Untersuchung des Zusammenwirkens von

Transcription

Fakultät Informatik
Institut für Software- und Multimediatechnik
Lehrstuhl für Mediengestaltung
„Untersuchung des Zusammenwirkens von Repräsentation,
Perspektive und Interaktion im Computerspiel.“
Großer Beleg
Claus Lehmann
Dresden, den 14.05.2010
Selbständigkeitserklärung:
Hiermit erkläre ich, Claus Lehmann, dass ich die vorliegende Belegarbeit selbständig verfasst
habe. Es wurden keine anderen Quellen und Hilfsmittel, als die angegebenen benutzt.
Dresden, den 14.05.2010
Inhalt
1. Einleitung
1.1 Zielstellung
1.2 Gliederung
5
6
6
2. Grundlagen
2.1 Allgemeine Begriffe
2.2 Begriffe der Computergrafik
2.3 Begriffe der Computerspielforschung
9
9
11
16
3. Theorien der Computerspielforschung
3.1 Betrachtungsschwerpunkt
3.2 Avatare in Computerspielen
3.3 Perspektive in Computerspielen
3.4 Interaktionen im Computerspielen
19
19
19
27
32
4. Synthese und Konzeption
37
4.1 Zusammenhang Repräsentation, Interaktion und Perspektive37
4.2 Konzeption des Plug-Ins
50
5. Praktische Umsetzung
5.1 Bildsprache LiveLab
5.2 Implementierung des Avatar-Plug-Ins
51
51
53
6. Zusammenfassung
6.1 Inhalt
6.2 Fazit
6.3 Ausblick
61
61
61
62
Anhang
A. Quellenverzeichnis
B. Abbildungsverzeichnis C. Tabellenverzeichnis
D. Spieleverzeichnis 63
63
69
71
72
4
1. Einleitung
Das Computerspiel ist noch nicht ganz 50 Jahre alt, wenn man das Spiel Spacewar aus dem Jahre
1961 als erstes Computerspiel betrachtet. Spacewar wurde von einem Studenten auf einem PDP1 Mainframe-Computer programmiert. Doch eine wirkliche Verbreitung des Computerspiels
fand erst mit dem Zugang zur Computertechnik für jedermann statt. Neben den Spielautomaten
wurde im Jahre 1971 mit ODYSSEY von der Firma Magnovox die erste Heimkonsole auf den
Markt gebracht. Der erste richtige Durchbruch wurde aber erst im Jahre 1972 mit Ataris Home
PONG-Konsole erzielt. Im Jahre 1976 brachte dann Atari mit den VCS/2600 die erste erfolgreiche Mehr-Spiele-Konsole, auf den Markt (vgl. [Neitzel 00]). Danach folgte die Entwicklung
der Homecomputer, die keine reinen Spielkonsolen mehr waren. Die ersten Homecomputer als
8-bit Systeme waren der Commodore C64 (1982) und der Atari 800 XL (1993). Mit diesen war es
jedem möglich selbst Spiele zu programmieren. Durch die Möglichkeiten, verschiedene Eingabegeräte wie Tastatur oder Joystick zu nutzen, sowie die Möglichkeiten der Verbreitung ihrer Inhalte
über Wechseldatenträger (Diskette), entwickelte sich ein enormes Angebot von Computerspielen.
Seitdem ging die Entwicklung der Computerspiele einher mit der Entwicklung der Hardware
(vgl. [Rumbke 05]). Aufgrund dieser rasanten Entwicklung der Computerhardware, änderte sich
auch das Aussehen der Computerspiele, von Spielen mit vorgerenderten Bildern hin zu virtuellen dreidimensionalen Räumen. Die Abbildung 1.1 zeigt das Spiel Prince of Persia (Broderbund
Software 1989) aus dem Jahre 1989. Bei diesem gab es bereits den mehrfachen Singlescreen, wenn
die Spielfigur den Rand des Bildes verließ, wurde das nächste Bild geladen und angezeigt. 1992
kam dann mit Wolfenstein 3D (Apogee Software/ id Software 1992) (Abbildung 1.2) der erste 1stPerson Shooter heraus, indem der Spieler einen wirklich dreidimensionalen Raum erleben konnte.
Bei heutigen Spielen geht die Entwicklung hin zu realistischeren Grafiken und noch besser programmierter künstlicher Intelligenz.
Abbildung 1.1: Prince of Persia [@ Prince] Abbildung 1.2: Wolfenstein 3D
[@ Wolfenstein 3D]
Der schnelle technische Wandel und die hohen Entwicklungskosten der Spiele lassen die
Spielehersteller vor neuen Konzepten zurückschrecken. Daher finden sich eher Fortsetzungen
von älteren bekannten Spielen wieder, zum Beispiel Die Siedler Teil 1-7, Monkey-Island 1-5, Civilization 1-4. Die Produktion von Folge-Titeln gibt den Spieleentwicklern recht. So ist zum Beispiel
Grand Theft Auto IV mit den bisher höchsten Entwicklungskosten von 100 Millionen US-Dollar
[@ GTA 4] auch eines der erfolgreichsten Spiele. Es wurde seit dem Release im Dezember 2008
bereits 15 Millionen mal weltweit verkauft. Trotz dieser großen Verbreitung des Mediums, hat
die Computerspielforschung noch keinen so hohen Stellenwert. Eine Untersuchung des Computerspiels findet in verschiedenen wissenschaftlichen Bereichen statt. Die verschiedenen Ansätze
entstehen aus der Geschichte des Computerspiels, der Untersuchungen der inneren Struktur von
Einleitung
5
digitalen Spielen, der Ästhetik, aus kulturellen Gesichtspunkten oder im Zuge der Diskussion
des Zusammenhangs von Gewalt und Computerspiel [@ spiel*]. Die Webseite www.gamestudies.
org stellt seit dem Jahre 2001 eine Plattform für Forscher im Bereich des Computerspiels zur
Verfügung. Das Hauptaugenmerk liegt zwar auch wieder auf dem Bereich der Ästhetik, der Kultur und den kommunikativen Aspekten. Trotzdem werden hier auch andere Veröffentlichungen
im Bereich des Computerspiels mit aufgenommen. Was sich aber beobachten lässt ist, dass es
schwer, ist einheitliche Modelle zu finden, die bestimmte Abgrenzungen der Spiele untereinander
vornehmen und über mehrere wissenschaftliche Bereiche hinweg Bestand haben. Das liegt zum
einen daran, dass der Forschungsbereich noch sehr jung ist und zum anderen Computerspiele in
verschiedenen Ausprägungen vorliegen. Diese Vielfältigkeit des Mediums macht es schwer das
Computerspiel über einzelne bestimmte Parameter zu definieren, wie es im Bereich der Filmwissenschaften der Fall ist. Das Ziel sollte sein, dass Untersuchungen im Bereich der Computerspiele
sich auch auf eine technische Ebene bewegen um so gewisse Grundmodelle einzuführen, auf die
wiederum aufgebaut werden kann.
1.1 Zielstellung
Das Ziel dieser Arbeit ist, ein Modell zu erstellen, das weder die Perspektive noch das Genre des
Computerspiels als Hauptkategorie nutzt. Das Modell soll anhand neuer Klassendefinitionen eingeteilt werden, um diesen dann die Perspektiven, die verschiedenen Repräsentationmöglichkeiten
des Avatars und die Interaktion zu zuteilen. Für weitere Untersuchungen soll ein Plug-In für
die Echtzeitumgebung Bildsprache LiveLab (BiLL) erstellt werden. Anhand des Plug-Ins sollen
vor allem später Untersuchungen zur Perspektive in virtuellen Umgebungen möglich sein. Die
verschiedenen Perspektiven leiten sich dabei aus dem Theorieteil ab und werden bezüglich des
Avatars betrachtet.
1.2 Gliederung
Die Arbeit gliedert sich wie folgt. Das Kapitel 2 stellt alle, für die Arbeit wichtigen Begriffe zur
Verfügung, (2.1) allgemeine Begriffe, (2.2) Begriffe der Computergrafik und (2.3) Begriffe der
Computerspielforschung. Das Kapitel 3 dient zur Analyse bereits bestehender Forschungsansätze
im Bereich des Computerspiels und auch anderen Ansätzen im Bereich von virtuellen Welten. In
diesem Kapitel erfolgt eine Dreiteilung anhand der Betrachtungsschwerpunkte, eine Erläuterung
zur Auswahl der Schwerpunkte findet in (3.1) statt, in (3.2) werden die verschiedenen Formen
des Avatars anhand seiner Geschichte erläutert und anschließend seine Eigenschaften definiert.
Der Abschnitt (3.3) stellt die möglichen Perspektiven im Computerspiel aufgrund der Ansätze
von Wolf, Taylor, Zavesky, Kocher und Rumbke vor. Im letzten Abschnitt (3.4) erfolgt eine
Betrachtung der Interaktionsmöglichkeiten. Es werden dabei Ansätze von Rumbke, Grünvogel,
Groh, Vaa, Zagel, Mates dargestellt. Im Kapitel 4 wird anhand der in Kapitel 3 untersuchten
Ansätze, ein neues Modell zur Beschreibung von Computerspielen vorgestellt. In diesem Modell
erfolgt die Einteilung anhand von Avatarklassen. Diesen Klassen werden wiederum die Perspektiven und Interaktionsmöglichkeiten zur Differenzierung zugeordnet. Im Abschnitt 4.2 erfolgt
die Konzeption des praktischen Teils. Im Kapitel 5 erfolgt eine Beschreibung der Umsetzung des
praktischen Teils in der Echtzeitumgebung Bildsprache LiveLab, dabei wird zuerst in (5.1) auf die
Struktur der Echtzeitumgebung eingegangen und dann in (5.2) die Implementierung im Detail
vorgestellt, (5.3) zeigt das Zusammenwirken vorhandener Funktionen mit dem Avatar Plug-In.
6
Einleitung
Das sechste und letzte Kapitel rundet die Arbeit mit der Zusammenfassung (6.1) des Inhaltes,
sowie einem Fazit (6.2) und dem Ausblick (6.3) auf weitere Arbeiten in diesem Bereich ab. Zur
Vollständigkeit findet sich im Anhang, das Quellenverzeichnis (A), Abbildungsverzeichnis (B),
Tabellenverzeichnis (C) und das Spieleverzeichnis (D).
Einleitung
7
8
Einleitung
2. Grundlagen
Dieses Kapitel stellt die grundlegenden Begriffe, die zum Verständnis der weiteren Arbeit nötig
sind, bereit. Dabei werden im Abschnitt 2.1 die allgemeinen Begriffe definiert, um diese in ihrem
Umfang einzugrenzen. Der Abschnitt 2.2 stellt die verwendeten Begriffe aus der Computergrafik
bereit und der Abschnitt 2.3 definiert die Begriffe der Computerspielforschung, wie sie im weiteren Verlauf dieser Arbeit verwendet werden.
2.1 Allgemeine Begriffe
Avatar
Der Begriff Avatar stammt aus dem Sanskrit und bezeichnet im Hinduismus die herabgestiegene Gottheit in Menschenform. Er beschreibt die Materialsierung einer fiktiven Gestalt. In der
Literatur wird der Begriff in dem Cyber-Roman „Snowcrash“ [Stephenson 95] verwendet als die
Darstellung des Menschen in der Cyberwelt, was ihm zu seiner heutigen Popularität verhalf
(vgl. [Kocher 02]).
Bezogen auf die virtuelle Welt, stellt der Avatar die Schnittstelle zwischen dem Spieler und der
virtuellen Welt dar. Er ist somit der grafische Stellvertreter des realen Menschen in digitaler Form.
Seine heutige Verwendung beschreibt also eine umgekehrte Bedeutung zum ursprünglichen Begriff. Er ist die immaterielle Repräsentation des Menschen in der digitalen Welt. Doch lassen sich
nicht alle virtuellen Vertreter mit dem Begriff Avatar, in ihren verschieden Anwendungsbereichen,
zusammenfassen. Mela Kocher [Kocher 02] differenziert deswegen den Avatar anhand seiner
verschiedenen Kontrollstufen. In der höchsten Kontrollstufe werden die Avatare ausschließlich
durch den Benutzer selbst gesteuert, während in der tiefsten Kontrollstufe der Benutzer nur einen
Einfluss auf den Avatar bei seiner Erstellung hat.
Kontrollstufe Bezeichnung
Beispiel
Anwendungsbeispiel
Hoch
Namenbildbasierter
Avatar
Chat-Avatar,
Avatar
Spiel-SecondLife, 3D-Internet,
Spiele in der klassischen 3rd-Person
Perspektive ( Tomb Raider etc.)
Mittel
Software-Agenten,
Bots, Biots
Aufgabenorientierter
Avatar
Verkaufsberater, Hilfe-Systeme, Softwareprogramme
Tief
Biota, Avatar
autonome Staravatare E-Cyas, Kyoko Date
Tabelle 2.1: Einteilung der Avatare anhand von Kontrollstufen nach [Kocher 02]
Der Avatar in seiner Funktion als Repräsentant im Computerspiel wird später im Kapitel 3.2
noch genauer differenziert.
Grundlagen
9
Spiel
„Der Form nach betrachtet, kann man das Spiel ... eine freie Handlung nennen, die als ´nicht so gemeint´
und außerhalb des gewöhnlichen Lebens stehend empfunden wird und trotzdem den Spieler völlig in Beschlag
nehmen kann, an die kein materielles Interesse geknüpft ist und mit der kein Nutzen erworben wird, die sich
innerhalb einer eigens bestimmten Zeit und eines eigens bestimmten Raums vollzieht, die nach bestimmten
Regeln ordnungsgemäß verläuft und Gemeinschaftsverbände ins Leben ruft, die ihrerseits sich gern mit einem
Geheimnis umgeben oder durch Verkleidung als anders als die gewöhnliche Welt herausheben.“ [Huizinga 09, S.20]
Aus der Definition von Huizinga lassen sich drei wesentliche Aussagen herausnehmen. Erstens:
„Eine freie Handlung nennen“ – das Spiel beziehungsweise die Spielausführung ist eine freiwillige nicht erzwungene Handlung. Zweitens: „Kein materielles Interesse geknüpft ist und mit der
kein Nutzen erworben wird“ – hier zeigt sich noch stärker, dass das Spiel eine selbstbestimmte
freie Handlung ist und nur dem Zwecke des eigenen Vergnügens dient. Drittens: „Eines eigens
bestimmten Raum vollzieht, nach bestimmten Regeln ordnungsgemäß verläuft“ – das Spiel benötigt einen gesondert für ihn geschaffenen Raum und ein Regelwerk das die Grenzen und Abläufe
der Spieler in diesem Raum ordnet.
Computer- und Videospiel
Worin besteht der Unterschied zwischen dem Computer- und dem Videospiel? Das Computerspiel ist eine für den PC programmierte Software, während das Videospiel ein Programm ist, das
auf einem eigens dafür gebauten Rechner (Konsole) ausgeführt wird. In dieser Arbeit wird stellvertretend der Begriff Computerspiel für alle Formen des digitalen Spiels verwendet. Die Plattform, auf der das Spiel ausgeführt wird, spielt im weiteren Verlauf der Betrachtungen damit keine
Rolle. Desweiteren werden im Rahmen dieser Arbeit nicht alle Ausprägungen des Computerspiels
betrachtet. Die Bereiche von E-Sport- oder MMO (Multi Massive Online) – Spielen und ihren
Phänomenen werden nicht mit in die weiterführenden Darlegungen einbezogen.
Unter dieser Einschränkung lassen sich die drei Hauptpunkte von Huizinga zur grundlegenden
Definition des Computerspiels anwenden. Ein Computerspiel wird zum Vergnügen und freiwillig
gespielt, es bringt keinen materiellen Nutzen für die Spieler und es wird ein bestimmter Raum
(Spielwelt) benötigt, in dem die Grenzen und Möglichkeiten für den Spieler definiert sind. Doch
reicht die grundlegende Definition nicht aus, um das Computerspiel in seiner speziellen Art zu
beschreiben. Daher ist die Definition des Spieldesigner Chris Crawford griffiger und dem Medium auch deutlich angepasster.
„ Es ist (1) eine subjektive Repräsentation eines Ausschnitts der Realität, die (2) auf den Spieler reagiert und (3)
auf einem Konflikt aufbaut und dem Spieler ein Ziel setzt, dessen Erreichung aber behindert. Der Spieler ist
aber (4) vor den Auswirkungen seiner Handlungen innerhalb des Spiels sicher.“[Backe 08, S.38-39].
Diese vier Eigenschaften beschreiben recht anschaulich die Unterschiede zu weiteren Unterhaltungsmedien. Das Spiel reagiert auf den Spieler, es findet eine Interaktion statt und dem Spieler
wird dabei noch ein Anreiz zur Interaktion über die Spielziele gegeben. Die Spielziele können aber
nur unter bestimmten vorgegebenen Eingabemöglichkeiten erreicht werden. Das Erreichen des
Spielziels seitens des Spielers wird aber vom Spiel selber, aufgrund vorhandener Hindernisse und
Problemstellungen erschwert. Die Handlungen des Spielers beschränkten sich ausschließlich auf
den Ausschnitt einer subjektiven Repräsentation der Realität.
10
Grundlagen
2.2 Begriffe der Computergrafik
Szenengraph
Der Szenengraph ist ein Konzept zum Beschreiben von dreidimensionalen Szenen. Die Datenstruktur wird in einzelne Basiselemente zerlegt, die in einem gerichteten azyklischen Graphen
(Baum) angeordnet sind. Der Graph besteht dabei aus Knoten und Kanten, die Knoten repräsentieren die einzelnen Elemente der Szene und die Kanten beschreiben die Relationen der Knoten
zueinander. Der oberste Knoten ist der Wurzelknoten (Root) der die komplette Szene beinhaltet.
Unterhalb dieses Knotens befinden sich die anderen Knotentypen wie Materialien, Kameras,
Beleuchtungen und auch Transformationen (vgl.[Fischer & Haberäcker 07]).
Der Szenengraph wird bei der Darstellung der Szene von unten nach oben durchlaufen und in
eine virtuelle Szene umgewandelt. Dabei haben die Knoten in höheren Hierarchien direkten Einfluss auf ihre Kindknoten. Die Abbildung 2.1 zeigt beispielhaft diese Abhängigkeit der Knoten
von einander. Die Transformation wird nur auf die Geometrie der Kugel angewendet, da diese ein
Kindknoten der Transformation ist. Die Geometrie des Würfels hingegen liegt auf der gleichen
Ebene wie die Transformation, deswegen wird die Transformation nicht auf die diese Geometrie
angewendet.
Root
Kamera
Group
Light
Transformation
Material
Geometrie
(Würfel)
Geometrie
(Kugel)
Abbildung 2.1: Aufbau eines einfachen Szenengraphen
OpenSceneGraph
Das Framework OpenSceneGraph ist ein open source 3D Grafik Toolkit, welches das Szenengraphkonzept verwendet. Es findet Anwendung in den Bereichen der Erstellung von visuellen
Simulationen, Spielen, Virtuellen Realitäten, wissenschaftliche Visualisierungen und Modellen
(vgl. [OSG 10]).
Grundlagen
11
Koordinatensystem
In der Computergrafik wird das kartesische Koordinatensystem verwendet, welches entweder
linksorientiert oder rechtsorientiert ist (vgl. [Orlamünder & Mascolus 04]). Die senkrecht aufeinander stehenden Achsen werden mit x, y und z bezeichnet. Der Betrachter (Augenpunkt) sitzt
standardmäßig im Koordinatenursprung. Bei OpenSceneGraph (OSG) kommt ein gedrehtes
rechtsorientierte Koordinatensystem zum Einsatz, es erfolgt eine Rotation um die x Achse um
90°, so dass die z-Achse nach oben zeigt (siehe Abbildung 2.3). In Kapitel 5 wird bei der Erläuterung der praktischen Umsetzung von dem OSG Koordinatensystem ausgegangen. Im restlichen
Teil der Arbeit wird das einfache rechtsorientierte Koordinatensystem benutzt.
z
y
y
x
x
z
Abbildung 2.2: rechtsorientiertes
Abbildung 2.3: Koordinatensystem OSG
Koordinatensystem
Virtuelle Kamera
Zur Abbildung von virtuellen Szenen wird das virtuelle Kameramodell in der Computergraphik
genutzt. Dabei gibt es verschiedene Abbildungsvorschriften, diese bestimmen wie die einzelnen
Objekte der Szene auf die Bildebene projiziert werden. Die virtuelle Kamera ist im Weltkoordinatensystem (Abbildung 2.4) definiert, durch ihre Position, Orientierung und Blickrichtung. Dabei
wird über weitere Parameter der Kamera ein Sichtkörper definiert, nur in diesem befindlichen
Objekte werden abgebildet. Der Sichtkörper kann auf verschiedene Weise definiert werden. Einmal über den fovy (Öffnungswinkel) der Kamera, über die aspect ratio (Seitenverhältnis: berchnet
aus Breite w und Höhe h) und den Abstand der near und far clipping plane zur Kameraposition,
die andere Definition erfolgt über die seitlichen Grenzen des Sichtkörpers (left, bottom, top, right)
und den Abstand der near und far clipping plane (siehe Abbildung 2.5 und Abbildung 2.6).
12
Grundlagen
center vector
up vector
eye vector
Koordinatenursprung
Abbildung 2,4: Definition der Position der virtuellen Kamera
top
Aspect = w/h
left
w
fovy
right
h
bottom
near
near
far
Abbildung 2.5: Definition des View far
Abbildung 2.6: Definition des View Frustums der
Frustums der virtuellen Kamera über aspect ratio, virtuellen Kammera über left, bottom, top, right,
fovy, near und far clipping plane.
near und far clipping plane.
Projektionen
Die Projektionen dienen der Abbildung der dreidimensionalen Szenen auf die ebene zweidimensionale Darstellungsfläche des Bildschirms (Viewport). Die planaren Projektionen lassen sich in
Parallel- und Perspektivprojektionen unterteilen.
Planare Projektion
Perspektivprojektion
Parallelprojektion
orthografische
Projektion
orthogonale
Projektion
axonometrische
Projektion
Hauptrisse
isometrische
Projektion
schiefe Projektion
Kavalierperspektive
dimetrische
Projektion
stereoskopische
Projektion
Zentralprojektion
Kabinettperspektive
trimetrische
Projektion
Abbildung 2.7: Einteilung der verschiedenen Projektionen nach [Orlaamünder & Mascolus 04, S.215]
Grundlagen
13
Parallelprojektion
Bei der Parallelprojektion entsteht die Abbildung an der Stelle, an der die parallel verlaufenden
Projektionsstrahlen die Projektionsebene schneiden.
A
A‘
D
D‘
B
B‘
E
E‘
C
C‘
F‘
F
e
ben
e
Bild
Abbildung 2.8: Parallelprojektion
Eine häufige Anwendung findet die orthogonale Parallelprojektion, bei der die Projektionsstrahlen
im rechten Winkel auf die Projektionsebene treffen. Um mit Hilfe der Parallelprojektion trotzdem einen räumlichen Eindruck zu erzeugen, bedient man sich der axonometrischen Darstellung.
Diese Wiedergabe ist eine parallelperspektivische Darstellung, wobei man unter der isometrischen
Axonomie (Abbildung 2.8), der dimetrischen Axonomie (Abbildung 2.9), der PlanometrischenProjektion (Abbildung 2.10) und der Kabinett-Projektion (Abbildung 2.11) unterscheidet.
y
y
z
x
x
z
Abbildung 2.9: isometrische Axonomie Winkel 30°/30°, Seitenverhältnis 1:1
Abbildung 2.10: dimetrische Axonomie
Winkel 7°/42°, Seitenverhältnis 1:2
y
z
y
x
x
z
Abbildung 2.11: Planometrische-Projektion
14
Grundlagen
Abbildung 2.12: Kabinett-Projektion
Zentralprojektion
Bei der Zentralprojektion gehen die Projektionsstrahlen von einem Projektionszentrum aus. Die
Abbildung entsteht im Schnittpunkt der Projektionsstrahlen mit der Bildebene.
A
D
A‘
B
D‘
B‘
E
Projektionszentrum
E‘
C‘
F‘
C
F
e
ben
e
Bild
Abbildung 2.13: Zentralprojektion
Transformationen
Die Translation ist die Verschiebung eines Punktes über einen Translationsvektor. Die Translation des Punktes erfolgt durch die Multiplikation mit dem Translationsvektor.
Translationsgleichung
im homogenen
Koordinatensystem
x'
y'
z'
1
1 0
=
0
0
0
1
0
0
0
0
ty
0
1
1
x
tх
y
*
tz
z
1
Die Rotation ist um die Koordinatenachsen x, y, z definiert. Die Rotation wird über Rotationsmatrizen beschrieben, wobei es für jede Rotationsachse eine eigene Matrize gibt. Die Rotation des
Punktes erfolgt durch die Multiplikation mit der jeweiligen Rotationsmatrix.
Rotation x
0
0
1
0 cos(α) -sin(α) 0
0 sin(α)
0
0
cos(α) 0
1
0
cos(α) -sin(α) 0
Rotation z
sin(α)
0
0
cos(α) 0
0
0
cos(α) 0 sin(α) 0
0
1
0
Rotation y
0
1
0
0
0
0
0
1
-sin(α) 0 cos(α) 0
0
0
0
1
Grundlagen
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2.3 Begriffe der Computerspielforschung
Perspektiven im Computerspiel
Die Perspektive des Computerspiels definiert den Point-of-View, durch welchen der Spieler in die
Spielwelt blickt. Als die klassischen Perspektiven des Computerspiels werden die 1st-Person, 3rdPerson, verfolgende 3rd-Person, God View (overhead, top down) und die ¾ Isometrie bezeichnet
(vgl.[Taylor 02]). Für eine genauere Ausführung der Perspektiven sei auf das Kapitel 3.3 verwiesen.
Navigationsmöglichkeiten
Unter der Navigation versteht man die Bewegung innerhalb der virtuellen Welt. Es wird zwischen
der travel technique und dem way-finding unterschieden. Bei way-finding ist eher der Aspekt gemeint, wie man von Punkt A nach Punkt B gelangt. Unter travel wird die Fortbewegung im Allgemeinen verstanden (vgl. [Brill 09]). Die Exploration, das Erkunden der virtuellen Welt, kommt
eher dem way-finding gleich, wobei natürlich die Möglichkeiten durch die vorhandenen travel
technique eingeschränkt sind. Der Benutzer ist beim Erkunden durch die vordefinierten Grenzen
und Regeln der virtuellen Welt beschränkt.
Handlungsmöglichkeiten - Capacity
Mit dem Begriff der Handlungsmöglichkeit ist das Interagieren des Benutzers mit der internen
Spiele-Umgebung gemeint. Die Möglichkeiten sind durch die Regeln des Spielmodelles vorgegeben, dadurch sind sie sehr stark abhängig von der Erzählstruktur des Computerspiels. Die
Handlungsmöglichkeiten stellen die Varianten dar, in welchem der Spieler mit anderen Gegenständen interagieren oder diese manipulieren kann. Die Capacity beschreibt dabei den Umfang
der Möglichkeiten, die der Spieler besitzt, um andere Elemente zu beeinflussen. Diese ist jedoch
an den Ort der Einflussnahme gebunden, somit an das vom Spieler durch physische Eingabe
manipulierte Objekt (vgl. [Rumbke 06]).
Living Map
Für den weiteren Verlauf der Arbeit wird der Begriff Living Map von Rumbke übernommen.
Die zugrundeliegenden „lebenden“ Einheiten, die im Spiel nur logisch existieren, werden zusammenfassend
durch andere „lebende“ Einheiten ikonografisch repräsentiert; die Ansicht zeigt eine relativ detaillierte Spielwelt
- als Abstraktion einer zugrundeliegenden weit detaillierteren Ebene. Ich nenne diese Ansicht daher „Living
Map“, auch wenn Sim City den Kartencharakter derart betont, dass die hier verwendete Form der Repräsentation nicht wirklich kohärent wirkt. Mit Dune II erreicht die Living Map im Jahr 1993 schließlich ihre endgültige Ausführung (Vgl. II.9.14), die sie eindeutiger von der einfachen Kartenansicht unterscheidet. [Rumbke 05, S.156]
Diese Definition findet eine Antwort aus dem reinen Kartencharakter, es gibt eine zweite Ebene
die noch „lebende“ Einheiten aufweist. Also auch solche die durch den Spieler selbst steuerbar
sind. Ich möchte diesen Begriff eher dahingehend benutzen, dass der Spieler aktiv durch Einheiten auf der Karte handeln kann und zudem auch Spiele einschließt, die ganzheitlich durch Karten
repräsentiert werden, wiezum Beispiel im Spiel Sim City (Infogrames/ Maxis 1989).
16
Grundlagen
Diegese
Die Diegese ist ein analytischer Begriff der Erzähltheorie. Die Aufmerksamkeit wird auf den
Sachverhalt gelenkt, ob etwas innerhalb oder außerhalb von der erzählten Welt ist. Der diegetische Erzähler ist dabei auf zwei Ebenen präsent. Innerhalb der erzählten Geschichte als erlebendes
Ich und außerhalb als Erzähler (vgl. [Schmid 08]).
Als „diegetische Welt“ wird hier die virtuell dargestellte Welt mit ihren festgelegten Grenzen und
Regeln bezeichnet. Angewandt auf die Interaktionen auf die diegetischen Welt wird beschrieben,
ob der Spieler innerhalb dieser intradiegetisch oder von außerhalb, extradiegetisch interagiert. Im
Bereich der Perspektive wird unterschieden, ob die virtuelle Kamera innerhalb oder außerhalb der
diegetischen Welt verankert ist (vgl. [Rumbke 06]).
Grundlagen
17
18
Grundlagen
3. Theorien der Computerspielforschung
In diesem Kapitel werden vorhandene Theorien der Computerspielforschung erläutert und verknüpft. Da es verschiedene Ansätze zur Untersuchung im Bereich der Computerspiele gibt, werden in Abschnitt 3.1 die Betrachtungsschwerpunkte erläutert. In Abschnitt 3.2 wird eine Definition des Avatars erstellt und seine Entwicklung anhand der Geschichte des Computerspieles
betrachtet. Nachfolgend werden die Ansätze der Forschung im Bereich der Perspektive (Abschnitt
3.3) und der Interaktionsmöglichkeiten (Abschnitt 3.4) gezeigt.
3.1 Betrachtungsschwerpunkt
Die Betrachtungsschwerpunkte liegen allgemein in der technischen Analyse des Avatars. Wie
kann man einen Avatar charakterisieren und welche Eigenschaften sind nötig um von einem Avatar sprechen zu können? Wie verhält sich die Sicht des Spielers in die virtuelle Welt und welche
Perspektiven lassen sich daraus ableiten? Welche Handlungsmöglichkeiten ergeben sich aus diesen
Perspektiven, wo befindet sich der Punkt des Handelns in der virtuellen Welt? Der Schwerpunkt
der Untersuchungen liegt auf diesen drei Kernpunkten, die sich einander bedingen. Es werden
ausgewählte Theorien untersucht in Bezug auf das Kapitel 4, in welchem diese zur Neugliederung der Avatarklassen genutzt werden. Weitere Betrachtungen, wie die narratologischen oder
ludologischen Ansätze (vgl. [Günzel 09]), werden nicht detailliert betrachtet. Es wird außerdem
kein Bezug zur Hardware genommen, auch nicht zu verschieden Eingabegeräten. Es findet keine
Untersuchung von Interfacekonzepten in Bezug zur Navigation statt. Zuletzt sei die Immersion
und der Flow-Effekt genannt, es gibt in dieser Arbeit keine Aussagen, ob und wie bestimmte Darstellungen und Interaktionen den Flow-Effekt unterstützen oder die Immersion erhöhen.
3.2 Avatare in Computerspielen
Die Geschichte des Avatars
Spacewar wurde am Massachusetts Institute of Technology (MIT 1962) von Stephan Russell an
einer PDP1 [@ PDP1 Plays at Spacewar 07] programmiert. Dabei bietet Spacewar erstmals Icons
an, die direkt auf externe Eingaben reagieren und dadurch als die ersten Avatare bezeichnet werden. Sie wurden als Raumschiff Icons dargestellt. Aufgrund ihrer Form erhielten sie später den
Namen „Needle“ (Nadel) und „Wedge“ (Keil). Diese Raumschiffe stellen also die ersten digitalen
Repräsentanten in der virtuellen Welt da.
Theorien der Computerspielforschung
19
Abbildung 3.1: Spacewar [@ Spacewar]
Als nächstes Spiel ist das Textadventure Zork (MIT 1977) zu erwähnen. Zork ist der Nachfolger des ersten Textadventures „Adventure“. Alle Räume und Ereignisse, die in Zork stattfinden,
werden über einen Befehlsinterpreter beschrieben. Die Interaktion findet über diesen Interpreter
statt, es gibt keine graphische Darstellung. Aus diesem Grund spricht man in Zork (und den
anderen Textadventures) vom Avatar als „YOU“. Eigentlich ist der Interpreter in diesem Fall die
Schnittstelle zur virtuellen Welt und müsste daher als Avatar bezeichnet werden. Doch durch die
persönliche Ansprache im Text („YOU“), wird der Spieler direkt mit in die Spielwelt einbezogen
und kann selbst als Repräsentant bezeichnet werden. Der Spieler stellt in diesem Fall die Repräsentation des Avatars.
Abbildung 3.2: Zork [@ Zork]
Als den ersten organischen Avatar kann man Pac-Man bezeichnen, aus dem gleichnamigen Spiel
Pac-Man (Atari/ Namco Limited 1981). Hier wurde im Gegensatz zu den bisherigen Spielen ein
Wechsel vollzogen. Von der Darstellung des Avatars als ein mechanisches Symbol, meist in Form
einer Waffe oder eines Raumschiffes, hin zu einer organischeren Form. Pac-Man wird anhand
einer gelblichen runden Form dargestellt und bekommt zusätzlich noch eine spielrelevante Fähigkeit (Fressen) zugeteilt. Vor allem diese Fähigkeit, die Pac-Man unermüdlich ausführt, gibt ihm
menschliche Züge. Der Spieler kann sich daher eher über diese Eigenschaft mit ihm, wenn auch
auf sehr abstrakter Ebene, identifizieren.
20
Abbildung 3.3: PacMan [@PacMan]
In BattleZone (Atari 1983) wurde die Perspektive, mit welcher der Spieler in den Spielraum schaut,
geändert. Der Spieler hat keinen omnipräsenten Blickpunkt auf die Spielwelt mehr, sondern einen
lokalisierten Blick in die Spielwelt. Dem Spieler wird simuliert, dass er in einem Panzer sitzt und
aus diesem in die Spielwelt blickt. Dies geschieht zum einen durch Geräusche und zum anderen
durch externe Spielelemente, wie den Radarschirm zur Lokalisierung der Feinde. Für die Orientierung in der Spielwelt gibt es ein Fadenkreuz, welches ein visuelles Feedback auf die physischen
Eingaben des Spielers gibt. Das Fadenkreuz ist die visuelle Repräsentation des Spielers im Spiel
und stellt in diesem Fall den Avatar dar. Besser kann man von einer Ersatzrepräsentation des Avatars sprechen, die durch das Fadenkreuz angezeigt wird. BattleZone begründet mit dieser Art des
Blickpunktes in die Spielwelt die 1st-Person Perspektive des Computerspiels, wie sie auch heute
noch in vielen Spielen genutzt wird.
Abbildung 3.4: BattleZone [@ BattleZone]
21
In Donkey Kong (Nintendo/1982) erfolgte mit dem Protagonisten des Klempners Mario eine
menschliche Darstellung. Zwar war die Darstellung aufgrund der damaligen Computertechnik
sehr pixelhaft und eher im Comicstil, doch besaß der Avatar Mario eine menschen-ähnliche
Darstellung (Körper mit Kopf, Armen und Beinen). Diese wurde durch seine Fähigkeit des Laufens, Kletterns und Springens weiter verstärkt. Hinzu kommt bei Donkey Kong noch das allzu
menschliche Spielziel, indem Mario seine Freundin aus den Klauen von Donkey Kong befreien
muss. Durch diese Eigenschaften kann man bei Donkey Kong vom ersten Avatar mit menschlicher
Darstellung und menschlichen Charakterzügen sprechen.
Abbildung 3.5: Donkey Kong [@ Donkey]
Das Spiel Tetris wurde von dem russischen Wissenschaftler Alexey Pajitnov im Jahre 1984 auf
einer Electronica 60 entwickelt (vgl. [@ The History of Tetris 10]. Tetris stellt im Bezug auf das
Auftreten von Avataren eine gesonderte Rolle dar. Betrachtet man die Interaktionselemente im
Spiel, welche hier durch die Steine dargestellt werden, die in bestimmter Art und Weise angeordnet werden müssen, können diese als Avatare bezeichnet werden. Der Widerspruch ergibt sich in
Tetris durch das Fehlen einer Spielwelt und Spielumgebung. Es besteht ausschließlich aus einem
leeren Raum, der erst durch die Interaktionselemente zu einem Spielraum umgestaltet wird. Sobald die ersten Steine an der Oberfläche verankert sind entsteht die Umgebung, mit der man als
Spieler im weiteren Spielverlauf interagieren muss. Zur Beschreibung des Interaktionselementes
lässt sich besser der Begriff von [Zavesky 10] des Spielsteines verwenden, als die Bezeichnung des
Avatars.
22
Abbildung 3.6: Tetris [@ Tetris]
Civilization 1 (MicroProse/ 1991) ist ein runden-basiertes Strategiespiel, wobei der Spieler eine
Zivilisation von ihren Ursprüngen in der Steinzeit bis in die Neuzeit führen muss. Dabei stehen
dem Spieler zur Interaktion eine Weltkarte und diverse Menüs zur Verfügung. Als Interaktionselement wird die Maus eingesetzt. In diesem Fall stellt der Mauszeiger die Schnittstelle zwischen
realer Eingabe und virtueller Umsetzung dar. Wobei nicht der Mauszeiger selber der Punkt des
visuellen Feedbacks ist, wie das zum Beispiel bei Mario in Donkey Kong der Fall ist. Deswegen
wird der Cursor an sich dem Begriff Avatar nicht ganz gerecht. Außerdem gibt es in Civilization
noch weitere manipulierbare Einheiten, die durch direkte Steuerung über die Karte bewegt werden können. Die Einheiten zeigen zudem ein direktes visuelles Feedback auf physische Eingaben
und werden in diesem konkreten Moment dem Begriff Avatar noch eher gerecht. Bei ihnen findet
die Begrenzung darin statt, dass sie nur zu bestimmten Zeitpunkten des Spieles aktiv sind und
nicht über den kompletten Funktionsumfang verfügen. Die Beschreibung des Avatars als virtuellen Finger (vgl. [Zavesky 10]) würde dem Cursor vom Namen her eher gerecht werden.
Abbildung 3.7: Civilization 1 [@ Civ1]
23
In The Secret of Monkey Island (Softgold/ Lucasfilm Games 1990) steuert man den Protagonisten
Guybrush über die Insel Monkey Island. Die Interaktion erfolgt über ein Point & Click Interface.
Der Spieler steuert Guybrush mit Hilfe der Maus und einer Befehlspalette. Hier ist die Maus zwar
das Interaktionselement, welches die physische Eingabe in die virtuelle Welt transportiert, aber
das visuelle Feedback wird von der Figur Guybrush erzeugt. Auch ist Gruybush der Handelnde in
der Spielwelt. Visuell betrachtet, gehen von ihm die Interaktionen mit den anderen Spielelementen aus. Die Darstellung wird dem Menschen nachempfunden, genau wie seine Fähigkeiten des
Handelns. Gruybush kann als klassisches Beispiel eines Avatars betrachtet werden.
Abbildung 3.8: The Secret of Monkey Island [@ Monkey 1]
Quake ( id Software / 1996) gehört zum Genre der EgoShooter. Es findet in diesem Bereich der
Spiele keine komplette körperliche Darstellung des Handelnden statt. In Quake speziell erfolgt
die visuelle Darstellung durch eine Waffe. Diese Darstellung erzeugt das visuelle Feedback auf
die Eingabe des Benutzers. Sie ist die Repräsentation des Avatars. Geht man von der rein bildlichen Betrachtung weg, kann eher die virtuelle Kamera, als Schnittstelle zur Spielwelt gesehen
werden. Dem Spieler wird durch den physischen Charakter der Kamera ein nicht komplett visuell
auftretender Avatar fingiert. Der physische Charakter besteht aus den hörbaren Schritten bei der
Bewegung, einer Kollisionserkennung mit anderen Gegenständen (Wände), Gravitation etc. und
einer verschwommen Darstellung, erzeugt durch die virtuelle Kamera, bei der Verwundung des
physischen Charakters. Der Avatar findet in seiner bildlichen Darstellung über eine visuelle Ersatzrepräsentation in Form einer Waffe statt.
24
Abbildung 3.9: Quake [@ Quake]
Die Sims (EA Games/ 2000) ist ein Simulationsspiel, in dem es kein konkretes vordefiniertes
Spielziel gibt. Die Aufgabe des Spielers besteht darin, eine oder mehrere virtuelle Figuren durch
ihr Leben zu begleiten. Dabei ist das Spiel eine Abbildung des realen Lebens. Die Fähigkeiten
der Avatare sind dem realen Leben nachempfunden und die Darstellung der Avatare dem Menschen. In diesem Beispiel trifft der Begriff Avatar als solcher auf die Spielfiguren zu. Da auch der
Spielinhalt dem realen Leben nachempfunden ist, findet nicht nur mit der Spielfigur sondern
auch mit der Spielumgebung eine Abbildung der Realität statt und verstärkt so den Eindruck des
persönlichen virtuellen Repräsentanten innerhalb der virtuellen Welt.
Abbildung 3.10: Die Sims [@ Sims]
25
Definitionen des Avatars
Welche Definitionen lassen sich über den Begriffe Avatar im Bereich des Computerspiels finden?
Die wesentlichste Beziehung im Spiel ist die zwischen dem menschlichen Spieler und dem repräsentierten Avatar. Es sind nicht die Beziehungen zwischen Avatar und Umgebung oder zwischen
Hauptfigur und Gegner (vgl. [Wolf 03]). Welche Beziehung besitzt der Spieler zum Avatar, was
verbindet die beiden Punkte miteinander? Nähert man sich zuerst über die bildliche Darstellung
an die Beziehung heran, kann man verschiedene Ausprägungen des Avatars feststellen. Hier nochmal eine kurze Liste von Spielen mit einem Protagonisten (Avatar): Space Invaders (Raumschiff),
PacMan (gelber Mund), Donkey Kong (Klempner Mario), Monkey Island (Gruybush). Was lässt
sich nun aber als Avatar bezeichnen wenn, es keine konkrete einheitliche visuelle Repräsentation
gibt?
„In zahlreichen Autorennsimulationen tritt der virtuelle Fahrer nie in Erscheinung, ist evt. noch nicht einmal
teilweise zu sehen, so dass die Frage berechtigt ist, ob es in diesen Spielen einen Avatar gibt. Einerseits erscheint
es logisch, von der Existenz eines virtuellen Fahrers auszugehen, wenn die Spielwelt analog zur Realität funktioniert. Andererseits lässt sich ebenso gut argumentieren, dass der Spieler das Fahrzeug unmittelbar und direkt
steuert, also letztlich das Auto selbst der Avatar ist.“ [Backe 08, S.331]
Backe zeigt mit seiner Ausführung von Autorennsimulationen, dass es aufgrund der fehlenden
bildlichen Darstellung einen großen Interpretationsspielraum gibt. Der außerhalb der Spielwelt
angelegte Vertreter des Spielers kann die verschiedenen Ausprägungen annehmen und wird demnach subjektiv von jedem Spieler selbst erschaffen. Es kann in keiner Form der Darstellung des
Avatars einen perfekten Spiegel geben, es kann immer nur eine Annäherung an den Spieler erfolgen. Wenn man nun vom Avatar als Abbild ausgeht und nur eine Ähnlichkeit zur körperlichen
Realität besteht, und nicht zur perfekten Repräsentation des Erscheinungsbildes, drängt sich somit eher die Kontrolle des Avatars in den Vordergrund (vgl. [Wolf 03]).
„The problem faced by of a more thorough discussion of identification in computer games is that computer games
have very different protagonists/actants, and that some games do not even have a central character to control.
[Juul 99, S.45]
Jesper Juul wirft genau diese Frage auf mit dem Punkt, dass man nicht von dem einen allgemeinen zentralen Charakter der Interaktion sprechen kann.
Sollte sich in einem Computerspiel eine Relation zwischen dem Spieler und einer Art der Repräsentation, einem virtuellen Objekt, finden und dieses durch den Spieler in der virtuellen Welt
navigierbar sein, dann kann man auf dieses den Begriff Avatar anwenden. Der Avatar muss nur
die Funktion als Schnittstelle zwischen dem Spieler und dem virtuellen Raum ausüben, damit in
diesem ein Interagieren möglich wird (vgl. [Dünne 04]).
„Der Avatar ist das Element mit den variabelsten Bewegungsmöglichkeiten und der größten Capacity. Er ist die
visuelle Repräsentation des Cursors (Vgl. II.3) für den Spieler und als solcher hängen seine Behaviours unmittelbar von den Steuerungsmaßnahmen des Spielers ab.“ [ Rumbke 06, S.46]
In dieser Betrachtung wird der Avatar als Mittelpunkt aller Interaktionen gesehen. Er besitzt das
größte Spektrum von Navigations- und Handlungsmöglichkeiten und diese werden nur durch
die physische Eingabe des Spielers kontrolliert. Dadurch wird der Avatar gegenüber allen anderen
interaktiven Spielelementen klar abgegrenzt, da es nur ein Element mit der größten Capacity
geben kann oder man findet eine bestimmte Anzahl von spielbaren Avataren in einem Computer-
26
spiel, die diese Eigenschaft besitzen. Als Beispiel sei das Spiel Heros of Might and Magic IV (3DO
Europe / New World Computing 2002) genannt, bei dem der Spieler verschiedene Helden besitzt
und diese unabhängig voneinander steuern kann. Was für Fähigkeiten eines Avatars lassen sich
nun ableiten?
1. Der Avatar ist Spieler, Identifikation und virtueller Repräsentant.
2. Er wird durch ein physisches Interface kontrolliert.
3. Liefert ein visuelles Feedback auf die Eingaben des Benutzers.
4. Stellt den variabelsten Punkt der Interaktion innerhalb der virtuellen Welt.
Zusammenfassend lässt sich die Beziehung zwischen dem Spieler und dem Avatar wie folgt darstellen: der Avatar erscheint anstelle des Spielers auf dem Bildschirm, der Avatar ist dabei Symbol
und Inhalt zugleich. Sein Verhalten ist an den Spieler durch ein Interface (Maus, Joystick, Tastatur) geknüpft. Darunter fallen seine wirklichen Bewegungen und seine figürlichen Triumphe und
Niederlagen als Resultat der Spieler- Aktionen (vgl. [Wolf 03]).
3.3 Perspektive in Computerspielen
Betrachtet man die Perspektive im Computerspiel, sollte eine nähere Untersuchung zunächst der
virtuellen Kamera gelten. Welche Projektionsart wird angewendet, wie ist der Bildausschnitt definiert, und welche Repräsentation des virtuellen Raumes findet satt? Die virtuelle Kamera wird
durch ihre Position, Orientierung und Blickrichtung innerhalb einer virtuellen Szene definiert.
Der Bildausschnitt ergibt sich über die Definition des View Frustums der virtuellen Kamera,
was über zwei verschiedene Art und Weisen geschehen kann (vgl. Abschnitt 2.2) und die Projektionsart, Orthogonale- oder Zentralprojektion. Die Formen der Repräsentation des Raumes
innerhalb des Computerspiels findet man bei Wolf [Wolf 07]. Dieser führt die Einteilung des
Raumes wie folgt auf:
-
No visual space
-
all text-based
-
One Screen, contained
-
One Screen contained, with wraparound
-
Scrolling on one axis
-
Scrolling on two axis
-
Adjacent spaces displayed one at a time
-
Spaces allowing z-axis movement into and out of the frame
-
Multiple, nonadjacent spaces displayed on-screen simultaneously
-
Interactive three-dimensional environment
-
Represented or „mapped“ spaces.
Viele dieser Darstellungen beziehen sich allerdings auf eher ältere Computerspiele. Interessant für
die folgenden Betrachtungen sind demnach nur Interactive three-dimensional environment und
Represented or „mapped“ space. Interactive three-dimensional environment stellt sich in den heutigen
Spielen als Raumpräsentation dar, in der ein ungebrochenes Entdecken möglich ist. Dieser wird
gewöhnlich in der 1-st Person Sicht präsentiert und bietet die Möglichkeit der Echtzeit Navigation. Im weiteren Verlauf der Arbeit wird diese Raumrepräsentation unter dem Begriff des virtuellen dreidimensionalen Raumes genutzt. Den Represented or „mapped“ spaces beschreibt Wolf eher
als off-screen Bereich, welcher in vielen Spielen anhand von kleinen Karten präsentiert wird, in
denen off-screen Ereignisse angezeigt werden. Es gibt aber auch Spiele, die wiederum vollkommen
27
auf Karten basieren. Diese gänzliche Kartendarstellung als räumliche Repräsentation, definiert
Rumbke [Rumbke 05] als Living Map (vgl. Abschnitt 2.3 Living Map).
Die optische Perspektive aus der Computerspiele gespielt werden, ist jedoch abhängig von der
Repräsentation des virtuellen Raumes und des genutzten physischen Interfaces. Die Perspektive
des Computerspiels wird durch den Point of View definiert, mittels welchen der Spieler mit dem
gesamten Spielraum und der internen Spielumgebung interagiert. Die am häufigsten verwendeten
Point-of-Views sind: 1st-Person (Abbildung 3.11), 3rd-Person (Abbildung 3.12), 3rd-Person trailling, Overhead oder Top-down (Abbildung 3.13) (God View) (vgl.[Taylor 02]).
Abbildung 3.11: Fallout 3 [@ Fallout 3]
Abbildung 3.12: Grand Theft Auto IV [@ GTA IV]
Abbildung 3.13: 1503 A.D.:
The New World [@ 1503]
28
Die 1st-Person Perspektive ist eine direkte Sicht in die virtuelle Welt. Der Spieler schaut direkt
durch die Augen des nicht visuell repräsentierten Avatars. Der Raum ist dabei als interaktiver
dreidimensionaler Raum repräsentiert. Das Interface besteht aus einer Kombination von Maus
und Tastatur, wobei die Maus den Blick steuert und die Tastatureingaben die Bewegung.
Die 3rd-Person Perspektive ist auf den Avatar ausgerichtet, der Avatar ist vollständig visuell repräsentiert. In der klassischen 3rd-Person Perspektive wird der Avatar durch eine seitliche Ansicht
dargestellt. 3rd-Person trailing („Follow Cam“), ist auf Kopfhöhe hinter dem visuell dargestellten
Avatar verankert. Sie folgt dem Avatar in immer gleichem Abstand. Der Raum stellt sich hier
wieder als interaktiver dreidimensionaler Raum dar. Die Steuerung erfolgt ebenfalls über die
Tastatur und die Maus.
Overhead or topdown wird auch in den meisten Fällen als God View oder God Eye bezeichnet,
die Kamera schaut von oben auf die Spielwelt und verschafft dem Spieler so einen guten Überblick über das gesamte Spielgeschehen. Meist ist die Ansicht mit der isometrischen Projektion
verknüpft, da durch diese eine noch bessere Übersicht entsteht. In dieser Darstellung kommt
als Raumrepräsentation die Living Map zum Einsatz. Die Steuerung erfolgt fast immer über die
Maus.
Eine detailliertere Einteilung der drei Hauptperspektiven findet sich bei [Zavesky 10], der in
Bezug auf das Menschmodell in der 3D-Projektion von (An-)Sichten ausgeht. Da seine Betrachtungen auf der Basis des Menschmodells, basieren werden nur die 1st- Person und die 3rd-Person
Perspektiven genauer betrachtet. Die 1st-Person Ansicht unterteilt sich in zwei Unteransichten.
Einmal der reine Blick in die Szene, so wie es im Spiel Myst (Cyan Worlds / 1993) Anwendung
findet und zum zweiten den Blick auf sich selbst. Dieser erfolgt anhand einer Ersatzrepräsentation. Am häufigsten zeigt sich die Darstellung des Blickes auf sich selbst beim Genre des EgoShooters, dementsprechend erfolgt die bildliche Darstellung der Ersatzrepräsentation meist durch
eine Bewaffnete Hand. Die 3rd-Person Perspektive gliedert sich in drei verschiedene Ansichten.
Erstens die Ansicht auf Sichtniveau: die virtuelle Kamera ist dabei auf den Avatar ausgerichtet
und direkt hinter diesem platziert. Die Kamera ist somit auf gleicher Sichthöhe wie der Avatar, der
Spieler sieht leicht nach hinten versetzt, das gleiche wie der Avatar. Im Spiel Max Payne (Rockstar/
2001) wird beispielsweise diese Ansicht verwendet, die Kamera schaut über die Schulter des Avatars in die aktuelle Szene. Die zweite Ansicht kennzeichnet die Exzentrische Sicht: die Kamera
wird in dieser Ansicht in Bezug auf den Avatar erhöht platziert. Dadurch blickt der Spieler von
schräg oben auf die Spielwelt herab. Die Kamera wird auf den Avatar ausgerichtet, dieser ist meist
bildmittig platziert. Das Spiel Black & White (Electronic Arts 2001) verwendet diese Ansicht.
Die Repräsentation erfolgt hier durch die Hand Gottes. Die dritte Darstellung bezeichnet die
Isometrische Ansicht: die Kamera ist auch hier erhöht platziert, dazu werden aber noch die x- und
z-Achse um 30° gedreht (vgl. Abbildung 2.8). Es entsteht dadurch eine bessere Übersichtlichkeit
über die virtuelle Welt. Die Ausrichtung der Kamera erfolgt indes nicht mehr unbedingt auf den
Avatar. In dem Spiel Die Sims (EA Games 2000) wird diese Sicht verwendet. Die isometrische
Sicht erhöht zusätzlich zur Positionierung der Kamera die Übersichtlichkeit, so dass der Spieler
immer einen Überblick über die gesamte aktive Spielwelt hat. Die Kamera ist demzufolge auch
nicht direkt auf den Avatar ausgerichtet und nicht an diesen gebunden. Bei Diablo II (Blizzard
2000) hingegen erfolgt zur isometrischen Ansicht dennoch eine feste Bindung und Ausrichtung
der Kamera an den Avatar, da dieser den Mittelpunkt des Spieles bildet.
Eine andere Herangehensweise an die Unterteilung der Perspektive findet sich bei Kocher
[Kocher 07]. Hier erfolgt eine Gliederung nach Innen- und Außenperspektive. Die 1st-Person
und die 3rd-Person Perspektiven sind Teil der Innenperspektive. In beiden Perspektiven ist der
Blick des Spielers auf der gleichen Seins-Ebene wie die Figur lokalisiert. Charakteristisch für die
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Innenperspektive ist der begrenzte Blickwinkel, da der Fokus in die virtuelle Welt immer abhängig von einer Spielfigur ist. Der Spieler besitzt auch nur das Wissen der Spielfigur und ist zudem
an den begrenzten Handlungsspielraum gebunden. In der 1st-Person Perspektive übernimmt der
Spieler dazu noch direkt die Position des Protagonisten. Er schaut demnach direkt in die virtuelle
Welt. Sein Blick ist aber im Gegensatz zur Realität durch die virtuelle Kamera eingeschränkt.
Dem Spieler ist es nicht möglich seinen Blickwinkel über der physischen Eingabegräte so schnell
zu steuern, wie es ihm in der Realität durch die Augenbewegung möglich ist. Dadurch wirkt die
1st-Person Perspektive beklemmend und erzeugt das Problem des „Limited Point-of-View“. In
der 3rd-Person Perspektive gibt es hingegen einen vermittelnden Avatar, da die virtuelle Kamera
auf diesen ausgerichtet ist, werden der Avatar und seine unmittelbare Umgebung dargestellt. So
entsteht ein größerer Blickwinkel in die virtuelle Welt und der Bildausschnitt vergrößert sich
dementsprechend. Es erfolgt auch hier eine Unterteilung in die klassische 3rd-Person Perspektive
und die 3rd-Person trailing („Follow Cam“). Die klassische 3rd-Person findet man aber eher in
älteren Point & Click Adventuren, in welcher der Avatar in einer zwei- oder dreidimensionalen
Seitenansicht repräsentiert wird. Die der 3rd-Person trailing in Spielen wie Max Payne (Rockstar
2001) oder Lara Croft Tomb Raider: Legend (Edios/ Crystal Dynamics 2006). Die Außenperspektive schafft entgegen der Innenperspektive einen Blickwinkel der Allwissenheit („omniscience“).
Es gibt keine direkte Lokalisierung auf ein bestimmtes Spielobjekt. Greift der Spieler ins Spielgeschehen ein, entsteht für diesen Moment eine variable Lokalisierung. Die Außenperspektive
findet sich größtenteils bei den Living Maps wieder. Dem Spieler ist es möglich, sich über alle Einzelheiten im laufenden Spiel zu informieren und seinen Blickwinkel frei zu steuern. Als Beispiele
der Außenperspektive seien die Spiele Die Sims (EA Games 2000) und die Siedler 2 (BlueByte
1996) genannt.
Einen anderen Betrachtungsansatz für die Perspektive findet sich bei Rumbke [Rumbke 05]. Neben dem Point-of-View führt er zusätzlich den Point-of-Interaction ein. Der Point-of-View und
der Point-of-Interaction sind in der Beziehung zwischen Spiel und Spieler unabhängig voneinander. Der Point-of-Interaction weist dabei dem Spieler einen Punkt der Handlungsmöglichkeit innerhalb der diegetischen Welt zu. Dieser Punkt entspricht dem Objekt (Ort) der Reaktionen und
Aktionen des Geschehens. Dieser muss allerdings nicht immer grafisch visualisiert sein. Durch
diese Teilung lässt sich die Repräsentation des Spielers in zwei Ebenen teilen. Der Point-of-Interaction als Relation zwischen Avatar und Spieler repräsentiert die Einflussmöglichkeiten auf die
diegetische Welt. Der Avatar hingegen dient nur zur grafischen und kinetischen Repräsentation.
Der Cursor ist der Punkt, durch den gezeigt wird, wie der Spieler mit der internen Spielwelt interagieren kann. Rumbke unterscheidet vier Modelle der Spielerrepräsentation: die 3rd-Person,
Without Representation, Aetheric und 1st-Person.
Die 3rd-Person Repräsentation zeichnet sich durch einen vermittelnden Avatar aus. Der Avatar
stellt den Punkt des visuellen Feedbacks auf die Eingaben des Spielers und dient zur Orientierung
innerhalb der diegetischen Welt. In Bezug zum Point-of-View ist er diesem untergeordnet. Der
Spieler kann dabei die unmittelbare Umgebung zum Avatar einsehen. Wird der Point-of-View
nun verändert, richtet sich der Avatar nach diesem neu aus. Auch findet sich in dieser Definition
die Differenzierung der „Follow Cam“, bei der die virtuelle Kamera in Kopfhöhe direkt hinter
dem Avatar platziert und in einem festen Abstand an diesen gebunden ist.
Without Representation ist am häufigsten in Strategiespielen wieder zu finden. In diesen erhält
der Spieler keine grafische Repräsentation. Die Repräsentation erfolgt ausschließlich auf der extradiegetischen Ebene durch den Cursor. Der Spieler betrachtet somit die diegetische Welt von
oben. Infolge dessen agiert er nicht innerhalb der diegetischen Welt direkt, sondern durch seine
Aktionen von außerhalb. Da der Cursor ausschließlich in der extradiegetischen Ebene erscheint,
ist er sehr variabel, er ist nicht an die Regeln der diegetischen Welt gebunden. Die virtuelle Ka-
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mera zeigt sich in ihrer Art der Navigation eher funktional, sie wird nicht durch physikalische
Eigenschaften begrenzt.
In dem Repräsentationsmodell der Aetheric wird auf einen visuell dargestellten Avatar verzichtet.
Es gleicht grafisch der Without Representation. Dem Spieler wird ein ähnlicher Point-of-View
zugewiesen: ihm wird aber durch die Vermischung der diegetischen und extradiegetischen Spielebene auch eine gewisse Präsenz innerhalb der Spielwelt gegeben. Die Präsenz in bezug auf die
Spielwelt wird durch den Point-of-View hergestellt, da dieser in die diegetische Welt versetzt wird.
Da sich die virtuelle Kamera nun innerhalb der diegetischen Welt befindet, unterliegt sie auch
ihren Regeln und ihr werden physikalische Eigenschaften zugeordnet. Die extradiegetische Ebene
wird durch den Cursor ausgefüllt. Dieser ist genauso wie im Modell ohne Repräsentation, somit
nicht den Regeln der diegetischen Welt untergeordnet. Dieses Modell findet sich aber eher selten
im Computerspiel.
In der 1st-Person fallen der Cursor und der Point-of-View aufeinander. Der Spieler wird direkt in
die diegetische Welt versetzt. Er wird nicht visuell durch den Cursor repräsentiert, tritt nicht nur
durch seine Aktionen, in der diegetischen Welt auf, sondern ist als Cursor in dieser präsent. Auch
wenn der Spieler nicht aktiv handelt, ist er in der diegetischen Welt einbezogen, zum Beispiel
wenn er vom Gegner angegriffen wird.
Die Perspektive ist also immer abhängig von der virtuellen Kamera und ihren Eigenschaften, aber
auch von der Gestaltung des Raumes. Zum Beispiel findet eine Präsentation eines interaktiven
dreidimensionalen Raumes statt oder eine Kartendarstellung. Die Betrachtung der Perspektive
in Bezug auf den Avatar wird grundlegend von Taylor [Taylor 02] gezeigt. Die weiteren Modelle
finden dann eine differenziertere Betrachtung der Perspektiven. Doch lassen sich diese Modelle
nicht unmittelbar miteinander vergleichen, da sie alle einen anderen Ausgangspunkt verfolgen.
Sie liefern aber gute Ansätze zur weiteren Gliederung der Perspektive. Zum einen, den Ansatz von
Zavesky [Zavesky 10], bei dem die Gliederung der Betrachtung der 1st-Person und 3rd-Person
Perspektiven in Bezug auf die handelnden Spielfiguren erfolgt. Hierbei geht es um die verschiedenen Darstellungen des vermittelnden Avatars innerhalb der Perspektiven. Kocher [Kocher 07]
stellt durch ihre Ausführung die Innenperspektive und Außenperspektive dar. Sie grenzt diese
durch die Beschränkung der virtuellen Kamera in der Innenperspektive (limited Point-of-View)
und der freien virtuellen Kamera in der Außenperspektive voneinander ab. Rumbke [Rumbke 05]
führt zum Point-of-View noch den Point-of-Interaction ein und gliedert dann die Spielerrepräsentationen anhand dieser zwei Betrachtungen. Er fokussiert, wo die Repräsentation verankert ist,
entweder innerhalb der diegetischen Welt oder auf der extradiegetischen Ebene und ob es eine
grafische Repräsentation gibt oder nicht. Ist die Kamera dabei innerhalb der diegetischen Welt,
wird sie durch die Regeln dieser begrenzt. Er stellt damit eine direkte Verbindung der Perspektive,
der Repräsentation und der Interaktion her. Die folgende Tabelle 3.1 stellt nochmal die einzelnen
Theorien der Perspektive zusammen.
31
Perspektivtypen
Perspektivarten
Anordnung Kamera - Repräsentation
Point-of-Interaction - virtuelle
Kamera
Innenperspektive
intradiegetisch
1st-Person
„limited Point-ofView“
ohne Repräsentation
Point-of-View = Point-of-Interaction
- virtuelle Kamera unterliegt den
Gesetzen der diegetischen Welt
3rd-Person
zeigt den Avatar
und seine Umgebung
Augenhöhe
Ersatzrepräsentation
Seitenansicht
Der vermittelnde Avatar ist der
Point-of-Interaction - virtuelle Kamera unterliegt indirekt den Gesetzen
der diegetischen Welt
Exzentrische Ansicht/
Isometrie
Außenpers- Draufsicht
pektive
extradiegetisch
ohne Repräsentation
Point-of-Interaction ist der Cursor die virtuelle Kamera unterliegt nicht
den Gesetzten der diegetischen Welt
Tabelle 3.1: Zusammenfassung Perspektive
3.4 Interaktionen im Computerspielen
Das Computerspiel kann man strukturell zerlegen in ein Spielmodell und ein Spielsystem. Die
Begriffe liefern zur Strukturierung der Interaktion einen guten Ansatz. In Bezug auf die Interaktion umfasst das Spielmodell den Teil der physischen Eingaben (Spieler Input) und die daraus
resultierenden Aktionen in der virtuellen Welt. Diese beinhalten die Logik der Übersetzung der
realen Eingabe in die programmierten Steuerungsbefehle, deren Auswirkungen auf dem Bildschirm direkt sichtbar werden. In den Genres der Action- und Geschicklichkeitsspiele hat das
Spielmodell dementsprechend eine höhere Bedeutung als in Simulations- und Strategiespielen.
Das Spielsystem dagegen beinhaltet das Spielziel und die Handlungsabläufe. Es beschreibt den
Teil des Spiels, in dem der Spieler durch Strategie und überlegtes Handeln den Anforderungen
versucht gerecht zu werden, um so das Spielziel zu erreichen. Um die Anforderungen des Spielsystems erfüllen zu können, muss der Spieler das Spielmodell verstanden haben und mit diesem umgehen können. Das Spielmodell ist dem Spielsystem praktisch untergeordnet (vgl. [Rumbke 06]).
Eine andere grundlegende Betrachtung der Interaktionen ergibt sich aus der realen Relation zwischen dem Spieler und dem Spiel. Wie werden die physischen Eingaben des Spielers in physische
Bewegungen im Spiel umgesetzt? Es gibt dabei die direkte oder indirekte Steuerung. Die direkte
Steuerung ist die am häufigsten verwendete Art. Die Eingaben des Spielers werden direkt auf den
Repräsentanten oder die Spielwelt des Spieles angewendet. Bei der indirekten Steuerung hingegen findet die Steuerung über Interaktionen mit anderen Objekten statt. Im Spiel eXperience112
(Daedelic/ Lexis Numérique 2008) findet eine indirekte Steuerung des Protagonisten statt. Hier
wird die Spielfigur mit Hilfe von Überwachungskameras durch ein verlassenes Forschungsschiff
gesteuert, der Spieler kann nur mit Hilfe dieser Überwachungswerkzeuge die Spielfigur indirekt
steuern. Für die weiteren Betrachtungen wird von einer direkten Steuerung ausgegangen, da diese
am häufigsten in Computerspielen eingesetzt wird.
32
Was für Unterteilungen der Interaktionsmöglichkeiten lassen sich im Computerspiel finden? Wie
bereits am Anfang des Kapitels erwähnt, beinhaltet das Spiel ein Spielmodell. Diesem kann die
Navigation in der virtuellen Welt zugeschreiben werden. Die Navigation kann unterteilt werden
in: blickgerichtetes Steuern, manuelle Beeinflussung des Point-of-View, zielbasiertes Reisen, Pfadwahl und die Teleportation (vgl. [Grünvogel 02]).
Das blickgerichtete Steuern beschreibt die Navigation innerhalb der diegetischen Welt. Die Navigation ist dabei an den Avatar gebunden oder direkt an die virtuelle Kamera. Der Spieler ist innerhalb der diegetischen Welt verankert, er bekommt nur einen bestimmten Bildausschnitt übermittelt. Zum Orientieren und Erkunden der Spielwelt steht dem Spieler somit nur ein beschränkter
Bildausschnitt zur Verfügung. Dieser kann durch die Steuerung entweder direkt 1st-Person oder
indirekt über einen vermittelnden Avatar 3rd-Person manipuliert werden. Die Kamera unterliegt
durch ihre Verankerung in der diegetischen Welt auch den Regeln dieser. Die physikalischen Eigenschaften, die in der virtuellen Welt gelten, werden auf die Kamera übertragen und schränken
so die Manipulation dieser ein.
Unter der manuellen Beeinflussung des Point-of-View wird das Navigieren auf Karten gesehen.
Der Point-of-View kann beliebig gewählt werden und ist nicht durch den Avatar an einen bestimmten Raum gebunden. Die virtuelle Kamera ist außerdem nicht in die diegetische Welt
eingebunden und unterliegt dadurch auch nicht ihren Regeln. Damit kann der Spieler seinen
Blickpunkt völlig frei wählen. Dies kann, wie bei Black&White (Lionhead/ EA 2001) über die
Handmetapher geschehen. Die Hand ist in diesem Fall der Cursor und auf der extradiegetischen
Ebene verankert. Der Spieler kann durch bewegen der Hand die virtuelle Kamera über die Karte
navigieren.
Das zielbasierte Reisen und die Pfadwahl sind eher Navigationsformen, die in Spielen zum Einsatz
kommen, die eine intradiegetische und extradiegetische Ebene besitzen. Das zielbasierte Reisen
entspricht dem Teleportieren der virtuellen Kamera zum ausgewählten Ziel. Die Pfadwahl kann
auch als zielbasiertes Navigieren gesehen werden, wobei die Kamera nicht durch eine plötzliche
Änderung zum gewählten Ziel geht sondern über einen festgelegten Pfad als Kamerfahrt sich dem
Zielpunkt nähert.
Das Spielmodell beschreibt die Möglichkeit der Navigation des Spielers in der Spielwelt. Die
weiteren Elemente der Interaktion werden durch das Spielsystem bereitgestellt. Diese lassen sich
als die Arten der Manipulation innerhalb der diegetischen Welt zusammenfassen. Diese Manipulationen können zum Beispiel das Aufheben, Schießen, Benutzen, Öffnen und so weiter sein.
Abgrenzen lässt sich die Manipulation von der Navigation dadurch, dass keine unmittelbare Beeinflussung der virtuellen Kamera stattfindet. Die Manipulationen führen zu einer Veränderung
der dargestellten Spielwelt. Die Manipulation kann dabei direkt durch die Repräsentation des
Spielers erfolgen oder indirekt über andere Gegenstände (vgl. [Grünvogel 02]).
Die Interaktionen im Computerspiel lassen sich daher in zwei grundlegende Arten zerlegen, einmal anhand des Spielmodelles in die Navigation und durch das Spielsystems in die Manipulation. Eine bessere Begriffsdefinition dieser Einteilung findet sich bei Groh [Groh 08]. Zur Gliederung der Interaktionsformen in Bezug auf Emersion und Immersion werden hier die Begriffe des
Orientierens und Operierens eingeführt.
„Mit den titelgebenden Begriffen Operation und Orientierung wird ein erster Konkretisierungsschritt ausgehend
von den Begriffen Emersion und Immersion getan. So ist ein Operieren, also ein Einwirken auf ein Objekt, erst
im statischen Verhältnis von Betrachter und Objekt möglich. Oder anders ausgedrückt: die Eigenbewegung des
Betrachters ist nicht relevant. Beim Orientieren ist das Gegenteil der Fall.“ [Groh 08, S.4]
33
Die Definition des Operierens und Orientierens laut Groh sollen im weiteren Verlauf der Arbeit als die Oberbegriffe zur Untergliederung der Interaktionen im Computerspiel dienen. Die
Orientierung beschreibt die Navigation, sie ist eine Veränderung der virtuellen Kamera, die Orientierung ergibt sich aus der Bewegung der Kamera innerhalb der virtuellen Welt. Infolge einer
Eigenbewegung des Betrachters ist ein Orientieren in der virtuellen Welt möglich. Das Operieren
umfasst alle anderen Handlungsmöglichkeiten, die im Rahmen des Spielsystems ausführbar sind.
Die virtuelle Kamera bleibt statisch, es findet keine Eigenbewegung des Betrachters statt. Die
Handlungsmöglichkeiten ergeben sich aus den Regeln des Spiels und beschreiben, wie der Avatar
innerhalb der Spielwelt interagieren kann. Diese Handlungsmöglichkeiten werden durch die Capacity des Avatars beschrieben. Die Capacity gibt an welche Aktionen dem Avatar in dem bestehenden Spielsystem zur Verfügung stehen. Welches Spielziel soll erreicht werden und wie komplex
ist das Spielsystem angelegt? Das Spielsystem ist in jedem Spiel in Bezug auf das Spielziel und die
Komplexität anderes angelegt. Auf Grund dessen finden die weiteren Betrachtungen im Bereich
des Orientierens statt, da in diesem Bereich eine allgemeingültigere Untersuchung möglich ist.
Zur Orientierung ist die Betrachtung der ausführbaren Bewegung der virtuellen Kamera wichtig.
Wie verhält sich die Eigenbewegung des Betrachters innerhalb der virtuellen Welt? Eine einfache Ausführung der verschiedenen Freiheitsgrade auf denen die virtuelle Kamera bewegt werden
kann, findet sich bei Vara, Zagal, Mates (vgl. [Vara, Zagal, Mates 05]).
a.)
b.)
c.)
eindimensionales Spielen – der Spieler kann sich entlang einer einzelnen Achse bewegen, X oder Z
zweidimensionales Spielen – der Spieler kann sich auf zwei Achsen bewegen, X und Y, oder X und Z
dreidimensionales Spielen – der Spieler kann sich auf allen 3 Achsen X,
Y, Z bewegen.
Die virtuelle Kamera lässt dich dementsprechend zur Orientierung auf den verschiedenen Achsen verschieben. Entscheidend ist, welche räumliche Repräsentation im Spiel vorliegt und wie
die virtuelle Kamera in die diegetische Welt eingebunden ist. In den heutigen Computerspielen
lassen sich alle drei Arten des Spielens finden. Das eindimensionale Spielen bei Autorennspielen,
zum Beispiel Gran Turismo 4 (ak tronic Software/ Polyphony Digital 2009). Der Spieler bewegt
zwar das Auto noch zusätzlich minimal auf einer zweiten Achse, um es innerhalb der Grenzen
der Straße zu halten oder ein anderes zu überholen, doch der Hauptteil der Bewegung findet ausschließlich auf einer Achse statt. Deswegen kann bei diesen Spielen von eindimensionalen Spielen
gesprochen werden. Das zweidimensionale Spielen findet zum Beispiel häufig Anwendung im
Bereich der Shooter und Rollenspiele. Es ist meist mit dem interaktiven dreidimensionalen Raum
verknüpft. Der Spieler kann sich frei auf zwei Achsen bewegen. Das dreidimensionale Spielen
wird bei den sogenannten Living Maps angewendet. Die virtuelle Kamera kann auf allen drei
Achsen bewegt werden, die Bewegung auf der dritten Achse wird als Zoomen bezeichnet. Eine
weitere Betrachtung der Bewegung der virtuellen Kamera zur Orientierung ist das Rotieren. Die
Rotation der virtuellen Kamera im Computerspiel ist gegenüber der Bewegung (Änderung der
Position) die Veränderung der Blickrichtung. Die häufigsten Arten der Rotation im Computerspiel ist die Rotation um 360° um die y-Achse: entweder stufenlos oder in vordefinierten Schritten
(meist dann 90°) und die Rotation um einen bestimmten Winkelbereich (max. 180°) um die
x-Achse.
34
Die nachfolgende Tabelle 3.2 zeigt nochmal zusammenfassend die Gliederung der Interaktion.
Interaktionstyp
Manipulationsarten
Manipulationsmöglichkeiten
Orientierung - Eigenbewegung relevant
blickgerichtetes Steuern
Verschiebung auf x,z -Achsen
360° Rotation um die y-Achse, vordefinierten Winkel um die x-Achse
manuelle Beeinflussung
Verschiebung auf x,y,z -Achsen
360° Rotation um die z-Achse
zielbasiertes Reisen
Teleportation
vordefinierter Pfad
Operieren - Eigenbewegung nicht relevant
Abhängig von der Capacity des Point-of-Interaction
Tabelle 3.2: Zusammenfassung Interaktion
35
36
4. Synthese und Konzeption
Das Kapitel der Synthese zeigt eine Neueinteilung der verschiedenen Theorien der Computerspielforschung anhand von Avatarklassen. Ich führe in Abschnitt 4.1 zuerst eine Einteilung von
Avatarklassen durch – diese werden dann durch die verschiedenen Merkmale der Perspektive
und der Interaktion voneinander abgegrenzt und gegliedert. Die genutzten Beispiele sind eine
persönliche Auswahl aus eignen Erfahrungswerten. Der Abschnitt 4.2 stellt abschließend die
Anforderungen für die Umsetzung des Plug-Ins zusammen.
4.1 Zusammenhang Repräsentation, Interaktion und Perspektive
Im Theorieteil wurde der Avatar über die folgenden vier Eigenschaften definiert.
1. Der Avatar ist Spieler, Identifikation und virtueller Repräsentant.
2. Er wird durch ein physisches Interface kontrolliert.
3. Liefert ein visuelles Feedback auf die Eingaben des Benutzers.
4. Stellt den variabelsten Punkt der Interaktion innerhalb der virtuellen Welt.
Diese vier Punkte zeigen die Möglichkeit, den Avatar im Spiel zu lokalisieren, doch gibt es wie
bereits gezeigt, verschiedene bildlichen Darstellungen des Avatars im Spiel. Die folgende Tabelle
ist ein Versuch, eine Gliederung des Avatars anhand seiner Bildlichkeit im Computerspiel vorzunehmen. Der Avatar übernimmt aber in seiner Bildlichkeit nicht nur die rein bildliche Repräsentation, sondern besitzt mit der physikalischen Repräsentation eine zweite Repräsentationsform
innerhalb der virtuellen Welt. Die bildliche Repräsentation bezeichnet den Punkt der Spieleridentifikation, wohingegen die physikalische das Feedback auf die Eingaben des Nutzers liefert.
Avatarklasse
bildliche Darstellung/ visuelle Repräsentation
subjektive
Repräsentation
Myst,Need for Speed,
bestimmte Funktionen
keine /
Ersatzrepräsentation - Blick werden von der Ersatzreprä- DOOM
auf einen Teil von sich selbst sentation übernommen, der
Großteil durch die virtuelle
Kamera
Objekt Repräsentation
beliebige Objekte meist aber ausschließlich über das
eine figurliche Darstellung
Objekt
Monkey Island, Diablo,
Max Payne
AußenPunkt
Cursor
durch den Cursor
SimCity, Railroad Tycoon 3
AußenPunkt +
Spielstein
Cursor + beliebige Objekte
durch den Cursor von außen + durch aktives Objekt
innerhalb
Company of Heros,
Black&White, Civilization, Die Sims
Spieler - Avatar Relation /
physikalische Repräsentation
Beispiel
Tabelle 4.1: Übersicht Avatare
Synthese und Konzeption
37
Die subjektive Repräsentation beinhaltet zwei Arten der bildlichen Repräsentation. Entweder es
findet keine bildliche Darstellung des Avatars statt oder eine bildliche Teildarstellung des nicht
sichtbaren Avatars. Beide Varianten lassen allerdings eine subjektive Interpretation des eigentlichen Aussehens des Avatars durch den Spieler zu. Keine bildliche Darstellung findet man in
dem Spiel Myst IV (Ubisoft 2004) (Abbildung 4.1). In den meisten Autorennspielen ist es zudem
möglich die Perspektive so zu wählen, dass keine bildliche Darstellung des Autos oder Teile des
Autos zu sehen sind (Abbildung 4.2). Bei der Darstellung eines Teiles des Avatars kann von einer
Ersatzrepräsentation gesprochen werden. Die Ersatzrepräsentation ist zudem direkt an den nicht
visuellen Avatar gebunden und deswegen fest am Bildschirmrand verankert. Es entsteht das Gefühl, könnte man die Kamera weiter nach hinten verschieben, dass der Avatar in seiner ganzen
Körperlichkeit sichtbar würde. Diese bildliche Darstellung findet sich am häufigsten im Genre
der Ego-Shooter (siehe Abbildung 4.3 und Abbildung 4.4). In beiden Fällen liefert die virtuelle
Kamera das Feedback auf die Interaktionen des Spielers. Die Ersatzrepräsentation übernimmt
nur einen kleinen Teil des Feedbacks der Spielereingaben. Die Art des Feedbacks ist obendrein
direkt an diese gebunden. Die Ersatzrepräsentationen der Ego-Shooter bestehen zum Großteil aus
der Darstellung einer bewaffneten Hand. In diesen Fällen wird dann das Feedback der Aktionen
des Schießens und des Zielens durch diese Ersatzrepräsentationen übernommen. Die virtuelle
Kamera selbst nimmt aber den Punkt der variabelsten Interaktion ein und liefert den Hauptteil
des visuellen Feedbacks auf die physischen Eingaben der Spieler.
Abbildung 4.1: Myst IV [@ Myst IV] Abbildung 4.2: Need for Speed (Prostreet)
[@ Need for Speed]
38
Abbildung 4.3: Far Cry [@ Far Cry]
Abbildung 4.4: Doom 3 [@ Domm 3]
Das Spiel eXperience112 (Daedelic/ Lexis Numérique 2008) zeigt bezüglich der bildlichen Repräsentation der Spieleridentifikation einen interessanten Ansatz. Es erfolgt eine bildliche Darstellung der Figur Lea Nichols, die durch das Forschungsschiff gesteuert werden soll. Durch das
Konzept der indirekten Eingabe übernimmt der Spieler die Position einer unbekannten nicht
sichtbaren Figur. Diese unbekannte Figur sitzt innerhalb einer Steuerungszentrale und beeinflusst
durch diverse Überwachungswergzeuge die Bewegungen der Figur Lea Nichols (vgl. [Experience
112]). Das Besondere ist die Unterscheidung der beiden Repräsentationen, einmal die nicht vorhandene bildliche Darstellung in Bezug auf die Spieleridentifikation und zum anderen die bildliche Darstellung, durch die Figur Lea Nichols, in Bezug auf das Feedback der Spielerinteraktion.
Wird nur die Darstellung der Spieleridentifikation betrachtet, müsste man das Spiel der Avatarklasse der subjektiven Repräsentation zuordnen. Betrachtet man hingegen nur die Darstellung
auf das Feedback der Spielerinteraktion müsste die Einteilung in die nachfolgende Klasse der
Objekt Repräsentation erfolgen.
Bei der Objekt Repräsentation zeigt die bildliche Repräsentation, eine vollständige Objektdarstellung. Die Objekte haben dazu in der Regel eine figürliche Darstellung und sind oft bildmittig platziert. Die Klasse zeichnet sich vor allem dadurch aus, dass die physischen Eingaben des
Spielers ausschließlich vom Objekt wiedergegeben werden. Demzufolge gibt es nur ein Objekt
(vermittelnden Avatar), das sowohl die bildliche Repräsentation als auch die physikalische Repräsentation übernimmt. Ein gutes Beispiel liefert hierfür das Spiel The Secret of Monkey Island (Softgold/ Lucasfilm Games 1990), in diesem wird nicht nur das Feedback der Bewegung sondern
auch die Eingaben durch das Menü, wie Öffnen, Nimm usw. vom Objekt visuell umgesetzt.
Beim Außen-Punkt erfolgt die bildliche Repräsentation über den Cursor. Dem Spieler wird kein
Avatar außerhalb des sichtbaren Bereiches vorgetäuscht, wie es in der subjektiven Repräsentation
der Fall ist. Der Spieler erhält keine bildliche Repräsentation, die innerhalb der diegetischen
Welt verankert ist. Der Cursor dient ausschließlich als Schnittstelle zu dieser. Die physikalische
Repräsentation wird beim Außen-Punkt zum einen direkt vom Cursor übernommen und zum
anderen durch die räumliche Repräsentation der Living Map. Zur besseren Erläuterung der physikalischen Repräsentation soll das Beispiel SimCity 2000 (Maxis 1993) dienen. Das Ziel des Spieles ist es, eine intakte Stadt auf einer vorgegebenen Karte zu errichten. Dem Spieler stehen dazu
verschiedene Bauoptionen durch Menüs zur Verfügung, mit diesen er durch die richtige Wahl
der verschiedenen Gebäudetypen, versucht die Stadt zu errichten. Die Menüs lassen sich über den
Cursor aufrufen, der Spieler bestimmt zusätzlich noch den Ort auf der Karte an dem das ausgewählte Gebäude platziert werden soll. Der Spieler erschafft infolge seines Handelns eine Spielwelt
mit Leben. Die physikalische Repräsentation erfolgt also einmal direkt durch den Cursor selbst,
da dieser direkt auf die physischen Eingaben der Maus reagiert und zusätzlich noch über die
Living Map. Das Feedback, das durch die Living Map erzeugt wird, entsteht durch die Visualisierung der Gebäude beim Platzieren und durch die Visualisierung der Regeln des Spielsystems,
die auf die gewählte Zusammensetzung der verschiedenen Gebäudetypen des Spielers erfolgen.
Dies können zum Beispiel Brände sein (aufgrund von fehlenden Feuerwehrstationen) oder leer
stehende Wohnhäuser (aufgrund von Verschmutzung oder zu hoher Kriminalität). Die physikalische Repräsentation erfolgt unmittelbar durch den Cursor und zu bestimmten Zeitpunkten also
indirekt durch die Living Map. Der variabelste Punkt der Interaktion wird aber demzufolge vom
Cursor eingenommen, da dieser unmittelbar und auf alle Eingaben des Spielers reagiert.
39
Die letzte Klasse, ergibt sich aus der Erweiterung des Außen-Punktes um den Spielstein. Es handelt sich dabei um verschiedenartige Objekte, die auf der Living Map verankert sind. In der Klasse des Außen-Punktes besteht der Spielraum aus der Living Map, eine Interaktion des Spielers ist
aber ausschließlich von außen möglich. Die Ergänzung um den Spielstein erweitert die Aktionsmöglichkeiten für den Spieler um das Interagieren auf der Living Map selbst. Als Beispiel sei das
Spiel Company of Heros (THQ/ Relic Entertainment 2007) aufgeführt. Es ist eine Interaktion mit
der Living Map von außen durch das Bauen von Gebäuden möglich, in diesen lassen sich die
verschiedenen Einheiten ausbilden und über diese ist wiederum eine Interaktion auf der Living
Map gegeben. Es ergeben sich demnach auf jeder Ebene (intradiegtisch und extradiegetisch) eine
bildliche und physikalische Repräsentation. Der Cursor stellt diese Repräsentationen auf der extradiegetischen Ebene dar. Er ist wie in der Avatarklasse des Außen-Punktes die bildliche und
physiklaische Repräsentation. Auf der intradiegetischen Ebene werden diese Repräsentationen
von den jeweiligen aktiven Spielelementen eingenommen. Der aktive Spielstein oder die aktiven
Spielsteine übernehmen also parallel zum Cursor die temporäre bildliche und physikalische Repräsentation auf der intradiegetischen Ebene.
Nimmt man nun zur Gliederung die Perspektiven hinzu grenzen sich die Avatarklassen deutlicher voneinander ab. Die folgende Tabelle 4.2 zeigt die Einteilung der Perspektiven zu den
erstellten Klassen. Die Einteilung erfolgt durch den Bezug der virtuellen Kamera zur diegetischen
Welt mit dem erzeugten Blickwinkel. Die zusätzlichen Eigenschaften der virtuellen Kamera und
die Projektionsart, sowie den Bezug der Spieler-Avatar Relation zur diegetischen Welt mit dem
dazugehörigen Point-of-Interaction.
40
Avatarklasse
Perspektive
Projektion/
Blickwinkel
Ort der Kamera/
Eigenschaften der
Kamera
Beispiel
Ort der Spieler Avatar Relation /
Point-of-Interaction
subjektive 1stRepräsen- Person
tation
Zentralprojektion/
eingeschränkter
Blickwinkel
„limited Point
of View“
Innerhalb der diegetischen Welt /
übernimmt die
physikalischen
Eigenschaften der
diegtischen Welt
Innerhalb der
diegetischen Welt,
nicht im sichtbaren
Bereich /
virtuelle Kamera,
Ersatzrepräsentation
Myst IV, Need
for Speed,
DOOM,
Far Cry
3rdObjekt
Repräsen- Person
tation
Zentralprojektion, Isometrie /
eingeschränkter
Blickwinkel
in Realtion
zum Avatar (
verschiedene
Kamerapositionen)
Innerhalb der diegetischen Welt /
besitzt indirekt
physikalische Eigenschaften durch
die Bindung an den
Avatar
Innerhalb der diegetischen Welt im
sichtbaren Bereich/
Avatar
Monkey
Island,
Diablo II,
Max Payne
AußenPunkt
Draufsicht/
Vogelperspektive
frei wählbarer
Blickwinkel
Außerhalb der diege- Außerhalb der diegetischen Welt /
tischen Welt/
Cursor
Begrenzung durch
die Größe der
diegetischen Welt
(Kartengröße)
AußenPunkt +
Spielstein
Draufsicht/
Vogelperspektive
frei wählbarer
Blickwinkel
Außerhalb der diegtischen Welt/
Begrenzung durch
die Größe der
diegetischen Welt
(Kartengröße)
Außerhalb der
diegetischen Welt
+ innerhalb der
diegetischen Welt
/ Cursor + aktiver
Spielstein
SimCity ,
Railroad
Tycoon 3
Company
of Heros,
Black&White,
Civilization,
Die Sims
Tabelle 4.2: Übersicht Avatar-Perspektive
Die subjektive Repräsentation wird durch die 1st-Person Perspektive gekennzeichnet. In der 1stPerson Perspektive ist die virtuelle Kamera innerhalb der diegetischen Welt verankert. Als Projektionsart kommt ausschließlich eine Zentralprojektion zum Einsatz, bei der der Blickwinkel
der virtuellen Kamera begrenzt ist. Die virtuelle Kamera ist so angelegt, als würde der Spieler
innerhalb des Spielraumes stehen und direkt in die virtuelle Welt schauen. Da aber ein schnelles Erfassen des Raumes, wie in der Realität durch Augenbewegung nicht möglich ist, entsteht
hier das Problem des „limited Point-of-View“. Dem Spieler wird so immer nur ein Ausschnitt
des virtuellen Raumes repräsentiert, in Abhängigkeit des aktuellen Ortes in der Spielwelt und
der Blickrichtung der Kamera. Den Point-of-Interaction stellt in der 1st-Person Perspektive die
virtuelle Kamera, durch die Gleichsetzung des Point-of-Views und des Point-of-Interaction liegt
41
dieser außerhalb des sichtbaren Bereichs. Kommt aber eine Ersatzrepräsentation im Spiel zur
Anwendung, teilt sich der Point-of-Interaction, wobei nur ein kleiner Teil der Aktionen von der
Ersatzrepräsentation übernommen wird. Das Spiel Myst IV (Ubisoft 2004) nimmt bezüglich des
Point-of-Interaction eine Sonderrolle ein. Hier wird keine bildliche Darstellung in Bezug auf eine
Ersatzrepräsentation, die am Bildschirmrand verankert ist gewählt, sondern es wird ein Cursor
eingeführt. Dieser wird bildlich über die Handmetapher repräsentiert und ist innerhalb der diegetischen Welt verankert. Der Cursor übernimmt das Operieren innerhalb der virtuellen Welt. Er
wird durch den aktuell dargestellten Bildraum begrenzt und kann nur mit aktiven Spielelementen
interagieren, ist aber hierbei nicht den Regeln der diegetischen Welt unterworfen. Die subjektive
Repräsentation zeichnet sich dadurch aus, dass der Spieler innerhalb der diegetischen Welt handelt, unabhängig von der Anzahl und Ausprägungen der Point-of-Interaction. Charakteristisch
ist aber das Fehlen einer Körperlichkeit im sichtbaren Bereich des Spieles. Aufgrund dieser Eigenschaft werden die physischen Parameter auf die Kamera übertragen. Daher bekommt die virtuelle
Kamera in Abhängigkeit der Regeln der diegetischen Welt Eigenschaften wie Gravitation, Masse
und Funktionen wie die Kollisionserkennung zugewiesen.
Bei der Objekt Repräsentation erfolgt die Darstellung anhand der 3rd Person Perspektive. Diese
wird durch die Projektionsarten der Zentralprojektion und der Isometrie umgesetzt. Die virtuelle
Kamera hat in der 3rd-Person Perspektive verschiedene Ausprägungen aufgrund ihrer Positionierung. Eine typische Positionierung findet man im Spiel Max Payne (Gathering/ Remedy 2001)
(Abbildung 4.5). Die virtuelle Kamera ist hinter dem handelden Protagonisten auf gleicher Augenhöhe platziert. Zusätzlich ist ein fester Abstand von der virtuellen Kamera zum Protagonisten
definiert. Bei Diablo II (Blizzard 2000) (Abbildung 4.6) hingegen ist die virtuelle Kamera nicht
auf Augenhöhe des Protagonisten, sonder erhöhter positioniert. Der Spieler schaut so von schräg
oben in die virtuelle Welt hinein, zusätzlich findet hier noch eine isometrische Projektion statt.
Trotz der verschiedenen Arten der Kameraanordnung werden immer der Avatar und seine nähere
Umgebung dargestellt. Dem Spieler wird auch in der 3rd-Person Perspektive nur ein bestimmter
Ausschnitt des Raumes dargestellt – in Abhängigkeit des Ortes des Avatars, der Blickrichtung
und des Blickwinkels. Wobei der Bildausschnitt im Gegensatz zur 1st-Person Perspektive je nach
Positionierung der Kamera größer ausfällt. Eine weitere Form der Darstellung in der 3rd-Person
Perspektive ergibt sich anhand von vorgerenderten Bildern. Es gibt keine virtuelle Kamera, die
sich direkt in Abhängigkeit des Avatars verändert. Es wird je nach Spielsituation dem Spieler immer das gleiche Bild dargestellt, in welchem er handeln kann. Im Allgemeinen zeichnet sich die
Objekt Repräsentation dadurch aus, dass die virtuelle Kamera innerhalb der diegetischen Welt
verankert und zusätzlich direkt an den vermittelnden Avatar gebunden ist. Der Avatar übernimmt den Point-of-Interaction, damit unterliegt dieser den Regeln der diegetischen Welt. Die
virtuelle Kamera ist durch ihre Bindung und damit auch indirekt anhand der Regeln der diegetischen Welt beschränkt.
42
Abbildung 4.5: Max Payne [@ Max]
Abbildung 4.6: Dibalo II [@ Diablo]
Beim Außen-Punkt findet eine Draufsicht oder Vogelperspektive statt. Die Spielwelt wird durch
die Raumrepräsentation der Living Map erzeugt. Die virtuelle Kamera ist so positioniert, dass sie
von oben auf die LivingMap herab schaut. Die Projektion erfolgt über die Projektionsarten der
Zentralprojektion oder Isometrie. Die virtuelle Kamera ist durch ihre Positionierung außerhalb
der diegetischen Welt verankert. Der Spieler kann den Blickwinkel der virtuellen Kamera frei
wählen und über die Position den Bildausschnitt. Die Kamera wird dabei nur durch die Größe
der Karte begrenzt. Aufgrund der Verankerung der virtuellen Kamera außerhalb der diegetischen
Welt kommt es zu keiner Einschränkung seitens der Regeln der diegetischen Welt. Der Spieler
kann daher zu jedem Zitpunkt des Spieles die virtuelle Kamera beliebig innerhalb der gegebenen Kartengröße positionieren. Der Point-of-Interaction wird anhand des Cursors repräsentiert,
dieser ist auch außerhalb der diegetischen Welt verankert. Der Cursor ist zudem innerhalb eines
Bildausschnittes unabhängig von der virtuellen Kamera. Stößt der Cursor jedoch an die Grenzen
des Bildausschnittes, erfolgt zumeist eine Verschiebung der virtuellen Kamera in diese Richtung.
Da der Cursor außerhalb der diegetischen Welt verankert ist, kann der Spieler nur über Menüs
von außen mit der Spielwelt interagieren. Eine direkte Interaktion mit der diegetischen Welt geschieht nur durch das Auswählen von bestimmten Bereichen auf der Living Map – auf die mit
Hilfe der Menüs Einfluss genommen werden kann.
Was ändert sich durch die Einführung des Spielsteins? Durch den Spielstein ergibt sich im Gegensatz zur Klasse des Außen-Punktes eine zusätzliche Interaktionsebene. Die virtuelle Kamera
ist ebenso wie in der Klasse des Außen-Punktes ausschließlich außerhalb der diegetischen Welt
verankert. Der Cursor verhält sich genau wie bei der Klasse des Außen-Punktes. Mittels des Spielsteines wird jedoch ein zusätzlicher Point-of-Interaction eingeführt. Mit Hilfe des Cursors lassen
sich direkt oder indirekt über Menüs die Spielsteine auswählen. Ist ein Spielstein aktives Element,
wird es zum Point-of-Interaction, während dessen kann jener aktive Spielstein wiederum über
Menüs, die Tastatur oder den Cursor bewegt werden. Die virtuelle Kamera ist zu keinem Zeitpunkt an den Spielstein gebunden. In den meisten Spielen besteht allerdings die Möglichkeit, die
virtuelle Kamera auf den aktiven Spielstein zu zentrieren. Durch die Aktivierung des Spielsteins
teilt sich daher der Point-of-Interaction, der Cursor repräsentiert ihn auf der extradiegetischen
Ebene und der Spielstein auf der intradiegetischen Ebene. Solange der Spielstein aktiv ist, ordnet
sich der Cursor diesem Point-of-Interaction, bei Handlungen, die direkt den Spielstein betreffen,
unter im Gegensatz zur virtuellen Kamera, die zu jedem Zeitpunkt des Spieles unabhängig bleibt.
Der Spieler handelt anhand des Spielsteines direkt in der virtuellen Welt. Der Spielstein ist infolgedessen auch den Regeln der diegetischen Welt unterworfen.
Eine weitere Gliederung der Avatarklassen lässt sich durch die Einteilung des Orientierens und
des Operierens finden. Angesichts der verschiedenen Perspektiven und damit einhergehenden
verschiedenen Kameraeigenschaften, ergeben sich mehrere Arten der Navigation der virtuellen
Kamera innerhalb des virtuellen Raumes. Die Kriterien, die sich hier ableiten, beziehen sich wiederum auf die Umsetzung des Point-of-Interaction innerhalb des Spiels. Wie verhält sich entsprechend zu diesem die Orientierung und wie lässt sich die Kamera durch den Spieler manipulieren?
Welche Möglichkeiten des Operierens sind bezüglich des Point-of-Interaction möglich.
43
A v a t a r - Ort der Spieler - Art der Orienklasse
Avatar Relation / tierung
Point-of-Interaction
B e e i n f lu s s u n g Art des Ope- Beispiele
der Orientierung rierens
(Ma n ipu lat ion
der
virtuellen
Kamera)
subjektive
Repräsentation
Innerhalb der
diegetischen Welt
aber außerhalb
des sichtbaren Bereiches / virtuelle
Kamera, Ersatzrepräsentation
Blickgerichtetes Steuern,
Orientierung
nur innerhalb
eines begrenzten Raumes
möglich
Verschiebung:
x,z - Achse
y-Achse stark
eingeschränkt
Rotation:
360° y-Achse
x-Achse um definierten Winkel
Myst IV,
stark eingeNeed for Speed,
schränkt da
über virtuelle DOOM 3
Kamera und
kein vermittelnder Avatar
Object
Repräsentation
Innerhalb der
diegetischen Welt
im sichtbaren
Bereich/ Avatar
Blickgerichtetes Steuern,
zentriert auf
den Avatar,
Orientierung
abhängig vom
Avatar
keine
teilweise statisch - Verschiebung x,z - Achse
nicht statisch
- Verschiebung
x,z - Achse
Rotation: 360°
y-Achse
x-Achse um definierten Winkel
abhängig von
der Capicity
des Avatars
AußenPunkt
Außerhalb der
diegetischen Welt
/ Cursor
manuelle
Beeinflussung, über
die gesamte
diegetische
Welt
Verschiebung:
x,y,z - Achse
Rotation:
y-Achse 360°
SimCity,
über Menüs
von außerhalb Railroad Tycoon
3
- Gestalten
der Spielwelt
AußenPunkt +
Spielstein
Außerhalb der
diegetischen Welt
+ innerhalb der
diegetische Welt /
Cursor + Spielstein
manuelle Beeinflussung,
Zielbasiertes
Reisen,
über die
gesamte diegetische Welt
Verschiebung:
x,y,z - Achse
Rotation:
y-Achse 360°
über Menüs
von außen,
innerhalb
durch die
jeweilige
Capacity der
Spielsteine
Monkey Island,
Diablo II, Max
Payne, GTA 4
Company of
Heros,
Dawn of War2
Black&White,
Civilization,
Sims
Tabelle 4.3: Übersicht Avatar-Interaktion
In der subjektiven Repräsentation ist der Point-of-Interaction, wie bereits erläutert innerhalb der
diegetischen Welt verankert und fällt direkt mit dem Point-of-View (virtuellen Kamera) zusammen. Beide befinden sich außerhalb des sichtbaren Bereiches. Die Orientierung erfolgt immer
über das blickgerichtete Steuern. Der Spieler verändert durch die physische Eingabe stetig seinen
Blick innerhalb der virtuellen Welt. So wird nur ein bestimmter Ausschnitt der virtuellen Welt
44
dargestellt. Der Spieler kann sich keinen kompletten Überblick über die gesamte Spielwelt verschaffen. Er ist bei der Orientierung stets an seinen derzeitigen Ort und den von der virtuellen
Kamera erzeugten Blickwinkel gebunden. Die Orientierung wirkt daher sehr begrenzt, da der
Spieler nicht wie in der realen Welt durch Augen- und Kopfbewegung den gesamten Raum erfassen kann. Eine Manipulation der virtuellen Kamera kann bezüglich einer Verschiebung auf der
x- und z-Achse, einer Rotation um 360° um die z-Achse und einer Rotation um einen begrenzten
Winkel um die x-Achse vollzogen werden. Die Verschiebung der virtuellen Kamera erfolgt weitgehend mittels einer Steuerung über die Tastatur, die der Rotation wiederum eher mittels der
Maus, wobei die Rotation eine Veränderung der Blickrichtung der virtuellen Kamera ist und die
Verschiebung eine Veränderung der Position der virtuellen Kamera innerhalb der diegetischen
Welt. Eine Verschiebung auf der y-Achse ist vorwiegend anhand der Regeln der diegetischen Welt
eingeschränkt. Die Einschränkung besteht angesichts der vorhandenen Gravitation innerhalb
der diegetischen Welt. Daher ist die Verschiebung auf der z-Achse von sehr geringer Ausprägung
und temporär. Die Veränderung der Blickrichtung anhand der Rotation um die x-Achse findet
größtenteils über einen vordefinierten Winkel statt, diese Veränderung der Blickrichtung ist aus
der Realität abgeleitet - Blick nach Oben und Unten. Eine Besonderheit der Manipulation der
virtuellen Kamera findet sich in Autorennspielen. Hinsichtlich der verschiedenen Kameraeinstellungen gibt es gewöhnlich eine Einstellung, welche das „nach hinten-schauen“ realisiert. Zum
Operieren innerhalb der subjektiven Repräsentation sei wieder auf die Zweiteilung des Point-ofInteraction verwiesen. Ein Teil wird direkt von der virtuellen Kamera repräsentiert und der zweite
mittels der Ersatzrepräsentation. Da die Ersatzrepräsentation nur einen Teil des nicht sichtbaren Avatars repräsentiert, werden dementsprechend nur die zur bildlichen Darstellung passenden
Möglichkeiten des Operierens seitens dieser erfüllt. Nimmt man die Ersatzrepräsentation der
bewaffneten Hand, findet bei dieser das Zielen, Schießen, Nachladen und Wechseln der Waffe
statt. Alle nicht spezifischen zur Ersatzrepräsentation passenden Handlungsmöglichkeiten werden durch die virtuelle Kamera selbst repräsentiert. Infolgedessen liegt der Point-of-Interaction
außerhalb des sichtbaren Bereiches. So sind die Möglichkeiten, innerhalb der diegetischen Welt
zu operieren, eher gering. Möchte der Spieler zum Beispiel einen Gegenstand aufheben, erfolgt
dies durch das Laufen über diesen Gegenstand. Beim Operieren ereignet sich immer eine Aktion
mit dem Bildschirmrand. Myst IV (Ubisoft 2004) stellt aufgrund der besonderen Form des Pointof-Interaction mittels des Cursor eine größere Anzahl an Operationsmöglichkeiten innerhalb der
diegetischen Welt zur Verfügung, besonders da der Cursor selber nicht an eine spezifische Darstellung gebunden und frei im Raum navigierbar ist. Im Spiel Myst IV (Ubisoft 2004) wird mit
Hilfe des Aufbrechens der klassischen Ersatzrepräsentation, die normalerweise am Bildschirmrand verankert ist, der Umfang der Handlungsmöglichkeiten so beliebig erhöht.
In der Objekt Repräsentation befindet sich der Point-of-Interaction innerhalb der diegetischen
Welt und zusätzlich auch im sichtbaren Bereich. Da immer ein vermittelnder Avatar vorhanden ist, besteht eine Körperlichkeit innerhalb der diegetischen Welt. Die virtuelle Kamera stellt
nur den Point-of-View. Die Steuerung ist allerdings trotzdem blickgerichtet, denn die virtuelle
Kamera ist immer fest an den Avatar gebunden. Bewege ich den Avatar, verändere ich dementsprechend auch die virtuelle Kamera. Die Orientierung erweist sich aufgrund der permanenten
Abhängigkeit zum Avatar als begrenzt, denn dieser ist anhand seiner Körperlichkeit an die Regeln
der diegetischen Welt gebunden. Die Manipulation der Kamera verhält sich sehr unterschiedlich,
da diese auf verschiedene Art und Weise an den Avatar gebunden sein kann. Die nachfolgenden
Beispiele zeigen verschiedene Möglichkeiten, wie die Bindung des Point-of-Interaction in Bezug
auf den Point-of-View aussehen kann. In der Monkey- Island Reihe sind die Bilder bereits vorgerendert, die virtuelle Kamera ist nicht veränderbar. Der Avatar (Gruybrush) kann jedoch inner-
45
halb des Bildausschnittes operieren. Erreicht er bestimmte vordefinierte Punkte, wechselt das Bild
komplett. Das Wechseln der Bilder vollzieht sich in einer Art Zoom von innen nach außen, damit
die Orientierung für den Spieler erhalten bleibt. Die drei nachfolgenden Abbildungen aus Escape
from Monkey Island (LucasArts Entertainment 2000) zeigen, je nach Ort des Avatars (Guybrush)
die verschiedenen vorgerenderten Bilder, je nachdem wo der Avatar sich befindet, wechselt die
Kameraeinstellung. Die Abbildung 4.7 zeigt Straßenzüge eines Dorfes. Für die bessere Übersichtlichkeit ist ein großer Blickwinkel gewählt. Betritt Guybrush nun eines der Häuser, beschränkt
sich der Bildausschnitt auf den Innenraum (siehe Abbildung 4.8). Beginnt ein Dialog mit einer
anderen Figur innerhalb dieses Raumes, wird der Blickwinkel auf die Gesprächsperson fokussiert
(siehe Abbildung 4.9).
Abbildung 4.7: Ansicht des Dorfes.
Abbildung 4.8: Überblick über den
gesamten Innenraum.
Abbildung 4.9: Fokus auf die Protagonisten
beim Dialog.
Eine Andere Art der Beziehung zwischen Point-of-View und Point-of-Interaction zeigt sich im
Spiel Max Payne (Gathering/ Remedy 2001). Die virtuelle Kamera wird hinter dem Avatar mit
einem festen Abstand platziert und ist zusätzlich an den Avatar gebunden. Aufgrund dieser festen Bindung verhält sich die virtuelle Kamera immer genau so wie der Avatar. Die Orientierung
erfolgt deswegen anhand der Bewegungen des Avatars, da dieser innerhalb der diegetischen Welt
verankert ist, unterliegt er ihren Regeln und demnach auch indirekt die virtuelle Kamera. Daher ergeben sich ähnliche Möglichkeiten der Manipulation, wie in der Klasse der subjektiven
Repräsentation. Die virtuelle Kamera kann auf der x- und z-Achse verschoben und um 360° um
die y-Achse gedreht werden. Ebenso ist eine Rotation um einen vordefinierten Winkel auf der
x-Achse möglich. Da der Bildausschnitt der virtuellen Kamera größer als in der Klasse der subjektiven Repräsentation ist und den Avatar mit seiner näheren Umgebung zeigt, hat die Navigation
46
des Avatars auf der y-Achse (zum Beispiel Springen) meist keine Auswirkung auf die virtuelle
Kamera. Die indirekte Steuerung über den Avatar führt bei schnellen Bewegungen oft zu einer
verzögernden Bewegung der virtuellen Kamera und somit zu einer zeitversetzten Blickbewegung
und Neuausrichtung auf den Avatar, was für kurze Zeit auch den Verlust der Orientierung für
den Spieler bedeuten kann.
Eine Erweiterung der Manipulation der virtuellen Kamera findet sich im Spiel GTA 4 (Rockstar
2008). In diesem Spiel ist die virtuelle Kamera unabhängig vom Avatar bewegbar, wenn der
Avatar gerade nicht in Bewegung ist. In diesem Fall ist eine manuelle Steuerung möglich. Bewegt sich aber der Avatar, wird die virtuelle Kamera wieder an diesem ausgerichtet. Bei Diablo II
(Blizzard 2000) verhält sich die Beziehung des Point-of-View und des Point-of-Interaction anders.
Die virtuelle Kamera ist erhöht in einem festen Abstand zum Avatar positioniert, verglichen mit
anderen Spielen aber statisch. Aufgrund der erhöhten Position schaut der Spieler von schräg oben
auf die Spielwelt und zusätzlich wird mit der isometrischen Projektion dem Spieler ein relativ
großer Bildausschnitt gezeigt. Die Manipulation der virtuellen Kamera erfolgt auch hier indirekt
über den Avatar, kann aber nur verschoben werden. Dreht sich der Avatar, wird die Blickrichtung
der Kamera nicht angepasst.
Da der Point-of-Interaction eine Körperlichkeit besitzt, ist die Art des Operierens ausschließlich
an seine Fähigkeiten gebunden. Die Beschränkung entsteht infolge der vorhandenen Regeln der
diegetischen Welt. In der Objekt Repräsentation leiten sich die Handlungsmöglichkeiten aus der
Capacity des Avatars ab.
Der Point-of-Interaction befindet sich beim Außen-Punkt, außerhalb der diegetischen Welt. Die
virtuelle Kamera ist so positioniert, dass sie von oben auf die Spielwelt schaut, zudem befindet
sie sich auf der extradiegetischen Ebene. Sie ist nicht in die Spielwelt eingebunden. Daher gibt
es auch keine Einschränkungen angesichts der Regeln der diegetischen Welt. Die Orientierung
erfolgt über die manuelle Beeinflussung der virtuellen Kamera. Der Spieler kann über die gesamte
Spielwelt die virtuelle Kamera bewegen, dabei ist zu jedem Zeitpunkt jede Position erreichbar.
Es findet keine Bindung aufgrund einer Körperlichkeit an einen bestimmten Ort statt und daher
entsteht auch kein begrenzter Bildausschnitt. Eine Manipulation der virtuellen Kamera ist durch
die Verschiebung auf der x,y,z – Achse und die Rotation 360° um die z-Achse möglich. Aufgrund
der Bindung der virtuellen Kamera an die extradiegetische Ebene wird die Verschiebung auf der
x- und z-Achse anhand der Größe der Living Map begrenzt. Die Verschiebung der virtuellen Kamera auf der y-Achse findet ihre Begrenzung in Folge der Living Map selber als Bodenfläche, die
nicht durchdringbar ist und der sinnvollen Sichtbarkeit der Living Map in der anderen Richtung.
Die Verschiebung der virtuellen Kamera auf der y-Achse wird als rein- und raus zoomen bezeichnet. Die Rotation verhält sich je nach Spiel unterschiedlich. In Sim City 2000 (Maxis 1993) kann
sie nur in 90° Schritten um die y-Achse gedreht werden. In Railrood Tycoon 3 (PopTop Software
2003) wiederum ist eine stufenlose Rotation um die y-Achse möglich. Das Operieren findet
ausschließlich durch den Mauszeiger statt. Der Spieler kann über die Steuerung des Cursors
mit Hilfe von Menüs von außen auf die Spielwelt einwirken. Die Handlungsmöglichkeiten des
Spielers werden somit nicht durch die Capacity des Avatars, wie in den vorangegangenen Klassen
beschrieben, sondern durch den Umfang der vorhandenen Menüs, mit denen der Spieler auf die
Spielwelt Einfluss nehmen kann. Das Operieren gleicht in dieser Klasse einem Gestalten der
Spielwelt, wobei der Spieler zum Erreichen des Spielzieles sich an die Vorgaben des Spielsystems
bezüglich der Gestaltung halten muss.
Bezüglich der Erweiterung des Außen-Punktes um den Spielstein, erfolgt eine Einführung eines
zweiten Point-of-Interactions. Der zweite Point-of-Interaction wird neben dem Cursor seitens des
47
aktiven Spielsteines übernommen. Der Point-of-Interaction, der anhand des Spielsteines besetzt
wird, kennzeichnet sich dadurch aus, dass er zwischen verschiedenen aktiven Objekten hin und
her wechselt und nicht zu jedem Zeitpunkt im Spiel vorhanden ist. Auch kann er durch mehrere aktive Spielsteine, die in einer Gruppe vereint sind, besetzt werden. Die Möglichkeiten der
Orientierung erweitern sich neben der manuellen Beeinflussung um das zielbasierte Reisen. Das
zielbasierte Reisen ist die Ausrichtung der virtuellen Kamera auf das jeweilige aktive Spielelement.
Die virtuelle Kamera kann wie in Civilization 3 (Infrogrames / Fireaxis 2001) sich über einen
Pfad zum Objekt bewegen oder wie in Dawn of War 2 (THQ Inc./ Relic Entertainment 2009)
durch direktes wechseln der Position zum aktiven Objekt (Teleportation). Das zielbasierte Reisen
stellt eine zusätzliche Möglichkeit dar, sich auf der Living Map zu Orientieren. Die manuelle
Beeinflussung wird durch diese nicht beschränkt. Deswegen ergeben sich auch keine Einschränkungen in der Manipulation der virtuellen Kamera im Vergleich zur Klasse des Außen-Punktes.
Durch den aktiven Spielstein wird neben dem Cursor der zweite Point-of-Interaction innerhalb
der diegetischen Welt verankert. Wie der Spieler durch diesen innerhalb der virtuellen Welt operieren kann, ist abhängig von der Capacity des aktiven Spielsteins. Werden mehrere Spielsteine
zu einer Gruppe zusammengefasst, verringert sich die Capacity dieser Gruppe auf den kleinsten
gemeinsamen Nenner aller ausgewählten Spielsteine.
Die nachfolgende Tabelle 4.4 stellt die in diesem Abschnitt beschriebenen Merkmale zur Einteilung der Avatarklassen zusammen. Wobei nicht alle beschriebenen Eigenschaften in der Tabelle
4.4 aufgeführt sind, um so eine bessere Übersichtlichkeit zu erreichen.
48
49
manuelle Beeinflussung, Zielbasiertes
Reisen,
über die gesamte
diegetische Welt
Tabelle 4.4: Zusammenfassung Synthese
Außerhalb der diegetischen Welt + innerhalb der
diegetischen Welt / Cursor +
aktiver Spielstein
Außen-Punkt Cursor + beliebige Objekte/
+ Spielstein
Draufsicht,Vogelperspektive
Außerhalb der diegetischen
Welt /
Cursor
Außen-Punkt Cursor/
Draufsicht,Vogelperspektive
Verschiebung:
x,y,z - Achse
Rotation:
y-Achse 360°
Beispiel
über Menüs von
außen, innerhalb
durch die jeweilige Capacity der
Spielsteine
über Menüs von
außerhalb - Gestalten der Spielwelt
Company
of Heros,
Black&White,
Civilization,
Sims
SimCity, Railroad Tycoon 3
Monkey
Island, Diablo,
Max Payne,
GTA 4
stark eingeschränkt Myst,Need
da über virtuelle
for Speed,
Kamera und kein
DOOM
vermittelnder
Avatar
Art des Operierens
abhängig von
keine
teilweise statisch: Verschie- der Capicity des
Avatars
bung x,z - Achse
nicht statisch: Verschiebung
x,z - Achse
Rotation: 360° y-Achse
x-Achse um definierten
Winkel
Verschiebung:
x,z - Achse
y-Achse stark eingeschränkt
Rotation:
360° y-Achse
x-Achse um definierten
Winkel
Beeinflussung der Orientierung ( Manipulation der
virtuellen Kamera)
manuelle BeeinflusVerschiebung:
sung, über die gesam- x,y,z - Achse
te diegetische Welt
Rotation:
y-Achse 360°
Blickgerichtetes Steuern, zentriert auf den
Avatar, Orientierung
abhängig vom Avatar
Innerhalb der diegetischen
Welt im sichtbaren Bereich/
Avatar
beliebige Objekte meist aber
eine figurliche Darstellung/
3rd-Person
Objekt Repräsentation
Art der Orientierung
Blickgerichtetes
Steuern, Orientierung
nur innerhalb eines
begrenzten Raumes
möglich
keine
Ersatzrepräsentation - Blick
auf einen Teil von sich selbst/
1st-Person
subjektive
Repräsentation
Ort der Spieler - Avatar Relation / Point-of-Interaction
Innerhalb der diegetischen
Welt aber außerhalb des
sichtbaren Bereiches /
virtuelle Kamera, Ersatzrepräsentation
visuelle Repräsentation/
Perspektive
Avatarklasse
4.2 Konzeption des Plug-Ins
Bestimmte Bereiche der theoretischen Betrachtungen sollen zur besseren Veranschaulichung visuell umgesetzt werden. Der Schwerpunkt liegt auf dem Teilgebiet der Perspektive und dem Bereich der Orientierung. Da eine Implementierung einer kompletten Spielumgebung aufgrund der
verschiedenen Eigenschaften, wie einer Physik-Engine und eines Animationssystems, zu aufwändig wären. Um im Bereich der Manipulation der virtuellen Kamera und des Blickwinkels weitere
Untersuchungen vornehmen zu können, wird eine Erweiterung der Arbeitsumgebung Bildsprache LiveLab (BiLL) durch ein Avatar Plug-In erstellt. Das Plug-In soll dabei in seiner Struktur
offen gestaltet werden, damit es um weitere Funktionalitäten, wie einem Animationssystem oder
einer Physik-Engine zu einem späteren Zeitpunkt erweitert werden kann. Die Anforderungen die
sich für diese erste prototypische Implementierung ergeben sind:
1.
2.
3.
4.
Laden eines beliebigen Objektes in die Arbeitsumgebung BildspracheLiveLab.
Navigieren des Objektes innerhalb der geladenen virtuellen Szene.
Möglichkeit der Skalierung des geladenen Objektes.
Einstellen verschiedener Perspektiven in Bezug auf das Objekt und Manipulation der
Parameter der virtuellen Kamera in den verschieden Perspektiven.
Die Objekte, die als Avatare in die Arbeitsumgebung geladen werden, müssen dabei im Dateiformat *.3ds oder *.osg vorliegen. Diese beiden Dateiformate sind in 3D-Studio Max (Autodesk)
exportierbar. Die Navigation umfasst die Kontrolle der Position und die Objektausrichtung innerhalb des virtuellen Raumes. Da der Fokus der Anwendung auf der Perspektive liegt, stellt
dieser Teil die größten Anforderungen für die Umsetzung dar. In der Anwendung sollen die
verschiedenen Perspektiven aus dem vorausgehenden Theorieteil einstellbar sein. Dementsprechend werden die 1st-Person, 3rd-Person, die Draufsicht sowie die Isometrie implementiert. Die
virtuelle Kamera soll in der Position, Blickrichtung und durch den Sichtkörper (View Frustums)
manipuliert werden können. Die Skalierung soll zur Anpassung des Objektes an die jeweilige
virtuelle Szene möglich sein.
50
5. Praktische Umsetzung
Dieses Kapitel beschreibt die Umsetzung der praktischen Arbeit. Zuerst wird ein Überblick über
die Anwendungsumgebung Bildsprache LiveLab (BiLL) in Abschnitt 5.1 gegeben. Aufbauend
auf der Anwendungsumgebung BiLL, wird in Abschnitt 5.2 die Struktur und Implementierung
des Avatar Plug-Ins beschreiben. Darüber hinaus werden die Funktionalitäten die über die gestaltete Benutzeroberfläche einstellbar sind näher erläutert. Abschließend wird in Abschnitt 5.3
das mögliche Zusammenwirken des Avatar Plug-Ins mit bereits bestehenden Funktionalitäten der
Anwendungssoftware gezeigt.
5.1 Bildsprache LiveLab
„Die Arbeitsumgebung trägt in Anlehnung an deren Funktionalität und Zweck den Namen Bildsprache LiveLab, kurz BiLL. Bildsprache stellt hierbei den Bezug zum Einsatzfeld her – der Wissenschaft zur Wahrnehmung und Interpretation von Bildern. Lab im zweiten Namensteil unterstreicht den Forschungscharakter der
Anwendung, während das ergänzende Attribut Live die interaktiven Möglichkeiten und die Echtzeitfähigkeit
herausstellt.“ [Ebner 07 S.103]
Der Anwendungsbereich der Arbeitsumgebung Bildsprache LiveLab, ist die Untersuchung von
wahrnehmungstheoretischen Phänomenen. Dementsprechend ist BiLL kein Programm zum Erstellen von dreidimensionalen Szenen, sondern ausschließlich zur Darstellung dieser konzipiert.
In der Arbeitsumgebung können über die Basisfunktionen grundlegende Manipulationen, wie
Skalierung, Translation und Rotation vorgenommen werden. Um die Anwendung für weitere
Untersuchungen bezüglich der Darstellung dreidimensionaler Räume und Szenen offen zu gestalten, besteht die Möglichkeit mit Hilfe der Plug-In-Technologie Erweiterung zur Basisanwendung
hinzuzufügen.
Die Architektur von BiLL ist in drei Schichten aufgebaut: der Basis-Schicht, der BiLL-ServiceSchicht und der BiLL-Plugin-Schicht. Die Basis-Schicht besteht aus dem FltkRunner-Bundle, dass
es ermöglicht Fenster zu erstellen, dem Bundle-Admin zum Verwalten grafischer Benutzeroberflächen und dem Viewer-Bundle als Schnittstelle zur OpenSceneGraph Bibliothek. Die BiLLService-Schicht beinhaltet den Editor und die Bill-Essentials. Der Editor stellt die grafischen
Benutzeroberflächen über Registerkarten (Tabs) im Editor-Fenster zur Verfügung. Die aktuell
dargestellte Szene im Viewer wird mittels SceneExplorerService als Szenegraphen im Editorfenster
repräsentiert, über den ein Selektieren der Knoten in der 3D-Szene möglich ist. Das Laden von
verschiedenen 3D Szenen ist ebenso eine Funktionalität des Editors. Die aktuell geladene Szene
wird dann im Viewer dargestellt. Das BiLL-Essentials-Bundle stellt die Basiskomponenten der
Anwendung zur Verfügung. Einen Teil der Basisfunktionen wird durch den Tab Node Attributes bereitgestellt, über diesen lassen sich bestimmte Objekte durch Translation, Rotation und
Skalierung in der 3D Szene manipulieren. Der Viewer Tab stellt grundlegende Funktionen zur
Manipulation der Kamera bereit, wie das Verschieben der geometrischen Mitte, Zurücksetzen
des Viewers und Einstellung der View Frustum Parameter der virtuellen Kamera. Außerdem
liefert das BiLL-Essentials-Bundle über den MyGUIEventHandler grundlegende Funktionen zum
Navigieren der virtuellen Kamera per Maus im Viewer-Fenster. Die Basiskomponenten stellen
somit grundlegende Interaktionsmöglichkeiten für den Nutzer zur Verfügung. Die BiLL-PlugIn-Schicht bietet die Funktionalität zum Einbinden neuer Plug-Ins in die Anwendung an. Die
Plug-Ins werden in Form von Bundels bereitgestellt, diese können über den Bundle-Admin im
Praktische Umsetzung
51
Editor geladen werden. Ihre Funktionalität wird dann über einen neuen Tab im Editor-Fenster
bereitgestellt. Zusätzlich kann ein Plug-In wiederum seine Funktionalität für andere Plug-Ins
über Services bereitstellen. Durch das Anmelden an diesen Services ist es möglich auf Ereignisse
des Services zu reagieren oder bereitgestellte Methoden zu nutzen. Für eine detailliertere Erläuterung zu den einzelnen verwendeten Komponenten und dem strukturellen Aufbau von BiLL 2.0
sei auf [Kammer 09] verwiesen. Die nachfolgenden Abbildungen zeigen die zwei grundlegenden
Fenster der Anwendung BiLL 2.0, den Viewer (Abbildung 5.1) und den Editor (Abbildung 5.2).
Abbildung 5.1: BiLL-Editor nach Start
Abbildung 5.2: BiLL-Viewer nach Start
52
5.2 Implementierung des Avatar-Plug-Ins
BiLL 2.0 wurde auf Basis des Komponentensystems POCO implementiert. Das Modell von
POCO basiert auf Bundels, die die Plug-In Architektur ermöglichen. Das Avatar-Bundle kann
durch den Bundle-Admin im Editor geladen und installiert werden. Ist dies erfolgt, erscheint im
Editor-Fenster der Avatar-Tab. Dieser Tab stellt die grafische Benutzeroberfläche zur Verfügung,
über welche der Nutzer Parameter eingeben kann. Die benötigten Funktionen werden dabei
von der Klasse TabAvatar bereitgestellt. Die Darstellung der Benutzeroberfläche wird durch das
Framework (Fast Light Tool Kit) umgesetzt. An die jeweiligen FLTK-Komponenten zur Nutzereingabe sind die dazugehörigen Funktionsaufrufe (Callbacks) gebunden. Die Benutzeroberfläche
ist in vier Teile gegliedert, Avatar_Functions zum Laden und Löschen von Avataren, Navigation_
Functions zum Einstellen der Navigations-Geschwindigkeit und der Aktivierung der Kamerabewegung, Camera_Mode zum Wechseln der Perspektiven und den Camera_Properties zur Einstellung
bestimmter Kameraeigenschaften in Abhängigkeit der einzelnen Perspektiven. Beim Starten des
Plug-Ins steht zunächst nur die Avatar_Functions zur Verfügung (Abbildung 5.3).
Abbildung 5.3: Das Avatar Plug-In nach dem Start
Der Nutzer kann über das Eingabe-Fenster – ModelName – den Namen des Avatars, der geladen
werden soll, festlegen. Dabei muss der vollständige Name mit Dateiendung eingegeben werden.
Es ist zu beachten, dass das ausgewählte Modell im Ordner – resources/Avatar/ – vorhanden ist.
Das Modell muss außerdem im Format *.osg oder *.3ds vorliegen. Sind alle Voraussetzungen
erfüllt, wird durch das Drücken des Buttons [Create Avatar] der Avatar in den Ursprung der
aktuellen 3D-Szene geladen. Beim Laden des Modells wird ein AvatarObject erzeugt. Das AvatarObject ist aufgebaut aus einem PositionAttitudeTransform Knoten und einem Node. In den Node
wird durch die Funktion osgDB::readNodeFile die Datei des Modells geladen.
53
os<<“resources/Avatar/“<<modelName;
std::string model;
model = os.str();
osg::ref _ ptr<osg::Node> avatarNode = osgDB::readNodeFile(model);
In diesem Knoten liegt also das komplette 3D-Modell. Dieser Knoten wird wiederum an den
PositionAttitudeTransform Knoten übergeben. Dies hat zwei Gründe, einmal wird durch den Namen des Knotens eine eindeutige Bezeichnung erzeugt anhand einer fortlaufenden Nummerierung. Der zweite Grund ist die Notwendigkeit des PositionAttitudeTransform für die Navigation
des Avatars, da innerhalb der osg::PostitonAttitudeTransform Klasse bereits Funktionen wie setPosition(), getPosition(), setAttitude(), getAttitude() implementiert sind. Der PostitonAttitudeTransform
wird dann schließlich an den SceneRoot Knoten der aktuellen Szene übergeben, somit wird der
Avatar in der aktuellen Szene dargestellt. Die Abbildung 5.4 zeigt am Beispiel des Avatars „mann.
osg“ beispielhaft die Einbindung von diesem in die aktuelle geladene Szene.
//Anfügen des avatarNode an den PositionAttiudeTransform
_ avatarCompleteAsMatrixTransformNode->addChild(avatarNode);
//Anfügen des PositionAttidueTransform an den Root-Node
_ pSceneRepositoryService->lockRootNode()->asGroup()->getChild(0)
->asGroup()->addChild( _ avatarCompleteAsMatrixTransformNode.get());
Abbildung 5.4: Ausschnitt des Szenengraphen von „mann.osg“ im BiLL-Editor
54
Durch das Einbinden des Avatars in die aktuelle Szene wird ein AvatarObject erzeugt. Im AvatarObject wird der AvatarManipulator erstellt und an das AvatarObject gehangen. In der AvatarManipulatorKlasse findet die Berechnung der ViewMatrix statt. Der Nutzer kann über Tastatureingaben den Avatar in der virtuellen Szene bewegen, unter der Bedingung, dass ein aktives
Avatar-Element ausgewählt ist. Durch die Eingaben per Tastatur ist der Avatar in Position und
Ausrichtung durch Verschiebe- und Rotationsoperationen navigierbar. Die verschiedenen Arten
der Bewegung werden durch die Klassen AvatarEventHandler und AvatarController realisiert.
Die Klasse AvatarEventHandler enthält die Funktionalität zur Verarbeitung der Tastatureingaben (Tabelle 5.1) zeigt die verschiedenen Möglichkeiten der Tastatureingaben. Die Funktionen
zum Berechnen der Translation und der Rotation sind in der Klasse AvatarController definiert,
über die Funktion translateAvatar() wird die Verschiebung realisiert und über die Funktion rotateAvatar() die Ausrichtung. Bei der Rotation ist zu beachten, dass die OSG-Funktion getAttitude() den Winkel bis 360° hochzählt und dann von diesem wieder bis auf 0° Grad herunter,
daher liegen zwischen 0° und dem Erneuten erreichen von 0° insgesamt 720°. So lässt sich nicht
exakt die Ausrichtung des Avatars bestimmen. Um das zu ermöglichen muss der Winkel deshalb
modulo 360° gerechnet werden.
Tastenkombinationen
Funktionen
W
Bewegen des Avatars nach vorn
S
Bewegen des Avatars nach hinten
A
Bewegen des Avatars nach links
D
Bewegen des Avatars nach rechts
Key_Left
Drehen des Avatars nach links
Key_Right
Drehen des Avatars nach rechts
Key_Up
Bewegen des Avatras nach oben
Key_Down
Bewegen des Avatars nach unten
Tabelle 5.1: Übersicht Tastenkombinationen
Hat der Nutzer im Szenegraphen den PositionAttitudeTransform Avatar Knoten ausgewählt, erscheinen die Navigation_Functions und der Camera_Mode. Über die Einstellung der Navigation_Functions kann der Nutzer nun die Geschwindigkeit anpassen, mit der sich der Avatar durch
die Szene bewegen kann. Das Aktivieren der Option aktiveMoveCamera beeinflusst, ob die Kamera mit dem Avatar bewegt wird oder fest an ihrer Position bleibt. Der Camera_Mode bildet den
Hauptteil der Anwendung. Hier können in Abhängigkeit des aktiven Avatars die verschiedenen
Kameraeinstellungen gewählt werden. Die Kameraeinstellungen werden durch die Klasse AvatarCamera realisiert. Dabei werden grundlegend die Projektionsarten und die Eigenschaften des
View Frustums, sowie die Position, Blickrichtung und Ausrichtung der Kamera definiert. Die Definition der Position und der Blickrichtung der virtuellen Kamera finden immer im Weltkoordinatensystem statt (vgl. Abbildung 2.4). Die virtuelle Kamera wird aber stets auf das aktuell aktive
55
Avatar-Element positioniert und ausgerichtet, da die Avatar-Elemente in ihrer Position auch im
Weltkoordinatensystem definiert sind, kann die virtuelle Kamera somit in Bezug auf diese Position platziert werden. Der nachfolgende Code zeigt Beispielhaft anhand der vereinfachten Methode setThirdPersonCamera() die Positionierung der virtuellen Kamera in Bezug auf den Avatar.
// Third-Person
AvatarCamera::setThirdPersonCamera(osg::ref _ ptr<osg::PositionAttitude
Transform> currentPAT)
{
// aktuelle Kamera des Viewers
_ avatarCamera = new osg::Camera();
_ avatarCamera = _ pViewerService->getViewerCamera();
// View Matrix als LookAt der aktuellen Kamera
_ avatarCamera->getViewMatrixAsLookAt( _ eye, _ center, _ up);
// PositionattitudeTransform Knoten des aktiven Avatars
_ avatarCurrentPAT = new osg::PositionAttitudeTransform();
_ avatarCurrentPAT = currentPAT;
// bestimmen der Position und der Größe des Avatars
double radius = _ avatarCurrentPAT->getBound().radius();
_ avatarCurrentVec = _ avatarCurrentPAT->getPosition() ;
int radius2 = radius;
//setzen der Kamera in Abhängigkeit der Avatar Position und Größe
_ eye.set( _ avatarCurrentVec.x(), _ avatarCurrentVec.y()-radius2, _
avatarCurrentVec.z()+radius2);
_ center.set( _ avatarCurrentVec.x(), _ avatarCurrentVec.y()+yCenter, _
avatarCurrentVec.z()+zCenter);
// Aufruf der Methode setAvatar CameraRotation da die Ausrichtung
des Avatars beachtet werden muss
AvatarCamera::setAvatarCameraRotation
( _ avatarCurrentPAT, _ eye, _ center);
};
}
In der Methode setAvatarCameraRotation() erfolgt die Ausrichtung der virtuellen Kamera anhand
der Ausrichtung des aktuell aktiven Avatars. Die berechnete Ausrichtung und Position wird dann
dem Viewer über den aktuellen AvatarManipulator übergeben. Wenn die jeweiligen Kameraeinstellungen aktiv sind, wird zusätzlich das Camera_Properties Feld aktiv. In diesem Bereich können
je nach Abhängigkeit der Kameraeinstellung verschiedene Kameraparameter eingestellt werden.
Die nachfolgenden Abbildungen zeigen die Grundpositionierung der Kamera zum Avatar und
die Sichten innerhalb der virtuellen Szenen in BiLL. Abbildung 5.5 zeigt die Sicht der virtuellen
56
Kamera im Camera_Mode 1st-Person, die Abbildung 5.6 zeigt beispielhaft wie die Kamera in diesem Falle zum Avatar platziert ist. In der 1st-Person, lassen sich die Parameter zur Positionierung
der virtuellen Kamera durch den „z-Wert“ des eye vector und die Parameter zur Blickrichtung der
virtuellen Kamera durch die „y,z-Werte“ des center vector manipulieren.
Abbildung 5.5: Camera_Mode 1st-Person
in BiLL Abbildung 5.6: Positionierung der
virtuellen Kamera 1st-Person zum Avatar in der Anwendung, Autodesk® 3ds Max ®
In der nächsten Abbildung 5.7 ist die Sicht der virtuellen Kamera anhand des Camera_Mode
3rd-Person zu sehen. Die Abbildung 5.8 zeigt wiederum die Ausrichtung der virtuellen Kamera
in ihrer Grundeinstellung zum Avatar. Die virtuelle Kamera wird hinter dem Avatar platziert.
Sie ist auf der y-Achse um -9 Einheiten und auf der z-Achse um 3 Einheiten verschoben. Die
Blickrichtung der virtuellen Kamera ist auf der y-Achse um -4 und auf der z-Achse um 3 Einheiten verschoben. In der 3rd-Person lassen sich die folgenden Parameter der virtuellen Kamera
beeinflussen, „x,y,z- Werte“ des eye vector und „y,z-Werte“ des center vector.
Abbildung 5.7: Camera_Mode 3rd-Person
virtuellen Kamera 3rd-Person zum Avatar in der Anwendung, Autodesk® 3ds Max ®
57
Die Abbildung 5.9 zeigt die Sicht der virtuellen Kamera des Camera_Mode Draufsicht. In dieser
ist die virtuelle Kamera, um 80 Einheiten auf der z-Achse und auf der y-Achse um -80 Einheiten
in ihrer Position verschoben. Die Blickrichtung der virtuellen Kamera wird um +10 Einheiten auf
der y-Achse verschoben. Die Abbildung 5.10 stellt die Beziehung zwischen Avatar und virtueller
Kamera in der Draufsicht dar. Eine Manipulation der virtuellen Kamera über den Editor ist
durch die „y,z-Werte“ des eye vector und den „y-Wert“ des center vector möglich.
Abbildung 5.9: Camera_Mode Draufsicht
virtuellen Kamera Draufsicht zum Avatar in der Anwendung, Autodesk® 3ds Max ®
Im Camera_Mode Free Cam, sind alle Parameter der virtuellen Kamera einstellbar (vgl. Kapitel
2.2 virtuelle Kamera). Die Anfangspositionierung erfolgt gleich der in der 3rd-Person.
Die Orthogonale-Sicht nimmt hier eine Sonderstellung ein. Da es sich um eine orthogonale Projektion handelt. Dabei wird das View Frustum anhand der Parameter near clipping plane, left, right, top, bottom und dem Abstand von near und far clipping plane definiert (siehe
Abbildung 2.6). Zusätzlich kann die virtuelle Kamera noch um die x- und y- Achse rotiert werden. Um die Rotation umzusetzen, wird direkt die View Matrix beeinflusst. Dies hat leider zur
Folge, dass der aktuelle Manipulator des Viewers gelöscht werden muss, da sonst die Manipulator
Klasse die View Matrix wieder überschreibt. Die Rotation wird aber zur Erzeugung der isometrischen Sich benötigt, da in dieser die Achsen gedreht werden müssen, um so einen räumlichen
Eindruck zu erzeugen. Der folgende beispielhafte Code zeigt die Umsetzung der orthogonalen
Projektion.
void AvatarCamera::setOrthoModeCamera()
{
//speichern der aktuellen View Matrix
osg::Matrixd temp;
temp = _ pViewerService->getViewerCamera()->getViewMatrix();
//Rotation der View Matrix um die x-Achse
osg::Matrixd _ rotateMtrx
(1, 0, 0, 0,
0, cos(-rotRadX), -sin(-rotRadX), 0,
0, sin(-rotRadX), cos(-rotRadX), 0,
58
0, 0, 0, 1);
temp = _ rotateMtrx*temp;
//Rotation der View Matrix um die y-Achse
osg::Matrixd _ rotateMtry
(cos(-rotRadY), -sin(-rotRadY), 0, 0,
sin(-rotRadY), cos(-rotRadY), 0, 0,
0, 0, 1, 0,
0, 0, 0, 1);
temp = _ rotateMtry*temp;
//löschen des aktuellen Manipulators da sonst die ViewMatrix nicht
direkt manipuliert werden kann
_ pViewerService->changeManipulator(0);
// setzen der ViewMatrix
_ pViewerService->getViewerCamera()->setViewMatrix(temp);
//Umsetzung der orthogonalen Projektion der virtuellen Kamera
_ pViewerService->getViewerCamera()
->setProjectionMatrixAsOrtho( left, right, bottom, top, near, far);
}
Die Abbildung 5.11 zeigt das Bild der virtuellen Kamera in der Orthogonalen-Sicht mit den
folgenden Parametern, left=20, right=20, bottom=-10, top=40, near=1, far=45, Rotation x = 30°,
Rotation y = 30°. Die Abbildung 5.12 zeigt beispielhaft wie die virtuelle Kamera zum Avatar
positioniert ist.
Abbildung 5.11: Camera_Mode
Orthogonale-Sicht in BiLL
Abbildung 5.12: Positionierung der
virtuellen Kamera Orthogonale -Sicht zum Avatar
in der Anwendung, Autodesk® 3ds Max ®
Die Anzahl der Avatare die in die virtuelle Umgebung geladen werden können ist beliebig. Es
kann aber immer nur ein Avatar als aktives Element gewählt werden. Die Kamera wird dabei auf
das aktive Element ausgerichtet in Abhängigkeit der Kameraeinstellung.
59
5.3
Weitere Funktionalitäten durch vorhandene Plug-Ins
Das Avatar Plug-In nutzt über seine eigenen Funktionen hinaus bereits bestehende Funktionen
aus den Bill-Essentials. Der Tab Node Attributes stellt die Funktionen zum Skalieren des Avatars
bereit. Das Avatar Objekt muss dabei als MatrixTransform bereitgestellt werden. Lädt man zum
Beispiel das Objekt „mann.osg“ in die virtuelle Szene, ist der avatarGeode Node vom Typ MatrixTransform. Wählt man diesen Knoten im Scene Explorer aus, steht die komplette Funktionalität
des Tabes NodeAttributes zur Verfügung. Entsprechend kann der Avatar in seiner kompletten
Struktur über die Specific Attributes verschoben, rotiert und skaliert werden, um ihn so den Eigenschaften der Szene anzupassen. Da die Einstellungen der virtuellen Kamera abhängig von der
Größe und Position des Avatars angepasst werden, wird durch erneutes Drücken des jeweiligen
Buttons für die Kameraeinstellung, diese auf den Avatar neu ausgerichtet. Liegt der Avatar wie
in diesem Beispiel in einer sehr detaillierten Struktur vor, können die Specific Attributtes auf
jeden beliebigen MatrixTransform Knoten angewendet werden. So ist es möglich nur bestimmte
Bereiche des Avatars zu skalieren oder neu zu positionieren. Die folgende Abbildung 5.13 zeigt
Beispielhaft die Anwendung der Skalierungen und Rotation auf den Avatar „mann.osg“, links
ohne Skalierung, mitte 2-fache Skalierung des gesamten Avatars, rechts 2-fache Skalierung des
Kopfes und der Arme.
Abbildung 5.13: Verschiedene Skalierungen des Avatars „mann.osg“
60
6. Zusammenfassung
In diesem Kapitel erfolgt eine Zusammenfassung der in dieser Arbeit behandelten Themen. Der
Abschnitt 6.1 liefert nochmal einen kurzen Überblick über den Inhalt der Arbeit. Im Abschnitt
6.2 wird ein Fazit zum Inhalt der Arbeit gegeben und in Abschnitt 6.3 werden mit dem Ausblick,
Möglichkeiten für weitere Untersuchungen im Bereich des Computerspiels erörtert.
6.1 Inhalt
Nach der Erläuterung der in dieser Arbeit benötigten Begriffe, die sich aus allgemeinen Begriffen, der Computergrafik und der Computerspieleforschung zusammensetzten, wurde eine Betrachtung bestehender Ansätze zur Analyse und Interpretation des Computerspiels durchgeführt.
Das Hauptaugenmerk lag auf der Untersuchung der Repräsentationsformen, der Perspektive und
der Interaktion. Aus diesen Untersuchungen wurde im weiteren Verlauf der Arbeit ein Modell
vorgestellt, welches anhand von Avatarklassen eine Gliederung des Computerspiels vornimmt.
Dabei werden anhand der verschiedenen theoretischen Ansätze die Avatarklassen differenziert.
Dies erfolgt in den Bereichen der Visualisierung des Avatars, den verschiedenen Perspektiven,
sowie den Möglichkeiten des Orientierens und Operierens. Resultierend aus diesen theoretischen
Untersuchungen wurde im praktische Teil der Arbeit die Perspektiven der 1st-Person, 3rd-Person,
Draufsicht und isometrischen Sicht prototypisch in der Echtzeitumgebung Bildsprache LiveLab
(BiLL) umgesetzt.
6.2 Fazit
In dieser Arbeit wurde ein Modell erarbeitet, welches anhand gewählter Eigenschaften,
Avatarklassen einführt und diese durch die verschiedenen Teilaspekte der Perspektive und der
Interaktion charakterisiert und voneinander abgrenzt. Bei den Betrachtungen der verschiedenen
Eigenschaften ging es nicht darum, die Computerspiele aufgrund ihrer Inhalte und verschiedenen Spielsysteme zu klassifizieren. Das Ziel war, bereits erfolgte Ansätze zur Klassifizierung und
Abgrenzung anzuwenden und eher eine technische Betrachtung zu nutzen. Der Betrachtungsschwerpunkt lag nicht in der Zerlegung des Spielsystems und der daraus resultierenden Spielziele,
um so die Spiele in verschiedene Genres einzuteilen. Es ist aber zu beachten, dass diese Arbeit nur
eine Teilbetrachtung des gesamten Spektrums an ausgewählten Beispielen liefert. Bei genauer
Analyse wird man immer wieder Gegenbeispiele aufzeigen können, die gewissen Mischformen
der vorgestellten Klassen aufzeigen, die wahrscheinlich das Einführen weiterer Avatarklassen oder
zumindest die Zerlegung der Avatarklassen in weitere Unterklassen nötig machen würden. Durch
die Einteilung der einzelnen Avatarklassen anhand konkreter Funktionalitäten, kann der Versuch unternommen werden diese Funktionalitäten zu vermischen. In Teilen findet sich dies in
bestimmten Bereichen bereits wieder – in Autorennspielen: die Einstellung der verschieden Kameraperspektiven oder wie bereits erwähnt, als Möglichkeit der freien Kamerabewegung in GTA
4. Es ist nicht einfach ein allumfassendes Modell zu entwickeln. Die weitere Möglichkeit das
Modell zu verfeinern, würde dann in der Analyse des eigentlichen Quellcodes liegen, um so die
verschieden physikalischen Grenzen und Eigenschaften der virtuellen Kamera und die Capacity
des Point-of-Interaction zu untersuchen. Hier beschränkt sich die Modellbildung, sehr stark auf
die subjektive Wahrnehmung der einzelnen Spiele und dessen Interpretation.
Zusammenfassung
61
6.3 Ausblick
Zur weiteren Gliederung des Modells könnten Untersuchungen im Bereich der Bewegung und
Animation des Avatars unternommen werden. Welche Auswirkungen haben diese Bewegungen
wiederum auf andere Elemente, welche Elemente sind überhaupt bewegbar und zu welchem Zwecke? Wie verhält sich die Spielwelt in Bezug auf Bewegung, in welchen Teilen der Raumrepräsentation ist ein Interagieren möglich? Anhand der verschiedenen Raumrepräsentationen lassen sich
Unterschiede im Bereich der Interaktion finden. Ebenso können die verschiedenen Avatarklassen
bezüglich der Animation genauer abgegrenzt werden oder weiter unterteilt. Die Frage, die man an
dieser Stelle aufwerfen kann, ist wie lassen sich die verschiedenartigen Animationen der Avatare
in ein Schema gliedern und wie verhält sich dann der Zusammenhang zur Interaktion innerhalb
der Spielwelt und zu den verschiedenen Eingabegeräten. Eine weitere Betrachtung könnte auch
bezüglich der Ergonomie der Eingabegeräte erfolgen. Auch lassen sich weiterführende Betrachtungen im Bereich der Perspektive vornehmen. Was für Auswirkungen hätte eine realistische
Blickbewegung im Computerspiel? Vor allem in der Avatarklasse der subjektiven Repräsentation,
wäre eine Untersuchung zur Navigation der virtuellen Kamera, bezüglich der Veränderung der
Blickrichtung anhand eines Eye-Trackers interessant. Der Spieler verändert nicht die Richtung
bezüglich der Positionierung des Avatars, kann aber wie in der Realität mit Hilfe der Augen- und
Kopfbewegung, den virtuellen Raum in Abhängigkeit seiner Position untersuchen. Es findet anhand des Eye-Trackers eine Ausrichtung der Kamerablickrichtung statt.
62
Zusammenfassung
Anhang
A. Quellenverzeichnis
[Backe 08]
Backe, H.-J.: Strukturen und Funktionen des Erzählens im Computer-
spiel. Eine typologische Einführung. Univ., Diss.--Saarbrücken, 2008. Würzburg: Königshausen & Neumann (Saarbrücker Beiträge zur
vergleichenden Literatur- und Kulturwissenschaft, 44).
[Brill 09]
Brill, M.: Virtuelle Realität. Berlin, 2009, Springer (Informatik im Fo-
kus)
[Dünne 04]
Dünne, J.: Von Pilgerwegen, Schriftspuren und Blickpunkten. Raum-
praktiken in medienhistorischer Perspektive. Würzburg, 2004:
Königshausen & Neumann.
[Ebner 07]
Ebner, T.: Bildsprache LiveLab. Konzeption und Realisierung einer
interaktiven Arbeitsumgebung für die Erforschung
wahrnehmungsrealistischer Projektion. Diplom. Dresden 2007.
TU-Dresden, Fakultät Informatik Institut Software- und
Multimediatechnik. Online verfügbar unter
http://141.76.66.100/mg/index.php?pnode=4&id=276
zuletzt geprüft am 11.05.2010
[Fischer &
Haberäcker 07}
Fischer, M.; Haberäcker, P.: Computergrafik und Bildverarbeitung.
. 2., verbesserte und erweiterte Auflage. Wiesbaden, 2007:
Friedr. Vieweg & Sohn Verlag | GWV Fachverlage GmbH Wiesbaden.
[Groh 08] Groh, R.: Vom Operieren und Orientieren - zu den Grundformen der
Interaktion in 3D Szenen. Dresden, 2008, Fakultät Informatik
Institut für Software- und Multimediatechnik
[Grünvogel 02]
Dr. Grünvogel, S.: Interaktionskonzepte bei Computerspielen. Vortrag im Rahmen des Informatik-Kolloquiums an der Universität Augsburg, zuletzt aktualisiert am 19.11.2002, zuletzt geprüft am 9.05.2010.
[Günzel 09]
Günzel, S.: Simulation und Perspektive -- Der Bildtheoretische Ansatz in der Computerspieleforschung. Online verfügbar unter
http://www.stephan-guenzel.de/Texte/Guenzel_Shooter.pdf , zuletzt aktualisiert am 19.01.2009, zuletzt geprüft am 11.05.2010.
[Huzinga 09]
Huizinga, J.; Nachod, H.; Flitner, Andreas: Homo ludens.
Vom Ursprung der Kultur im Spiel. 21. Aufl. Reinbek bei Hamburg, 2009: Rowohl Taschenbuch-Verl.
Anhang
63
[Juul 99]
Jull, J.: Game and Narrative. A thesis on Computer games and
interacti
ve Fiction. Institute of Nordic Language and Literature, Uni-
versity of Copenhagen, 1999, zuletzt aktualisiert am 23.01.2010,
zuletzt geprüft am 05.05.2010.
[Kocher 07]
Kocher, M.: Folge dem Pixelkaninchen ! Ästhetik und Narrativität
digitaler Spiele. Univ., Diss./05--Zürich, 2004. Zürich: Chronos-Verl. (Arbeitsberichte des SIKJM, 28).
[Kocher 10]
Kocher, M.: Autonome Avatare - Hybris virtueller Zeichen-Körper? dichtung-digital. Online verfügbar unter
http://www.brown.edu/Research/dichtung-digital/2002/11/10-Kocher/
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[@ PDP1 Plays
at Spacewar 07] PDP-1 Plays at Spacewar. Online verfügbar unter
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Anhang
65
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of Tetris 10] The History of Tetris. Online verfügbar unter
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[@ Experience 112]
Experience112. Official Website. Micro Application. Online verfügbar unter http://www.microapp.com/contenus_propres/sites_plus/
experience112/, zuletzt geprüft am 10.05.2010.
[@ Prince of Persia]
Prince of Persia - Apple II Screenshots - MobyGames. Online
verfügbar unter http://www.mobygames.com/game/apple2/
prince-of-persia/screenshots/gameShotId,423482/,
[@ Wolfenstein 3D]
Wolfenstein 3D - DOS Screenshots - MobyGames. Online verfügbar unter http://www.mobygames.com/game/dos/wolfenstein-3d/
screenshots/gameShotId,264563/, zuletzt geprüft am 12.05.2010.
[@ Spacewar]
SpaceWar. Online verfügbar unter http://www.wheels.org/spacewar/,
[@ Zork]
zork_the_great_undreground_empire_image.jpg. Online verfügbar
unter http://i.neoseeker.com/p/Games/PC/Adventure/Fantasy/
zork_the_great_undreground_empire_image_OMPsBhw09FCzhxs.
jpg, zuletzt geprüft am 12.05.2010.
[@PacMan] arc_pac_man.jpg. Online verfügbar unter
http://old-wizard.com/wp-content/uploads/2008/05/
arc_pac_man_1.jpg, zuletzt geprüft am 12.05.2010.
[@ BattleZone]
Battlezone - VIC-20 Screenshots - MobyGames. Online verfügbar unter http://www.mobygames.com/game/vic-20/battlezone_/
[@ Donkey]
donkey-kong.jpg. Online verfügbar unter
http://www.geeky-gadgets.com/wp-content/uploads/2009/08/
donkey-kong.jpg, zuletzt geprüft am 12.05.2010.
[@ Tetris]
classic_tetris.jpg. Online verfügbar unter
http://technabob.com/blog/wp-content/uploads/2009/06/
classic_tetris.jpg, zuletzt geprüft am 12.05.2010.
[@ Civ1]
civilization1.jpg. Online verfügbar unter
http://koti.welho.com/khavulin/pics/civilization1.jpg,
66
Anhang
[@ Monkey 1]
The Secret of Monkey Island - DOS Screenshots - MobyGames. Online verfügbar unter http://www.mobygames.com/game/dos/secret-
of-monkey-island/screenshots/gameShotId,62801/, zuletzt geprüft am 12.05.2010.
[@ Quake]
Quake - Amiga Screenshots - MobyGames. Online verfügbar
unter http://www.mobygames.com/game/amiga/quake/screenshots/
gameShotId,81193/, zuletzt geprüft am 12.05.2010.
[@ Sims]
The Sims - Windows Screenshots - MobyGames. Online verfügbar unter http://www.mobygames.com/game/windows/sims/screenshots/
gameShotId,89786/, zuletzt geprüft am 12.05.2010.
[@ Fallout 3]
Fallout 3 - Windows Screenshots - MobyGames. Online verfügbar unter http://www.mobygames.com/game/windows/fallout-3/screens
hots/gameShotId,335075/, zuletzt geprüft am 12.05.2010.
[@ GTA IV] Grand Theft Auto IV - Windows Screenshots - MobyGames. Online verfügbar unter http://www.mobygames.com/game/windows/
grand-theft-auto-iv/screenshots/gameShotId,348084/,
[@ 1503]
1503 A.D.: The New World - Windows Screenshots MobyGames. Online verfügbar unter
http://www.mobygames.com/game/windows/1503-ad-the-new-world/
[@ Myst IV] Myst IV: Revelation - Windows Screenshots - MobyGames. Online verfügbar unter http://www.mobygames.com/game/windows/
myst-iv-revelation/screenshots/gameShotId,105541/, zuletzt geprüft am 12.05.2010.
[@ Need for Speed]
Need for Speed: ProStreet - Windows Screenshots - MobyGames. Online verfügbar unter http://www.mobygames.com/game/windows/
need-for-speed-prostreet/screenshots/gameShotId,335459/, zuletzt geprüft am 12.05.2010.
[@ Far Cry]
Far Cry - Windows Screenshots - MobyGames. Online verfügbar
unter http://www.mobygames.com/game/windows/far-cry/
[@ Domm 3]
DOOM³ - Windows Screenshots - MobyGames. Online verfügbar unter http://www.mobygames.com/game/windows/doom_/
Anhang
67
[@ Max]
Max Payne - Windows Screenshots - MobyGames. Online verfügbar unter http://www.mobygames.com/game/windows/max-payne/
[@ Diablo]
Diablo II - Windows Screenshots - MobyGames. Online verfügbar
unter http://www.mobygames.com/game/windows/diablo-ii/
68
Anhang
B. Abbildungsverzeichnis
Abbildung 1.1: Prince of Persia [@ Prince] Abbildung 1.2: Wolfenstein 3D [@ Wolfenstein 3D]
Abbildung 2.1: Aufbau eines einfachen Szenengraphen
Abbildung 2.2: rechtsorientiertes Koordinatensystem
Abbildung 2.3: Koordinatensystem OSG
Abbildung 2,4: Definition der Position der virtuellen Kamera Abbildung 2.5: Definition des View Frustums der virtuellen Kamera
über aspect ratio, fovy, near und far clipping plane.
Abbildung 2.6: Definition des View Frustums der virtuellen Kammera
über left, bottom, top, right, near und far clipping plane.
Abbildung 2.7: Einteilung der verschiedenen Projektionen
nach [Orlaamünder & Mascolus 04, S.215]
Abbildung 2.8: Parallelprojektion Abbildung 2.9: isometrische Axonomie, Winkel 30°/30°, Seitenverhältnis 1:1
Abbildung 2.10:dimetrische Axonomie, Winkel 7°/42°, Seitenverhältnis 1:2
Abbildung 2.11:Planometrische-Projektion, Winkel 45°/45°, Seitenverhältnis 1:1
Abbildung 2.12:Kabinett-Projektion, Winkel 0°/45°, Seitenverhältnis 1:2 Abbildung 2.13:Zentralprojektion
Abbildung 3.1: Spacewar [@ Spacewar] Abbildung 3.2: Zork [@ Zork] Abbildung 3.3: PacMan [@PacMan]
Abbildung 3.4: BattleZone [@ BattleZone]
Abbildung 3.5: Donkey Kong [@ Donkey]
Abbildung 3.6: Tetris [@ Tetris]
Abbildung 3.7: Civilization 1 [@ Civ1]
Abbildung 3.8: The Secret of Monkey Island [@ Monkey 1]
Abbildung 3.9: Quake [@ Quake]
Abbildung 3.10:Die Sims [@ Sims]
Abbildung 3.11:Fallout 3 [@ Fallout 3]
Abbildung 3.12:Grand Theft Auto IV [@ GTA IV] Abbildung 3.13:1503 A.D.: The New World [@ 1503] Abbildung 4.1: Myst IV [@ Myst IV] Abbildung 4.2: Need for Speed (Prostreet) [@ Need for Speed]
Abbildung 4.3: Far Cry [@ Far Cry]
Abbildung 4.4: Doom 3 [@ Domm 3] Abbildung 4.5: Max Payne [@ Max]
Abbildung 4.6: Dibalo II [@ Diablo] Abbildung 4.7: Ansicht des Dorfes (Screenshot Monkey Island 4) Abbildung 4.8: Überblick über den gesamten Innenraum. (Screenshot Monkey Island 4)
Abbildung 4.9: Fokus auf die Protagonisten beim Dialog. (Screenshot Monkey Island 4)
Abbildung 5.1: BiLL-Editor nach Start
Abbildung 5.2: BiLL-Viewer nach Start
Abbildung 5.3: Das Avatar Plug-In nach dem Start
Abbildung 5.4: Ausschnitt des Szenengraphen von „mann.osg“ im BiLL-Editor Abbildung 5.5: Camera_Mode 1st-Person in BiLL
Anhang
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5
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12
12
13
13
13
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46
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46
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52
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57
69
Abbildung 5.6: Positionierung der virtuellen Kamera1st-Person
zum Avatar in der Anwendung, Autodesk® 3ds Max ® Abbildung 5.7: Camera_Mode 3rd-Person in BiLL Abbildung 5.8: Positionierung der virtuellen Kamera 3rd-Person
zum Avatar in der Anwendung, Autodesk® 3ds Max ® Abbildung 5.9: Camera_Mode Draufsicht in BiLL
Abbildung 5.10:Positionierung der virtuellen Kamera Draufsicht
zum Avatar in der Anwendung, Autodesk® 3ds Max ®
Abbildung 5.11: Camera_Mode Orthogonale-Sicht in BiLL
Abbildung 5.12:Positionierung der virtuellen Kamera Orthogonale -Sicht
zum Avatar in der Anwendung, Autodesk® 3ds Max ®
Abbildung 5.13:Verschiedene Skalierungen des Avatars „mann.osg“
70
Anhang
57
57
57
58
58
59
59
60
C. Tabellenverzeichnis
Tabelle 2.1:
Tabelle 3.1:
Tabelle 3.2:
Tabelle 4.1:
Tabelle 4.2: Tabelle 4.3:
Tabelle 4.4:
Tabelle 5.1: Einteilung der Avatare anhand von Kontrollstufen nach [Kocher 02]
Zusammenfassung Perspektive
Zusammenfassung Interaktion
Übersicht Avatare Übersicht Avatar-Perspektive
Übersicht Avatar-Interaktion Zusammenfassung Synthese
Übersicht Tastenkombinationen Anhang
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35
37
41
44
49
55
71
D. Spieleverzeichnis
1503 A.D.: The New World Publisher: Electronic Arts, Inc.
Developer:
Max Design GesMBH, Sunflowers
Released:2002
BattlezonePublisher:
Atarisoft
Developer:
Atari, Inc.
Released:1983
Black&WhitePublisher:
Electronic Arts, Inc.
Developer:
Lionhead Studios Ltd.
Released:2001
Civilization 1 Publisher:
MicroProse Software, Inc.
Developer:
MPS Labs
Released:1991
Civilization 3 Publisher:
Infogrames Europa SA
Developer:
Firaxis Games
Released:2001
Company of Heroes
Publisher:
THQ Inc.
Developer:
Relic Entertainment
Released:2007
Dawn of War 2
Publisher:
THQ Inc.
Developer:
Relic Entertainment
Released:2009
Diablo II
Publisher:
Blizzard Entertainment Inc.
Developer:
Blizzard Entertainment Inc.
Released:2000
Die Sims
Publisher:
Developer:
Maxis Software Inc.
Released:2000
Donkey Kong Publisher:
Coleco
Developer:
Nintendo Co., Ltd.
Released:1982
Doom 3
Publisher:
Activision Publishing, Inc.
Developer:
id Software, Inc
Released:2004
72
Anhang
Escape from Monkey Island
Publisher:
LucasArts Entertainment
Company LLC
Developer:
LucasArts Entertainment
Company LLC
Released:2000
eXperience112 Publisher:
bhv Software GmbH
Developer:
Daedelic, Lexis Numérique
Released:2008
Fallout 3
Publisher:
Bethesda Softworks LLC
Developer:
Bethesda Game Studios
Released:2008
Far CryPublisher:
Ubisoft Entertainment SA
Developer:
Crytek GmbH
Released:2004
Grand Theft Auto IV
Publisher:
Rockstar Games, Inc.
Developer:
Rockstar North Ltd.
Released:2008
Gran Turismo 4
Publisher:
ak tronic Software&Services GmbH
Developer:
Polyphony Digital Inc.
Released:2009
Heros of Might and Magic IV
Publisher:
3DO Europe, Ltd.
Developer:
New World Computing, Inc.
Released:2002
Lara Croft Tomb Raider: Legend
Publisher:
Eidos Interactive Ltd.
Developer:
Human Soft Inc.
Released:2006
Max PaynePublisher:
Gathering
Developer:
Remedy Entertainment Ltd.
Released:2001
Need for Speed (Prostreet)
Publisher:
Developer:
Electronic Arts Black Box
Released:2007
PacManPublisher:
Atari, Inc.
Developer:
Namco Limited
Released:1981
Anhang
73
Prince of Persia Publisher:
Brderbund Software, Inc.
Developer:
Brderbund Software, Inc.
Released:1989
QuakePublisher:
id Software. Inc.
Developer:
id Software, Inc.
Released:1996
Railrood Tycoon 3
Publisher:
Gathering of Developers
Developed:
PopTop Software Inc.
Released:2003
Siedler 2: Veni, Vidi, Vici
Publisher:
Blue Byte Studio GmbH
Developer:
Blue Byte Studio GmbH
Released:1996
Sim City
Publisher:
Infrogrames Europa SA
Developer:
Maxis Software Inc.
Released:1989
Sim City 2000
Publisher:
Maxis UK Ltd., Mindscape, Inc.
Developer:
Maxis Software Inc.
Released:1993
SpacewareDeveloper: Steve Russel
Released:1961
TetrisDeveloper: Alexey Pjitnov
Released: 1984
The Secret of Monkey Island
Publisher:
Softgold Computerspiele GmbH
Developer:
Lucasfilm Games LLC
Released:1990
Wolfenstein 3D
Publisher:
Apogee Software, Ltd.
Developer: id Software, Inc.
Released:1992
Zork
Developer:
Marc Blank, Dave Lebling
wReleased:
1977
74
Anhang

Untersuchung des Zusammenwirkens von

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