwacher der Spielregeln und limitiert die Interaktionen des Spielers auf erlaubte Aktionen. [Salen et al. 04]. Bei Brettspielen ist es weitaus einfacher, die Regeln zu umgehen und unlautere Vorteile erlangen zu können, als es bei digitalen Spielen der Fall ist, in denen der Computer als Schiedsrichter wirkt. Die Möglichkeit zu einem Betrug wird schlichtweg verboten oder nicht implementiert. Fokus Der Fokus des Spieles ist der Ausgangspunkt, der dem Spiel den Kontext verleiht. Der Fokus beschreibt, welche Themengebiete im Spiel vertieft dargestellt werden sollen, welche Alleinstellungsmerkmale existieren, die Elemente die dem Spieler am meisten Spaß bereiten. Der Fokus sollte bereits zu Beginn der Ideenphase festgelegt und niedergeschrieben werden. Das schrift- liche Formulieren des Fokus kann das Bewusstsein für das Spiel und dessen Spielwelt schärfen und erste Ideen fördern. [Rouse 05] CRAWFORD beschreibt den Fokus als übergeordnetes Ziel des Spiels. Das Ziel, beziehungsweise der Fokus, sollte das Thema des Spiels und die Fantasie des Spieles unterstützen, sowie die auf dem Thema aufbauende Spielwelt einbeziehen. [Crawford 82] Herausforderungen Herausforderungen entstehen in einem gewissen Kontext. Der Kontext wird zumeist durch den Konflikt und den Fokus des Spiels vorgegeben. Die meisten Herausforderungen werden freiwillig angegangen. Beispielsweise ist jede sportliche Betätigung eine Herausforderung, die freiwil- lig durchgeführt wird. Die Konditionen der Herausforderungen werden explizit oder implizit formuliert. Das Ziel des Spiels ist demnach eine Lösung der Herausforderung innerhalb der erlaubten Regeln. Das Ziel des Spielers hingegen, ist die Lösung der Herausforderung ohne direkte Berücksichtigung der Regeln. [Crawford 03] Liste 5 – Typen von Herausforderungen nach [Crawford 03] 1. Motorische Herausforderungen 2. Sensomotorische Herausforderungen 3. Räumliches Denkvermögen 4. Mustererkennung 5. Sequentielles Denkvermögen 6. Numerisches Denkvermögen 7. Rohstoffmanagement 8. Soziale Herausforderungen CRAWFORD unterscheidet verschiedene Typen der Herausforderungen. Die Typen treten kaum isoliert voneinander auf, sondern durchdringen sich gegenseitig. Häufig sind Herausforderungen eine Mischung der unterschiedenen Typen (vgl. Liste 5). (1) Motorische Herausforderungen sind durch reine Muskelkraft gekennzeichnet. Einige sportliche Aktivitäten sind rein motorisch wie etwa das Diskuswerfen. Diese Herausforderungen benötigen keinen Input und Verarbeitung von Informationen beziehungsweise irgendwelche Genauigkeiten. (2) Sensomotorische Herausforderungen berücksichtigen den Einfluss von Informationen auf die Sinnesorgane, wie etwa das 26 präzise Werfen eines Objektes auf einen Zielpunkt. Die meisten dieser Herausforderungen benötigen eine Hand-Auge-Koordination, da der visuelle Cortex die meisten Informationen verarbeitet. Er kann gegebenenfalls sogar die Funktion anderer Sinnesorgane im weitesten Sinn ausgleichen. (3) Räumliches Denkvermögen ist ein Teilbereich der sensomotorischen Herausforderungen. Nahezu alle sensomotorischen Aufgaben, die dem Menschen gestellt werden, beziehen zu einem gewissen Grad räumliches Denkvermögen mit ein. Beispielsweise ist es für einen gezielten Wurf wichtig, herauszufinden wie weit der Zielpunkt vom Werfenden entfernt ist. Der vi- 2.3 Game Design Phasen suelle Cortex übernimmt für diesen Typ der Herausforderungen ebenfalls einen wesentlichen Anteil. (4) Mustererkennung ist nicht ausschließlich auf visuelle Eindrücke zurückzuführen. Das Erkennen von Veränderungen in Verhaltensmustern, taktischem und strategischem Vorgehen oder Fähigkeiten von Personen ist ebenfalls denkbar. (5) Sequentielles Denkvermögen beschreibt vor allem Herausforderungen mit zeitlichen Vorgängen und mathematischen Berechnungen. Ebenso ist das Entwerfen und Umsetzen eines Computerprogramms eine Herausforderung für das sequentielle Denkvermögen. (6) Numerisches Denkvermögen wird ebenfalls für mathematische Berechnungen verwendet. Aber auch die Erkennung von Zusammenhägen in numerischen Problemen gehört zu diesem Typ der Herausforderungen. Er sollte gut durchdacht werden, wenn er an einen Spieler gestellt wird, denn triviale Probleme, die der Computer selbstständig lösen könnte, sind für den Spieler keine sinnvolle Herausforderung. (7) Rohstoffmanagement ist eine Herausforderung die durch das Genre der Strategiespiele bekannt ist. Die Aufgabe ist, ein gestelltes Ziel mit einer vorgegebenen Menge an Rohstoffen zu erreichen. In Strategiespielen muss ein Ziel eventuell gestrichen werden oder auf später verschoben werden, um ein dringen- deres Problem lösen zu können. (8) Soziale Herausforderungen sind ein unterrepräsentierter Typ in (Computer-)Spielen. Die geringe Wahl dieses Typs als Herausforderung in Computerspielen ist damit zu erklären, dass diese Herausforderung vielmehr psychologischer Natur ist, als ein numerisches, vom Computer errechenbares Problem. Die Berechnung eines numerisch physikalisch korrekten Verhaltensmodells ist für den Computer einfacher als die Berücksichtigung psychologischer Zusammenhänge. [Crawford 03] Es kann argumentiert werden, dass Wissensspiele weitere Formen der Herausforderung einbringen, nämlich eine Intelligenz-, Gedächtnis- und Wissensherausforderung. Die Intelligenzherausforderung wird hauptsächlich durch die Herausforderungen (1) bis (7) beschrieben. Bei der Gedächtnisherausforderung muss der Spieler für kurze Zeit Objekte im Gedächtnis behalten. Dieser Typ wird hauptsächlich durch die Mustererkennung (4) abgedeckt. Zur Wissensherausforderung wird beim Spieler bereits vorhandenes Wissen abgerufen. Da der Spieler die Antwort zu einer Frage entweder wissen, bestenfalls herleiten oder nicht wissen kann, bestehen Diskussionsgrundlagen, ob dies eine echte Herausforderung an den Spieler stellt. Sie wird aufgrund der ungeklärten Umstände im Rahmen der Arbeit nicht berücksichtigt. Konflikt CRAWFORD beschreibt, dass Konflikte einer Herausforderung einen persönlichen Bezug geben und entweder gegen andere Personen oder gegen andere Objekte gestellt werden. Während Herausforderungen gegen Objekte zu einer beliebigen Zeit überwunden werden können, sind Herausforderungen gegen andere Personen direkter. Je aktiver die teilnehmenden Parteien sind, desto dynamischer sind die Herausforderungen. Häufig benutzte Formen eines Konflikts sind physischer, verbaler, ökonomischer oder politischer Natur. [Crawford 03] auf dem künstlichen Konflikt des Spiels. Die Formen des Konfliktes sind: „Einzelspieler gegen Einzelspieler“, „Spielgruppe gegen Spielgruppe“, „Einzelspieler gegen Spielgruppe“, „jeder Spieler kämpft für sich selbst“, „Einzelspieler gegen Spielsystem“, „einzelne Spieler gemeinsam gegen ein Spielsystem“ – jedoch nicht kooperativ: etwa bei Black Jack oder Zwei-SpielerTetris und „eine Gruppe von Spielern gemeinsam gegen ein Spielsystem“. Ein Konflikt kann direkt, wie etwa bei Tetris, oder indirekt, wie etwa bei Shhh!, ausgetragen werden. [Salen et al. 04] Demgegenüber liegt das Hauptaugenmerk bei den Betrachtungen von SALEN UND ZIMMERMAN Interaktivität Eine Gemeinsamkeit, die bereits konventionelle Spiele mit dem Computer teilen, ist die Interaktivität. Keine andere Maschine kann die Interaktivi- tät so gut umsetzen wie der Computer. Die Rechenleistung eines Computers ist immens und dennoch kann er nur das verarbeiten, was in die 27 2 Grundlagen Maschine eingegeben und zur Verarbeitung freigegeben wird. Das Eingabe-Ausgabe-Prinzip ist der Kernpunkt einer jeden Interaktion. Die Interaktion mit der Maschine gleicht dem Kommunikationsbeispiel nach CRAWFORD (siehe „Fred and Joe“ S.76 in [Crawford 03]). Der Computer registriert die Eingabe des Nutzers, wertet sie aus und drückt seine Reaktion auf die Eingabe aus. Simplifiziert ausgedrückt ist die Interaktivität eine Wechselwirkung von zwei Teilnehmern, die sowohl Menschen als auch Maschinen sein können [Salen et al. 04] [Crawford 03]. Interaktionen können in kognitive, funktionelle, entworfene und übergreifende Interaktion eingeteilt werden. Kognitive Interaktion ist psychologisch, emotional und intellektuell, sowohl zwischen Menschen als auch zwischen Systemen und Maschinen. Die funktionelle Interaktion beschreibt die Wechselwirkungen zwischen den 28 materiellen Strukturen des Systems und dem Nutzer. Vor allem die Schaltflächen des Systems und das Auslesen der einbezogenen Umgebungsinformationen durch das Spielsystem gehören zu dieser Form. Entworfene Interaktion beschreibt den eigentlichen Fokus eines Spieles. Diese werden nur zu dem Zweck entworfen, das Spiel durchführen, spielen und erleben zu können. Deshalb zählen zu dieser Kategorie Verknüpfungen der Spielszenen, Reaktionen auf Eingabeparameter, Neuordnung von Objekten, zur Verfügung stehende Auswahlen, zufällige Ereignisse oder alle anderen designte Interaktionen welche die Spielerfahrung beeinflussen. Übergreifende Interaktionen existieren nur außerhalb der Spielwelt. Dazu zählen vor allem kreative Ausdrücke, von Fans verfasste Geschichten, Nachbauten oder Modifikationen des Spiels. [Salen et al. 04] 3.1 Umgebungsinformationen in softwaretechnischen Umsetzungen 3 Verwandte Forschungsarbeiten Das folgende Kapitel beschreibt veröffentlichte Forschungsarbeiten und Marktanalysen und stellt, im Rahmen der folgenden Betrachtung, benutzte Umgebungsinformationen heraus. Die ausgewählten Forschungsarbeiten können als Beispiele für die später vorgenommene Klassifikation der Umgebungsinformationen herangezogen werden. Sie können die Anwendungsszenarien der Technologien und Möglichkeiten zur Verknüpfung von Umgebungsinformationen und 3.1 Umgebungsinformationen in softwaretechnischen Umsetzungen ········································· Die technischen Möglichkeiten sind ein Schlüsselelement um Umgebungsinformationen auslesen und verwenden zu können. Die Betrachtung 3.1.1 Game Design nur in ausgewählten Bereichen darstellen. Sie geben einen Eindruck zu dem breiten Spektrum an Möglichkeiten zur Verwendung von Umgebungsinformationen in Computerspielen. Die Betrachtung wird im Folgenden unterteilt in eine softwaretechnische Analyse bezogen auf Umgebungsinformationen, die Betrachtung von existierenden Kreativmethoden und eine Analyse von umgesetzten Ideen im Game Design. führt eine Augmented Reality Lösung an und setzt sich mit der Bewegungsverfolgung auseinander. Augmented Reality und Virtual Reality Das Gruppe um THOMAS ET AL. untersuchte die immersive Wirkung von Augmented Reality in dem Forschungsexperiment mit dem Titel ARQuake [Thomas et al. 00]. Die virtuelle Welt des Computerspieles Quake wird mit der realen Umgebung des Universitätscampus verbunden. Der Nutzer bewegte sich in der realen Welt und traf auf virtuelle Monster der Spielwelt, die räumlich gesehen vor und hinter den realen Gebäuden erscheinen konnten. Eine Weiterentwicklung wurde in der Bewegung dieser Monster gesehen. Das Spiel setzte eine Bewegung des Nutzers voraus, so dass eine Synchronisation der virtuellen Welt mit der realen Umgebung stattfinden musste. Die Verbindung der virtuellen und der realen Welt benötigte eine Übertragung der Topographie der Umgebung in das virtuelle Grafikmodell der Spielwelt. Die Übertragung konnte nicht vom System während des Spieles realisiert werden, Voraussetzung war eine Abstraktion der Realität, die bereits durch Autorenwerkzeuge vor Spielbeginn umgesetzt worden war (siehe Abbildung 15). Somit ist die physische Welt ein vor Spielbeginn existierendes virtuelles Abbild, welches eine Synchronisation mit der Realität benötigt. Während der Projektion der virtuellen Inhalte auf ein durchscheinendes Display wurden Probleme der Lichtberechnung erkannt, die mit der Realität nicht übereinstimmten. Diese beschränkten den Eindruck der Immersion. Weitere Probleme betrafen die Synchronisation beider Welten. In Innenräumen wurde es nötig, Muster auf die Wände aufzutragen, mit deren Verarbeitung die Synchronisation der Spielwelt ermöglicht wurde (siehe Abbildung 16). [Thomas et al. 00] 29 3 Verwandte Forschungsarbeiten Abbildung 15 – ARQuake benötigt eine durch Autorenwerkzeuge erstellte 3D-Repräsentation des Forschungsgeländes zur Synchronisation von Spielumgebung und Realität Abbildung 16 – An Wänden und Decken befestigte Muster erhöhten die Genauigkeit der Synchronisation mit der Spielwelt Abbildung 17 – Tragetaschen ermöglichten die Portabilität des Augmented Reality Gerätes 30 3.1 Umgebungsinformationen in softwaretechnischen Umsetzungen ARQuake ist eine Anwendung die den räumlichen Kontext der physischen Welt berücksichtigt. Die physische Position des Körpers und die Rotation und Neigung des Kopfes werden erkannt und im Spiel berücksichtigt. Die Bewegung des Spielers wird von einem tastenbasierten Bewegungsalgorithmus hin zu einer laufbasierten, absoluten Positionierung des Körpers in beiden Welten verändert. Dazu müssen die Koordinatensysteme der physischen und der virtuellen Welt kalibriert werden. Verbaute Sensoren messen den Drehwinkel und die Neigung des Kopfes. Die Positionierung wird durch GPS, digitalen Kompass, Neigungssensoren (Inklinometer) und Mustererkennung realisiert. Die Mustererkennung wurde vorzugsweise zur Kalibrierung der Welten in Innenräumen benötigt, da GPS zu der Zeit der Forschungsarbeit nur eine Genauigkeit von wenigen Metern erreichte. Die verwendete Mustererkennung erhöhte die Genauigkeit der Kalibrierung auf wenige Zentimeter. [Thomas et al. 00] Mit Hilfe von Head Mounted Displays (HMD) wird eine neue Form von Bildschirmtechnologie beziehungsweise Interaktionsmedium angeboten. Das Benutzen der frühen HMD war wenig komfortabel (siehe Abbildung 17). Aktuelle Forschungen und Entwicklungen reduzieren sowohl das Gewicht als auch die Größe der Helme und beeinflussen den Tragekomfort positiv. [Chuptys et al. 13] Display. Augmented Reality ist die Projektion und Überblendung virtueller Informationen auf die aktuelle räumliche Umgebung. Die Realität kann zu jedem Zeitpunkt wahrgenommen werden. [Thomas et al. 00] Die Umgebung wird somit durch Informationen angereichert, welche in verschiedenen Situationen unterstützend wirken können, wie zum Beispiel bei alltäglichen Aufgaben, Hervorheben von wichtigen Orten, Sehenswürdigkeiten, Einzigartigkeiten der Umgebung oder Information über aktuelle Tätigkeiten. Bei Virtual-Reality-Geräten wird anstelle der realen Umwelt eine vom Computer generierte Umgebung angezeigt. Üblicherweise wird diese Technologie zur Anzeige virtueller Welten benutzt, um den immersiven Eindruck für den Nutzer zu verstärken. Sie kann beispielsweise zur Darstellung architektonischer Bauwerke, medizinischer Gegebenheiten oder Telekonferenzen benutzt werden. HMDs geben zwar einen guten Eindruck für unseren visuellen Primärsinn wieder. Die anderen Sinne, wie beispielsweise der Geschmacks-, Geruchs-, Hör- und Tastsinn oder die Fähigkeit des menschlichen Körpers Beschleunigungen zu spüren, werden jedoch noch nicht berücksichtigt. [Chuptys et al. 13] Aktuelle Entwicklungen wie die HOLOLENS der Firma MICROSOFT und die RIFT der Firma OCULUS VR sind Beispiele für HMDs zu Augmented Reality und Virtual Reality [Oculus 15] [Microsoft HL 1 15]. Der Unterschied zwischen Augmented Reality und Virtual Reality liegt hauptsächlich in der Darstellung der Umgebung auf dem oder durch das 3.1.2 Positions- und Bewegungsverfolgung Bereits Mitte der 90er Jahre wurde das Globale Positionsbestimmungssystem (GPS) veröffentlicht. Ursprünglich als militärische Navigationsplattform entwickelt, wurde seit Mai 2000 die Genauigkeit des satellitenbasierten Ortungssystems auch für die zivile Nutzung verbessert. Dies ermöglichte die Entwicklung von Anwendungen, welche eine Positionsbestimmung des GPS-Empfängers beinhaltete. [DecodeSystems 10] [Trimble 15] Diese Positionserkennung ist in heutigen Technologien allgegenwärtig. Spiele, deren Interaktionsgrundlage auf Positionsdaten fokussiert ist, benutzen hauptsächlich Wi-Fi, GPS, Bluetooth oder Beschleunigungssensoren zur Ermittlung von Positionen und Bewegung der Spieler. In der Realität verortete Spiele können Sehenswürdigkeiten oder anderen interessanten Orten mehr Bedeutung verleihen oder die Spielmechanik erweitern. Die derzeit verwendeten Spielprinzipien können unter dem Begriff „Schatzsuche“ zusammengefasst werden und verwenden kaum Informationen, die beispielsweise kulturelle oder soziale Bedeutungen eines Ortes hervorheben. Diesbezüglich wäre die Auseinandersetzung mit sozialen Faktoren interessant. [Linehan et al. 13] In diesem Abschnitt werden zwei weitere Positionsbestimmungsverfahren vorgestellt. 31 3 Verwandte Forschungsarbeiten Abbildung 18 – Darstellung der Informationsdaten der KINECT mit Tiefenbild und Skeletal Tracking Ein etabliertes Verfahren ist die Bewegungsdetektion der KINECT von MICROSOFT. Die Aufnahme der Bewegung wird unter anderem mit einem Sensor zur Lichtmessung realisiert, der die Entfernung verschiedener Infrarotlichtpunkte misst. [Microsoft K 1 15] Die Verwendung von berührungslosen Laser-Entfernungssensoren ermöglicht die Erkennung von Objekten im Raum auf einfache, schnelle, robuste, kostengünstige und effiziente Art und Weise (vgl. 2.1.2 S. 7). [Boehnke 06]. Mit diesem Gerät sind bereits Spiele umgesetzt worden, in denen die Bewegungen direkt am Spieler abgelesen werden. Eine vorherige Befestigung oder Benutzung von Zusatzkomponenten am Körper des Spielers ist nicht nötig, wie es beispielsweise bei der WII von NINTENDO der Fall ist. Computerspiele sind nicht der einzige Anwendungsbereich in dem die KINECT einsetzbar ist. Durch die geringen Kosten des Sensorsystems konnte ein breites Spektrum an Forschungen begonnen werden, beispielsweise bei der Untersuchung von Autismus, im Rehabilitationsbereich, in der Lehre, in der Medizin, in der Kartografie oder bei der Steuerung von Maschinen. [Zeng 12] [Rößler 15] [Drone 1 10] Die verbauten Sensoren (Tiefensensor, Farblichtsensor und vier Mikrofone) können audiovisuell direkt die dritte Dimension erkennen. Die visuelle Erkennung geschieht hauptsächlich durch den Tiefensensor der aus einem Infrarotlichtsender und einer Infrarotkamera besteht. Direkte Daten der Auswertung ermöglichen eine räumliche Detektion von Bewegungen und Tönen. Entwickelte Algorithmen stellen Gelenkpunkte des menschlichen Körpers zur Verfügung oder ermöglichen etwa das Erkennen der Kopfposition oder des Gesichtsausdrucks („Skeletal Tracking“ siehe Abbildung 18). [Zeng 12] Abbildung 19 – Der LEAP erkennt Bewegungen der Handfläche 32 3.1 Umgebungsinformationen in softwaretechnischen Umsetzungen Ein weiteres Gerät ist der LEAP-Kontroller vom gleichen Hersteller. In wesentlich kleinerer Bauform ist der LEAP dazu gedacht, Handbewegungen zu erkennen, die über dem Gerät stattfinden (siehe Abbildung 19). Das acht Zentimeter lange und drei Zentimeter breite USB Gerät kann sehr genau auf kleinste Änderungen der Handposition reagieren, verliert jedoch an Erkennungsrate, sobald etwas die Hand verdeckt. [Potter et al. 13] Die Bewegung eines Nutzers über dessen Muskelbewegungen aufzunehmen ist eine weitere Möglichkeit zum Bewegungstracking. Die Muskelaktivitäten werden mit einem elektromyografischen Sensor an der Hautoberfläche eines Muskels gemessen. [Guerreiro et al. 13] [Samadani et al. 14]. Die Aufzeichnungen elektromyografischer Oberflächensignale werden benutzt, um Kinematik und Bewegungsrichtung des Muskels vorherzusagen oder zu erkennen. [Samadani et al. 14] Als Beispiele wären zu nennen: die Fernsteuerung des Computers oder die Steuerung von Fahrzeugen per Handgesten [Silva 14]. Elektrische Oberflächenmyografie erlaubt eine Informationsaufnahme über die Veränderungen am Muskel während der Bewegung [Samadani et al. 14]. Durch diese Form der Gestenerkennung wäre es möglich, mit einem tragbaren Gerät umliegende Informationsempfänger durch Gesten zu steuern, ohne zusätzlich benötigte Raumüberwachungssysteme wie die KINECT von MICROSOFT zu verwenden [Microsoft K 1 15]. In der Untersuchung von SAMANADI und KULIC wurde erkannt, dass wiederkehrende, gleiche Bewegungsabläufe Ähnlichkeiten im Signalmuster aufweisen. Die Signalmuster sind mit einer Bewegung oder Geste assoziiert. Die Untersuchung zeigte Schwierigkeiten in der Erkennung von kinetisch ähnlichen Gesten, wie etwa bei der Erkennung der Zeigegeste mit einem oder zwei Fingern. Jedoch erwies sich die Erkennung bei klar zu unterscheidenden Gesten als sinnvoll. [Samadani et al. 14] Abbildung 20 – Das BITALINO Sensorgerät, mit auf der Haut aufbringbaren Sensoren und Handschlaufe Ein weiteres System, welches myografische Oberflächensignale auslesen kann, ist das BITALINO System der Forschungsgruppe um GUERREIREO. Das BITALINO System war als Prototyp zur Erfassung von elektrokardiografischen Signalen entworfen worden und wurde später mit Sensoren zur Erfassung von myografische Oberflächensignalen, elektrodermaler Aktivität, Beschleunigungskräften und Lichtverhältnissen erweitert. Die Forschungsgruppe vertritt die Ansicht, dass Biosignale ein großes Potential zur Er- kennung von Bewegungsinformationen beinhalten, die weit über den klassisch medizinischen Anwendungsbereich hinausgehen. [Guerreiro et al. 13] Das BITALINO ist ein Mikrokontroller, der mit den genannten Sensoren ausgeliefert wird (siehe Abbildung 20). Diese Sensoren ermöglichen die Erfassung der Herzaktivität, der Aktivität von oberflächlich zugänglichen Muskeln, die Messung der Resistenzen der Haut gegenüber galvanischen Einflüssen wie zum Beispiel die Veränderung durch Schwitzen und die Messung von Beschleunigungskräften und 33 3 Verwandte Forschungsarbeiten Lichtintensitäten. Das Auswerten und Interpretieren von Beschleunigungskräften ermöglichen unter anderem das Erkennen verschiedener biomechanischer Aktivitäten wie etwa Laufmuster 3.2 und könnte als Schrittzähler verwendet werden. [Guerreiro et al. 13] Erste Anwendungsszenarien des BITALLINO zeigen ferngesteuerte Drohnen [Silva 14]. Kreativmethoden definieren, aufzeigen, auflisten ·································································· In diesem Abschnitt wird auf ausgewählte Kreativmethoden eingegangen, die sowohl bei der Zielformulierung als auch bei der Ideenfindung unterstützend wirken können. Mögliche Anwendungen der einzelnen Methoden in den Phasen des Game Designs werden im Kapitel 4.3 aufgezeigt (vgl. S. 53). Die Kreativmethoden basieren hauptsächlich auf den Untersuchungen von MENCKE und MICHALKO, die im Gegensatz zu den generellen analytischen Ausführungen zur frühen Innovationsphase von GRUNDLACH spezifische Methoden beschreiben und deren Funktionsweise darstellen. MENCKE teilt die von ihm zusammengestellten Methoden in vier Bereiche ein, die nach den Prinzipien der Assoziation, der Zufallsanregung, der systematischen Bedingungsvariation und der Bildhaftigkeit unterschieden werden. Problemstellung durch freie Assoziationen zu dem Problem. Es wird davon ausgegangen, dass die Teilnehmer der Sitzung eventuell nur einen Denkanstoß benötigen. Das Prinzip der Zufallsanregung geht, wie bereits im Namen beinhaltet, von einer Anregung aus, die jedoch durch Kombination und Assoziation zufälliger Reize, wie etwa durch wahllose Worte oder Bilder, zu neuen Denkanstößen führt. Das Prinzip der systematischen Bedingungsvariation zerlegt ein Problem systematisch in grundlegende Faktoren, die weiterhin losgelöst voneinander betrachtet werden können. Das bildhafte Prinzip nutzt Denkanstöße über bildhafte Assoziationen. Im Vergleich zu Sprache regen Bilder andere Teile des Gehirns an. Bilder sind teilweise interpretationsoffener als Worte, so dass die Teilnehmer aus einem Bild unterschiedliche Denkanstöße ableiten. [Mencke 06] Methoden nach dem Prinzip der Assoziation finden neue Aspekte und Ideen zu einer gegebenen Liste 6 – Einteilung der Kreativmethoden nach [Mencke 06] 1. Prinzip der Assoziation Brainstorming Brainwriting Methode 6-3-5 Collective Notebook Delphi-Methode 2. Prinzip der Zufallsanregung und Reizwortprinzip Semantische Methode Katalog-Methode Lexikon-Methode 3. Prinzip der systematischen Bedingungsvariation Progressive Abstraktion Einige TRIZ-Bausteine TILMAG Kopfstandtechnik Stop-Technik Methode der Identifikation De Bonos Denkhüte Osborn Checkliste Morphologischer Kasten / Würfel Mind-Mapping 4. Prinzip der Bildhaftigkeit und Analogie Analogietechnik Visuelle Synektik 34 3.2 Kreativmethoden definieren, aufzeigen, auflisten MICHALKO ist in der Einteilung der betrachteten Kreativmethoden weniger restriktiv. Die Teilung wird in drei Bereiche vorgenommen, lineare und intuitive Kreativmethoden und Derivate des Brainstormings. Lineare Kreativmethoden sind geprägt durch Methoden die zum Reorganisieren von Informationen und Ideen geeignet sind und Kombinationen, Aufteilungen, Manipulationen und Listen unterstützen. Dieses Umorganisieren unterstützt die Teilnehmer darin, von den offensichtlichen Ideen auszubrechen und kreative Änderungen und Perspektivwechsel zu ermöglichen und dadurch neue Ideen zu fördern. In die Gruppe der intuitiven Kreativtechniken zählt MICHALKO bildgebende Verfahren, wie etwa die Da-Vinci Methode. Er beschreibt die Derivate vom Brainstorming als unabhängig von den beiden vorhergehenden Gruppen. [Michalko 06] Liste 7 – Einteilung der Kreativmethoden nach [Michalko 06] Lineare Kreativmethoden Gruppe A False Faces Slice and Dice Cherry Split Think bubbles Scamper Gruppe B Tug of war Idea box Idea grid Lotus blossom Phoenix Future fruit Gruppe C Brutethink Hall of fame Circle of opportunity Ideatoons Clever Trevor Intuitive Kreativmethoden Chill out Blue roses The three Bs Rattlesnakes and roses Stone soup Color bath Dreamscape Da Vinci’s technique Dais technique Not Kansas The shadow The book of the dead Brainstorming Variationen Brainsketching Brainwriting Storyboarding Raw creativity The Dreamer, the realist, the critic 35 3 Verwandte Forschungsarbeiten 3.3 Spielprinzipien mit Umgebungsinformationen ········································································ Sowohl ein neues Spielprinzip als auch eine bekanntes Spielprinzip, dass durch Umgebungsinformationen angereichert und verändert wurde, 3.3.1 wird im folgenden Abschnitt angeführt. Die Akquise und Verwendung der Umgebungsinformationen und die geeignete Transformation zu einem Spielprinzip ist von Interesse. Soziale- und gruppendynamische Spiele Computerspiele, die einen sozialen Faktor als Grundlage für die Spielmechanik verwenden, sind selten anzutreffen. Es existiert keine Technologie, die solche Faktoren direkt messen oder anderweitig für digitale Medien integrationsfähig präsentieren kann. Harte soziale Fakten wie etwa Bevölkerungsdichte, Arbeitslosigkeit oder Sehenswürdigkeiten können über Informationssysteme ausgelesen werden. Weiche soziale Faktoren, wie etwa die Wirkung einer Person auf eine andere oder die Kreativität einer Person, werden durch mehr Faktoren beeinflusst, als physisch messbar sind [Peters 04]. Abbildung 21 – Aufforderung zur Aktion im Spiel Blowtooth Das digitale mobile Spiel Blowtooth [Kirman et al. 12] ist ein Spiel, dass in der Umgebung von internationalen Hochsicherheitsflughäfen stattfindet. Der Spieler versucht während des Check-Ins sogenannte virtuelle Schmuggelware an unbedarften Passagieren zu platzieren (siehe Abbildung 21). Die Schmugglerware muss zum Erreichen einer Punktzahl durch Hochsicherheitszonen des real existierenden Flughafens geschmuggelt und im späteren Verlauf von den Passagieren wieder zurückerobert werden. Blowtooth fördert dabei mutwillig Schabernack mit Menschen, die nicht freiwillig zum Spiel gehören. [Kirman et al. 12] Ein ähnliches soziales Spielprinzip, bei dem der Akteur unentdeckt bleiben muss, ist das Kinderspiel Bollocks. Der Name des Spiels stammt aus 36 Großbritannien und bedeutet so viel wie Unsinn oder Humbug. Es wird auch international unter Teilweise verschiedenen Namen gespielt, auch von deutschen Kindern. Die Spieler müssen dabei gegen (unausgesprochene) soziale Regeln verstoßen, ohne dabei entdeckt zu werden. Ohne digitale Hilfsmittel wird es meistens von Schülern im Klassenraum während einer Unterrichtsstunde gespielt, ohne dass der Lehrer in Kenntnis darüber ist, dass gespielt wird. Die Spieler rufen ein vorher festgelegtes, zumeist obszönes oder ungehöriges, Wort aus, jeder lauter als sein Vorgänger. Verloren hat derjenige Spieler, der sich vor dem Ausrufen drückt oder wer von der Aufsichtsperson ermahnt wird. [Linehan et al. 13] 3.3 Spielprinzipien mit Umgebungsinformationen Die beiden genannten Spiele sind aufgrund der Spannungen zwischen den Regeln des sozialen Umfeldes und den Regeln des Spiels interessant und erreichen eine herausfordernde Komplexität durch das Einbringen der sozialen Faktoren in das Spiel. Das spielerische Schabernacktreiben demonstriert Verhaltensweise die bestehende Grenzen des sozialen Verhaltens testet und ausprobiert. Dadurch kann das Erkennen der Schwelle von Spaß und Schabernack zu Betrug, Kränkungen oder provokativem Verhalten ermöglicht werden. Soziale Verhaltensweisen sind ausgesprochene oder unausgesprochene Regeln, die festlegen welches Verhalten im jeweiligen Kontext angebracht ist. Der Mensch leitet entsprechende Verhaltensweise durch Beobachten von Personen in verschiedenen Situationen ab. Abbildung 22 – Der Designprozess von Shhh! musste soziale Aspekte berücksichtigen, die nur indirekt mit dem Spiel verknüpft sind Die Forschungsgruppe um LINEHAN stellte fest, dass bereits Gebäude und deren Funktion konkrete soziale Verhaltensweisen vorgeben können. Die Forschungsgruppe entwickelte das Spiel Shhh!, das in einer Bibliothek verortet ist. Das einfache Spielprinzip ist schnell verstanden. Der Spieler soll ein lautes Geräusch aufnehmen in einer Situation, in der soziale Regeln absolute Stille nahelegen. Die Lautstärke des Geräusches bedingt die erreichte Punktzahl. Die Untersuchung der Testläufe ergab, dass Spieler Geräusche aufnahmen, die von Natur aus laut sind und für die gewählte Umgebung üblich sind wie etwa herabfallende Bücher, schließende Türen oder lautes Husten. In der Auswertung wurde die missliche Lage, in der sich die Spieler befinden, mit einem tollpatschigen Gefühl beschrieben. Die Spieler wollten andere Bibliotheksbenutzer nicht stören und ebenso wenig von einem Bibliothekar zurecht gewiesen werden. Diese Untersuchung führte zu der Erkenntnis, dass beim Designprozess die Auswirkungen auf die Personen in der Umgebung, welche keine Mitspieler verkörpern, ebenso berücksichtigt werden müssen, damit die Verhaltensweisen des Spielers nicht als die zuvor erwähnten Verhaltensweisen Betrug, Kränkung oder provokatives Verhalten erscheinen (siehe Abbildung 22). Shhh! benutzt sowohl räumlich als auch zeitlich abhängige Umgebungsinformationen. Beim Spielstart wird verifiziert, dass der Nutzer in einer Bibliothek ist. Dazu wird ein Positionsbestimmungssystem wie GPS benötigt und ein Informationssystem, welches Informationen über das Gebäude am Standort des Spielers liefert. Die Lautstärke des Geräusches wird durch ein Mikrofon ermittelt. Dabei wird die Privatsphäre von Spielern und Nichtspielern gewahrt, denn weder das Geräusch noch Umgebungsgeräusche werden aufgezeichnet. Lediglich der Lautstärkepegel des erzeugten Geräusches wird gemessen. [Linehan et al. 13] 37 3 Verwandte Forschungsarbeiten Abbildung 23 – Mister X und Ingress benutzen die Position des Spielers um eine Schatzsuche in realen Gegenden stattfinden zu lassen Gruppendynamische Spiele benötigen kein von Haus aus soziales Spielprinzip. Ortsgebundene Interaktionsmöglichkeiten können ebenfalls zur Gruppendynamik auffordern. Zwei Beispiele sind Ingress von NIANTIC LABS und Mister X von QEEVEE. Beide Spiele benutzen das Prinzip der Schatzsuche das jedoch auf unterschiedliche Weise umgesetzt wurde. Bei Ingress muss der Spieler aus zwei Fraktionen wählen, der er im Spielverlauf angehört. Für die ausgewählte Fraktion werden Punkte gesammelt und Gebiete erobert. [Labs 12] Die Suche nach den Portalen ähnelt dabei einer Schnitzeljagd, vergleichbar mit Geocaching (siehe Abbildung 23) [Labs E 15]. Die verwendeten Umgebungsinformationen beruhen zumeist auf der Positionsbestimmung mittels GPS. Die Portale werden ähnlich einer Augmented Reality Anwendung mittels mobilem Endgerät in die physische Welt projiziert. Neue Portale können von Nutzern vorgeschlagen werden, wodurch eine Interessenvertretung durch 38 soziale Faktoren ermöglicht wird. Die Punktzahl für ein erobertes Gebiet, dessen Grenzen durch die eingenommenen Portale abgesteckt sind, wird aus der Bevölkerungsdichte des geografisch repräsentierten Gebietes ermittelt, die durch Informationssysteme abgefragt werden. [Labs 12] Das Prinzip der Schatzsuche beruht bei Ingress somit auf dem Finden statischer Objekte. Dagegen wird bei Mister X von QEEVEE die Schatzsuche auf ein bewegliches Objekt fixiert. Das Objekt ist ein Spieler aus der Spielergruppe. Er verkörpert im Spiel einen Verbrecher, der sich im physisch realen Stadtgebiet frei bewegen kann. Das Spielprinzip von Mister X gleicht dem des Brettspiels Scotland Yard von RAVENSBURGER. Das digital unterstützte Mister X gilt als sportliches Mehrspieler-Spiel bei dem das mobile Endgerät als Überwacher der Spielregeln, mittels GPS-Koordinaten und Kartenmaterial, auftritt. [QeeVee 15] 3.3 Spielprinzipien mit Umgebungsinformationen Abbildung 24 – Shenmue benutzt historische Aufzeichnungen von Klimadaten zum Beleben der Spielwelt 3.3.2 Durch Klima beeinflusste Spiele Klimadaten werden teilweise seit Jahrzehnten aufgezeichnet, studiert und ausgewertet und bieten eine große Quelle an Informationen, auf deren Basis eine Spielmechanik entwickelt werden kann. Shenmue benutzt Aufzeichnungen von Klimadaten aus dem Jahre 1986 um den immersiven Eindruck der Erzählung zu unterstützen (siehe Abbildung 24). [Shenmue 99] [Becam et al. 08] Boktai nutzte einen Sensor zum Erfassen von ultraviolettem Licht, der das Spielen in der Sonne belohnt (siehe Abbildung 25) [Boktai 03]. Verschiedene Flugsimulatoren benutzen Echtzeit-Wetterdaten, die von Webservices ausgelesen werden können. Abbildung 25 – Boktai verändert die Spielwelt nach der Intensität der vom Sensor gemessenen Sonneneinstrahlung Während Wettermodelle zur Vorhersage von Wetterphänomenen, Verlauf von Luftverschmutzungen oder Gerüchen hohe Rechenleistungen benötigen, wird die Erfassung und Messung zum aktuellen Zeitpunkt nahezu überall auf der Welt durch Sensoren ermöglicht. Spiele, die Klimadaten verarbeiten, sind nicht nur auf die Berücksichtigung großmaßstäblicher Klimaphänomene beschränkt. Mikroklima bedingt durch Luftfeuchtig- 39 3 Verwandte Forschungsarbeiten keit oder Verkehr gilt ebenso als erfassbare Informationen die eine Spielwelt oder Spielmechanik bedingen oder ermöglichen können. Einige klimaspezifische Informationen können berechnet werden, selbst wenn keine Verbindung zu Informationssystemen besteht, beispielsweise Ebbe und Flut oder die Position der Sonne. Verschiedene Möglichkeiten der Informationsakquise wurden in dem Forschungsprojekt Mythical verwendet. Das ist ein Spiel, welches Klimabedingungen berücksichtigt, um dem Nutzer eine realistischere Benutzererfahrung zu ermöglichen. Mythical ist ein Mehrspieler-Spiel, das keine Spielwelt enthält. Jeder Spieler besitzt zwar eine Heimatstation und eine Heimatstadt, 40 für die die Wetterinformationen ausgelesen werden, der Nutzer kann die Wetterdaten im Verlauf des Spiels durch das Verändern seiner Position jedoch nicht beeinflussen. Stattdessen ist es das Ziel des Spieles, sogenannte Rituale durchzuführen. Rituale sind in Mythical einfache Aufgaben, die mit verschiedenen Vorbedingungen verknüpft sind. Ein Beispielritual könnte das zurücklegen einer Strecke sein und die Vorbedingung „Regen“ besitzen. Erfolgreich abgeschlossen ist das Beispielritual dann, wenn der Nutzer bei Regen die vorgegebene Strecke zurücklegte. Das Forschungsprojekt nutzt Wetterdaten, die aus dem Internet akquiriert werden, sowie berechnete Informationen, die den Verlauf von Sonne und Mond wiedergeben. [Becam et al. 08] 4.1 Klassifikation von Umgebungsinformationen 4 Synthese Im folgenden Kapitel wird die Klassifikation der Umgebungsinformationen vorgenommen. Es werden einige Verfahrensweisen beschrieben, um Kreativmethoden möglichst erfolgreich anzuwenden, sowie geeignete Kreativmethoden für 4.1 Game Design Phasen vorgeschlagen. In der Synthese werden, unter Berücksichtigung der drei Themenkomplexe, Ideen für mit Umgebungsinformationen angereicherten Computerspiele generiert. Klassifikation von Umgebungsinformationen ········································································· Im weiteren Verlauf der Arbeit werden Methoden vorgeschlagen, die den Entwurf eines Spielprinzips durch Anreicherung mit Umgebungsinformationen unterstützen (vgl. 3.2 S. 34). Zur Anwendung dieser Methoden und zur Unterstützung des Game Designers ist es hilfreich, eine Klassifizierung zu erstellen, die verfügbare und abrufbare Informationen strukturiert darstellt. Diese Übersicht sollte sowohl Informationen enthalten, die bereits gesammelt wurden und abrufbar sind, sowie zum aktuellen Zeitpunkt messbare, dynamische Informationen (vgl. 2.1 S. 4). Die Übersicht soll als Entscheidungshilfe herangezogen werden können. Sie kann und soll darstellen, worauf die enthaltenen Informationen Bezug nehmen beziehungsweise in welchem Kontext die Informationen stehen und woran sie gemessen werden können oder erhoben wurden. Die Art der Information ist thematisch gruppiert und die Namen der Informationen geben einen ersten Eindruck über die möglichen Messdaten. Das Darstellen der Aktualisierungshäufigkeit beziehungsweise der Dynamik einer Informationsart als zusätzliche Symbolik wäre von Vorteil, so dass der Game Designer einen Eindruck davon bekommt, wie häufig die Informationsart auf das Spiel Einfluss nehmen beziehungsweise es verändern kann. Als Beispiel herangezogen, könnten Informationen über einen bestimmten Ort Einfluss auf die Spielwelt nehmen. Der Ideenreichtum der Zielgruppe soll jedoch nicht dadurch eingeschränkt werden, dass Ortsinformationen ausschließlich auf örtliche Gegebenheiten der Spielwelt Einfluss nehmen dürfen. Es bleibt dem Game Designer überlassen, inwiefern Umgebungsinformationen Einfluss auf seine Spielidee nehmen. In den folgenden Abschnitten wird kurz betrachtet welche Klassifikationen bereits existieren um einen Ausgangspunkt zu finden. Eine Eingrenzung wird vorgeschlagen, um für den Kontext der Arbeit irrelevante Umgebungsinformationen auszuschließen und zielgerichtet Umgebungsinformationen für die Klassifikation auszuwählen. Im Anschluss wird die Klassifikation entwickelt, die als Übersichtsgrafik auf Seite 104 angefügt ist. Ausgangspunkt Als Ausgangspunkt soll die Betrachtung der Einteilung von Messmethoden durch die Literatur dienen. Dabei wird festgestellt werden, dass die bisherigen Einteilungen für die Zielgruppe ungeeignet sind. Ein eigener Ausgangspunkt zur Klassifizierung wird vorgeschlagen. 41 4 Synthese Bisher vorgenommene Einteilungen (SUMO und OPENCYC) helfen dem Game Designer nicht, die Informationen in Bezug zur physischen Welt zu setzen. Der Umfang einer ausgereiften Ontologie wird für den Zweck der vorliegenden Arbeit nicht angestrebt. Die Taxonomie oder die Klassifizierung der Objekte, in diesem Fall der Umgebungsinformationen, ist ein Teil einer Ontologie. Die SUMO und die OPENCYC Ontologie benennen sämtliche Sensoren unter dem Begriff „measurement device“ [SUMO & OpenCyc 15]. Diese zutreffende Beschreibung des Objektes „Sensor“ unterstützt den Game Designer jedoch nicht in der Entwicklung einer neuen Spielidee. Während aus anderen Fachgebieten eine sehr differenzierte Klassifizierung existiert, beispielsweise die biologische Klassifizierung von Tieren, fehlt für Sensoren solch eine Einteilung völlig. Bereits existierende Klassifizierungen von Sensoren unterteilen vor allem in deren Bauform, die Funktionsweise oder in die zugrunde liegenden physikalischen Effekte (vgl. 2.1 S. 4) [Ahlers et al. 89] [Niebuhr et al. 02] [Schiessle 92]. Diese Einteilung ist für den Game Designer wenig geeignet. Sie unterteilen nach technischen Gegebenheiten, die für den Entwurf eines Spielprinzips unwichtig sein sollten. Es existiert beim Game Design zwar ein technischer Ausgangspunkt zum Entwurf, jedoch beruht dieser nicht auf physikalischen, sensorspezifischen Fachkenntnissen. Die Auswahl einer Umgebungsinformation soll dem Game Designer erleichtert werden, ohne spezielle Fachkenntnisse vorauszusetzen. Eine durch HERING vorgeschlagene Klassifizierung nach der Genauigkeit der Geräte ist zwar informativ, jedoch wenig unterstützend für den Ideenentwicklungsprozess [Hering et al. 12]. Für die beschriebenen Methoden (vgl. 3.2 S. 34) ist dieses Wissen nicht zwingend notwendig. Weitere Klassifizierungsansätze könnten nach der Häufigkeit der Informationsänderungen stattfinden, die vor allem bei Sensoren eine häufige Aktualisierungsrate aufweist, während Daten aus Informationssystemen weniger oft verändert werden. Primär von Interesse für den Game Designer ist der Verwendungszweck der Information, im Kontext mit dem zu entwerfenden Computerspiel. Der Zweck ist unabhängig von der Bauweise beziehungsweise dem physikalischen Wirkungsprinzip des Sensors, der die Information zur Verfügung stellt. Demnach wäre eine geeignete Klassifizierung „woran“ gemessen wird und nicht „wie“ der Messvorgang stattfindet, beispielsweise ob Informationen über Menschen, an Gegenständen und über lokalisierbare Orte erhoben werden können. Eingrenzung der Umgebungsinformationen Für die Integration von Umgebungsinformationen in Game Design ist die Selektion der verfügbaren Informationen von Bedeutung. Je nach Anwendungsdomäne des Endgerätes oder thematischem Bezug der Spielwelt existieren Informationen, die aufgrund ihrer Irrelevanz als verzichtbare Informationen ausgeschlossen werden können. Beispielweise benötigt eine Flugsimulation keine Daten über Bodenschätze. muss vor der Integration in Computerspiele eine geeignete Digitalisierung erfolgen. In diese Gruppe gehören ebenfalls digitale Informationen, deren Informationsgehalt vor der Nutzung erst analysiert und durch Data Mining Prozesse ermittelt werden muss. Der zeitliche Umfang des Data Mining Prozesses ist unbekannt. Er erfüllt somit nicht die Forderung nach zeitnaher Verfügbarkeit von Informationen [OpenGovData 07]. Computerspiele sind aufgrund wirtschaftlicher Interessen an eine breite Zielgruppe gerichtet. Die Integration von speziellen Informationen schränkt den Anwenderkreis deutlich ein. Das ist vor allem dann der Fall, sobald ein Spiel auf spezifischen fachlichen Kenntnissen aufbaut, wie etwa der chemischen Molekülstruktur. Der aufwendige Einsatz einiger Sensoren oder die geringe Verfügbarkeit auf dem Markt schmälert das wirtschaftliche Interesse der Spieleentwickler an deren Einsatzmöglichkeit für Computerspiele. Chemische Sensoren könnten zu detaillierte Informationen liefern, wie etwa über Molekülstrukturen. Biosensoren ermöglichen das Auslesen von Reaktionen einer biologischen Zelle auf natürliche Reize wie etwa Druck oder Stoffkonzentrationen. Allerdings funktionieren die meisten Biosensoren bisher nur unter Laborbedingungen. [Ahlers et al. 89] Für Informationen, die bisher in noch keinem gängigen Informationssystem aufgenommen wurden, wie etwa das soziale Verhalten in Abhängigkeit vom Gebäude (Bibliothek vgl. 3.3.1 S. 34), 42 4.1 Klassifikation von Umgebungsinformationen Abbildung 26 – Einfaches Schema der Klassen von Umgebungsinformationen Klassifizierung Die im Rahmen der vorliegenden Arbeit vorgeschlagene Klassifizierung wurde durch mehrere Methoden entwickelt. In der ersten Iteration wurden die Top-Down- und die Bottom-Up-Methode gewählt, um die ersten Themengruppen zu ermitteln. Die durch die Top-Down-Methode festgelegte Themengruppen waren Physik, Natur und Soziales mit jeweils weiteren Untergruppen, so dass es möglich wurde, die verfügbaren Informationen zu der getroffenen Einteilung zuzuordnen (vgl. Liste 8 S. 45). In der zweiten Iteration unter Verwendung des Bottom-Up-Ansatzes wurden weitere Themengruppen erkannt. Es wurden ausgehend von den verfügbaren Informationen übergeordnete Klassen herausgefiltert. Die Themengruppen erweiterten sich auf Verwaltung, Objekt, Soziales, Klima, Natur, Stoffe, Licht, Raum und Digitales (vgl. Liste 9 S. 45). Die methodisch ermittelten Themengruppen ermöglichten bereits eine ausreichende Aufgliederung der verfügbaren Informationen, Sensoren und Informationssysteme, konnten jedoch nicht alle berücksichtigten Informationen zufriedenstellend gliedern. Daher wurde weiterführend das Spiralmodell nach BALZERT angewandt. Mit dessen Hilfe wurden die Themengruppen beurteilt, um eventuelle Alternativen zu finden [Balzert 08]. Bei jeder Iteration wurde erneut versucht, die verfügbaren Informationen zu den Themengruppen zuzuordnen, bis die Informationen zweckmäßig gruppiert waren. Nachdem zufriedenstellende Themengruppen gefunden wurden (vgl. 2.1 S. 4), wurde noch nicht erfasst, woran die Informationen gemessen oder erhoben werden könnten. Ausgehend von den Informationen wurde mittels Bottom-Up-Ansatz bestimmt, an welchen Gegenständen die Informationen ablesbar sind. Aufgrund der hohen Variabilität der gegenständlichen Objekte wurde eine abstrakte Sichtweise gewählt, deren Einteilung in Objekt, Ort und Mensch mündete (vgl. Abbildung 26). Ein Objekt wird definiert als Gegenstand des Interesses, über den eine Information erhoben wird. Der Gegenstand existiert unabhängig vom Bewusstsein eines Individuums in der materiellen physischen Welt und kann als solcher wahrgenommen werden [Duden 15]. Dies ist eine Abgrenzung zum Begriff Mensch, der zwar ebenfalls ein Objekt ist, jedoch eigene Eigenschaften besitzt und wie folgt definiert wird: Der Mensch ist ein Wesen „mit der Fähigkeit zu logischem Denken und zur Sprache [sowie] zur sittlichen Entscheidung“ [Begriff: Mensch, [Duden 15]]. Ein Ort ist lokalisierbar und wird beeinflusst von seiner topographische Beschaffenheit und Eigenschaften [Duden 15]. Die Zuordnung der Umgebungsinformationen zu den Informationsklassen wurde mit Hilfe einer Entscheidungsmatrix getroffen (vgl. Anhang 8H S. 111). Die abgeleiteten Klassennamen sind: ortsgebundene, menschgebundene und objektgebundene Informationen. 43 4 Synthese Abbildung 27 – Schemata der Zugehörigkeiten der Informationen zu den Klassen Im Verlauf der Klassifizierung wurde erkannt, dass keine eindeutige Zuordnung zu den Klassen Objekt, Ort und Mensch vorgenommen werden kann. Es wurde vermutet, dass sich die Klassen gleichverteilt durchdringen und Informationen in mehrere Klassen eingeteilt werden können (siehe Abbildung 27 links). Es zeichnete sich jedoch ab, dass die meisten ortsgebundenen und menschgebundenen Informationen zusätzlich abhängig vom verorteten Standpunkt sind. Im Ergebnis dieser Betrachtung wurden zwei weitere Klassen erkannt, die zwischen den Klassen Objekt und Ort beziehungsweise Ort und Mensch existieren. Ein Beispiel anhand der Informationen über Sehenswürdigkeiten verdeutlicht die Problematik. Eine Sehenswürdigkeit ist ein verortetes Objekt, dessen Ortsinformation abgerufen werden kann. Jedoch ist eine Sehenswürdigkeit in Abhängigkeit von der individuellen Betrachtungsweise des Menschen zu sehen. Das Interesse der Menschen an der Sehenswürdigkeit bedingt diese, beispielsweise ob er das Objekt beachtenswert empfindet und bereit ist für die Besichtigung zu bezahlen. Die Auffassung einer gleichverteilten Dreiecksbeziehung zwischen den Klassen verschiebt sich demnach stärker hin zur Klasse der Ortsinformationen. Das dargestellte 44 Schema wird entsprechend angepasst (siehe Abbildung 27 rechts). Mit der Klassifikation der Umgebungsinformationen wird dem Game Designer letztendlich ein Überblick angeboten, der darstellt, in welchem Kontext Informationen erhoben werden können. Eine thematische Gruppierung (siehe Anhang 8C Liste 21 S. 102 und Visualisierung S. 104) wurde erstellt. Der Game Designer kann zum Beispiel schnell erkennen, welche Informationen verfügbar wären, wenn ein Computerspiel mit ortsabhängigen Informationen entwickelt werden soll. Ebenfalls könnte er gezielt nachschlagen, welche Themen verknüpft sind, wenn bereits Umgebungsinformationen als Ausgangspunkt der Entwicklung vorgegeben sind. Die Anordnung der Klassen und Themengruppen kann als Anhaltspunkt für die tendenzielle Aktualisierungshäufigkeit beziehungsweise Dynamik der Information herangezogen werden. Allerdings wird künftig eine genaue Visualisierung dieser Häufigkeit von nötig. Der Game Designer könnte das als Anhaltspunkt wählen, je nachdem ob er ein Spielprinzip mit schnell veränderlichen Parametern entwirft oder statische beziehungsweise langsam veränderliche Gegebenheiten berücksichtigt. 4.2 Kreativmethoden, kreative Gruppe und eine geeignete Einteilung der Methoden Liste 8 – Top-Down-Ansatz Klassifikation Informationen Physik Elektrizität Raum Zustände Vibration Licht Natur Gase und Stoffe Flüssigkeiten Strahlung Position & Verortung Soziales Software und Hardware Mensch Politik und Verwaltung Liste 9 – Bottom-Up-Ansatz, Klassifikation Informationen Verwaltung Künstliche, menschliche Bauten Objekt (Eigenschaften, Zustände) Elektrizität Vibration Druck und Kraft Position und Wege Bewegung (Raum) Soziales Orte („Points of Interest“) Mensch Identifikation (politisch) Politik und Verwaltung Identifikation (biometrisch) Klima Natur Stoffe Licht Raum Software/Hardware (Digitales) 4.2 Kreativmethoden, kreative Gruppe und eine geeignete Einteilung der Methoden ·················· Während der Bearbeitung des Themas fand eine Veränderung der Auffassung zur Integration von Umgebungsinformationen in das Game Design statt. Es wurde ursprünglich davon ausgegangen, dass die Integration in bestehende Softwareentwicklungs- und Prozessmodelle stattfinden sollte. Ein Verknüpfungspunkt sollte identifiziert werden, an dem die Umgebungsinformationen in den Herstellungsprozesses einfließen. Bei der Untersuchung häufig benutzter und bekannter Prozessmodelle, wie etwa dem V-Modell, dem Spiralmodell, SCRUM, Extreme Programming oder anderen klassischen und agilen Prozessmodellen, wurde erkannt, dass der Zeitpunkt zur Integration stets in der Ideen- und Konzeptionsphase identifiziert wurde [Balzert 08]. In der Folge werden, anstatt Prozessmodelle, Kreativmethoden berücksichtigt. Sie werden gruppiert und deren Anwendung und Einflussnahme bei 45 4 Synthese der Integration von Umgebungsinformationen in Game Design untersucht. Der neu gesetzte Fokus auf Kreativmethoden und Ideenförderungsprozesse soll sowohl bestehende Technologien und Spielentwicklungen kombinieren können, als auch zu neuen Spielprinzipen anregen, Spielregeln beeinflussen, Spielwelten anreichern und somit neue Spiele ermöglichen. Daher wurden einige grundlegende Aspekte zur Ideengenerierung beschrieben, wie etwa Zielformulierung oder Protokollierung (vgl. 3.2 S. 34). Im Anschluss werden die Kreativmethoden mit Game Design Phasen verknüpft und der Zeitpunkt zur Einflussnahme auf das Game Design dargestellt. Um diese Einflussnahme zu verdeutlichen werden drei wichtige Aspekte des Game Designs berücksichtigt: die Herausforderung, der Konflikt und die Interaktivität. Es wer- 4.2.1 Für die Entwicklung eines guten Spielkonzeptes ist es essentiell, Ideen zu entwickeln. Die Ideenfindung kann durch Kreativmethoden (vgl. 3.2 S. 34) unterstützt werden. Gefordert sind dabei vor allem kreative Personen, die diese Methoden im Ideenprozess umsetzen können. Daher wird im folgenden Abschnitt kurz darauf eingegangen, welche Denktypen-Profile grob unterschieden werden können und welche davon förderlich für die Anwendung der Kreativmethoden sind (siehe Abbildung 2, vgl. 2.2.2 S. 14). Bei der Zusammenstellung einer kreativen Gruppe gibt es keine präzisen Vorgaben. Geeignet ist eine gute Mischung der Denktypen-Profile, vorzugsweise mit emotionalen Wahrnehmern und offenen Kommunikatoren. Kritisch betrachtet wird erkannt, dass die Eigenheiten der Profile sich gegenseitig aufheben, bedingen und verstärken können. Beispielsweise kann der zurückhaltende Wissenschaftler durch die offenen Kommunikatoren und dominante Unternehmer unterdrückt werden. Es sollte deshalb darauf geachtet werden, dass für einige Kreativmethoden mehr oder weniger Personen eines DenktypenProfils vertreten sein sollten. Es wird im Folgenden nicht weiter darauf eingegangen, wie die Kreativgruppe detailliert zusammengesetzt werden sollte, jedoch sind diese Denktypen bei der Anwendung der Kreativmethoden zu berücksichtigen. Kreativprozesse Die Beachtung einiger Verfahrensweisen ermöglicht eine möglichst erfolgreiche Durchführung der Kreativsitzung. Die Vorüberlegungen berücksichtigen die Ausgangspunkte der Ideenphase 46 Es soll keine starre Anleitung entwickelt werden wie etwa Checklisten, Handzettel oder direkt umsetzbare Schemata. Ziel war es, der Zielgruppe Methoden vorzuschlagen, die in Erweiterung der Arbeit von SALEN UND ZIMMERMAN anwendbar sind und somit die von ihnen erwähnte Methodensammlung und Sprachgrundlage vervollständigen. [Salen et al. 04] Die zusammengestellten Methoden sollen diese Ansätze erweitern, um als Game Designer und Game Developer eine gemeinsame Fachterminologie zu benutzen und Lösungsansätze gemeinsam, statt isoliert voneinander, zu finden. Die Kreativmethoden erleichtern die Entwicklung von Spielprinzipien, die durch Umgebungsinformationen angereichert oder sogar erst ermöglicht werden können (vgl. 3.2 S. 34). Zielgruppe Erfahrene sowie angehende Game Designer sind die dominante Zielgruppe der vorliegenden Arbeit. Angesprochen werden zudem weitere Kreativberufe. Es wird davon ausgegangen, dass dieser Personenkreis selbstständig kreativ sein kann, ohne ein Schema vorgesetzt zu bekommen oder zu benötigen. Spiele werden durch sie als designte Systeme aufgefasst und Game Designer als diejenigen, die diese Systeme entwickeln, die innewohnenden Muster, Herausforderungen, Konflikte und Interaktionen entwerfen und Komplexitätsgrade erfassen können. 4.2.2 den Kreativmethoden vorgeschlagen, die eine Integration von Umgebungsinformationen in Game Design fördern. des Game Designs, Zielformulierung, Aufwärmübungen, eine Betrachtung des klassischen Brainstormings und die Bewertungsphase. 4.2 Kreativmethoden, kreative Gruppe und eine geeignete Einteilung der Methoden Ausgangspunkte im Game Design ROUSE geht von der Annahme aus, dass ausreichend Ideen existieren, die Herausforderung jedoch darin liegt, um die Idee herum ein funktionierendes Spiel zu erschaffen. Die Übertragung der Idee in ein Konzept sei der Schlüssel für gutes Game Design. Um eine Idee zu erhalten, beschreibt ROUSE drei verschiedene Ausgangspunkte, die für Game Designer üblich sind: der Beginn mit dem Spielprinzip, der Beginn mit der Hintergrunderzählung oder der Beginn mit einer Technologie. Die drei Ausgangspunkte sollen im Folgenden kurz zusammengefasst werden, um die Integration der Umgebungsinformationen einordnen zu können. [Rouse 05] Das Spielprinzip als Ausgangspunkt zu wählen, ist ein verbreiteter Ansatz. Möglich ist, dass dem Game Designer dieser Ansatz am leichtesten fällt, da Kernpunkte des Spielprinzips relativ leicht durch kreative Denkprozesse erschlossen werden. Noch einfacher ist es, ein bestehendes Spiel zu verändern (vgl. 3.2 S. 20). Die Formulierung einfacher Sätze wie „Es ist ein Spiel wie Autorennen xy“ bilden automatisch einen visuellen und assoziativen Eindruck vom erzielten Spielprinzip, der fortführend mit den Alleinstellungsmerkmalen der eigenen Idee ausgeschmückt werden kann. [Rouse 05] An dieser Stelle sei auf die Arbeit von LINEHAN ET AL. verwiesen, deren Spiel Shhh! (vgl. 3.3.1 S. 36) diesen Ausgangspunkt wählte. Die Hintergrunderzählung als Ausgangspunkt wählen, ist ein wenig verwendeter Ausgangspunkt, zumal einige Spiele keinerlei Erzählung beinhalten. Die Erzählung kann in Form einer Romanliteratur, eines Schauplatzes, einer Zeitepoche oder Ähnlichem Einfluss nehmen. Dennoch muss definiert werden, wie der Spieler mit der Erzählung interagieren kann und wie Konflikte in das Spiel übertragen werden. Die Erzählung kann bestimmte Spielprinzipien nach sich ziehen, beispielsweise können Rettungsmission aus der Sicht eines Retters mit Hilfe der Egoperspektive dargestellt werden, bei der Verwaltung mehrerer Rettungsdienste wird vermutlich die in Strategiespielen übliche Vogelperspektive verwendet. [Rouse 05] Beispiele für den Ausgangspunkt mit Hintergrunderzählung sind LUCAS ARTS Spiele wie Loom oder The Secret of Monkey Island und das von QEEVEE entwickelte Mister X (vgl. 3.1.2 S. 31). Technologien als Ausgangspunkt zu benutzen, ist ebenso gebräuchlich wie das Spielprinzip als Ausgangspunkt zu wählen. Entweder ein Framework oder eine Game Engine wurde von einer Firma bereits für ältere Spiele lizensiert und soll weiter verwendet werden oder das Entwicklerteam bevorzugt eine Technologie beziehungsweise ist mit einer bestimmten Technologie besonders versiert. Vorausgewählte Technologien beschränken allerdings das zu entwickelnde Spielprinzip. Beispielweise kann eine Game Engine nur für 2D- oder 3D-Perspektiven geeignet sein oder sie bevorzugt Innenräume oder Landschaften als Spielumgebung. [Rouse 05] Die Arbeit um THOMAS ET AL. benutzte als Ausgangspunkt die vorhandene Technologie der Game Engine von Quake, Augmented Reality und Sensoren [Thomas et al. 00]. Die Integration von Umgebungsinformationen ist vergleichbar mit dem Ansatz, die Technologien als Ausgangspunkt zu wählen, denn es wird vorzugsweise vor oder während der Ideenphase ermittelt, welche Umgebungsinformationen zur Verfügung stehen und durch das Endgerät ausgewertet werden können. Zielformulierung, Quote und Protokollierung Die Anwendung von Kreativmethoden bedarf einiger Vorbereitungen, die berücksichtigt werden sollten, um eine erfolgreiche Kreativsitzung durchführen zu können. Zu diesen Vorbereitungen zählen unter anderem die konkrete Formulierung des Problems beziehungsweise des Ziels, das Protokollieren und ein generelles Wissen über Brainstorming-Aktivitäten. Ziele, die realistisch und klar verständlich formuliert sind, motivieren zum Handeln. Vor allem in der Gruppenarbeit, wie etwa in einem Softwareentwicklungsteam, sollten alle Teilnehmer das Ziel verinnerlicht und verstanden haben. Die Formulierung eines Zieles (im Folgenden „Problem“ genannt) ist der wichtigste Hinweis darauf, in welche Richtung die Kreativsitzung entwickelt werden soll. Eine präzise Formulierung erspart Zeit während der Kreativsitzung und vermeidet vom Kernpunkt abschweifende Gedanken. [Mencke 06] Bei der Problemformulierung ist es hilfreich, den Fokus auf den Kernpunkt zu legen. 47 4 Synthese Kreativmethoden, wie etwa Cherry Split (vgl. 3.2 S. 16), können bei der Erfassung des Problems unterstützen. [Michalko 06] Beispielsweise auf Grundlage der sieben W-Fragen (vgl. Liste 10). Diese Frageweise ist vor allem aus dem Rettungswesen bekannt und wird dort benutzt, um das Problem des Hilfesuchenden schnell zu erfassen. Von Vorteil ist die Untergliederung des Problems in ein Minimalziel, eventuelle Zwischenziele und ein wünschenswertes Maximalziel. Um das Problem vollständig zu beschreiben, kann es ausreichend sein, es in einem Satz zu formulieren, es kann aber auch mehrere Sätze umfassen. Es sollte schriftlich formuliert werden, damit es mehrfach gelesen, verstanden und jederzeit erneut verinnerlicht werden kann. Zwischenziele geben den Teilnehmern einen Anhaltspunkt über den Fortschritt der Problemlösung. Ebenso kann das Maximalziel limitiert werden, zum Beispiel durch zeitliche, finanzielle oder personelle Ressourcen. Eventuell können Aktivitäten einzelner Teilnehmer gezielt formuliert werden. [Mencke 06] Liste 10 – Liste der sieben W-Fragen nach [Mencke 06] WAS soll erreicht werden? WARUM soll das Ziel erreicht werden? WER soll das Ziel erreichen? WIEVIEL soll erreicht werden? WIE wird die Zielerreichung gemessen? WANN soll das Ziel erreicht sein? WO soll das Ziel erreicht werden? Für die Durchführung der Kreativsitzung kann zusätzlich zur Problemformulierung eine Quote gesetzt werden, die vorgibt, wie viele Ideen entstehen sollen. Sie zwingt die Teilnehmer zum Nachdenken. Eine Quote kann sowohl innerhalb einer Kreativsitzung, als auch bis zum Beginn der nächsten Kreativsitzungen festgelegt werden, um den kreativen Fluss beizubehalten oder weiterhin kreatives Denken zu fördern. Beobachtungen zeigen, dass in Kreativsitzungen zu Beginn 48 wenig wirklich neue Ideen entstehen, sondern vermehrt Alternativen und Veränderungen bestehender Produkte geäußert werden. Eine Quote könnte dieses Phänomen gegebenenfalls überwinden und die Orientierung auf wirklich neue Ideen fördern. Im weiteren Prozess kann die Quote fördern, dass das weitere und detaillierte Darüber-Nachdenken, die Idee verändern und verbessern kann. [Michalko 06] 4.2 Kreativmethoden, kreative Gruppe und eine geeignete Einteilung der Methoden Abbildung 28 – Protokollierung kann durch grafische Mittel angereichert werden [Schiller 15] In Kreativsitzungen ist es unumgänglich, einen Protokollanten zu bestimmen. Der Protokollant schreibt sämtliche Äußerungen und Ideen nieder, auch wenn sie einander sehr ähnlich erscheinen. Selbst jedes scheinbar noch so unwichtige Detail kann im Nachhinein von entscheidender Bedeutung sein und eine andere Äußerung vervollständigen. Wenn Ideen nicht niedergeschrieben werden, kann es vorkommen, dass sie nach der Kreativsitzung vollständig in Vergessenheit geraten. Das Protokolieren kann sowohl mit Worten als auch mit Bildern, Symbolen, Cartoons, Diagrammen, Farben oder ähnlichem geschehen. [Michalko 06] Moderationszeichner protokollieren beziehungsweise portraitieren eine Idee auf ikonografische, farbige Art und Weise (siehe Abbildung 28). Aufwärmübungen Soll mit einer Kreativmethode begonnen werden, sollten die Teilnehmer bereit und aufnahmefähig für die Sitzung sein und für die Dauer der Sitzung ablenkende, ernste Probleme des Arbeitsalltags vergessen. Vor der Ideensammlung wäre somit eine Pause vom Arbeitsalltag sinnvoll. [Michalko 06] Es existieren Aufwärmübungen und Methoden, die den Fokus auf die Ideenphase lenken und ablenkende Hemmnisse verringern sollen. Hemmnisse würden in der Ideenphase das Potential der gesamten Ideengruppe einschränken und kreatives Denken blockieren. Hemmnisse existieren dabei nicht nur am Arbeitsplatz, sondern können auch durch die individuellen Charaktereigenschaften der Teilnehmer bedingt sein. Deshalb wäre es günstig zu vermeiden, vorschnell über andere Teilnehmer oder geäußerte Ideen zu urteilen, Killerphrasen wie etwa „das ist zu teuer“ zu verwenden oder negative Gefühle einzubringen. Wenig hilfreich ist es außerdem, im Vorhinein vom Scheitern der Kreativsitzung auszugehen oder Ideen aus Angst vor der Meinung anderer nicht zu äußern. Auch praktizierter Perfektionismus, fehlendes Fachwissen oder ein Moderator, der das Problem zu engstirnig vertritt und wenig Ideen oder Einflüsse zulässt, sind fehl am Platz. Ziel ist es, diese und ähnliche Hemmnisse zu unterbinden, sobald sie auftreten. Die Teilnehmer der Gruppe sollten während der Sitzung auf Augenhöhe miteinander 49 4 Synthese kommunizieren können. Aufwärmtätigkeiten können den Einstieg erleichtern. [Mencke 06] Das Mitbringen von eigenen Babyfotografien ist ein Beispiel für Aufwärmübungen. Jeder Teilnehmer sollte sein Foto an die Wand pinnen und die anderen Teilnehmer sollten erraten, welche Fotografie zu welchem Teilnehmer gehört. Diese Variante reduziert Hemmnisse durch den lockeren und ungezwungenen Umgang miteinander und fördert die Kommunikation auf Augenhöhe. In einer weiteren Übung zeichnet jeder Teilnehmer ein Symbol. Die Wahl des Symbols ist dabei eher nebensächlich, wichtig ist, dass durch die anschließende Erklärung des Symbols die eigene Sichtweise auf den Begriff „Kreativität“ verdeutlicht wird. Eine weitere Aufwärmübung wäre der Austausch von Problemen. Jeder Teilnehmer sollte ein relevantes Problem in einem Satz niederschreiben. Danach wird das Problem zum nächsten benachbarten Teilnehmer weitergegeben. Jeder Teilnehmer schreibt nun binnen weniger Sekunden ein Vorschlag zur Problemlösung dazu und reicht das Problem weiter. Wenn das niedergeschriebene Problem wieder bei seinem Verfasser angelangt ist, werden die Vorschläge vorgestellt und diskutiert. Eine Reihe von Aufwärmübungen ist übersichtlich bei MICHALKO aufgeführt. [Michalko 06] Klassisches Brainstorming Brainstorming ist eine Kreativmethode, die als Grundlage aller weiteren Ideenmethoden gelten kann. Das generelle Vorgehen ist allgemein bekannt und kann schnell erklärt werden. Der Abschnitt widmet sich dieser Methode auf deren Grundlage weitere Kreativmethoden aufbauen. Sie werden häufig als Derivate vom klassischen Brainstorming angesehen, sie können zudem Erweiterungen beinhalten, um Ziele neu zu formulieren, einen anderen Ausgangspunkt zu wählen oder andere Vorgehensweisen einzubringen. Brainstorming wurde entwickelt, um eine Gruppe von Personen zu ermutigen, ihre kreativen Ideen zu formulieren. Kritische Äußerungen werden erst zu einem späteren Zeitpunkt in die Ideensitzung eingebracht, so dass jeder Teilnehmer seinen eigenen und vorerst ungefilterten Beitrag zum Ideenfindungsprozess beisteuern kann. [Michalko 06] Die Teilnehmer können so ihre unterschiedlichen Wissensgebiete und Erfahrungen einbringen und sich gegenseitig als gleichwertige Partner akzeptieren. Die Gruppenstärke sollte vier bis zehn Personen umfassen. [Mencke 06] Durch die gegebene Situation, in der die Teilnehmer ungehindert ihre Ideen äußern können, ist es möglich, alle Ideen aufzulisten und diese untereinander zu verändern, zu verbessern oder neu zu kombinieren. Die Teilnehmer arbeiten als Gruppe gemeinsam an einem Ziel, sind gemeinsame Denker, es gibt keine Rivalität unter den Teilnehmern, sondern alle Ideen gelangen in eine gemeinsame Ideensammlung. [Michalko 06] Abbildung 29 – Genereller Ablauf einer Kreativsitzung 50 4.2 Kreativmethoden, kreative Gruppe und eine geeignete Einteilung der Methoden Beim Brainstorming sollten zwei generelle Prinzipien berücksichtigt werden. Zum einen gilt, dass die Quantität der Qualität vorgezogen wird. Es muss nicht sein, dass das gestellte Problem durch einen einzigen Ideenansatz gelöst wird, oftmals ist es die Kombination mehrerer Ideen, die eine geeignete Lösung hervor bringt. Je mehr Ideen generiert werden, desto wahrscheinlicher ist es, einen guten Lösungsansatz zu finden und weitere Ideen eventuell für andere Projekte benutzen zu können. Zum anderen gilt, dass kritische Äußerungen bis zum Ende der Ideensitzung zurückgestellt werden. Die meisten Personen denken nach der Äußerung einer Idee bereits an Nachteile oder Schwierigkeiten, die mit der Idee verbunden sein könnten. Diese kritischen Anmerkungen sind zwar notwendig, dürfen jedoch erst zum Ende der Ideensammlung in die Diskussionsrunde eingebracht werden. [Michalko 06] Eine Kreativsitzung, die sowohl Brainstorming als auch andere Kreativmethoden benutzen kann, wird in mehrere Schritte untergliedert (siehe Abbildung 29) (1) Die Auswahl des Problems wird so spezifisch wie möglich getroffen, um passende Ideen zu fördern. Das Problem kann sowohl als Aussage, Überschrift sowie als Fragestellung formuliert werden. [Michalko 06] (2) Das Auswählen der Teilnehmer sollte gezielt erfolgen. Berücksichtigt werden sollte deren Fachwissen sowie deren positive Einstellung gegenüber Kreativsitzungen. Die Teilnehmer sollten unabhängige Persönlichkeiten sowie flexible und schnelle Denker sein. Eine Person, die Führungsqualitäten besitzt, ist von Vorteil sowie die generelle Einstellung, einen positiven Einfluss auf die Entwicklung des Unternehmens, der Gruppe beziehungsweise des Problems nehmen zu können. [Michalko 06] (3) Die Umgebung der Kreativsitzung sollte ein komfortabler Raum sein in ruhiger Lage ohne störende Einflüsse. [Michalko 06] Ein wohl sortierter, frischluftreicher, freundlicher, heller, ruhiger und wohltemperierter Raum wirkt unterstützend auf die kreative Phase. [Mencke 06] (4) Bei der Auswahl des Gruppenleiters sollten mehrere Faktoren berücksichtigt werden. Der Leiter sollte eine Führungspersönlichkeit sein und die entsprechenden Fähigkeiten besitzen. Vorgeschlagene Ideen sollte er so aufbereiten können, dass alle Teilnehmer diese verstehen können. Der Leiter sollte ebenfalls die Agenda der Sitzung verinnerlichen, sowie entsprechende Vorkehrungen zum reibungslosen organisatorischen Ablauf treffen, wie etwa das Einladen der Teilnehmer, die Auswahl des Treffpunktes und das Vereinbaren der Zeit. [Michalko 06] (5) Die Bestimmung eines Protokollanten ist unerlässlich. [Michalko 06] (6) Während der Sitzung sollte der Leiter darauf achten, dass kritische Äußerungen unterbunden und Ideenvorschläge gefördert werden, so vielschichtig und bizarr sie auch sein mögen. Der Fokus auf das Problem sollte während der gesamten Sitzung beibehalten werden. [Michalko 06] (7) Zum Ende der Ideensammlung sollten die Teilnehmer den eigenen Beitrag zur Ideensitzung rekapitulieren. Es sollte eine erste Klassifikation der Ideen stattfinden sowie eine erste Bewertung der Vorschläge durchgeführt werden. Die Teilnehmer wählen Ideen aus, die wertvoll genug erscheinen, deren Umsetzbarkeit zu prüfen. [Michalko 06] (8) Die Bewertungsphase sollte am Ende einer Kreativsitzung erfolgen, um die Ideensammlungsphase nicht zu stören. Die Bewertung der Ideen kann vorerst grob eingeteilt werden, beispielsweise in Bereiche wie etwa: wertvoll, beachtenswert, bedarf weiterer Recherche oder ähnlichen. [Michalko 06] Die klassische Form des Brainstormings kann an einigen Stellen kritisiert werden. Ausgewählte Kritikpunkte werden im Folgenden erwähnt, um für die Probleme zu sensibilisieren. Oft tritt während der Ideenfindungsphase ein Ideentief ein, in dem nur wenige Ideen geäußert werden. Dieser „Tote Punkt“ muss überwunden werden und könnte mit einer zu erzielenden Quote motiviert werden. MENCKE beobachtet, dass vor dem Ideentief häufig Variationen bestehender Ideen und nach dem Ideentief neue Ansätze geäußert werden. Dieses Phänomen lässt sich durch das Kennzeichnen der Ideen, die nach dem Ideentief entstehen, bestätigen. Das Brainstorming sollte erst beendet werden, wenn ein zweiter „Toter Punkt“ erreicht oder überschritten wurde. Die Zusammensetzung der Gruppe ist Schlüssel zu einer erfolgreichen Sitzung. Schüchterne oder zurückhaltende Personen können sich durch einen Erwartungsdruck, der durch Vorgesetzte oder andere Teilnehmer, mit denen eine Kommunikation auf Augenhöhe schwer umsetzbar ist, gehemmt fühlen. Der Lauteste in der Gruppe, muss nicht zwangsläufig derjenige mit den besten Ideen 51 4 Synthese sein. Der Zurückhaltende muss ebenfalls die Möglichkeit bekommen, sich zu äußern. Ideen bewerten und auswählen Der Bewertung der Ideen wird ein besonderer Stellenwert beigemessen, da aus dem erzeugten Ideenpool die spezielle Idee zur Entwicklung zu einem Produkt ausgewählt werden soll. Deshalb beschreibt der folgende Abschnitt Bewertungsund Auswahltechniken im Prozess der Ideenfindung näher. Voraussetzung für die Bewertung von Ideen ist eine exakte und zuverlässige Protokollierung. Eine Übersicht aller generierten Ideen listet sowohl die Idee, als auch den Bezugsrahmen auf, in dem die Idee entstand. Bei Betrachtung der Ideenliste werden durch das Unterbewusstsein bereits Wertungen vorgenommen, die einige Ideen anderen gegenüber bevorzugt. Für die transparente Bewertung ist das Entwickeln geeigneter Kriterien notwendig, nach denen eine Bewertung stattfinden kann. Die Kriterien sollten gezielt auf das Problem abgestimmt sein und selbst diejenigen Eigenschaften berücksichtigen, die eventuell unmöglich zu erreichen scheinen, um herauszufinden wie nah die Idee am Angestrebten liegt. [Michalko 06] Bewertungskriterien können sich an vorhandenen Standards orientieren, Stärken und Schwächen des Problems herausstellen oder Vergleichskriterien zu bestehenden Produkten sein. Die Kriterien können weiterhin in Muss-, Kannund Sollkriterien eingeteilt werden. Mit Hilfe dieser entwickelten und gewichteten Kriterien kann dann eine exakte Bewertung erstellt werden. Neben der logisch nachvollziehbaren Bewertung kann zudem eine Bewertung nach der Intuition der Teilnehmer hilfreich sein, denn es gibt Ideen, die zwar den festgelegten Kriterien vollständig gerecht werden, dennoch nicht die besten Ideen sein müssen. Menschliche Intuition kann mehr als die objektiv festgelegten Kriterien berücksichtigen. [Michalko 06] Nachfolgend werden konkrete Methoden zur Bewertung genannt. Diese Methoden sind Grundlage eines jeden Softwaremanagementprozesses, daher wird auf eine detaillierte Auseinandersetzung verzichtet. Gelegenheitsspiele Ziele und Aufgaben Visualisierung, Personas Rita Schauplätze Personas Gunther Charaktere Personas Walter System Zielgruppe Interaktion Quantifizierbares Endergebnis Trainingsmittel Trainingsplan Faktoren der Rehabilitation Motivation für Patienten Konflikt Narratives Spiel Herausforderung Level Design Abbildung 30 – Kiviat Graph, Beispiel anhand „Eignung von Computerspielen in Rehabilitationsmaßnahmen“ nach [Rößler 15] 52 4.3 Game Design Phasen und die Verknüpfung mit Kreativmethoden Die multikriterielle Attributanalyse mit Kiviatgraphen stellt die Ausprägung der Kriterien auf einer beliebigen Anzahl von Vektoren dar und zieht Verbindungen zu benachbarten Kriterien. Die Größe der dargestellten Fläche spiegelt die Tauglichkeit der Idee wieder (siehe Abbildung 30). Eine zweidimensionale Portfolioanalyse entspricht im Prinzip eines zweidimensionalen Kiviatgraphen, wobei die Größe der von der Idee benutzten Fläche ebenfalls die Tauglichkeit darstellt. In dieser Form der Analyse ist schneller ersichtlich, welche Idee anderen Ideen vorgezogen werden soll, da mehrere Ideen übersichtlicher innerhalb eines Diagramms dargestellt werden können (siehe Abbildung 38 S. 70). Varianten der Portfolioanalyse 4.2.3 Einteilung der Kreativmethoden nach Anwendungsbereichen Ziel der vorliegenden Arbeit ist es, die von MENCKE und MICHALKO vorgenommene Einteilung an die Game Design Phasen anzupassen. Der Methodenreichtum der beiden Autoren ist in der Literatur hinreichend dokumentiert und kann somit in der Kreativsitzung angewandt werden. Ausgewählte Kreativmethoden beider Autoren werden bei der Betrachtung der Game Design Phasen zur Verwendung vorgeschlagen. Die Kernpunkte der vorgeschlagenen Kreativmethoden werden für den Zweck der Integration in die Game Design Phasen neu strukturiert in Teilungstechniken, Analogie- beziehungsweise Verknüpfungstechniken, Veränderungstechniken und Kritiktechniken. Die vorgeschlagene Einteilung basiert auf den Anwendungsbereichen der Methoden, die im Folgenden erläutert wird. Teilungstechniken werden für die Formulierung des Problems, zum Erfassen des Fokus eines 4.3 sind die Eisenhowersche Dringlichkeitsanalyse, die ABC-Analyse und vierdimensionale Attributanalysen mit Quadranten. Das Pareto-Prinzip beschreibt ein prozentuales 80-20-Verhältnis, das eine grobe Einflussnahme abschätzt. 80 % der Effekte stammen demnach von 20 % der Ursachen. Das Erkennen der Ursachen ist teilweise mit erheblichem Aufwand verbunden, dennoch entspricht diese Einschätzung oft den realen Effekten. Eine Ist-Soll-Analyse mit diagrammhaften Darstellungen wird zur Feststellung von Grenzen der Leistungsfähigkeit einer Idee herangezogen. Dabei können Soll-Bedingungen aus anderen Projekten abgeleitet und Ist-Angaben für die Idee als Schätzwert eingebracht werden. [Aßmann 10] Spieles und zum spezifischen Formulieren einer Fragestellung für die Ideensitzung vorgeschlagen. Analogie- beziehungsweise Verknüpfungstechniken sind hauptsächlich für die Ideenphase geeignet, vor allem wenn neue Themenbereiche erschlossen, neue Spielprinzipien entworfen oder Verknüpfungen zwischen den verfügbaren Umgebungsinformationen und Game Design gezogen werden sollen. Veränderungstechniken werden benutzt, wenn bestehende Probleme oder Spiele angepasst oder angereichert werden sollen oder wenn Spielideen noch unzureichend formuliert sind und die Idee eine Veränderung benötigt. Kritiktechniken sind grundlegend keine Variation der Brainstorming-Technik, da während der Ideensitzung bereits Kritiken geäußert und die Kritiken konstruktiv in die Ideenphase integriert werden sollten. Aus diesem Grund werden die Kritiktechniken gesondert erwähnt betrachtet. Die zur Integration ausgewählten Kreativmethoden sind in Liste 1 ersichtlich (vgl. S. 15). Game Design Phasen und die Verknüpfung mit Kreativmethoden ········································· Wie bereits festgestellt wurde, soll die Integration der Umgebungsinformationen bereits im frühen Stadium der Ideenfindung geschehen (vgl. 4.2 S. 45). Die vorliegende Arbeit konzentriert sich daher, mit der Erstellung eines Prototyps als Testwerkzeug zur Validierung der erarbeiteten Integrationsmethodik auf die Ideenphase, die Designphase in gekürzter Form (mit Verzicht auf das Erstellen eines vollständigen Designdokuments) und die Vorbereitung der Implementationsphase. Anhand der Entwicklung des Prototyps soll bestätigt werden, dass die Integration von Umgebungsinformationen in Game Design in der Ideenphase ihren Anfang finden sollte. Bevor der Ideenprozess weiter beschrieben und die vorgeschlagene Methodik anhand des entwickelten Prototypen beispielhaft angewandt wird, werden die drei wichtigen Kernpunkte eines Spieles beschrieben: Herausforderung, Konflikt und Interaktivität. Die daraus resultierenden Spielregeln sollen kurz charakterisiert werden 53 4 Synthese und der übergeordnete Fokus, der die Spielidee begleitet und Einfluss auf Herausforderung, Konflikt und Interaktionsmöglichkeiten nimmt, wird ebenfalls beschrieben. Die Auseinandersetzung mit den Kernpunkten eines Spiels erfolgt beispielhaft an dem Spiel Shhh! von LINEHAN ET AL. und einigen bekannten (Brett-)Spielen. Abbildung 31 – Die Game Design Phasen als Grundlage zur Ideenfindung Spielregeln Spielregeln leiten sich aus den durchgeführten Game Design Phasen ab (vgl. 2.3 S. 25). Bei dem Entwurf von Spielregeln muss darauf geachtet werden, dass sämtliche Situationen, die auftreten können, beschrieben sind. Ein Spiel, das offene, unbeschriebene beziehungsweise ungeklärte Situationen beinhaltet, verleitet Spieler dazu, nichtintendierte Spielzüge in einer Grauzone auszuführen, um einen unlauteren Vorteil zu erlangen. Die Spielregeln von Shhh! legen fest, dass die Spielumgebung eine Bibliothek sein und der Spieler ein Geräusch aufnehmen muss. Die Lautstärke bestimmt den Gewinner des Spiels. Das Aufnahmegerät, gleichzeitig Regelwerk und Prüfinstanz, ist ein Mobiltelefon. Diese funktionellen Regeln sind durch das Spiel festgelegt. Interpretationen der Regeln existieren aufgrund des sozialen Kontexts zwischen Spieler, Bibliothek und Nicht-Spielern. Bei Shhh! ist es beispielsweise nicht reglementiert, dass die Aufnahme eines Geräusches, zwischen Bücherregalen stattfinden muss. Dies ermöglicht folglich eine Aufnahme in anderen Räumen der Bibliothek, wie etwa den Waschräumen. Ob diese vermeintliche Erlaubnis eine Grauzone darstellt, ist von den Intentionen des Game Designers abhängig. Abbildung 32 – Spielregeln leiten sich aus den Game Design Phasen ab Zusammenfassend, leiten sich der Entwurf und die Formulierung der Spielregeln aus dem Fokus, der Herausforderung, dem Konflikt und den Interaktionen ab. Für diesen Schritt wird vor allem die 54 Verwendung von Teilungstechniken oder die Tauziehen-Methode vorgeschlagen (vgl. 3.2 S. 34 ff). Jede Spielregel sollte als einzelstehendes Problem aufgefasst werden, so dass bei der Verwen- 4.3 Game Design Phasen und die Verknüpfung mit Kreativmethoden dung der Kreativmethoden die Rahmenbedingungen jeder Regel erfasst werden kann. Zusätzlich sollten Grauzonen der Regel erkannt und erlaubte und unerlaubte Spielzüge definiert werden. Fokus Der Fokus einer Spielentwicklung stellt den übergeordneten Themenkomplex zur Verfügung (vgl. 2.3 S. 26). Zur Festlegung des Fokus sollte der Game Designer selbstständig Fragen beantworten wie etwa: Was ist besonders an meinem Spielfokus? Was soll mit dem Spiel erreichen werden? Welche Erfahrung soll der Spieler dadurch sammeln? Welche Emotionen soll der Spieler mit dem Spiel verbinden? Welche Kontrolle soll der Spieler über die Spielwelt erhalten? (S.70 [Rouse 05]) Diese Fragestellungen können helfen, den Fokus des Spiels zu verfeinern, um Kernaspekte zu verdeutlichen. Wenn eine, der von ROUSE beschriebenen Fragen nicht beantwortet werden kann, hilft die Anwendung der vorgestellten Kreativmethoden den Fokus deutlicher zu definieren. Zur Entwicklung eines Fokus werden die Kreativmethoden der Analogietechniken zum Finden eines Fokus und der Kritiktechniken zur Verfeinerung des Fokus vorgeschlagen. Vor allem die Tauziehen-Methode ist sehr geeignet, da Besonderheiten des Fokus identifiziert und positive sowie negative Einflüsse auf die eigene Vorstellung des Fokus beschrieben werden können. Bei der Anwendung der Tauziehen-Methode genügt es, die Kernaspekte des Spieles aufzulisten, ohne die ein völlig anderes Spiel entstehen würde. Der Fokus kann aus einem sehr breiten Themenspektrum gewählt werden. Das Finden eines Fokus kann beispielsweise allein durch die Integration von Umgebungsinformationen gewonnen werden. So wäre es möglich, ein Spiel basierend auf menschbezogenen Informationen zu erstellen oder ausschließlich auf Positions- und Wegedaten zurückzugreifen (siehe Anhang 8C S. 104). Die Klassifikation der Umgebungsinformationen bietet bereits eine vielfältige Übersicht über Themengebiete an, bei denen es möglich ist, die aufgeführten Umgebungsinformationen als Fokus aufzufassen, zu berücksichtigen und zu integrieren (vgl. 2.1 S. 4 ff). Das Spiel Shhh! setzte den Fokus auf soziales Bewusstsein. Er wurde dahingehend verfeinert, dass das Spiel die Aufmerksamkeit des Spielers schult, indem gezielt ein Konflikt gewählt wurde, in dem Spieler mit Nicht-Spielern passiv interagieren. Die Spieler erfahren Emotionen und Eindrücke im Verlauf des Spieles durch den selbstständig produzierten Störfaktor beziehungsweise der erzeugten Lautstärke. Abbildung 33 – Der Fokus leitet die Entwicklungen in den Game Design Phasen 55 4 Synthese Herausforderungen Herausforderungen sind das zentrale Konstrukt einer jeden Spielentwicklung (vgl. 2.3 S. 26). Die Herausforderung die in Shhh! gestellt wird, ist das Erzeugen eines möglichst lauten Geräusches. Die Typisierung der Herausforderung kann je nach verwendetem Vorgehen erfolgen. Wird das Geräusch ausschließlich durch Kraft erzeugt, beispielsweise durch das aneinanderschlagen von Büchern oder Händen, so wird eine motorische Herausforderung gestellt. Sequentielles Denkvermögen wird durch Kombination sukzedaner Zusammenhänge eingebracht, beispielsweise wenn der Spieler daran denkt, die erwünschter Lautstärke durch der Umgebung entspringende, natürliche Geräusche zu erzeugen: „Wenn ich den Handtrockner im Waschraum benutze, wie laut wird dieses Gerät dann werden und welche Punktzahl wäre erreichbar“. Bei der Entwicklung einer ansprechenden Herausforderung sollten vor allem Ideenfördernde Methoden, wie etwa die Analogie- und Veränderungsmethoden, angewandt werden. Die bestehenden Einteilungen der Herausforderungen geben eine Grundlage, auf derer eine Herausforderung im Kontext des Spielfokus entwickelt werden kann (vgl. 2.3 S. 26). Während der kreativen Phase wird vielfach eine Veränderung und Anreicherung einer bestehenden Herausforderung vorgenommen. Die Veränderungen werden häufig zur Anpassung an den gesetzten Fokus, zur Maximierung des Spielspaßes oder aufgrund marktwirtschaftlicher Interessen vorgenommen. Die Entwicklung der Herausforderung und weitere kreative Prozesse zur Festlegung des Konflikts und der Interaktionen bedingen sich gegenseitig. Das mehrfache Anwenden gleichzeitiger oder sukzessiver Kreativsitzungen mit gleichen oder unterschiedlichen Teilnehmern kann das gegenseitige Durchdringen und Beeinflussen der Phasen unterstützen. Konflikt Konflikte geben dem Spieler einen persönlichen Bezug zur Spielwelt (vgl. 2.3 S. 27). Bei einem Vergleich der Ausführungen von SALEN UND ZIMMERMAN mit denen von CRAWFORD fällt auf, dass der Begriff des Konfliktes unterschiedlich aufgefasst wird. CRAWFORD beschreibt den Konflikt als soziale Grundlage, SALEN UND ZIMMERMAN beschreiben die Systeme, in denen ein Konflikt entstehen kann. Der Konflikt eines Spiels ist Teil der vorgestellten Definition und demnach von ausschlaggebender Bedeutung. Der Konflikt beschreibt wie sich die Spieler mit dem Ziel des Spiels auseinandersetzen müssen, um das Ziel des Spiels zu erreichen und am Ende als Gewinner hervorzugehen. Der Konkurrenzkampf innerhalb der Formen des Konfliktes treibt ein Spiel an. Bei Shhh! wird der indirekte Konflikt benutzt, der jeden Teilnehmer für sich selbst, dennoch gemeinsam gegen ein Spielsystem spielen lässt, um in einem Mehrspielersystem als Gewinner hervorzugehen. Ein Vergleich der Spieler untereinander wird durch die Lautstärke des erzeugten 56 Geräusches erreicht. Der daraus resultierende Konflikt besteht in dem sozialen Dilemma, in dem sich die Teilnehmer befinden. Sie sind dazu angehalten ein möglichst lautes Geräusch zu erzeugen in einer Umgebung, in der absolute Stille bevorzugt wird. Für die Ideenphase stehen zwei Möglichkeiten zur Auswahl. (1) Der Konflikt ist bereits indirekt durch die Herausforderung oder den gesetzten Fokus beschrieben. Mit Hilfe einer Checkliste kann der Konflikt präzisiert werden, um im Anschluss eventuell noch notwendige Veränderungstechniken anzuwenden, sofern der Konflikt noch nicht zufriedenstellend erscheint (vgl. 3.2 S. 20 ff). (2) Der Konflikt ist noch unbeschrieben. In diesem Fall kann aus den Beschreibungen von SALEN, ZIMMERMAN und CRAWFORD sowohl ein Konfliktsystem als auch die Form des Konfliktes ausgewählt werden, wie etwa „Einzelspieler gegen Spielsystem“ mit einem politischen Konflikt. Das Herausfinden des Konfliktes wird durch gezielte Fragen unterstützt (vgl. Liste 11) 4.4 Ideengenerierung unter Berücksichtigung der Umgebungsinformationen, Kreativmethoden und Game Design Phasen Liste 11 - Fragestellungen zur Feststellung des Konfliktes nach [Salen et al. 04] Wie viele Spieler sind am Spiel beteiligt? Wird simultan oder abwechselnd, nacheinander gespielt? Gibt es eine Highscore-Liste? Bekommen die Spieler andauerndes immerwährendes Feedback über ihre Spielzwischenstände? Kann das Spiel pausiert werden, um Punktzahlen und andere Statistiken miteinander zu vergleichen? Gibt es computergenerierte Gegnertypen? Können sich Spieler verbünden, um diese Gegnertypen zu überwinden? Treten die Spieler untereinander in Konflikt? Gibt es Rohstoffe, die verwaltet und erobert werden müssen? Interaktivität Interaktionen sind ein grundlegendes Funktionsprinzip eines jeden Spiels (vgl. 2.3 S. 27). Die Interaktionsmöglichkeiten der Mitspieler in Shhh! sind sowohl aktiver als auch passiver Natur. Aktive Interaktionen wären das bewusste Erzeugen eines Geräusches, die Positionierung innerhalb der Bibliothek oder das Verwenden von Hilfsmitteln. Eine passive Interaktion findet mit den Nicht-Spielern statt. Dabei ist es sowohl möglich, von einer Aufsichtsperson ermahnt zu werden, von einem anderen Bibliotheksnutzer beeinträchtigt zu werden oder der Spieler selbst fühlt sich durch das soziale Dilemma des Konfliktes gehemmt und dadurch wird die Lautstärke des Geräusches unbeabsichtigt beeinträchtigt. 4.4 Der Entwurf der Interaktionen hängt von den verwendeten Umgebungsinformationen, den beteiligten Personen und dem Spielziel ab. Die Anwendung von Kreativmethoden wird vor allem auf Analogietechniken und Veränderungstechniken beruhen, um eine Integration von Umgebungsinformationen in Game Design zu gewährleisten, die neue Interaktionsmöglichkeiten aufzeigt. Besonders die Brutethink-Methode (vgl. 3.2 S. 18) kann neue Aspekte einbringen und der Morphologische Kasten (vgl. 3.2 S. 17) ermöglicht eine schnelle Kombination von Ideenattributen. Mit Hilfe von Veränderungstechniken können Interaktionsmöglichkeiten bestehender Spiele aufgelistet und an Umgebungsinformationen angepasst werden. Ideengenerierung unter Berücksichtigung der Umgebungsinformationen, Kreativmethoden und Game Design Phasen ····································································································· Im nun folgenden Kapitel werden die vorgeschlagenen Kreativmethoden beispielhaft angewandt. Die Aufbereitung wurde in Form von vorgeschlagenen Kreativmethoden und der damit verbundenen Struktur unterbreitet (vgl. 2.2 S. 13). Die Durchführung der Kreativmethoden als Selbsttest erzeugte eine Vielzahl mannigfaltiger Ideen, die allerdings in dem Umfang nicht aufgeführt werden. Die Auswahl der drei aufgeführten und entworfenen Spielideen geschah aufgrund der Abdeckung der Kreativmethoden. Es wurde versucht, einen Großteil der vorgeschlagenen Kreativmethoden beispielhaft in diesem Kapitel durchzuführen und zu protokollieren. Die aus den Kreativmethoden resultierenden Spielideen wurden mit Hilfe von Testpersonen überprüft, entweder anhand von Beschreibungen, als Papierprototyp oder als funktionstüchtiger Prototyp. Für kreative Prozesse existiert keine Beweisführung, wie sie aus der Mathematik oder anderen Naturwissenschaften bekannt ist. Eine Möglichkeit zum Erfassen der Tauglichkeit von Kreativmethoden wäre das Benutzen eines Messungsund Bewertungswerkzeuges, das die Protokollierung der Ideensitzungen unterstützt. Vom Anwender festzulegende Kriterien bewerten die Sitzung. Um eine anschließende Auswertung der Benutzung solcher Werkzeuge vornehmen zu können, wird eine Vielzahl umgesetzter Ideen und protokollierter Ideenprozesse benötig, die in ihrem notwendigen Umfang durch diese Arbeit nicht abgedeckt werden kann. Deshalb wird im Folgenden nur beispielhaft aufgezeigt werden, in wie weit das Anwenden von Kreativmethoden den Vorgang unterstützt. Das beispielhafte Anwenden der Kreativmethoden soll demzufolge als ausreichend angenommen werden. 57 4 Synthese Eine weitere Möglichkeit zur Validierung der gewinnbringenden Anwendbarkeit ist das Auswerten von Protokollen von in Kreativsitzungen entwickelten Spielideen, das Analysieren des Spielspaßes, des Marktinteresses oder wirtschaftlichen Erfolgen der umgesetzten Spielidee. Der nötige Umfang kann nicht vollständig gewährleistet werden, unter anderem aufgrund nicht durchführbarer Marktanalysen. Es werden Protokolle zur Tauglichkeitserfassung in diesem Kapitel dargestellt. Das Kapitel wird in vier Bereiche unterteilt, von denen die ersten drei für die Protokollierung der 4.4.1 Kreativmethoden einer jeden Spielidee dienen. Ein weiterer Abschnitt stellt die Bewertungs- und Auswahlphase dar. Im anschließenden Kapitel wird die Beschreibung des ausgewählten Spiels in Form eines gekürzten Designdokuments vorgenommen. Es wird bewusst darauf verzichtet, die drei Spielideen (vgl. 4.4.1, 4.4.2, 4.4.3) beim Beschreiben der Ideen bereits umfassend als Spielkonzept, unter Berücksichtigung der Game Design Phasen (vgl. 4.3 S. 53), darzustellen. Das Hauptaugenmerk verbleibt auf der Erstellung und Protokollierung der Ideen. Mehrspieler Kooperationsspiel – Menschbezogene Informationen Die Idee zu einem Mehrspieler Kooperationsspiel wurde mit Hilfe der Disney-Methode entworfen. Die Rollenverteilung wurde durch eine einzelne kreative Person realisiert und die Rollen wurden nacheinander eingenommen, um die distinkte Anwendung der Rollen zu gewährleisten. Die vorgenommene Klassifikation bildete die Grundlage zur Auswahl des Themengebietes (vgl. 4.1 S. 41). Zufällig ausgewählt wurde die Nutzung menschbezogener Daten, ohne Berücksichtigung der technischen Möglichkeiten zu deren Akquise. Der somit festgelegte Ausgangspunkt ist bereits bei der Zielformulierung berücksichtigt worden. Die Methode wurde angewandt, da die Rollenverteilung eine geeignete Vorgehensweise er- möglichte. Die Trennung der Verantwortlichkeiten in spezifische Rollen ermöglichte es Durchdringungen zu vermeiden, gerade beim Entwerfen eines auf menschbezogenen Informationen basierenden Spiels. Durchdringungen entstanden bei Benutzung anderer Kreativmethoden. Durchdringungen waren vor allem das Beeinträchtigen von menschbezogenen Informationen zu orts- oder objektgebundenen Eigenschaften, die laut Zielstellung jedoch nicht berücksichtigt werden sollten. Die Anwendung der Methode ermöglichte den Entwurf eines aussagekräftigen Spielprinzips, das durch erneutes Anwenden weiter detailliert werden kann. Zusätzlich ermöglichte die integrierte Bewertung der Kritikerrolle die Erkenntnis, dass das Spielprinzip nicht als Prototyp in Betracht gezogen wird. Durchführung der Kreativmethoden Für die Anwendung der Disney-Methode wird ein formuliertes Problem als Grundlage benötigt (vgl. 2.2.7 S. 23). Die Formulierung des Problems begann mit der Aussage: „Das Ziel ist die Erstellung eines Computerspiels unter Nutzung menschbezogener Daten.“. Da das Problem nicht eindeutig formuliert ist, wurde unterstützend die Kreativmethode des Slice and Dice angewendet, um die Formulierung „Nutzung menschbezogenen Da- 58 ten“ zu verdeutlichen (vgl. 2.2.4 S. 15). Die Aufteilung des Problemraums (vgl. Liste 12) wurde für den Begriff „Nutzung“ erstellt und für „menschbezogene Daten“ aus der vorhandenen Klassifikation abgeleitet (vgl. 2.1.4 S. 12). Die neue Formulierung lautet: „Erstellen eines Computerspiels unter Berücksichtigung kooperativer Nutzung biologischer und sozialer Daten, die messbar, kalkulierbar oder ableitbar sind.“. 4.4 Ideengenerierung unter Berücksichtigung der Umgebungsinformationen, Kreativmethoden und Game Design Phasen Liste 12 – Attribute des Problemraumes zur Formulierung: „Nutzung menschbezogener Daten“ Nutzung Erfassung Sammlung Berechnung Umwandlung Anwendung Gebrauch Leistung Gestaltung Privat Gewerblich Kommerziell Bürgerschaftlich Friedlich Künftig Intensiv Mehrfach Einzeln Gemeinsam Kooperativ Konkurrierend Menschbezogene Daten Soziale Normen Währungskurse, Aktien Gruppenbildung Freundeskreise Interaktionsverhalten Gespräche Biologisch Herzfrequenz / Puls Nach der Formulierung eines detaillierteren Problems wird nun die Disney-Methode angewandt. Zuerst werden die Ergebnisse der Träumer-Rolle beschrieben. Das Spiel soll in einem fiktiven Szenario verortet sein, in dem ein Schiffsunglück verhindert werden muss. Das Schiff wird von mystischen Kreaturen heimgesucht, die dem Schiff Bauteile entwenden. Das Schiff muss während des Spieles von den Spielern repariert werden, um die Schiffshülle ausreichend zu stabilisieren, dass das Schiff das rettende Ufer erreichen kann. Wenn das Unglück nicht verhindert werden kann, also sobald die Schiffshülle so stark beschädigt ist, dass sie auseinander bricht, müssen sich die Mitspieler in einzelnen Rettungsbooten an des Ufer retten. Damit das Auseinanderdriften der Rettungsboote verhindert wird, müssen sich die Spieler untereinander festhalten oder eine persistente Verbindung erzeugen, wie etwa durch anzubindende Seile. Spieler, die von der Gruppe entfernt sind, können durch Ruderbewegungen zu den anderen Teilnehmern aufschließen, insofern sich noch weitere Teilnehmer im sichtbaren Bereich befinden. Wenn dies nicht der Fall ist, scheidet er vom gemeinsamen Spiel aus und wird zu einer mystischen Kreatur, die den verbleibenden Mitspielern das Erreichen des Ufers erschwert. Fähigkeiten, Werkzeuge oder Hilfsmittel, die zum Erreichen des gemeinsamen Spielziels dienen, werden von verschiedenen Rollen zur Verfügung gestellt. Während des Spielens werden verschiedene Ereignisse auftreten, die von der Spielergruppe berücksichtigt werden müssen. Die Ereignisse werden von den mystischen Kreaturen bestimmt. Ereignisse können sein: Das Verteidigen gegen die mystischen Kreaturen, die Sabotage einer spezifischen Rolle, das Aufwühlen des Meeres, Tag- und Nachtwechsel, auf dem Wasser treibende Rohstoffe oder Möwen als Hinweis auf Ufernähe. Beeinflussende Umgebungsinformationen sind die Herzfrequenz beziehungsweise der Puls eines Spielers, der die Erfolgsaussicht einer Rollenfähigkeit beeinflusst, die Lautstärke der Umgebung, die die Verständlichkeit der Kapitänkommandos und damit deren Erfolgsrate beeinflusst, und der Vergleich von sprachlich ausgedrückten Kapitänkommandos mit dem Ausführen dieser durch die Mitspieler. Der Einfluss von Informationen, die durch andere Programme gesammelt wurden, wie 59 4 Synthese etwa Fitness- oder Schrittzähler-Programme, könnte ebenso berücksichtigt werden, beispielsweise um das Durchhaltevermögen der Mitspieler zu beeinflussen. Abbildung 34 – Schlauchboot des Spielers, mit dem Versuch in die Nähe der Mitspieler zurück zu gelangen In der Rolle des Realisten werden die Ideen mit einer Möglichkeit zur Umsetzung verknüpft. Die Umsetzung des Themenfokus im Hinblick auf die Seethematik kann wenig durch seespezifische Umgebungsinformationen angereichert werden, da das Spiel auch durch Spieler auf dem Festland gespielt werden soll. Das Unterbringen der Spieler in Rettungsboote wird automatisiert vom Spielsystem vorgenommen, damit beim Untergang des Schiffes das Überleben aller beteiligten Mitspieler gewährleistet wird. Die Abstände der einzelnen Rettungsboote kann durch die exakten Positionen der Endgeräte im Raum stattfinden oder durch körperliche Betätigung in Form von Ruderbewegungen. Ziel bleibt, die Rettungsboote im sichtbaren Bereich zu behalten, der durch die Ansicht des Endgerätes dargestellt wird (siehe Abbildung 34). Das Verkörpern unterschiedlicher Rollen bedarf einer umfangreichen Implementierung dieser. Die Rollenverteilung kann dabei bewusst von den Spielern ausgewählt werden oder durch Umgebungsinformationen entschieden werden, wie etwa die Lautstärke des Spielers, das Ermitteln häufig benutzter Wörter aus Chroniken von Nachrichten- und Webbrowserverläufen, installierten Anwendungen auf dem Endgerät, Freundeskreise aus sozialen Netzwerken. Ereignisse wie der Tag- und Nachtwechsel können beispielsweise zeitabhängig oder helligkeitsabhängig geschehen. Beeinflussende Umgebungsinformationen müssten durch das Endgerät zur Verfügung gestellt werden und bereits integrierte oder anzufertigende Sensorkomponenten und Informationssysteme identifizieren. Das Verkörpern der Kritikerrolle soll Ansatzpunkte finden, die durch die Bewertung der Idee 60 eine Auswahl trifft und die Realisierung beurteilt. Das Spiel bietet eine gute Thematik, um das Zusammenwirken der Mitspieler festzulegen. Im Idealfall ist eine Schiffsbesatzung gut aufeinander eingespielt und wird im Falle einer Bedrohung geschlossen dieser begegnen. Die mystischen Kreaturen geben dem Spiel eine geisterhafte Stimmung, die je nach Zielgruppe des Spiels von Vor- oder Nachteil sein kann. Da dies die einzige Anlehnung an Übernatürliches ist, werden diese Kreaturen aus der Idee entfernt. Ausgeschiedene Spieler können Events „im Hintergrund“ auslösen, ohne eine Kreatur verkörpern zu müssen. Ruderbewegungen der Mitspieler könnten zu Verletzungen untereinander führen, weshalb eine körperlose Streichbewegung auf dem Bildschirm des Endgeräts oder einem passenden Sensor vorgezogen wird, anstatt eine körperhafte Ruderbewegung auszuführen. In Anbetracht der Tatsache, dass die vorliegende Arbeit die Integration von Umgebungsinformationen prägnant aufzeigen soll, ist die Datennutzung ungenügend. Das Spiel würde auch ohne das Auslesen der Umgebungsinformationen funktionieren, es besteht demnach wenig Grund, eine Integration vorzunehmen, die nur einen Variantenreichtum einbringen würde. Zudem besteht das Problem der Verfügbarkeit der verwendeten Umgebungsinformationen. Die Konfiguration der Sensoren und Mikrokontroller mit dem Endgerät und untereinander, bedarf einen hohen Zeitaufwand, der sowohl in der käuflichen Erwerbsphase als auch in der Implementationsphase als zu aufwändig für den vorgesehenen Prototyp angesehen wird. 4.4 Ideengenerierung unter Berücksichtigung der Umgebungsinformationen, Kreativmethoden und Game Design Phasen Die Idee wird insofern nicht als geeigneter Prototyp in Betracht gezogen (vgl. 4.4.4 S. 69). 4.4.2 Segelflugspiel – Ortsbezogene Informationen Anhand der zufälligen Lexikon-Methode wurde eine weitere Spielidee entwickelt. Die Kreativmethode wurde als Selbsttest durchgeführt und die Ideen entstanden anhand eines zufälligen Begriffes, dessen Erklärungen und Attributen. Die vorgenommene Klassifikation bildete die Grundlage zur Auswahl des ortsbezogenen Themengebietes (vgl. 4.1 S. 41). Weiterhin wurde festgelegt, dass die Verfügbarkeit der zu benutzenden Umgebungsinformationen durch ein einzelnes Endgerät gewährleistet sein muss. Der Ausgangspunkt ist somit wesentlich stärker von vorhandenen Technologien abhängig. Die Kreativmethode wurde gewählt, weil Anregungen durch themenfremde Assoziationen im Bereich des Game Designs üblich sind. Anregungen werden zumeist durch Sinneswahrnehmungen beeinflusst. Durch die Lexikonmethode entfällt die weiträumige Bewegung, die nötig ist, um verschiedenste Eindrücke gewinnen zu können. Die Anregung der Methode, die durch ein zufällig ausgewähltes Wort entsteht, erzielt den gleichen Effekt wie Anregungen durch Sinneswahrnehmungen. Als Resultat entstand eine ausgereifte Grundlage für ein Spielprinzip, das statische und langsam veränderliche ortsgebundene Informationen berücksichtigen kann. Durchführung der Kreativmethode Die in der Kreativsitzung verwendete LexikonMethode benötigt eine Zielformulierung, um das zufällig ausgewählte Wort auf das Problem beziehen zu können (vgl. 2.2.5 S. 17). Durch die Vorgabe des Ausgangspunkts wird die Zielformulierung ausreichend eingeschränkt. Der Ausgangspunkt wird aufgrund des vom Autor benutzten Smartphones mit Android-Betriebssystem auf die Verwendung eines solchen festgelegt. Die Sensoren dieses Endgeräts sind durch die vorher benannten Verfügbarkeiten geklärt (vgl. Anhang 8D S. 106). Das Problem wird wie folgt formuliert: „Das Ziel ist die Erstellung eines Einzelspieler-Computerspiels für das Android-Betriebssystem und den dadurch verfügbaren Sensoren und Informationssystemen. Die Verwendung ortsbezogener Umgebungsinformationen wird festgelegt.“. Bei der Durchführung der Lexikon-Methode wurde der Begriff „Gleitflugzeug“ zufällig durch eine an der Kreativsitzung unbeteiligte Person aus dem deutschen Duden heraus gesucht. Der Begriff wird darin wie folgt erläutert: „Segelflugzeug; für motorloses Fliegen (Steigen im Aufwind oder Gleiten mit geringem Höhenverlust) konstruiertes Luftfahrzeug“ [Duden 15]. Die Assoziationen, die durch den Begriff ausgelöst wurden, werden folgend beschrieben. Der Begriff Gleitflugzeug beschreibt das Fliegen, das Fortbewegen ohne Bodenkontakt. Bei der Bewegung wird die dritte Dimension in Form der Höhenachse benutzt, die das bewegte Objekt vom Boden abhebt. Die Segelfliegerei ist ein Zweig der Luftfahrt, der motorlos und geräuschlos geschieht. Das Fehlen eines Motors oder anderweitigen Antriebs bedeutet ein kraftloses Dahingleiten. Die Bewegungsrichtung kann somit nicht vollkommen beliebig geändert werden. Das Segeln oder Gleiten geschieht in einer kontinuierlichen Abwärtsbewegung. Das Flugzeug kann nur durch das Ausnutzen von Aufwinden in größere Höhen aufsteigen. Die Segelfliegerei wird in der Regel durch Privatpersonen ausgeführt, die durch eine Seilwinde oder ein Schleppflugzeug von einem Feldflugplatz starten. Der Pilot ist ebenfalls in der Lage, die Umgebung aus der Vogelperspektive wahrzunehmen. 61 4 Synthese Abbildung 35 – Die drei Achsen des Flugzeuges Rollen, Nicken, Gieren, können auf die Achsen des Mobiltelefons übertragen werden Die entstandenen Assoziationen des Begriffes werden im Anschluss auf die Problematik übertragen. Dabei werden im Folgenden beispielhaft einige Assoziationen ausgewählt und Möglichkeiten zur Umsetzung aufgezeigt. Inklinationssensoren ermöglichen das Erfassen der Lage des Endgerätes. Die Lage kann übertragenen werden auf das zu repräsentierende Flugobjekt. In der Luftfahrt wird die Lage des Flugobjektes in den drei Achsen Rollen, Nicken und Gieren beschrieben (siehe Abbildung 35), die durch die Lagesensoren des Endgeräts simuliert werden können. Das Segelflugzeug kann somit entweder selbst durch das Endgerät repräsentiert werden oder die abgegriffenen Sensordaten können ein Objekt in der virtuellen Welt beeinflussen. Der Kompass des Endgerätes könnte ein richtungsabhängiges Voranschreiten der simulierten Flugbewegung ermöglichen oder die Blickrichtung des Piloten angeben. Die Verfügbarkeit von GPS ermöglicht eine ausreichend exakte Positionsbestimmung des Spielers und somit das Abrufen geoinformationsspezifischer 62 Gegebenheiten seiner Umgebung. Die erhaltenen Daten können Flächen unterscheiden, beispielsweise in Agrarflächen, Grünflächen, Wohnflächen, gewerbliche Flächen, Stadt, Land oder Wasserflächen. Das Abrufen und die Kombination von geografischen Flächendaten mit Tageszeit, Wetterdaten und Windgeschwindigkeiten ermöglicht das Berechnen des Zustandes der Aufwinde. Somit wäre die Herausforderung das Finden einer guten Position zum Ausnutzen der Aufwinde. Geoinformationssysteme können zudem ein Höhenprofil bereitstellen, dass die virtuelle Welt des Spiels erzeugen kann (siehe Abbildung 36). Die Dauer oder die zurückgelegte Strecke eines Fluges kann (evtl. in Abhängigkeit der eingeflossenen Daten) eine Punktebewertung zum Visualisieren des Erfolges des Spielers darstellen. Die Idee wird, unter anderem aufgrund geringer Veränderlichkeit der Umgebungsinformationen während einer Spielsitzung, nicht als geeigneter Prototyp in Betracht gezogen (vgl. 4.4.4 S. 69). 4.4 Ideengenerierung unter Berücksichtigung der Umgebungsinformationen, Kreativmethoden und Game Design Phasen Abbildung 36 – Aufwinde und Flächendarstellung der gesammelten Umgebungsinformationen 4.4.3 Farbspiel – Objektbezogene Informationen In der Phase der Ideenfindung, bis hin zu dem nun beschriebenen Farbspiel, wurde bewusst darauf verzichtet einen Ausgangspunkt festzulegen. Die Verwendung der Kreativmethoden sollte ausschließlich den Fakt berücksichtigen, dass die zu entstehende Spielidee trivial sein und als Gelegenheitsspiel gelten soll. Auf Einschränkungen, wie die Berücksichtigung der Verfügbarkeiten oder eine vorherige Auswahl einer klassifizierten Umgebungsinformation, wurde bewusst verzichtet. Diese Herangehensweise hatte zur Folge, dass mehrfach Kreativmethoden angewandt werden mussten, um eine geeignete Idee zu finden. Beim Abschluss einer jeden Kreativmethode entstanden unzählige Spielideen, die jedoch nicht weiter erläutert werden. Einzig zur Protokollierung der Kreativmethode des morphologischen Kastens werden zu Demonstrationszwecken drei Spielideen kurz beschrieben. Diese Herangehensweise wurde als Gegensatz zur Lexikon-Methode gewählt (vgl. 4.4.2 S. 61). Das Sammeln von Sinneswahrnehmungen geschieht weniger fokussiert als bei der Anwendung der Lexikon-Methode, die ein Wort als Schlüsselreiz vorgibt. Sinneswahrnehmungen sind vielfältig und allgegenwärtig, daher ist eine ständige Gruppierung und fortwährendes Kombinieren der Eindrücke vonnöten. Es wurde wesentlich mehr Zeit dafür verwendet die Methoden durchzuführen als es bei vorhergehenden Kreativmethoden der Fall war. Allerdings entstanden dadurch wesentlich mehr Spielideen. Bei der Vielzahl der Sinneswahrnehmungen ist die Anwendung des morphologischen Kastens sinnvoll gewesen. Der weitläufige Problemraum wurde in Attribute aufgeteilt, um anschließend geeignete Kombinationen zu finden, die eine Spielidee vorschlagen könnten. Die Spielideen wurden mit Testpersonen ausprobiert. Veränderungen in Spielprinzipien ermöglichte die Anwendung von SCAMPER. Es fiel auf, dass diese Methode der Intuition von Menschen zu Änderungsvorschlägen teilweise sehr nahe kommt. Die Änderungen entsprachen auf natürliche Art und Weise der Vorgehensweise der Kreativmethode. Die Brutethink-Methode wurde als Werkzeug zu Veränderungen benutzt, um eine Veränderung durch eine außenstehende Person zu überprüfen. Die Methode ist eigentlich nicht dafür gedacht, Veränderungen nachzuvollziehen, weshalb ein abweichendes Ergebnis erwartet wurde. Erstaunlicherweise sind die Veränderungen durch die außenstehende Person nah am Endergebnis verblieben. 63 4 Synthese Durchführung der Kreativmethoden Das Finden der im Endeffekt vorgestellten Spielidee geschah in mehreren Kreativsitzungen, die verschiedene Kreativmethoden benutzten. Der kreative Prozess streckte sich über mehrere Tage mit jeweils mehreren Ideensitzungen. Die benutzten Kreativmethoden waren: Sinneswahrnehmungen, erste Anwendung von Cherry Split zur Formulierung des Problems, erneuter Einfluss von Sinneswahrnehmungen in Form von visuellen Eindrücken, zweite Verwendung von Cherry Split zur genaueren Formulierung des Problems, der morphologische Kasten, verkürztes Brutethink und die Verwendung von SCAMPER auf eine der Ideen (vgl. 3.2 S. 16 ff). Die ersten Einflüsse durch Sinneswahrnehmungen sammelte der Autor beim Nutzen des öffentlichen Personennahverkehrs. Während der Fahrt wurden die auf den Autor wirkenden Eindrücke notiert (vgl. Liste 13) und für das Finden einer ersten Problemformulierung benutzt. Liste 13 – Eindrücke und Sinneswahrnehmungen Visuell Straßenzüge Schilder Gebäude Fahrzeuge Ampelphasen Vegetation Flächennutzung Privat Öffentlich Gewerblich Wohnungen Sportstätten Fahrgäste und von ihnen benutzte Gegenstände Großflächige Fenster Infotafeln Auditiv Motorengeräusche Gespräche Raschelndes Papier Fahrradklingeln Kinästhetisch Anfahren, Beschleunigen Bremsen Kurvenfahren Fahrgäste, die den eigenen Sitzplatz passieren Raue Sitzflächen Anfahrts- und Stoppluftzüge Olfaktorisch Fastfood Parfüm Getränke Gustatorisch keine Bei der ersten Anwendung der Cherry Split Methode wurde von einer sehr allgemeinen Problemformulierung ausgegangen: „Erstellen eines Spieles mit Umgebungsinformationen.“. Auf 64 eine weitere Iteration der Unterteilung der Begriffe wurde an dieser Stelle verzichtet. Die gesammelten Sinneswahrnehmungen deckten ein zu breites Spektrum der Themengruppen ab (vgl. 4.4 Ideengenerierung unter Berücksichtigung der Umgebungsinformationen, Kreativmethoden und Game Design Phasen 2.1 S. 4). Für eine Fokussierung auf eine spezifischere Themengruppe erschien eine Wiederholung der ersten Kreativsitzung als sinnvoll. Liste 14 – Erste Anwendung der Cherry Split Methode Spiel Herausforderung Spielprinzip Ohne Anleitung Umgebungsinformationen Ortsgebunden Objektgebunden Menschgebunden Die zweite Kreativsitzung zum Sammeln von Sinneswahrnehmungen sollte eine gewisse Abstraktion der Gegenständlichkeit der sichtbaren Objekte beinhalten. Es wurden daher objektspe- Liste 15 – Abstraktion der Sinneswahrnehmungen Farbe Formen und Flächen Größe zifische Eigenschaften der Sinneswahrnehmungen abstrahiert und aufgelistet (vgl. Liste 15). Die Auflistung der Abstraktionen, ein mehrfaches Neuordnen und Ableiten verschiedener Zugehörigkeiten ermöglichten weitere Ideenvariationen. körperlich - Höhe Entfernung Aufteilung Flächenbedarf Räumliche Bezüge zwischen Objekten räumlich - Bewegung Bewegungsunschärfe Interaktionsverhalten beweglich - Zeitverbrauch Abfolge Veränderungen bei erneutem Passieren eines Ortes zeitlich Eine zweite Anwendung der Cherry Split Methode ergänzte eine weitere Ebene in den Ergebnisbäumen (vgl. Liste 16). Die hinzugefügten Begriffe wurden durch die zweite Sammlung der Sinneswahrnehmungen und durch die vorgenommene Einteilung in die syntaktischen Felder beeinflusst. Es wurde ein Trend ersichtlich, der die körperlichen Informationen bevorzugte, daher entfielen die ortsgebundenen und menschgebundenen Informationen als Fokus. Bei der Auswertung der Sammlung wurde deutlich, dass das eigentliche Beobachten der Umgebung als Ausgangspunkt für das Spielprinzip genutzt werden könnte. Die Kommunikation mit der Umgebung und der schnelle Wechsel der Information beim Beobachten einer Situation flossen in die dritte Ebene des Begriffes „Herausforderung“ ein. Die im Endeffekt festgelegte Formulierung des Problems lautet: „Entwerfen eines schnell zu verstehenden, einfachen (Computer-)Spielprinzips mit wenig Spielelementen, das Objekteigenschaften auswerten und mit der Umgebung kommunizieren kann.“. 65 4 Synthese Liste 16 – Zweite Anwendung der Cherry Split Methode, Erweiterung von Liste 14 Spiel Herausforderung Sichtbares Zeitlich beschränkt Reaktion auf Umgebung Spielprinzip Simpel Wenig Objekte Ein einzelnes Ziel/Aufgabe Ohne Anleitung Schnell zu verstehen Ohne Einführungsaufgabe Umgebungsinformationen Objektgebunden Form Farbe Größe Die Anwendung des morphologischen Kastens benutzt die Abstraktion der Sinneswahrnehmungen als Parameter. Diese ermöglichen eine gute Einteilung von Attributen. Die Attribute sollen unter Berücksichtigung des Problems durch Objekteigenschaften und Objektmethoden repräsentiert werden. Für die Demonstration der Kre- ativmethode sollen vier notierte Attribute pro Parameter genügen, obwohl bei der Anwendung der Kreativmethode wesentlich mehr Attribute identifiziert worden waren. Die Kombinationen erfolgte zufällig, gegebenenfalls durch Einfluss der Intuition des Autors (vgl. Tabelle 1). Sie werden im Folgenden kurz als Spielprinzipien (1), (2) und (3) ausformuliert. Tabelle 1 – Auszug des Ergebnisprotokolls der Kreativmethode Morphologischen Kasten mit Markierung der Auswahl (1) Die Aufgabe des Spiels ist es, Formen der Umgebung zu finden und als Flächen in das Spiel zu übertragen. Die Flächen sollen den Bildschirm des Endgerätes möglichst vollständig füllen. Die Abdeckung kann durch Herumschieben der Einzelflächen optimiert werden. Die erreichte Punktzahl des Spielers wird aus dem Flächenbedarf aller Einzelflächen im Verhältnis zur Bildschirmfläche errechnet. (2) Flächen werden zu Beginn des Spiels auf dem Bildschirm des Endgeräts platziert, entweder zufällig oder durch Auswertung eines Fotos 66 der Umgebung. Das Ziel ist es, eine möglichst gleichwertige Aufteilung der Flächen zu erreichen. Die Ausdehnungen einer jeden Fläche verändern sich gleichzeitig mit der beeinflussenden Umgebungsinformationen. Der Nutzer fixiert die Größen der Flächen nacheinander, bis alle Flächen fixiert sind und die Flächeninhalte analysiert werden können, um eine Punktzahl abzuleiten. (3) Farben wirken in diesem Spiel auf zu zählende Objekte, die als Ziel des Spiels vielfach vorhanden sein sollen. Eine Flächenverteilung gibt ein fallendes Objekt vor. Das fallende Objekt 4.4 Ideengenerierung unter Berücksichtigung der Umgebungsinformationen, Kreativmethoden und Game Design Phasen kann als Sammlungsort oder als aufzufangendes Zielobjekt aufgefasst werden. In gleichbleibenden Abschnitten erzeugen Ereignisse oder die Auswertung von Umgebungsinformationen einen Einfluss auf das fallende Objekt. Die Wahl der fortzuführenden Spielidee wurde durch Papierprototypen bestimmt, die durch Testpersonen auf Funktionstüchtigkeit überprüft worden waren. Da so kurze Beschreibungen kein ganzes Spiel widergeben können, erschufen die Testpersonen teilweise eigene Spielregeln, teilweise konnten sie aufgrund unklarer Vorgaben das Spiel nicht spielen und teilweise ignorierten sie jegliche Zielvorgabe und entwickelten ein komplett anderes Spielprinzip. Es wurde festgestellt, dass Spielprinzip (3) von den meisten Testpersonen verstanden wurde. Die von den Testpersonen weiterentwickelten Spielideen wiesen untereinander eine hohe Ähnlichkeit auf. Noch offenstehenden Fragen wurden nah am Spielziel angelehnt, beispielsweise das Sammeln des fallenden Objektes oder mehrerer fallender Objekte in einem Behältnis. Während des Tests mit den Papierprototypen entwickelte der Autor die eigene Auffassung des Spielprinzips weiter, ohne die Testpersonen davon in Kenntnis zu setzen. Damit sollte verhindert werden, dass das vorher beschriebene Spielprinzip von Testperson zu Testperson variiert. Die Anpassungen wurden vom Autor notiert und zum Ende des Tests mit den Weiterentwicklungen der Testpersonen verglichen. Während der Durchführung der Tests mit Papierprototypen fand eine Anpassung des Spielprinzips mit der SCAMPER Methode statt. Einige der ersten groben Veränderungen werden an dieser Stelle nur kurz genannt, um der Beschreibung des Spielprinzips in Kapitel 5 (vgl. S. 72) nicht vorzugreifen. (S - substitute): Die Vorgabe: „gleichbleibenden Abschnitten“, wurde verändert zu „an Schwierigkeitsgrad und Umgebungsinformationen anpassbare Abstände“. (C - combine): Die Farbeigenschaft wird kombiniert mit dem herunterfallenden Objekt. Das herunterfallende Objekt ist nun veränderlich in der Farbe. (A - adapt): Das herunterfallende Objekt wird folglich als Wassertropfen repräsentiert, der mehrfach duplizier-, replizier- und erzeugbar ist. (M - modify): Das fallende Objekt wird nun nicht mehr durch einen Flächenbedarf reguliert und gibt nun die Punktezählung vor. (P – put to another use): Der Wassertropfen muss aufgefangen werden, damit Punkte gezählt werden (E - eliminate): Der Flächenbedarf wird komplett entfernt. (R - reverse): Der fallende Wassertropfen fällt aus einem Wasserhahn heraus und reagiert auf Gravitation. Abbildung 37 – Anwendung der Brutethink Methode; Digitalisierung der Protokollskizze 67 4 Synthese Zur Überprüfung der Veränderungen, die das Spielprinzip während der Testdurchläufe durch die SCAMPER Methode erfuhr, wurde die Brutethink Methode angewendet. Es sollte erkannt werden, ob ein ähnliches Ergebnis entstehen würde. Die beim Autor vorliegenden Vorkenntnisse über das Problem und die bereits durchgeführten Kreativmethoden, verhinderten einen Selbsttest. Der Autor bat für die Anwendung der Brutethink Methode eine weitere fach- und themenfremde Person um Unterstützung. Der Person wurde das Thema „Leitungswasser“ als Ausgangspunkt zur Entwicklung von Assoziationen vorgegeben (vgl. Liste 17). Nachdem die Assoziationen entwickelt waren, wurde der Person das Spielprinzip beschrieben, das vor der Durchführung des Papiertests formuliert worden war. Das Protokoll wurde ähnlich einer Mindmap angefertigt und verknüpft die Assoziationen mit der ersten Formulierung zum Spielprinzip (siehe Abbildung 37).Die herabfallenden Objekte wurden als Wassertropfen identifiziert, die zum Sammeln von Punkten durch Behälter aufgefangen werden mussten. Die Farbe des Wassers fand noch keine Berücksichtigung, jedoch wurde die Anpassung der Erzeugungshäufigkeit der Wassertropfen bereits durch den Einfluss von Umgebungsinformationen vorgeschlagen. Das Mischen von Wasser wurde erwähnt durch Bezeichnungen wie „Leitungswasser“ und „destilliertes Wasser“, jedoch ohne Verwendung der Farbinformation. Das durch die Brutethink Methode entwickelte Spielprinzip ähnelte dem weiterentwickelten Spielprinzip des Autors, das in Kapitel 4.4.4 (vgl. S. 69) ausführlicher beschrieben wird. Es wurde vom Autor vermutet, dass eine Farbveränderung von Leitungswasser in gewöhnlichen Alltag nicht beobachtet werden kann und dadurch keine Verwendung in den Ideen der Testpersonen fand. Bei der zeitlich versetzten späteren Unterbreitung des digitalen Prototyps wurde die implementierte Farbveränderung des Leitungswassers durch Testpersonen zwar als unlogisch, dafür jedoch als den Spielspaß fördernd beschrieben. Liste 17 – Ergebnisse der Brutethink Methode: Assoziationen des Begriffs „Leitungswasser“ Trinkwasser Farblos Flüssig Nass Säubernd Fällt Formt einen Wasserstrahl Rinnt in den Abfluss Verfärbungen durch rostige Leitungen Wasserhahn Waschbecken Plätschern Tropfen Wasserverschwendung Silber Kalk Schaum Abwasch Kostenloses Wasser in Restaurant Rohrleitung Quellwasser Geschmacksvarianten (obwohl nahezu geschmacklos) Gesund, Ungesund 68 4.4 Ideengenerierung unter Berücksichtigung der Umgebungsinformationen, Kreativmethoden und Game Design Phasen 4.4.4 Bewertung und Auswahl der Ideen Die Bewertung der Ideen geschah teilweise integriert, während der Durchführung der Kreativmethoden. Die Disney-Methode schloss die Verwendung des Mehrspieler Kooperationsspiels als Prototypen bereits aus (vgl. 4.4.1 S. 58). Das Segelflugspiel wurde als Papierprototyp den Testpersonen unterbreitet. Es zeigten sich Schwierigkeiten des Papierprototyps. Das visuelle Erkennen von Flächeneigenschaften wurde bei der Verwendung von 2D-Grafik nicht ausreichend verdeutlicht. Das Spielprinzip zeigte wenig Veränderlichkeit der Umgebungsinformationen während einer Spielsitzung. Die berücksichtigten Umgebungsinformationen sind statische beziehungsweise nur langsam veränderliche Einflüsse, wie etwa die Wetter- und Lichtverhältnisse oder der Einfluss der Tageszeit auf die Aufwinde. Zusätzlich wurde die Dauer der Erstellung eines Prototyps zu hoch eingeschätzt (siehe Abbildung 38). Die Idee wird daher nicht als Prototyp verwendet. Eine intuitive Bewertung des Farbspiels erfolgte durch Testpersonen während der kreativen Prozesse (vgl. 4.4.3 S. 63). Die Testpersonen der Papierprototypen schlugen mehrheitlich das Farbspiel zur prototypischen Umsetzung vor. Um eine analytische Möglichkeit des Bewertungsprozesses aufzuzeigen, wurden die Testpersonen befragt, den Aufwand der Erstellung eines Prototyps zu schätzen. Die Aufwandsschätzung der Testpersonen ist in Tabelle 2 ersichtlich. Zur besseren Visualisierung der Ergebnisse wurde ein gewichteter Median der Schätzungen verwendet, der Anhand einer 2D-Portfolioanalyse dargestellt wird. Die Achsen repräsentieren die geschätzte Anzahl der Interaktionsmöglichkeiten und die geschätzte Anzahl beteiligter Umgebungsinformationen, der Durchmesser des vom Spiel repräsentierten Kreises visualisiert den geschätzten Komplexitätsgrad und Zeitaufwand (siehe Abbildung 38 S. 70). Kleine Werte repräsentieren jeweils einen geringeren Aufwand zur Erstellung des Prototyps. Die Auswahl wurde auf Basis der Eindrücke und Bewertungen durch die Testpersonen, die Beobachtungen während der Tests mit Papierprototypen und anhand der aufgeführten Schätzungen vorgenommen. In Zusammenschau aller Aspekte erschien das Farbspiel durch das einfache Spielprinzip für die Integration von Umgebungsinformationen in Game Design am geeignetsten. Das Spielprinzip funktioniert nur dann, wenn der Spieler die Objekteigenschaften seiner Umgebung berücksichtigt. Beim Ersetzen der Umgebungsinformationen durch einen Zufallsmechanismus würde dem Spieler eine Interaktions-, Kontrollund Einflussmöglichkeit genommen werden, die einem Anreiz zum Erreichen einer höchstmöglichen Punktzahl entgegensteht. Die angestrebte Herausforderung des Spielprinzips würde durch eine solche Ersetzung eliminiert werden. Zudem wurde der Aufwand zur Erstellung eines Prototyps geringer eingeschätzt. Aus diesen Gründen wird zur Entwicklung eines funktionstüchtigen Prototyps die Spielidee des Farbspiels ausgewählt. Das Spielprinzip wird in einem verkürzten Designdokument im folgenden Kapitel beschrieben. 69 4 Synthese Geschätzte Interaktionsmöglichkeiten 25 20 9 Farbspiel 15 10 Mehrspieler Kooperationsspiel 7 4 Segelflugspiel 5 0 0 2 4 6 8 10 Geschätzte Anzahl benutzter Umgebungsinformationen Abbildung 38 – Visualisierung der 2D-Portfolioanalyse nach Aufwandsschätzung der Spielideen 70 4.4 Ideengenerierung unter Berücksichtigung der Umgebungsinformationen, Kreativmethoden und Game Design Phasen Tabelle 2 – Schätzungen zum Aufwand der Erstellung eines Prototyps, F=Farbspiel, M=Mehrspieler Kooperationsspiel, S=Segelflugspiel Schätzende Person Autor Themenfremde Person Mit Computern arbeitende 50jährige Senioren Ästhetiker Informatiker Spieler Median Gewichtung Spiel (F=Farbspiel, M=Mehrspieler Kooperationsspiel, S=Segelflugspiel) 5 1 1 1 1 3 3 Geschätzte Anzahl beteiligter Umgebungsinformationen Geschätzte Anzahl Geschätzter Geschätzter InteraktionsKomplexität Zeitaufwand möglichkeiten s-grad (1-10) für einen (Umwelt-Mensch, Prototypen Mensch-Maschine, in Tagen Umwelt-Maschine) F: 4 2 2 4 4 15 M: 8 7 3 8 9 40 S: 6 2 2 6 6 25 F: 3 2 1 3 3 30 M: 0 6 0 0 10 50 S: 3 0 1 3 8 40 F: 4 1 1 4 5 40 M: 2 5 3 2 7 50 S: 3 0 1 3 6 50 F: 2 2 2 2 7 100 M: 2 5 3 2 10 200 S: 4 0 1 4 8 100 F: 3 3 2 3 7 20 M: 4 7 8 4 8 40 S: 6 2 3 6 7 20 F: 6 3 3 6 4 20 M: 12 7 5 12 10 35 S: 6 2 2 6 7 25 F: 3 2 2 3 5 15 M: 5 7 3 5 8 20 S: 5 2 2 5 8 20 F: 4 2 2 4 4 15 M: 8 7 3 8 9 40 S: 6 2 2 6 7 25 Summe Interaktion: F: 8 M: 18 S: 10 71 5 Konzeptdarstellung 5 Konzeptdarstellung Die Bewertung der Ideenkonzepte wählte das Farbspiel zur Fortführung aus. Das Spielprinzip des Farbspieles (vgl. Kapitel 4.4.3 S. 63) wird in einem gekürzten Designdokument beschrieben. Es enthält die in Liste 18 notierten Beschreibungen. Liste 18 – Gliederung der Beschreibungen zum Spielprinzip des Farbspiels Überblick zum Ideenentwurf (S. 72) Spielprinzip (S. 73) Fokus Herausforderung Konflikt Interaktion Spielregeln Spielmechanik und künstliche Intelligenz (S. 75) Direkte Interaktion Umgebungsinformationen Künstliche Intelligenz Spielelemente (S. 76) Spielablauf (S. 77) Darstellung der (Umgebungs-)Informationen für den Spieler (S. 77) Konzeptvarianten(S. 82) 5.1 Überblick zum Ideenentwurf ································································································· Die Entstehung der Spielidee wurde bereits beschrieben und wird an dieser Stelle nicht wiederholt (vgl. 4.4.3 S. 63). Der Abschnitt enthält allgemeine Beschreibungen zum Spielerlebnis. Als Endgerät für den Prototyp wird ein Smartphone mit Android-Betriebssystem festgelegt. Der Prototyp soll demonstrieren, dass Spielspaß in Computerspielen auch unter Berücksichtigung von Umgebungsinformationen, also aus der Umwelt des Spielers, resultieren kann und neue Spielprinzipien ermöglicht. Das Spielprinzip des Prototyps ist allerdings keine echte Neuentwicklung, da das Sammeln von Objekten bereits häufig und vielfäl- 72 tig existiert. In Hinblick auf die gestellte Herausforderung funktioniert das Spielprinzip jedoch nur durch die Berücksichtigung der Umgebung des Spielers. Durch eine Entkopplung der auswertbaren Informationen, beispielsweise durch Integration von Zufallswerten, von den vom Spieler beeinflussbaren Objekten wären die Herausforderung und die Interaktionsmöglichkeiten, sprich das Spielprinzip, nicht zu erreichen. Das Farbspiel wird als strategisches Geschicklichkeits-Gelegenheitsspiel aufgefasst und belohnt eine clevere Planung der einzelnen Interaktionsschritte. Es werden keinerlei Elemente einer 5.2 Spielprinzip Hintergrunderzählung benötigt. In diesem Spiel besitzt der Spieler die Kontrolle über einen Wasserhahn, der farbige Wassertropfen emittiert. Die Farbe der Wassertropfen muss an die Vorgabefarbe eines Auffangbehälters angepasst werden, um Punkte zu sammeln. Das Ziel des Spiels ist das Erreichen eines Highscores, der entsprechend gespeichert wird. Für die Anpassung der Farbe der Wassertropfen wird der Spieler dazu aufgefordert, eine Farbe aus seiner sichtbaren Umgebung mit der Kamera des Endgeräts aufzunehmen und, ähnlich einer Pipette, in das Spiel zu übertragen. Durch die Berührung des Bildschirms erhält der Spieler die Kontrolle über die Position des Wasserhahns. Verbindung mit einem Thema wie etwa prähistorische, griechisch mythologische oder ägyptologische Schauplätze wäre zum aktuellen Entwicklungsstand ein rein kosmetischer Eingriff. Die Zielgruppe des Prototyps besteht hauptsächlich aus experimentierfreudigen Personen jeden Alters und Geschlechts, die jedoch ein Verständnis für die verwendete Technologie, die Entwicklung von (Computer-)Spielen und für die maschinelle Auswertung von Umgebungsinformationen besitzen. Darüber hinaus werden Personen angesprochen, die ein kurzweiliges Gelegenheitsspiel ausprobieren möchten, das sowohl Puzzle- als auch Zeitdruckkomponenten verwenden kann (vgl. Liste 19). Aufgrund einer einfach strukturierten Spielwelt aus Wasserhahn, Förderband, Auffangbehälter und Wassertropfen gibt es keinen übergeordneten Themenschauplatz, dem das Spiel folgt. Eine 5.2 Spielprinzip ···························································································································· Zur Beschreibung des Spielprinzips werden die vorgeschlagenen Game Design Phasen berücksichtigt und im Folgenden erklärt (vgl. 4.3 S. 53). Fokus Das Hauptaugenmerk des Spiels wird auf das Simulieren eines Wasserhahns gelegt, der farbige Wassertropfen herabfallen lässt, die vom Spieler in einem Auffangbehälter aufgefangen werden sollen. Die Auffangbehälter besitzen eine definierte Zielfarbe. Die Farbe der Wassertropfen wird durch die Umgebungsfarbe beeinflusst. Die Farbe der Wassertropfen soll der Zielfarbe angepasst werden, indem der Nutzer eine geeignete Farbe in der Umgebung sucht oder vorhandene Farben mischt. Der Spieler wird aufgefordert die Augen auf dem Endgerät zu belassen, um die darin dargestellte aktuelle Situation zu erfassen. Gleichermaßen sollen die Augen die reale Umgebung erfassen, um die Zielfarbe eines Auffangbehälters zu suchen und diese durch das Endgerät erkennen und ablesen zu lassen. Es besteht somit eine Spannung zwischen der Beobachtung der virtuellen und der realen Welt. Die minimale direkte Kontrolle der Spielelemente in der virtuellen Welt fordert den Spieler zur direkten oder indirekten Interaktion mit der realen Umgebung auf. Herausforderung Das Spiel benutzt hauptsächlich die Herausforderung des sequentiellen Denk- und Handlungsvermögens. Der Spieler sieht die zu erreichende Zielfarbe des Auffangbehälters, beginnt die Suche nach der Farbe in der Realität, die im Anschluss vom Endgerät ausgelesen werden soll. Daraufhin wird der Wasserhahn in der Spielwelt Wassertropfen mit der entsprechenden anvisierten Farbe erzeugen. Durch eine geeignete Positionierung des Wasserhahns sollen sie im Auffangbehälter mit der Zielfarbe landen, um eine entsprechende Punktzahl zu erhalten. Da dieser Vorgang stets wiederholt wird, kann es sein, dass diese Herausforderung routiniert ablaufen wird und eine Perfektion schnell zu erreichen ist. Daher sind weitere Herausforderungen integriert. Die sensomotorische Herausforderung wird zum einen bei dem Anvisieren der Farbe in der Realität mit dem Endgerät gestellt und zum anderen bei der Positionierung des Wasserhahns über dem Auffangbehälter in der virtuellen Welt. Die Konzentration auf zwei Orte zur gleichen Zeit, ist vor allem aus Actionspielen mit Egoperspektive bekannt [Rößler 15]. Die Herausforderung der Mustererkennung tritt ein, sobald ein Mischen der farbigen Wassertropfen benötigt wird. Der 73 5 Konzeptdarstellung Spieler muss die Muster der Farbmischprozesse kennen und anwenden können, um eine Zielfarbe mischen zu können. Je nach gewünschtem Schwierigkeitsgrad könnten unterschiedliche Konflikt Farbmischprozesse in das Spiel integriert werden, beispielsweise das Mischen im additiven oder subtraktiven Farbraum. Als Konfliktsystem wird der von SALEN UND ZIMMERMAN beschriebene „Einzelspieler gegen Spielsystem“-Konflikt gewählt. Durch die Integration einer Highscore-Liste wird die Idee mit einem indirekten „Einzelspieler gegen Einzelspieler“-Konflikt angereichert. Herausgefunden wurden die Konflikte durch bearbeiten passender Fragestellungen (vgl. Liste 11 S. 57). Interaktion Die Kontrolle über das Spiel beziehungsweise die Interaktionsmöglichkeiten des Spiels werden in die drei Bereiche Umwelt-Mensch, Mensch-Maschine und Umwelt-Maschine unterteilt. Die Interaktionsmöglichkeiten zwischen Umwelt und Mensch bestehen vor allem in dem Abrufen der Farbe aus den Informationen der Objekte in der realen Umgebung des Spielers. Weiterhin beeinflussen geografische Gegebenheiten und die Tageszeit das Spiel. Mensch-Maschine-Interaktionen sind hauptsächlich auf die Veränderung der Wasserhahnposition und dem Bewegen des Endgeräts zurückzuführen. Interaktionen zwischen Umwelt und Maschine werden durch die Einflüsse der Umgebungsinformationen beschrieben. Sie entstehen vor allem beim Auswerten der Farbe eines Objektes durch die integrierte Kamera, der Anzahl der Wasserressourcen in der geografischen Lage und Position des Spielers, der Lautstärke der durch das Smartphone ausgewerteten Umgebungsgeräusche und der Jahres-, Tages- und Uhrzeit der Spielsitzung. Spielregeln Aufgrund des einfachen Spielprinzips ist jedoch kein umfangreiches Regelwerk erforderlich. Bereits wenige Spielregeln erfassen die erlaubten Spielzüge des Spielers und Rahmenbedingungen des Spielstarts und Spielendes. Die indirekte Einflussnahme der Umgebungsinformationen wird als Spielerlebnis aufgefasst und gehört daher nicht zu den Spielregeln, sondern zu strategischen Vorgehensweisen (vgl. Liste 19). Liste 19 – Spielregeln des Farbspiels Das Ziel des Spiels ist es, eine möglichst hohe Punktzahl vor Ende des Spiels zu erreichen. Das Spielende wird durch die Wahl des Spielmodus festgelegt Mögliche Spielmodi: Freies Spiel („Tutorial“) ohne Zeit- oder Punktebeschränkung Befüllung eines jeden erzeugten Auffangbehälters mit (durchschnittlich) x% Bewertung Das Mischen einer festgelegten Zielfarbe. Das Erreichen eines festgelegten Anteils eines ausgewählten Farbkanals Das Erreichen eines Farbwertes, der unter den gegebenen Umgebungsinformationen normalerweise nicht erreicht werden kann. Sammeln einer vorgegebenen Punktzahl mit Messung der Zeit Sammeln einer vorgegebenen Punktzahl innerhalb einer bestimmten Zeit. Die Farbe der Wassertropfen wird durch den Kamerasensor ermittelt. Der Spieler muss zum Erreichen einer Punktzahl farbige, zur Zielfarbe passende Wassertropfen in den Auffangbehälter befördern. Der Spieler kann die horizontale Position des Wasserhahns manipulieren. 74 5.3 Spielmechanik und künstliche Intelligenz 5.3 Spielmechanik und künstliche Intelligenz ··············································································· Die Spielmechanik ist bereits durch die beschriebene Herausforderung und Interaktionsmöglichkeiten des Spiels bestimmt. Diese sollen im Folgenden nur durch Beschreibungen des Einflusses der Umgebungsinformationen ergänzt werden. Die Ergänzung wirkt sich vorrangig auf die Interaktionen aus. Zusätzlich wird die künstliche Intelligenz beschrieben, die durch die Wahl des Konfliktsystems „Einzelspieler gegen Spielsystem“ einbezogen wird. Direkte Interaktion Zwischen dem Spieler und der virtueller Welt findet eine Aktion ausschließlich bei der Positionierung des Wasserhahns und der Lageveränderung des Endgeräts statt. Die restlichen Eingaben in das Spiel werden implizit von der Maschine durch das Auslesen der Umgebungsinformationen getätigt und werden durch Aktionen des Spielers in der Realität beeinflusst. Die Positionierung des Wasserhahns erfolgt durch Berühren der Bildschirmfläche. Umgebungsinformationen Die Farbe eines Objektes in der realen Umgebung des Spielers färbt die Wassertropfen im Spiel ein. Die Farbe wird durch den Kamerasensor des Endgeräts aufgenommen. Dem Spieler ist es demnach möglich, durch das Anvisieren des Objektes, eine gewünschte Farbe in das Spiel zu übertragen. Die Farbwerte werden mittenbetont aus dem Sichtbereich des Kamerasensors ermittelt und damit das natürliche Zielverhalten des Menschen berücksichtigt. Das Anvisieren der Farbe kann durch die Positionierung des Kamerasensors auf der Rückseite des Endgerätes erschwert werden. (siehe Abbildung 39). Bei der Informationsakquise aus dem Internet wird der Webservice von OPENSTREETMAP verwendet [OSM 15]. Er ermöglicht eine gezielte Abfrage der benötigten Wasserressourcen und deren Attribute. Die abgefragten Informationen ermöglichen die Berechnungen zum Einfluss auf die Spielumgebung. Das Endgerät sollte die GPSTechnologie zur Positionsbestimmung besitzen. Die Erzeugungsrate der Wassertropfen wird durch die Anzahl der Wasserressourcen ermittelt (vgl. Liste 20). Die Erzeugungsrate darf weder zu gering (frustrierend) noch zu hoch (überfordernd) für den Nutzer sein. Die geografische Lage des Spielers wird im Spiel ebenfalls berücksichtigt. Die Informationsakquise wird mittels Zugriff zum Internet unterstützt. Die verwendeten Informationen beziehen sich auf die Anzahl der Wasserressourcen in der Umgebung des Spielers. Dazu zählen unter anderem fließende Gewässer oder Binnengewässer. Die ermittelte Anzahl und Entfernung beeinflusst die Wassertropfen-Erzeugungsrate. Der Einfluss der Wasserressourcen wird an den Schwierigkeitsgrad angepasst. Die Informationsakquise über den Webservice OPENSTREETMAP überträgt ein Ergebnis, das die Wasserressourcen und deren Eigenschaften enthält. Abgerufen werden Wasserressourcen in der Umgebung von 15 km. Eine Formel errechnet auf Basis dieses Ergebnisses eine Erzeugungsrate, die einen Minimal- und Maximalwert besitzt. Die Anfragen werden abhängig von der Position des Nutzers erneut gestellt. Die Position des Nutzers wird ausgewertet und abgespeichert. Sobald die Position um 500 m verändert wurde, wird eine neue Anfrage gestellt und entsprechend ausgewertet. Liste 20 – Unter anderem als Wasserressource geltende Kartenobjekte Binnengewässer Fließende Gewässer Wasserquellen Öffentliche Trinkwasseranschlüsse Brunnen Sumpfgebiete 75 5 Konzeptdarstellung Die Lautstärkeninformation verändert die Erzeugungsrate und damit die Dichte beziehungsweise den Abstand der Auffangbehälter. Eine lautstarke, stressige Umgebung erzeugt im Spiel eine für den Spieler gleichermaßen stressige Situation durch das schnellere Erzeugen und die nötige Befüllung von Auffangbehältern. Strategisch gedacht ist der Spieler demnach in der Lage, durch zusätzliche Geräusche einen Behälter zu erzeugen oder durch einsetzende Stille die Erzeugung eines Behälters zu verzögern. Die aktuelle Lautstärke der Umgebung wird durch das Mikrofon des Endgeräts festgestellt. Die Tages- und Jahreszeiten, zu denen das Spiel betrieben wird, beeinflussen die Zielfarbe eines Auffangbehälters. Die Färbung der Auffangbehälter geschieht aus Fairnessgründen. Beispielsweise könnte Frustration entstehen, wenn Farben erzeugt werden sollen, die in bestimmten Jahreszeiten kaum vorkommen werden. Um die potentiell auftretende Frustration einzudämmen, wird die zufällig generierte Farbe saisonal und tageszeitabhängig angepasst. Die Uhrzeit verändert den Helligkeitswert und die Sättigung der Farbe, um eine Anpassung an die Sonneneinstrahlung zur entsprechenden Tageszeit zu gewährleisten. Die Jahreszeit nimmt Einfluss auf den Farbton. Beispielsweise werden die Zielfarben im Winter hellblau getönt. Abbildung 39 – Mögliche Positionierungen des Kamerasensors auf der Rückseite des Endgeräts Künstliche Intelligenz Das Spielsystem enthält keine Nichtspieler-Agenten, in Form von Freunden, Gegnern, Hindernissen oder anderweitig intelligenten Objekten, die auf den Spieler reagieren. Daher wird die Beschreibung der künstlichen Intelligenz allein das Spielsystem selbst beinhalten. Als künstlich intelligentes Verhalten kann das Auswerten der Umgebungsinformationen und deren Einfluss auf die 5.4 Spielelemente ······················································································································· Wassertropfen: Der Wassertropfen ist ein visuell kreisförmig repräsentiertes Objekt. Er kann sich mit anderen Wassertropfen visuell verschmelzen und Farbpartikel anteilsmäßig vermischen. Die Schwerkraft, die durch die Lage des Endgeräts ermittelt wird, beeinflusst die Fallrichtung des Wassertropfens geringfügig. 76 Spielwelt angesehen werden (vgl. Umgebungsinformationen S. 75 ff). Die Bewertung des Erfolges des Spielers, also die Auswertung und der Vergleich zwischen farbigen Wassertropfen und der Zielfarbe des Auffangbehälters, sollte fair stattfinden. Wasserhahn: Der Wasserhahn emittiert farbige Wassertropfen. Die Farbe wird durch Umgebungsinformationen beeinflusst. Er kann durch Berührung des Bildschirms des Endgeräts horizontal positioniert werden. Auffangbehälter: Der Auffangbehälter kann Wassertropfen auffangen und sammeln. Er wird auf einem Förderband in den sichtbaren Bereich der 5.6 Darstellung der (Umgebungs-)Informationen für den Spieler Spielwelt hinein und aus dieser hinaus befördert. Während der Behälter im sichtbaren Bereich ist, kann er gefüllt werden. Der Behälter besitzt eine visuell dargestellte Zielfarbe, die kontinuierlich zur Ermittlung eines Punktewertes mit den aufgefangenen Wassertropfen verglichen wird. 5.5 Spielablauf ····························································································································· Zu Spielstart befindet sich der Wasserhahn im horizontalen Zentrum des sichtbaren Spielbereiches über dem Förderband, das sich am unteren Rand des Spielbereichs befindet. Der Wasserhahn beginnt mit dem Emittieren von Wassertropfen, deren Farbe kontinuierlich aus der Umgebung ausgelesen wird. Je nach Schwierigkeitsgrad variiert die Anzahl der emittierten Tropfen und der erzeugten Auffangbehälter. Sobald der erste Auffangbehälter erzeugt wurde, wird dem Spieler die Zielfarbe ersichtlich. Er versucht nun, die Farbe in seiner realen Umgebung zu erkennen, zielt mit dem Kamerasensor des Endgeräts auf das Objekt mit der gewünschten Farbe und 5.6 Förderband: Das Förderband dient der Bewegung der Auffangbehälter. Sie werden mit gleichbleibender Geschwindigkeit transportiert. Ebenso werden die Bereiche definiert, in denen ein Auffangbehälter erzeugt und gelöscht wird. die Wassertropfen im Spiel verändern ihre Farbgebung entsprechend. Die eingefärbten Wassertropfen fallen in den Auffangbehälter hinab und erzeugen eine visuell dargestellte Voransicht der Bewertung der bisher aufgefangenen Wassertropfen. Die Bewertung wird jedoch erst mit dem Verlassen des Auffangbehälters aus dem sichtbaren Spielbereich zur vom Spieler erreichten Punktzahl hinzugezählt, so dass Farbmischvorgänge die Farbe der Wassertropfen, die sich bereits im Auffangbehälter befinden, weiterhin verändern können. Mit dem Hinzufügen der Bewertung des Behälters zur erreichten Punktzahl ist ein Grundablauf vollzogen, der sich nun folgend wiederholen kann. Darstellung der (Umgebungs-)Informationen für den Spieler ················································· Es existiert eine Lücke zwischen dem Game Designer und dem Spieler. Der Game Designer weiß alles über die Spielidee und wie man die Elemente beeinflussen kann. Dem Spieler muss das erst verdeutlicht werden, damit dieser die integrierten Interaktionsmöglichkeiten verstehen kann. Der Abschnitt beschreibt die Darstellung der Umgebungsinformationen. Für den Prototyp wurde aus den Visualisierungsvarianten die jeweils links- beziehungsweise obenstehende Visualisierung verwendet. 77 5 Konzeptdarstellung Abbildung 40 – Ansicht des Prototyps Grundlegende Designentscheidungen enthielten die Wahl zwischen der Portrait- und Landschaftsorientierung des Endgeräts, die berücksichtigten Umgebungsinformationen oder ob potentielle strategische Entscheidungen des Spielers in die Anzeige integriert werden (siehe Abbildung 40). Zusätzlich sollte der Einfluss der Umgebungsinformationen auf die Spielelemente angezeigt werden. Es wurde festgelegt, dass die Wassererzeugungsrate, deren Veränderung, die durch die Kamera aufgenommene Farbe, die Zielfarbe des aktuellen und folgenden Auffangbehälters sowie deren Einfluss durch die Tages- und Jahreszeit dargestellt werden sollten. Zusätzlich soll der Spieler seine Punktzahl sehen. Aufgrund von Bedenken des Datenschutzes wird darauf hingewiesen, dass das Mikrofon aktiviert ist. Die Varianten der Anzeigeelemente werden im folgenden Abschnitt dargestellt. Für den Prototyp wurde eine Teilung des sichtbaren Spielfeldes vorgenommen. Das Wasserrohr dient zum einen zur Vorgabe der Assoziation, dass es sich um Wasser handelt und zum anderen als Trennlinie zwischen obenliegendem Informationsbereich und dem darunterliegenden Spielfeld. Abbildung 41 – Anpassung des Wasserhahns an die Erzeugungsrate der Wassertropfen Obwohl der Spieler die Farbe des Wassers erkennt, wenn es aus dem Wasserhahn tropft, sollte der Wasserhahn die aktuell aufgenommene Farbe (Kamerasensor) enthalten. Das ist vor allem dann von Vorteil, wenn eine geringe 78 Wassererzeugungsrate ermittelt wurde. Der Farbanzeiger sollte im Verhältnis zu den Wassertropfen größer sein. Direkt am Hahn verortet ist die Assoziation zur Wasserfarbe gegeben (siehe Abbildung 41). Dies wäre weniger der Fall, wenn 5.6 Darstellung der (Umgebungs-)Informationen für den Spieler sich der Farbanzeiger statisch im Informationsbereich befände. Der Wasserhahn wird auf die untenliegende Seite gelegt, damit eine Überschneidung zwischen Anzeiger und Wassertropfen vermieden wird und die Wassertropfen direkt im Spielfeldbereich erscheinen. Der Farbanzeiger wird auf Höhe des Wasserrohres gelegt, damit bei Bewegung des Hahns keine Verdeckung des Informationsbereiches entsteht. Die Anzeige könnte ebenfalls über das direkte Darstellen des Kamerasuchers geschehen. Allerdings wird damit die Suche in der realen Umgebung mit dem Blick auf den Bildschirm und Herumirren mit dem Körper abgelöst. Das Spiel soll jedoch das Suchen mit den Augen in der Realität belohnen, daher wird diese Möglichkeit nicht benutzt. Abbildung 42 – Varianten zur Anzeige der Erzeugungsrate der Wassertropfen Ursprünglich wurde angenommen, die Wassererzeugungsrate durch die Dicke des Wasserhahns darzustellen. Diese Darstellung ist nicht deutlich genug. Die Anzeige der Wassererzeugungsrate kann entweder schematisch stattfinden oder als direkte Anzeige des Wertes. Die Wahl fiel auf die schematische Darstellungsform (siehe Abbildung 42). Auf kleinen Displays des Endgerätes wäre das Ablesen des Wertes von einer direkten Anzeige problematisch gewesen. Die Anzeige des Schemas kann stufenweise stattfinden, beispielsweise in halben Tropfen, oder kontinuierlich. Abbildung 43 – Varianten zur Anzeige der Veränderung der Nähe zu Wasserressourcen Die Anzeige der Wassertropfenerzeugungsrate erzeugt auf kleinen Displays ein Problem. Der Nutzer ist bei kleinen Änderungen nicht in der Lage zu erkennen, ob die Erzeugungsrate steigt oder fällt, wenn er in Bewegung ist. Daher wird es nötig, das strategische Ziel der Veränderung der Erzeugungsrate zu unterstützen. Es wäre möglich, mittels Kompass die nächste Wasserquelle anzuzeigen. Mit Hilfe dieses Kompasses wäre er in der Lage näher an die Wasserquelle heran zu gehen, um die Erzeugungsrate zu beschleunigen. Allerdings ist durch die Berechnungsgrundlage nicht gewährleistet, dass die schnellste Erzeugungsrate direkt an einer Wasserquelle liegt. Es kann beispielsweise auch in der Mitte mehrerer naher Wasserquellen liegen. Aus dem Grund ist das Einführen einer Art Wünschelrute vorgenommen worden (siehe Abbildung 43). Die Wünschelrute vergleicht die aktuelle Position mit der Vorherigen und verdeutlicht ob die Wassererzeugungsrate steigt oder fällt. Das strategische Vorgehen des Spielers wird unterstützt. Er kann selbst entscheiden, ob er eine langsame oder schnellere Erzeugungsrate benötigt, und sich dementsprechend Bewegen. 79 5 Konzeptdarstellung Abbildung 44 – Varianten der Auffangbehälter Die Darstellung des Auffangbehälters muss die Zielfarbe darstellen und ein Sichtfenster enthalten, damit der Spieler sieht, welche Farbe er in dem Behälter aufgefangen und gemischt hat. Diese Kriterien ließen nur wenige Varianten zu (siehe Abbildung 44). Daher wird folglich durch die Konturlinie die Farbe dargestellt. Eine Platzierung eines Farbkreises ähnlich dem Wasserhahn erschien künstlich und undeutlich. Abbildung 45 – Varianten der Anzeige, welche Zielfarbe der folgende Auffangbehälter aufweisen wird Testpersonen bemängelten die schnelle Erzeugung der Auffangbehälter. Der dadurch erhöhte Stressfaktor sollte abgemildert werden. Es wurde vorgeschlagen, die Farbe des folgenden Behälters darzustellen. Die Darstellung kann in Form einer Fabrikanlage stattfinden oder mit Signalleuchten (siehe Abbildung 45). Es wurde das Formsignal, ein mechanisches Hauptsignal des Bahnverkehrs, gewählt. Dieses Signal kann zusätzlich den Zusammenhang zur Lautstärke verdeutlichen. Bei jeder Erzeugung eines Behälters wird das Signal angehoben. Abbildung 46 – Varianten des Förderbands Die Auswahl eines Förderbandes dient einem rein kosmetischen Zweck (siehe Abbildung 46). Es besitzt keinen Einfluss durch Umgebungsinformationen. Falls eine andere Variante des Lautstärkenzusammenhangs gewählt werden würde, 80 beispielsweise dass die Lautstärke die Geschwindigkeit des Förderbandes verändert, wäre eine entsprechenden Anzeige vonnöten. Förderbänder könnten je nach Spielmodi mehrfach existieren oder diagonal verlaufen. 5.6 Darstellung der (Umgebungs-)Informationen für den Spieler Abbildung 47 – Varianten der Anzeige der Lautstärke Die Darstellung der Lautstärke kann verschiedene Informationen wiedergeben: direkte Anzeige des Frequenzbandes, Histogramm der Amplitude, Wert der Lautstärkensumme oder aktuelle Lautstärke (siehe Abbildung 47). In Anbetracht des kleinen Bildschirms des Endgeräts und der nur indirekten Bedeutung des Frequenzbandes für den Spieler wurde auf die Darstellung dieses verzichtet. Stattdessen wird die Lautstärke ähnlich einem Fortschrittsbalken visualisiert. Die Veränderung zum vorherigen Abtastzeitpunkt wird dargestellt. Abbildung 48 – Varianten zur Anzeige, dass ein Mikrofon benutzt wird Das Mikrofonsymbol soll dem Spieler darstellen, dass es aktiv ist (siehe Abbildung 48). Zum einen aus Gründen des Datenschutzes, zum anderen zur Verdeutlichung, dass die Lautstärke Einfluss auf die Erzeugungsrate der Wassereimer nimmt. Dazu wird eine Verbindungslinie zwischen dem Fortschrittsbalken der Lautstärke und dem Signal des Auffangbehälters gezogen Abbildung 49 – Varianten zur Anzeige der saisonalen Farbtönung der Zielfarbe Die Zielfarbe des Auffangbehälters wird Saisonal beeinflusst und entsprechend getönt. Es wäre sinnvoll dem Spieler anzuzeigen, welcher Einfluss zur aktuellen Zeit vorherrscht (siehe Abbildung 49). Der Einfluss ist abhängig von der Position des Spielers und der Spielzeit. Da sich der Stil eher minimal abzeichnet und die Bildschirmgröße des Endgeräts berücksichtigt werden muss, soll auf detailreiche Anzeigen verzichtet werden. Zudem ist der Platzbedarf mancher Anzeigevarianten zu groß für diesen eher gering bedeutenden Einflussfaktor. Es ist zudem hauptsächlich von Interesse, welche aktuelle Tönung die Farbe enthält. Eine weitere Möglichkeit wäre das Anzeigen im Hintergrund des Spielfeldes. Entsprechend der Jahreszeiten könnte angezeigt werden, welche 81 5 Konzeptdarstellung Tönung aktuell einfließt. Diese Variante wurde Verworfen, um den Spieler von seinem eigentlichen Ziel nicht abzulenken und im den Kontrast zwischen Wassertropfenfarbe und Hintergrund nicht zu beeinflussen. Abbildung 50 – Varianten zur Anzeige der tageszeitabhängigen Helligkeitsverschiebung der Zielfarbe Die Darstellung der Helligkeits- und Sättigungsveränderung in Abhängigkeit der Tageszeit geschieht mittels vorhandenen Assoziationen. Sonne und Mond gehen auf und unter, entsprechend ihrer Zyklen (siehe Abbildung 50). Der Nutzer kann Erkennen, warum die Zielfarben der Auffangbehälter entsprechend getönt werden. Eine andere Variante ist ein sich drehendes Symbol, 5.7 Konzeptvarianten ··················································································································· Dieser Abschnitt soll kurz auf Varianten eingehen, die bei der Integration von Umgebungsinformationen in das Spielprinzip des Farbspiels möglich wären. Da bei der Entwicklung des Spielprinzips eine Vielzahl von Varianten entstand, werden an dieser Stelle nur die relevanten und interessanten Änderungen aufgegriffen. Die Zielfarbe, die der Auffangbehälter aufweist, kann ebenfalls durch Umgebungsinformationen ermittelt werden. Einerseits kann die Farbe durch den Kamerasensor ermittelt werden. Während der Spieler mit der Kamerasensor versucht die Zielfarbe auszulesen, kann die Farbe des folgenden Behälters durch einen zufälligen Pixel des Kamerasensors ausgelesen werden. Der Nutzer ist durch diese Variante stärker an die Umgebung gebunden, da die Zielfarbe auf jeden Fall in der Umgebung des Spielers existiert. Allerdings wird die Bewegung des Spielers damit auf den Aufnahmewinkel der Kamera beschränkt. Andererseits kann die Zielfarbe durch ein Informationssystem mit Luftbildaufnahmen ermittelt werden. Die Farben, die das Luftbild in der Umgebung des Spielers enthält können als Ziel festgelegt werden. Der Nachteil ist die saisonale Abhängigkeit der Farbe und die Sicht des Luftbildes, das nicht nur bodennahe Farben aufnehmen muss. 82 das sowohl Sonne und Mond enthält. Diese Variante wurde hauptsächlich als Mond assoziiert und wurde daher nicht gewählt. Eine weitere wäre das Darstellen eines Halbovals, das die Himmelsbahn der Gestirne anzeigt und die entsprechende Färbung enthält. Das Erkennen des aktuellen Einfluss ist leider nicht gegeben. Das Ablesen könnte entweder links, mittig oder rechts angesetzt werden. In der Nachtzeit könnte die Beleuchtung zusätzlich eingeschaltet werden. Somit wäre ein nächtliches Spielen möglich. Das Einschalten könnte entweder in Abhängigkeit der Uhrzeit oder den gemessenen Helligkeitswerten der Umgebung vorgenommen werden. Die Erzeugungsrate der Wassertropfen könnte nicht nur durch die umliegenden Wasserressourcen beeinflusst werden. Es wäre möglich Wetter- und Klimadaten auszuwerten. Beispielsweise könnte die Niederschlagsmenge oder die Luftfeuchtigkeit als Ausschlaggebender Faktor herangezogen werden. Während die Niederschlagsmenge vom Nutzer kaum beeinflusst werden kann, wäre es interessant zu sehen, wie die Spieler die Luftfeuchtigkeit um den Sensor herum verändern. Feuchte Tücher, Anhauchen oder Heizungsluft könnten so die Luftfeuchtigkeit erhöhen oder reduzieren. Die Lautstärke kann nicht nur die Erzeugungsrate der Auffangbehälter beeinflussen. Es wäre auch möglich die Geschwindigkeit des Förderbandes und somit der Behälter anzupassen. Der Spieler muss somit zügiger reagieren. Eine weitere Möglichkeit ist das detailliertere Auswerten des Audiosignals. Beispielsweise könnte die Tonhöhe als 5.7 Konzeptvarianten Informationsgeber herangezogen werden. Ein hoher Ton könnte das Förderband beschleunigen, ein tiefer Ton könnte es verlangsamen. Aktuell wird zur Ermittlung der Punktzahl ein einfacher Ist-Soll-Vergleich der Farbkanäle verwendet. Der Ist-Soll-Vergleich nimmt in Abhängigkeit der Differenz der skalaren Farbwerte eine Bewertung vor. Eine weitere Möglichkeit wäre die Berücksichtigung der Einflüsse der Mischverhältnisse der Wassertropfen. Die eigentliche ISTFarbe des Wassertropfens wäre nicht mehr der ausschlaggebende Faktor beim Vergleich mit der SOLL-Farbe, sondern die Beeinflussung der Mischungsverhältnisse des Farbtropfens. Für diesen Vergleich wäre eine Protokollierung der Kollisionen je Farbtropfen zur Laufzeit des Spiels nötig. Die Berechnung auf Basis dieser Einflüsse, könnte eine vom Spieler „gemeinte“ Farbe mit der SOLL-Farbe vergleichen, um eine faire Bewertung vornehmen zu können. Der Grund für diese Form der Bewertung wäre beispielsweise die Berücksichtigung motorisch beeinflusster Personen, die eine exakte Positionierung des Wasserhahns kaum umzusetzen vermögen. Beispielsweise könnte dieser Spieler Rot und Gelb zu einem Orange mischen wollen, jedoch beim Mischvorgang zu viel Gelb einfließen. Die so zum Gelblichen veränderte IST-Farbe des Wassertropfens würde beim einfachen IST-SOLL-Vergleich eine geringere Bewertung erhalten als beim Vergleich der „gemeinten“ Farbe mit der SOLLFarbe. Vorbedingung für eine solche Vergleichsmethode wären Annahmen über den Nutzer. Diese Annahmen müssten vom System abgeleitet oder vom Nutzer eingegeben werden. Eine Alternative wäre eine Einstellmöglichkeit zur „Einfachheit der Farbmischung“, beispielsweise als einstellbares Handicap. In diese Richtung soll keine weitere Untersuchung der Mensch-Computer-Interaktion einfließen, daher wird die prototypische Umsetzung auf den einfachen Vergleich zurückgreifen. Das Spielen findet in beliebiger Umgebung statt. Allerdings könnte eine Spielvariante nicht nur die Umgebungsinformationen auswerten, sondern bewusst die Umgebung berücksichtigen. Eine mögliche Form wäre die Vorgabe der digitalen Zielfarben in bestimmter Reihenfolge. Zusätzlich wird ein Parcours mit oder ohne Hindernissen aufgebaut, bei dem die Farben auf bestimmte Art und Weise angeordnet sind. Somit wäre eine grundlegende Vergleichsmöglichkeit der Teilnehmer gewährleistet und könnte als Wettbewerb ausgeführt werden. 83 6 Prototypische Umsetzung 6 Prototypische Umsetzung Die technische Beschreibung der Umsetzung wird auf relevante Abläufe fokussiert. Relevant sind vor allem die Akquise und Einflüsse der Umgebungsinformation, weshalb technische Erklärungen für verwendete Designpattern, umfas- sende UML-Klassendiagramme oder andere bekannte Programmierkonzepte und deren Repräsentation, wie etwa die Programmierung der Wassertropfen oder des Wasserhahns, im folgenden Kapitel nicht berücksichtigt werden. Abbildung 51 – Der Prototyp beim Testlauf. Im Infopanel werden die Umgebungsinformationen wie etwa die Jahreszeit, Lautstärke und Wassereinfluss und Farbaufnahme visualisiert 6.1 Auswahl der Programmierumgebung ···················································································· Aufgrund passender und verfügbarer Sensoren sollte ein Betriebssystem aktueller mobiler Endgeräte verwendet werden. Es wurde das Android-Betriebssystem festgelegt. Die Programmierumgebung sollte weiterhin eine mögliche 84 Schnittstelle zum Internet besitzen sowie die Sensoren des Endgeräts benutzen können. Für eine zügige Entwicklung eines Prototyps sollten Rapid-Prototyping-Möglichkeiten vorhanden sein. Das beinhaltet vor allem die Möglichkeit des 6.1 Auswahl der Programmierumgebung visuellen Editierens innerhalb eines entsprechenden Editors, die Verwendung vorgefertigter Komponenten, das Erstellen einer 2D-Spielwelt erleichterten sowie das rasche Exportieren auf das Endgerät ermöglichten. Diese Kriterien werden von UNITY3D erfüllt. UNITY3D wird in Kombination mit MICROSOFT VISUAL STUDIO zum Editieren und Debuggen der C#-Skripte verwendet. Die Programmierumgebung beinhaltet vorgefertigte Elemente. Häufig benutzt wurden 2DCOLLIDER. Diese Elemente ermöglichen eine zügige Programmierung von Kollisionsobjekten und Kollisionsmethoden. Benutzt wurde das zur Darstellung der Wassertropfen. Diese einfache Simulation ist zum Zwecke eines Prototyps völlig geeignet. Für die Umsetzung als eine marktwirtschaftliche Anwendung sollte ein zweckgebundenes Wassermodell eingebunden werden, beispielsweise von CLAVET ET AL. [Clavet et al. 05]. Durch Verwendung der einfachen Simulation fehlen Merkmale wie Adhäsion, Kohäsion und Viskosität, die ebenfalls durch Umgebungsinformationen beeinflusst werden könnten. Zusätzlich mangelt es der einfachen Umsetzung an Performanz. Die in UNITY3D integrierten Kollisionsmethoden sind nicht dafür geeignet, bei einer hohen Anzahl an Kollisionsobjekten schnelle Aktualisierungen im Bereich von Millisekunden auszuführen. Für die Programmierung und Kontrolle der Spielelemente wurden hauptsächlich GAMEOBJECT-Elemente und damit verknüpfte C#Skripte verwendet. Die visuelle Darstellung geschieht über SPRITE-Elemente. SPRITE-Elemente können eingefärbt werden und fanden vor allem bei Wassertropfen, Auffangbehältern und Farbanzeigern Verwendung. Allerdings leidet die Performanz bei hoher Anzahl an eingefärbten SPRITEElementen stark. Abgesehen von den Problemen der Performanz ist die Programmierumgebung ein geeignetes Werkzeug für die Entwicklung des Prototyps gewesen. Änderungen konnten zügig vollzogen werden und die Umgebungsinformationen, internetbasierte Akquisen und Sensoren konnten auf einfache Art und Weise angesprochen werden. Abbildung 52 – Der Prototyp verarbeitet Informationen der Umgebung, gut erkennbar ist die Aufnahme der Objektfarbe 85 6 Prototypische Umsetzung 6.2 Algorithmen zur Auswertung der Umgebungsinformationen ················································· Im folgenden Abschnitt werden ausgewählte Algorithmen des Prototyps beschrieben. Es werden die Algorithmen schematisiert, die sich auf die Auswertung und Akquise der Umgebungsinformationen beziehen, die in 5.3 benannt wurden (vgl. S. 75). Die ausgewählte Programmierumgebung bietet Schnittstellen zur Kommunikation mit der im Endgerät enthaltenen Kamera an (vgl. 6.1 S. 84). Diese Integration wird in den ersten Versionen des Prototyps zur Farbakquise benutzt. Es stellt sich heraus, dass eine Konfiguration des Kamerasensors nicht möglich ist und die ausgelesenen realen Farben denen der virtuellen Repräsentationen teilweise in keiner Weise gleichen. Vor allem die automatische Weißabgleichs- und Helligkeitsanpassung der Kamera des Endgeräts kann nicht beeinflusst werden. Blaue Farben werden eventuell rötlich Grau dargestellt, grüne Farben wurden blaustichig und Schwarz zu hellen Grautönen. Um die Kamera und deren Automatismen kontrollieren zu können, wird ein Wrapper benötigt, der Zugriff auf detaillierte Funktionen der Ka- mera besitzt. Die Integration der Java Programmiersprache für Android Endgeräte wird durch die in Unity3D bereits enthaltenen Wrapperklassen unterstützt. Für Apple Endgeräte ist eine eigene Anpassung nötig. Da die Farbverschiebung nur auf einigen Geräten stattfindet, werden Wrapperklassen zur Steuerung der Kameraoptionen nicht in den Prototyp integriert. Eine Alternative wäre die Transformation der ausgelesenen Farbe in den HSL Farbraum. Die getrennte Anpassung von Farbton, Sättigung und Helligkeit kann auf einfache Weise den Farbton korrigieren. Perspektivisch kann es möglich sein, die Farbe durch eine Matrixmessung über den Kamerabereich, das Verwenden einer gemittelten Pixelfarbe oder durch eine Bildverarbeitung des Kamerabildes, beispielsweise mittels Weichzeichner, zu erhalten. Die Erzeugungsrate der Wassertropfen wird abhängig von der Position des Nutzers und den Entfernungen der umgebenden Wasserressourcen berechnet. Die Formel der Erzeugungsrate lautet: e( p) clamp 0.05 ; distFactor (r , p) * type (r ) * havDist(r , p) * flowRate (r ) ; 0.5 rR Mit: - r, R p e(p) clamp(x,y,z) distFactor(r,p) type(r) havDist(r,p) … … … … … … … Wasserressource aus der Menge aller Wasserressourcen Position des Spielers Erzeugungsrate, abhängig von Position des Spielers Auswahl des Wertes y, mit minimal X und maximal Z als Wert Ermittlung eines Distanzfaktors Faktor abhängig vom Typ der Wasserressource Haversinische Distanz zwischen der Position des Spielers und der Wasserressource flowRate(r) … Wasser- oder Durchflussmenge der Ressource Einheit: Zeit in Sekunden bis zur nächsten Erzeugung Der Distanzfaktor erhält entweder den Wert 1 oder 0,5. In Abhängigkeit der umgebenden Wasserressourcen werden die Entfernungen zum aktuellen Standpunkt berechnet. Sollte eine Ressource unter 100m existieren, wird der Wert 0,5 zur Berechnung verwendet, andernfalls 1. Für den Einfluss einer Jeden Wasserressource wird bei vorhandener Wasser- oder Durchflussmenge dieser Wert mit in die Berechnung aufgenommen, andernfalls 1. Dann wird ein Faktor abhängig vom Typ der Wasserressource mit der 86 Entfernung zwischen Ressource und Spielerposition verrechnet. Die haversinische Distanz errechnet die Entfernung in Meter. Die Berechnung wird zwischen zwei Werten Begrenzt: 0,05 und 0,5. Diese Werte wurden aus den Probeläufen mit den Testpersonen ermittelt, die eine Erzeugungsrate von 0,05 als sehr zügig und eine Erzeugungsrate von 0,5 als langsam einschätzten. 6.2 Algorithmen zur Auswertung der Umgebungsinformationen Die Berechnung der Lautstärke ist eine triviale Summenformel für die Amplitude eines Audiosamples. Viermal pro Sekunde werden die Audiosamples abgetastet und deren Betrag der Amplituden, also die Lautstärke des Audiosignals aufsummiert. Wird ein Grenzwert überschritten, L erzeugt das System einen neuen Auffangbehälter und die Summe wird zur neuen Verwendung auf den Wert 0 gesetzt. Die Formel zum Berechnen des Zeitpunktes zur Erzeugung eines Auffangbehälters lautet: amp wenn L Grenzwert L ( Ls ); sS 0, erzeuge Behälter ; wenn L Grenzwert Mit: - L Ls Lamp … … Berechnete Lautstärke Audiosample Amplitudenwert (Lautstärke) Abbildung 53 – Beispiel am Greenwich-Meridian: Veränderungen der Farbtöne nach Jahreszeit in Abhängigkeit des Datums und Position des Spielers; Grau dient als Ausgangsfarbton Die Berechnung der Tönung der Zielfarbe beruht sowohl auf der Uhrzeit, dem Datum und der geografischen Position. Die Formel berechnet das Äquinoktium der Sonne und abhängig davon die Tönung. Sowohl die Rotation der Erde um die Sonne, als auch die Rotation der Erde um sich selbst beeinflusst die Tönung „globale Tönung“ (siehe Abbildung 53). Durch die Position des Spielers wird die passende Farbe herausgegriffen. Die Formel kann als Berechnung einer differenzierten Look-Up-Tabelle angesehen werden. Die Formel lautet: 87 6 Prototypische Umsetzung C (t , p) origColor springInfluence (t , p, origColor ) summerInfluence (t , p) fallInflue nce(t , p) winterInfl uence (t , p) Mit: - C … t … p … … origColor … springInfluence … summerInfluence … fallInfluence … winterInfluence … Tönungsfarbe Datum und Uhrzeit Position des Spielers Farbüberblendung nach Porter Duff Algorithmus Ursprüngliche Farbe (des Auffangbehälters) Berechneter Einfluss der Frühjahrsfarbe Berechneter Einfluss der Sommerfarbe Berechneter Einfluss der Herbstfarbe Berechneter Einfluss der Winterfarbe Für die Berechnungen der Farbeinflüsse ist jede saisonale Berechnungsgrundlage ähnlich aufgebaut. Die Farbeinflüsse für Sommer, Herbst und Winterfarbe sind Farbkonstanten multipliziert mit einem zu berechnenden Alphawert. Die Frühlingsfarbe benutzt anstatt einer Farbkonstante eine Eingabefarbe, deren Sättigung und Helligkeit erhöht wird. Der Alphawert wird berechnet aus einem Distanzfaktor, der in Abhängigkeit der Saison (Frühling, Sommer, Herbst, Winter), der Entfernung der Position des Spielers zum Längen- und Breitengrad auf dem die Sonne im Zenit steht und einer maximalen Entfernungskonstante. Die Ent- 88 fernungskonstante hängt ebenfalls von der Saison ab und beschreibt die Ausdehnung der zu beeinflussenden Farbfelder (siehe Farbveränderung entlang der y-Achse, Abbildung 53). Der Breitengrad auf dem die Sonne im Zenit steht, wird mit einer Formel approximiert. die abhängig von der Zeit ist. Die Approximation ist für den Anwendungsfall ausreichend genau. Da die Sonne ihr: Äquinoktium nicht direkt auf dem Greenwich-Längengrad überquert, findet eine Korrektur der Zeitangabe statt (siehe Verschiebung entlang der x-Achse, Abbildung 53). 7.1 Fazit 7 Zusammenfassung Die zentralen Aussagen der jeweiligen Kapitel, die Ergebnisse und Schlussfolgerungen werden inhaltlich zusammengefasst und reflektiert. Es 7.1 werden zwei Möglichkeiten angesprochen, wie weiterführende Arbeiten die Verknüpfung der Themengebiete vertiefen können. Fazit ····································································································································· Im Verlauf der Arbeit sollte untersucht werden, welche Umgebungsinformationen vorhanden sind und von digitalen Endgeräten ausgewertet werden können. Für die Integration in das Game Design sollte eine Klassifikation erstellt werden, die den Game Designern einen Überblick über vorhandene Informationen geben kann. Es galt, die Software-Entwicklungsphase, während der die Integration stattfinden sollte, zu identifizieren. Die Klassifikation der Umgebungsinformationen wurde im Verlauf der Arbeit erstellt um dem Game Designer einen Überblick und Anregung für die Spielekonzeption zu bieten. Es wurde versucht, eine wenige Stufen umfassende Klassifikation der Umgebungsinformationen zu erhalten. Die Klassifikation ist auf die thematische Verwendung der Informationen zurückzuführen. Das bedeutet nicht, dass nur eine Klasse für die Integration in Computerspiele berücksichtigt werden soll. Eine Kombination von Umgebungsinformationen wird bei der Konzeption des Prototyps vorgestellt. Während der Entwurfsphase des Prototyps wurde auf die Klassifikation zurückgegriffen, um zu belegen, dass die Klassifikation anwendbar ist. Zahlreiche Spielideen wurden aufgrund der Klassifikation erweitert, angeregt oder ermöglicht. Spielideen können mit Hilfe der Klassifikation thematisch zielgerichtet weiterentwickelt werden. Bei der Identifikation der Software-Entwicklungsphase, während der eine Integration stattfinden sollte, fand eine Fokusverlagerung statt. Es wurde davon ausgegangen, ein Softwarepro- zessmodell zu identifizieren, in der die Umgebungsinformationen leicht integriert werden können. Zunächst wurden Prozessmodelle wie das V-MODELL oder SCRUM untersucht. Schnell wurde ersichtlich, dass die Integration bereits vor dem Entwicklungsprozess stattfinden muss. Bereits während der Ideenphase werden die Umgebungsinformationen benötigt, um eine geeignete Verknüpfung zum Spielprinzip zu gewährleisten oder das Spielprinzip hauptsächlich auf den Umgebungsinformationen aufbauen zu lassen. Daraufhin wurden Kreativmethoden untersucht, und gruppiert sowie deren Anwendungsmöglichkeiten in Bezug zu der Klassifikation gesetzt. Beim Skizzieren der Beispielkonzepte wird deutlich, dass je nach verwendeter Umgebungsinformation und veränderter Zielsetzung andere Spielprinzipien entstehen können, die in der aufgeführten Form gegebenenfalls noch nicht entwickelt worden. Die Darstellung, wie die Idee entstand, zeigt, dass die Kreativmethoden einen großen Einfluss darauf nehmen, wie die Teilnehmer Ideen erlangen, äußern und verknüpfen. Das ausgebaute Konzept und der Prototyp zeigen auf, dass eine kreative Integration erfolgreich umsetzbar ist. Im Verlauf der Arbeit wird motiviert, völlig neue Spielkonzepte durch die Integration der Umgebungsinformationen zu entwickeln. Die Grundlage für den entwickelten Prototyp bietet das einfache und bekannte Spielprinzip der sogenannten Bean&Bucket-Gelegenheitsspiele. Durch die Integration von Umgebungsinformationen entsteht ein auf neue Art und Weise herausforderndes 89 7 Zusammenfassung Spielprinzip. Der Spieler nutzt die ihn umgebenden Informationen, damit ein Erfolg im Spiel ermöglicht wird. Dadurch wird unter anderem ersichtlich, dass auch bei bekannten Spielprinzipien neue Interaktionsmuster entstehen können. Der Spieler ist nicht mehr nur auf den Bildschirm des Endgerätes fixiert, er interagiert aktiv mit seiner Umgebung. Die Verwendung von Umgebungsinformationen in Computerspielen ist ein bisher selten genutzter Ansatzpunkt um Spielprinzipien zu erweitern. Wenige Spiele für mobile Endgeräte nutzen das enorme Potential der verfügbaren Sensoren oder Informationssysteme. Spielerzahlen und Fangemeinschaften belegen, dass einfache Spielprinzipien, wie etwa INGRESS, beliebt sind. Nicht nur bei den Spieler steigt das Interesse, auch die herangezogenen themenverwandten Arbeiten äußern dies. Für einige bestehende Entwicklungen wie etwa die KINECT oder die WII wurden Umgebungsinformationen für motorische Herausforde- 7.2 Ebenso zeigen bereits existierende Spiele, die Umgebungsinformationen benutzen, dass motorische und soziale Herausforderungen in ihren Spielprinzipien in bedeutsamen Maß integriert wurden. Dass dadurch gesteigerte Interesse der Spielergemeinschaft, für die bisher unterrepräsentierten Typen der Herausforderungen, steigert das Potential der Spiele auf dem Markt und stellt darauf basierenden innovativen Spielideen einen großen Marktanteil in Aussicht. Ausblick ································································································································ Aufgrund der Eingrenzungskriterien werden teilweise Umgebungsinformationen ausgeschlossen, die mit Sensoren erfasst werden können oder aus Informationssystemen abrufbar sind. Die Klassifikation kann demzufolge erweitert werden. Eine Ontologie von Umgebungsinformationen ist eine herausfordernde Aufgabe. Bestehende Ontologien betrachten den Aspekt der Umgebungsinformationen noch nicht so gezielt, dass sie für eine Integration verwendet werden könnte. Das Erstellen einer ausführlichen Klassifikation oder Ontologie kann weitere Umgebungsinformationen berücksichtigen. Es wäre sinnvoll, weitere Attribute aufzunehmen, die den Anforderungen an Informationen gerecht werden und diese Anforderungen abbilden können. Eine visuelle Darstellung der Klassifikation sollte für den Game Designer jedoch stets bereitgestellt werden. Der Game Designer muss die Ontologie auch ohne tiefgründige Auseinandersetzung mit dem Thema verstehen und anwenden können. Eine niedrige Einstiegsbarriere ist essentiell zur Förderung neuer Ideen im Zusammenhang mit Umgebungsinformationen. Die visuelle Darstellung kann durch zusätzliche Faktoren erweitert werden. Beispielsweise ist es hilfreich, wenn die Übersicht darstellt wie die Informationen bereitgestellt werden, ob eine Integration in mobilen 90 rungen bereits ausgenutzt. Vor allem für die neueren Entwicklungen der Spielebranche wie Augmented Reality und Virtual Reality Endgeräte, wird in Zukunft zunehmend Bedarf vorhanden sein, Umgebungsinformationen in die Spielwelten zu integrieren. Die vorliegende Arbeit bietet dafür einen Ansatzpunkt, da herausgestellt wurde, dass bereits in der Ideenphase die Integration der Umgebungsinformationen in Game Design stattfinden muss. Für die Ideenphase wird eine Reihe vom Kreativmethoden vorgeschlagen. Endgeräten vorhanden ist oder ob Informationssysteme zur Verfügung stehen und benutzt werden können. Die Integration eines Wahrnehmungsmodells könnte die Klassifikation erweitern. Während ein digitales Verarbeitungsgerät eine neutrale Betrachtung und Verarbeitung der Umgebungsinformationen ermöglicht, entscheidet das Wahrnehmungsmodell, welche Informationen vom Nutzer bewusst oder unbewusst wahrgenommen werden. Die vom Endgerät erfasste, neutrale Information kann durch das Wahrnehmungsmodell angereichert und dem Nutzer situationsbedingt dargestellt werden. Somit wäre eine Klassifizierung der Umgebungsinformationen in bewusste oder unbewusste Wahrnehmung des Menschen möglich. Die zusätzliche Unterscheidung in bewusste und unbewusste Wahrnehmungen führt eine weitere, noch nicht vorhandene Ebene in die Klassifikation ein. Bei einer Erweiterung der Umgebungsinformationen, Sensoren oder Informationssysteme müsste geprüft werden, welche technischen Bauteile und Systeme hinzugefügt werden. Es steht beispielsweise offen, ob pseudopsychologische Informationen oder Biosensoren aufgenommen werden sollen. 7.2 Ausblick In der Arbeit wurden Kreativmethoden untersucht und eine geeignete Verwendung aufgezeigt. Die Verbindung erfordert gegebenenfalls eine tiefere Auseinandersetzung mit den Themen. Eine intuitive Anwendung der Kreativmethoden, die in einer sofort verwendbaren Spielidee mündet, die Umgebungsinformationen verwendet, ist nicht gewährleistet. Für die zukünftige Anwendung ist gegebenenfalls eine eigenständige Kreativmethode sinnvoll. Eine spezialisierte Methode könnte dem Entwickler dabei unterstützen, bestehende Ideen mit Umgebungsinformationen anzureichern oder neue Spielkonzepte aufbauend auf Umgebungsinformationen zu entwickeln. Eine Methode zur Verknüpfung zwischen Umgebungsinformationen und Game Design zu konzipieren ist herausfordernd. Diese Aufgabe sollte interdisziplinär durch die Zusammenarbeit mit anderen Wissenschaftsbereichen gelöst werden, wie etwa den Kommunikationswissenschaften. Um aufzuzeigen, dass neue Spielprinzipien durch die Integration von Umgebungsinformationen etabliert werden können, muss eine Vielzahl von Spielkonzepten entworfen, umgesetzt, getestet und ausgewertet werden. Eine Analyse der Spielprinzipien, der Zielgruppe, des Spielspaßes, wirtschaftlicher Faktoren und Weiterem könnte den Grad des Erfolges der Integration auswerten. 91 8 Anhang 8 A Anhang Literaturverzeichnis [Adams 10] Adams, E.: Fundamentals of Game Design - Second Edition, 2010 [Ahlers et al. 89] Ahlers, H.; Waldmann, J.: Mikroelektronische Sensoren, 1989 [Aßmann 10] Aßmann, U.: Genetische rückgekoppelte Prozesse, Foliensatz der Vorlesung Softwaremanagemnt TU Dresden, 2010 [Balzert 08] Balzert, H.: Lehrbuch der Softwaretechnik - Softwaremanagement, Heidelberg, 2008 [Bates 04] Bates, B.: Game Design - Second Edition, 2004 [Becam et al. 08] Becam, A.; Nenonen, V.: Designing and Creating Environment Aware Games, University Of Gotland, 2008 [Bishop 06] Bishop, C.: Pattern Recognition and Machine Learning, 2006 [Boehnke 06] Boehnke, K.: Fast Object Localization with Real Time 3D Laser Range Sensor Simulation, Mannheim, 2006 [Chuptys et al. 13] Chuptys, S.; De Coninck, J.: Head Mounted Displays, Leuven, Belgien, 2013 [Clavet et al. 05] Clavet, S.; Beaudoin, P.; Poulin, P.: Particle-based Viscoelastic Fluid Simulation, 2005 [Crawford 03] Crawford, C.: Chris Crawford on Game Design, Indianapolis, 2003 [Crawford 82] Crawford, C.: The Art of Computer Game Design, 1982 92 [Eckelmann 97] Eckelmann, H.: Einführung in die Strömungsmeßtechnik, Stuttgart, 1997 [Freud 16] Freud, S.: Gesammelte Werke. 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Linehan, 2013 Loom Lucasfilm Games, Softgold, 1990 The Secret of Monkey Island LucasArts, 1990 Ingress Niantic Labs, Google, 2013 Mister X QeeVee, 2009 Scotland Yard Ravensburger, 1983 Shenmue Sega AM2, Sega, 1999 97 8 Anhang ARQuake Thomas et al., 2000 Black Jack unbekannt, Blowtooth University of Lincoln, 2010 B Glossar SPIELE / COMPUTERSPIEL „A game is a system in which players engage in an artificial conflict, defined by rules, that result in a quantifiable outcome.” (S. 80. [Salen et al. 04] Übersetzt ins Deutsche: Ein Spiel ist ein System, in dem Spieler in einem künstlichen Konflikt interagieren, der durch Regeln beschreiben ist und in ein quantifizierbares Endergebnis mündet.). Wichtige Aspekte, die SALEN UND ZIMMERMAN in ihrer Untersuchung verschiedener Definitionen des Begriffs „Spiel“ erkannt haben, sind in der aufgeführten Definition zusammengefasst. Sie hebt die Interaktion der Spieler untereinander hervor, benennt Spielregeln und den künstlichen Konflikt, in dem sich die Spieler befinden. Das 98 messbare Endergebnis beschreibt den Fortschritt der Spieler und das Ziel des Spiels. [Salen et al. 04] CRAWFORD ergänzt die Begriffsdefinition, die vielmehr einer logischen Schlussfolgerung entspricht, um den Aspekt der Herausforderung (siehe Abbildung 54) [Crawford 03]. Unter Berücksichtigung von CRAWFORD und SALEN UND ZIMMERMAN können drei Aspekte festgehalten werden, die in den folgenden Abschnitten als Hauptinhalte des Game Designs betrachtet werden sollen: Herausforderung, Konflikt und Interaktivität. Abbildung 54 – Logische Schlussfolgerung zur Definition des Begriffes „Spiel“ nach [Crawford 03] GAME DESIGN Game Design beschreibt den Herstellungs- und Entwicklungsprozess der Spielbranche. Die Entwicklung schließt die Ideenfindung, die Festlegung genauer Merkmale, wie Spielregeln oder Spielziele, die Programmierung, grafischen Gestaltung und Testphase ein. Am Game Design sind verschiedene Personengruppen beteiligt, welche den Prozess der Spielentwicklung unterstützen, wie etwa Projektmanager, Kreativpersonen, Programmierer oder die Spieler [Zimmerman 14]. Das (Computer-)Spiel ist dabei das Endprodukt des Game Designs. KREATIVITÄT „Kreativität ist die Fähigkeit, Ideen zu generieren, die das Potential haben, Neues hervorzubringen“ – nach WEIHE, J.; RIEDEL, C. UND SCHRAPS, S. in [Grundlach et al. 10]. Der Begriff der Kreativität ist äußerst komplex, dennoch erfasst diese Definition das Wesentli- che des Begriffs. Ihre Kernaussage ist, dass aufgrund von Ideen, etwas Neues entstehen kann. Um die Generierung von Ideen zu unterstützen, ist die Sensibilisierung und die Auseinandersetzung mit dem Thema der Kreativmethoden bedeutsam. UMGEBUNGSINFORMATION Es existiert bisher keine allgemeingültige Definition des Begriffes. Von einigen Personenkreisen als „Open Data“ bezeichnet, beschreibt der Begriff jedoch nur bereits vorhandene Daten, die auf Systemen gespeichert sind. Vor allem potentielle Informationsgeber wie Sensoren werden nicht zu Open Data gezählt. 99 8 Anhang Als Umgebungsinformationen sollten im Verlauf der Arbeit all diejenigen Informationen gelten, welche von einer Person, respektive einem Endgerät, zu einem beliebigen Zeitpunkt aus dessen Umgebung ausgelesen werden können. Das kann unter anderem klimatische, wirtschaftliche, sensomotorische oder jegliche andere Eindrücke umfassen. Beispiele wären die Helligkeit, Sonneneinstrahlung, Windgeschwindigkeit, visuell erfassbare Werbemittel, Menschen, Fahrzeuge, Töne, gustatorische, kinematische oder haptische Eindrücke und vieles mehr. SENSOR In zahlreichen alltäglichen Bereichen finden Messtechniken Anwendung, sei es in Fahrzeugen, Flugzeugen, medizinischen Geräten oder Telekommunikationsmitteln. Das Messen dient stets der quantitativen Erfassung von numerischen Größen, deren Messwerte teilweise qualitative Interpretationen zulassen. Der Sensor ist ein Gerät, das analoge oder digitale Signale in elektronische, digitale Signale umwandelt und die zu messende Größe darstellt. Mit der Verwendung von Mikroprozessoren beziehungsweise Mikrokontrollern steigen die Einsatzmöglichkeiten und die Verwendung von Sensoren. [Niebuhr et al. 02] Die klassische Einteilung von Sensoren wird auf den zugrundeliegenden physikalischen Prinzipien vorgenommen (siehe Abbildung 55) [Ahlers et al. 89] [Schiessle 92] [Schnell 93]. Abbildung 55 – Einteilung Sensoren nach [Schnell 93] INFORMATIONSSYSTEME Während Sensoren aktuelle dynamische Eigenschaften von Objekten messen, enthalten Informationssysteme Informationen mit geringer Aktualisierungsrate. Informationssysteme sind miteinander vernetzte, digitale Softwaresysteme 100 „zur Speicherung, Wiedergewinnung und Verarbeitung von Informationen“ [Duden 15]. Die Erfassung und die Übertragung von Informationen sind weitere Zwecke von Informationssystemen. Zudem können sowohl Menschen als auch Maschinen als informationserzeugende Einheiten definiert werden. [Gabriel 13] Moderne Informationssysteme sind nicht auf geografische oder to- pografische Informationen beschränkt. Sie umfassen beispielsweise geodemografische, agrarökologische oder hydrobiologische Informationen oder Informationen über Luftbeschaffenheit oder Verkehr [Hoppe et al. 98]. ENTFERNUNGSMESSUNG, TRIANGULATIONSPRINZIP Das Prinzip der Triangulation benötigt festgelegte Werte verschiedener Variablen wie etwa der Abstrahlwinkel zwischen dem Sender und dem Empfänger des Laserstrahls oder die Entfernung zwischen Sender und Empfänger. Die Entfernung des Objektes wird durch den Ort des Auftreffens des reflektierten Laserstrahles auf einen Lichtsensor in Matrixbauform ermittelt. Die effektiv messbaren Entfernungen der Triangulationsverfahren sind bedingt durch die Größe des Sensors, den Abstrahlwinkel und die Entfernung zwischen Sender und Empfänger des Lichtes. [Boehnke 06] ENTFERNUNGSMESSUNG, FLUGZEITPRINZIP TOF-Sensoren emittieren gepulstes Licht, dessen Dauer zwischen Aussenden und Empfangen des Lichtstrahls mit einer hochakkuraten Stoppuhr gemessen wird und durch einfache Berechnung in die zurückgelegte Distanz umgeformt wird. Die Messung kann ebenfalls auf Basis der Lichtwellenphase vorgenommene werden, ist jedoch aufgrund der Sinusschwingung der Phase auf eine Entfernung von etwa 200 km begrenzt. ONTOLOGIE Eine Ontologie versucht vorhandene existierende Objekte zu Klassifizieren und eine grundlegende Sprache zu entwickeln, um Objekte und Relationen zu beschreiben. 101 8 Anhang C Liste, Klassifikation Liste 21 – Klassifikation von Umgebungsinformationen - 102 Umgebungsinformationen Objektgebunden Informationen Feldeffekte Durchfluss (elektrisch) Strom (elektrisches Feld) Bewegung Durchfluss (Flüssigkeiten, Gase, Stoffe) Drehzahl Geschwindigkeit Lage Winkel Schwingungen Lautstärke Schalldruck Vibration, Körperschall (Klopfsensor) Druck und Kraft Beschleunigung Drehmoment Oberflächenspannung Druck und Kraft Gewicht Dehnung Licht Fotografie UV-Licht Photonen Mustererkennung Software / Hardware Bitstream Protocol Listeners Signal Transmission Bandwidth Objektgebundene & Ortsgebundene Informationen Feldeffekte Erdmagnetismus Magnetfelder Bewegung Bewegungsmelder Natürliche Gegebenheiten Bodenbeschaffenheit Feuchtigkeit Regen Temperatur Ortsgebundene Informationen Natürliche Gegebenheiten Terrain Vegetation Wasserressourcen Klima Geophone (Schwingungen) Luftbeschaffenheit Positionen und Wege GPS Höhe Entfernung, Strecke, Abstand Annäherung Lichtschranken Ortsgebundene & Menschgebundene Informationen Durch Menschenhand erschaffene Bauten (Built Environment) Adressen Sehenswürdigkeiten (Orte von Interesse, Points of Interest) Service (Telefon, Internet (EPLUS KARTE), WCs (APP) Untergrundinformationen (Rohre, Kanalisation, …) Transport (Straßen, Gleise) Öffentlicher Personennahverkehr Gebäude Grenzen (Besitztum, Grundstücke) Geodemografische Daten Alter Bevölkerungsdichte Einkommen, Wohlstand Tageszeitabhängige Bevölkerungsverschiebung Krankheitsverbreitung Gesundheitszustand Menschgebundene Informationen Biologisch Blutdruck Herzfrequenz (Puls) Transpirationsverhalten Mental Bewusstsein Gefühle Interpretationsverhalten Wahrnehmungskontext Mensch (Biometrisch) DNA Handgeometrie Fingerabdruckgeometrie Gesichtsgeometrie Stimmenerkennung Unterschrift (Schrift) Irisabdruck Venen-Positionen (bildgebende Verfahren in der Medizin) Soziokulturelle Erwerbnisse Währungskurse, Aktien Gruppenbildung o Freundeskreise o Sport Interaktionsverhalten (Werbung etc.) Kaufverhalten, angepasste Werbung Verwaltung (politisch) Religion (Philosophische Überzeugung) Ethnische Zugehörigkeit Job, Arbeitsverhalten Politische Meinung Herkunft Gewerkschaftszugehörigkeit … 103 8 Anhang Visualisierung der Klassifikation von Umgebungsinformationen 104 8 Anhang D Verfügbarkeiten Endgerät / Informationssystem Amazon Webservices Ausbildungsinformati onen Bau-, Stadt-, Raumforschung Bevölkerung Geografischer Bezug URL Internet England http://aws.amazon.com/de/public-data-sets/ http://www.educationprofiler.org/ Deutschland Bevölkerung Bevölkerung Deutschland, Sachsen Deutschland, Sachsen Bundesdaten Bürgermeisterwahl Deutschland Deutschland, Sachsen https://www.bbrserver.de/imagemap/SWSGEM/WEB/INDEX.HTML http://www.umwelt.sachsen.de/umwelt/wasser/10890. htm http://www.statistik.sachsen.de/html/19358.htm http://www.demografie.sachsen.de/monitor/html/atlas .html http://dipbt.bundestag.de/dip21.web/bt http://www.statistik.sachsen.de/wpr_neu/pkg_s10_nav. prc_index?p_anw_kz=BM15 http://www.freegis.org/ https://grass.osgeo.org/download/sample-data/ Deutschland, Sachsen Diverse Freie Welt Geoinformationssyste me Erdbeben, Flughäfen, Parkplätze, ... Flugradar Welt Flugsicherung Deutschland Gesundheit Deutschland Google Maps Grenzen Kartendaten Welt Deutschland, NordrheinWestfahlen Deutschland Kartenprojektion Koordinatenreferenz Europa Europa Lautstärke, Vegetation, Friedhöfe Mobile; Android Sensors Mobile; iPhone Sensors Mobile; Windows Phone Sensors Deutschland, Bayern Namen und Bevölkerung New York Stock Exchange Open Data Canada Open Data Deutschland Open Data Dresden England Open Data Sachsen Open Data Sachsen, Umwelt Open Street Map Public Data Sets Public Data Sets Wasserressourcen 106 Smartphone Smartphone Smartphone Welt, Börse Canada Deutschland https://www.firebase.com/docs/open-data/ http://www.flightradar24.com/52.34,9.22/8 http://www.baf.bund.de/SharedDocs/Pressemitteilung en/DE/2012/PM05_2012.html http://www.gbebund.de/gbe10/pkg_isgbe5.prc_isgbe?p_uid=gast&p_ai d=0&p_sprache=D http://maps.google.de https://www.geoportal.nrw.de/applicationgeoviewer/start/index.php http://www.bbsr.bund.de/BBSR/DE/Raumbeobachtung/ 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http://www.kdnuggets.com/2011/02/free-publicdatasets.html Deutschland, Sachsen http://www.umwelt.sachsen.de/umwelt/wasser/2696.h tm E Abbildungsverzeichnis Abbildung 1 – TRULIA HINDSIGHT stellt Daten zum Erbauungszeitraum von Gebäuden direkt auf Kartenmaterial dar ....................................................................................................................................... 11 Abbildung 2 – Denktypenprofile nach [Grundlach et al. 10] ......................................................................... 14 Abbildung 3 – Ablauf der Kreativmethode Slice and Dice ........................................................................... 16 Abbildung 4 – Ablauf der Kreativmethode Cherry Split ............................................................................... 16 Abbildung 5 – Ablauf der Lexikon-Methode ................................................................................................ 17 Abbildung 6 – Ablauf der Kreativmethode Morphologischer Kasten ........................................................... 18 Abbildung 7 – Ablauf der Kreativmethode Brutethink ................................................................................. 18 Abbildung 8 – Ablauf der Kreativmethode Ideatoons .................................................................................. 19 Abbildung 9 – Ablauf der Da Vinci Methode ............................................................................................... 20 Abbildung 10 – Ablauf der Kreativmethode SCAMPER............................................................................... 21 Abbildung 11 – Ablauf Checklisten.............................................................................................................. 22 Abbildung 12 – Ablauf der Tauziehen-Methode .......................................................................................... 22 Abbildung 13 – Ablauf der Disney-Methode ............................................................................................... 23 Abbildung 14 – Ablauf der De Bono-Methode............................................................................................. 24 Abbildung 15 – ARQuake benötigt eine durch Autorenwerkzeuge erstellte 3D-Repräsentation des Forschungsgeländes zur Synchronisation von Spielumgebung und Realität ............................................... 30 Abbildung 16 – An Wänden und Decken befestigte Muster erhöhten die Genauigkeit der Synchronisation mit der Spielwelt ......................................................................................................................................... 30 Abbildung 17 – Tragetaschen ermöglichten die Portabilität des Augmented Reality Gerätes ..................... 30 Abbildung 18 – Darstellung der Informationsdaten der KINECT mit Tiefenbild und Skeletal Tracking .......... 32 Abbildung 19 – Der LEAP erkennt Bewegungen der Handfläche ................................................................. 32 Abbildung 20 – Das BITALINO Sensorgerät, mit auf der Haut aufbringbaren Sensoren und Handschlaufe . 33 Abbildung 21 – Aufforderung zur Aktion im Spiel Blowtooth ...................................................................... 36 Abbildung 22 – Der Designprozess von Shhh! musste soziale Aspekte berücksichtigen, die nur indirekt mit dem Spiel verknüpft sind ............................................................................................................................ 37 Abbildung 23 – Mister X und Ingress benutzen die Position des Spielers um eine Schatzsuche in realen Gegenden stattfinden zu lassen.................................................................................................................. 38 Abbildung 24 – Shenmue benutzt historische Aufzeichnungen von Klimadaten zum Beleben der Spielwelt .................................................................................................................................................................... 39 Abbildung 25 – Boktai verändert die Spielwelt nach der Intensität der vom Sensor gemessenen Sonneneinstrahlung .................................................................................................................................... 39 107 8 Anhang Abbildung 26 – Einfaches Schema der Klassen von Umgebungsinformationen ......................................... 43 Abbildung 27 – Schemata der Zugehörigkeiten der Informationen zu den Klassen .................................... 44 Abbildung 28 – Protokollierung kann durch grafische Mittel angereichert werden [Schiller 15] .................. 49 Abbildung 29 – Genereller Ablauf einer Kreativsitzung ............................................................................... 50 Abbildung 30 – Kiviat Graph, Beispiel anhand „Eignung von Computerspielen in Rehabilitationsmaßnahmen“ nach [Rößler 15]............................................................................................ 52 Abbildung 31 – Die Game Design Phasen als Grundlage zur Ideenfindung ................................................ 54 Abbildung 32 – Spielregeln leiten sich aus den Game Design Phasen ab ................................................... 54 Abbildung 33 – Der Fokus leitet die Entwicklungen in den Game Design Phasen ...................................... 55 Abbildung 34 – Schlauchboot des Spielers, mit dem Versuch in die Nähe der Mitspieler zurück zu gelangen .................................................................................................................................................................... 60 Abbildung 35 – Die drei Achsen des Flugzeuges Rollen, Nicken, Gieren, können auf die Achsen des Mobiltelefons übertragen werden............................................................................................................... 62 Abbildung 36 – Aufwinde und Flächendarstellung der gesammelten Umgebungsinformationen ............... 63 Abbildung 37 – Anwendung der Brutethink Methode; Digitalisierung der Protokollskizze .......................... 67 Abbildung 38 – Visualisierung der 2D-Portfolioanalyse nach Aufwandsschätzung der Spielideen .............. 70 Abbildung 39 – Mögliche Positionierungen des Kamerasensors auf der Rückseite des Endgeräts ............ 76 Abbildung 40 – Ansicht des Prototyps ........................................................................................................ 78 Abbildung 41 – Anpassung des Wasserhahns an die Erzeugungsrate der Wassertropfen ......................... 78 Abbildung 42 – Varianten zur Anzeige der Erzeugungsrate der Wassertropfen .......................................... 79 Abbildung 43 – Varianten zur Anzeige der Veränderung der Nähe zu Wasserressourcen ........................... 79 Abbildung 44 – Varianten der Auffangbehälter ............................................................................................ 80 Abbildung 45 – Varianten der Anzeige, welche Zielfarbe der folgende Auffangbehälter aufweisen wird ... 80 Abbildung 46 – Varianten des Förderbands ................................................................................................. 80 Abbildung 47 – Varianten der Anzeige der Lautstärke................................................................................. 81 Abbildung 48 – Varianten zur Anzeige, dass ein Mikrofon benutzt wird ...................................................... 81 Abbildung 49 – Varianten zur Anzeige der saisonalen Farbtönung der Zielfarbe ......................................... 81 Abbildung 50 – Varianten zur Anzeige der tageszeitabhängigen Helligkeitsverschiebung der Zielfarbe...... 82 Abbildung 51 – Der Prototyp beim Testlauf. Im Infopanel werden die Umgebungsinformationen wie etwa die Jahreszeit, Lautstärke und Wassereinfluss und Farbaufnahme visualisiert .......................................... 84 Abbildung 52 – Der Prototyp verarbeitet Informationen der Umgebung, gut erkennbar ist die Aufnahme der Objektfarbe ................................................................................................................................................. 85 108 Abbildung 53 – Beispiel am Greenwich-Meridian: Veränderungen der Farbtöne nach Jahreszeit in Abhängigkeit des Datums und Position des Spielers; Grau dient als Ausgangsfarbton .............................. 87 Abbildung 54 – Logische Schlussfolgerung zur Definition des Begriffes „Spiel“ nach [Crawford 03] ........ 99 Abbildung 55 – Einteilung Sensoren nach [Schnell 93] ............................................................................. 100 F Listenverzeichnis Liste 1 – Einteilung der ausgewählten Kreativmethoden nach Anwendungsbereichen .............................. 15 Liste 2 – SCAMPER .................................................................................................................................... 21 Liste 3 – Qualitative Aspekte von Spielregeln (nach HUIZINGA, J. UND PRENSKY, M. [Salen et al. 04] S. 122) .................................................................................................................................................................... 25 Liste 4 – Charakteristika der Spielregeln [Salen et al. 04] ............................................................................ 25 Liste 5 – Typen von Herausforderungen nach [Crawford 03] ...................................................................... 26 Liste 6 – Einteilung der Kreativmethoden nach [Mencke 06] ...................................................................... 34 Liste 7 – Einteilung der Kreativmethoden nach [Michalko 06] .................................................................... 35 Liste 8 – Top-Down-Ansatz Klassifikation ................................................................................................... 45 Liste 9 – Bottom-Up-Ansatz, Klassifikation ................................................................................................. 45 Liste 10 – Liste der sieben W-Fragen nach [Mencke 06] ............................................................................ 48 Liste 11 - Fragestellungen zur Feststellung des Konfliktes nach [Salen et al. 04] ....................................... 57 Liste 12 – Attribute des Problemraumes zur Formulierung: „Nutzung menschbezogener Daten“............. 59 Liste 13 – Eindrücke und Sinneswahrnehmungen ...................................................................................... 64 Liste 14 – Erste Anwendung der Cherry Split Methode .............................................................................. 65 Liste 15 – Abstraktion der Sinneswahrnehmungen .................................................................................... 65 Liste 16 – Zweite Anwendung der Cherry Split Methode, Erweiterung von Liste 14 ................................. 66 Liste 17 – Ergebnisse der Brutethink Methode: Assoziationen des Begriffs „Leitungswasser“ ................ 68 Liste 18 – Gliederung der Beschreibungen zum Spielprinzip des Farbspiels .............................................. 72 Liste 19 – Spielregeln des Farbspiels .......................................................................................................... 74 Liste 20 – Unter anderem als Wasserressource geltende Kartenobjekte ................................................... 75 Liste 21 – Klassifikation von Umgebungsinformationen ........................................................................... 102 109 8 Anhang G Tabellenverzeichnis Tabelle 1 – Auszug des Ergebnisprotokolls der Kreativmethode Morphologischen Kasten mit Markierung der Auswahl ................................................................................................................................................ 66 Tabelle 2 – Schätzungen zum Aufwand der Erstellung eines Prototyps, F=Farbspiel, M=Mehrspieler Kooperationsspiel, S=Segelflugspiel ........................................................................................................... 71 110 H Merkmalsmatrix Klassifikation Sensoren und Informationssysteme 1D 1D 3D Komplex Komplex 1D Komplex 3D 3D Mensch Mensch Mensch Mensch Mensch Ort, Baufläche, Parzelle, Gebäude Mensch Ort, Baufläche, Parzelle, Gebäude Mensch Mensch Mensch Mensch Mensch Mensch Mensch Mensch Mensch Mensch x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x enthält zeitl. Infos Bevölkerung Alter Bevölkerungsdichte Einkommen Gesundheit Krankheiten Mietspiegel Politische Neigungen Tageszeitabhängige Bevölkerungsdichte Wohlstand Info ist Zeitabhängig (dynamisch) Dimension Messung an (gemessen an, Infos erhoben Definiert an)durch, Veränderung verursacht durch Objekt = Mensch Objektzustände ThemengruppeInformation / Sensor Objekt = sachlich Objekteigenschaften Info ist Ortsveränderlich Enthält Ortsinfos (befidnet Auszug aus der Merkmalsmatrix zur Klassifikation. Die Tabelle diente als Hilfestellung zum Festlegen der Klassen der Umgebungsinformationen. Die vollständige Tabelle ist in der entsprechenden Datei nachzusehen (Kategorisierung - Merkmals-Matrix 1a.xlsx). x x x x x x x 111