Game Design in het (Informatica) Onderwijs

1. Game Design in het (Informatica) Onderwijs Mark Overmars Universiteit Utrecht

2. Aspecten van Game Ontwerp • Design • Hoe het spel gespeeld wordt en hoe het eruit ziet • Interne Context • Waar het spel over gaat • Implementatie • Hoe het spel gemaakt wordt

3. Game Design • Regels en Mechanismen • Interface Ontwerp • Verhaallijnen • Grafische Vormgeving • Geluid en Muziek

4. Wiskunde: Regels • Een game wordt gestuurd door regels • Creatieve aspecten • Regels moeten leuk zijn • Regels moeten zinvol zijn • Wiskundige aspecten • Regels moeten consistent zijn • Regels moeten gebalanceerd zijn • Regels moeten eerlijk zijn

5. Regels • Operationele regels • Hoe speel je het spel • Zetten, acties, handelingen • Score • Begin situatie, win conditie • Onderliggende mechanismen • Hoe wordt berekend welke unit een strijd wint • Impliciete regels • Hoe lang mag je nadenken • Je mag niet halverwege ophouden • Je mag de tegenstander niet afleiden

6. 2 9 4 7 5 3 6 1 8 Mechanismen • Boter kaas en eieren • Spelers leggen afwisselend een steen van hun kleur op een leeg veld • Wie het eerste drie op een rij heeft wint • 3 tot 15 • Spelers kiezen afwisselend een getal tussen de 1 en de 9 • Een getal mag maar door 1 speler gekozen worden • Degene die als eerste 3 getallen heeft die optellen tot 15 heeft gewonnen

7. Balans • Regels moeten in balans zijn • Spelers hebben gelijke kans om te winnen • Beloningen zijn gebalanceerd met de uitdagingen of risico's • Features moeten met elkaar in balans zijn

8. Spel Theorie • Elke feature moet nuttig zijn • Duidelijke winnende strategieën moeten voorkomen worden • Doel van spel theorie is om winnende strategieën te berekenen

9. Papier Steen Schaar Papier – Steen - Schaar • Papier verslaat steen verslaat schaar verslaat papier • Verander kosten: Papier 1, Steen 2, Schaar 3 • Wie wint krijgt 5 punten

10. horse infantry bowman archer cav a lry Strijd • Goed: Meerdere winnende strategieën • Slecht: Je kunt zonder infantry • Oplossen door ze goedkoper te maken Laat leerlingen zulke schema's maken en ze analyseren

11. Beloning • Beloning is essentieel in spellen • Globaal, per level, lokaal • Gerelateerd aan de doelen • Vele soorten • Score (verhoogd status) • Verrassing • Uitbreiding van spel • Functie binnen het spel (extra auto, powerup, etc.)

12. Kansrekening • Beloningen moeten gerelateerd zijn aan de uitdaging of het risico • Echte versus ervaren kans • Laat leerlingen een goed casino spel maken

13. Taalonderwijs • Verhalen zijn belangrijk in spellen • Achtergrond verhaal • Interactief verhaal • “Hero’s journey” • Archetypes • Laat leerlingen spelverhalen analyseren en hun eigen verhalen schrijven

14. Kunstonderwijs • Game karakters • Laat leerlingen deze ontwerpen • Creëer modellen en eventueel animaties • Game werelden • Achtergronden tekenen • Werken met kleur en lichtval voor juiste ambiance • Game muziek • Bestudeer game muziek • Creëer eigen (adaptieve) muziek • Maak effectieve geluidseffecten

15. Interne Context • Waar gaat het spel over • Natuurkunde • Scheikunde • Geografie • Geschiedenis • Economie • Sociale relaties • Laat leerlingen educatieve spelen maken

16. Informatica: Maak het spel • Programmeren • Computer Grafiek • Kunstmatige Intelligentie • Netwerken • Testen • Gebruikers Onderzoek • Projectmatig werken

17. Programmeren • Een spel vanaf de basis zelf programmeren is heel veel werk • Goede pakketten bestaan • Leerlingen leren concepten zoals • Object-oriented design • Event based programming • Real-time programming • Distributed programming

18. Computer Grafiek • Accent in spellen ligt minder op graphics dan vroeger • Het meeste wordt door bibliotheken gedaan • Leerlingen kunnen leren over • De beperkingen van grafische kaarten • Sprites en isometrische spellen • 3D modellen • Licht, mist, spiegelingen, schaduw • Animaties en particle systemen

19. Kunstmatige Intelligentie • Kunstmatige intelligentie wordt steeds belangrijker in spellen • Leerlingen leren over • Reactief gedrag • Regelgebaseerde systemen • Finite state machines • Agenten • Pad planning en flocking

20. Finite State Machines Jager Eet pil Timer Terug thuis Gevangen Bang Dood

21. Spelen over een Netwerk • Belangrijk en populair • Erg lastig • Synchronisatie • Verloren data • Hackers • Leerlingen zullen dit beter waarderen als ze zelf geprobeerd hebben het te maken

22. Testen • Testen heeft twee doelen • Zijn er bugs • Is het spel leuk en gebalanceerd • Testen is een belangrijk aspect dat niet door de maker gedaan kan worden • Leerlingen leren hoe op effectieve manier met testen om te gaan

23. Groepsprojecten • Verschillende capaciteiten vereist • Planning is belangrijk • Design documenten schrijven • Gebruikersonderzoek • Documentatie

24. Hulpmiddelen • Een spel vanaf de basis ontwikkelen is te veel werk • Commerciële spelen worden gemaakt door teams van 50 personen • Goede hulpmiddelen zijn beschikbaar • StageCast (www.stagecast.com) • ClickTeam (www.clickteam.com) • Game Maker (www.gamemaker.nl) • Veel specifieke pakketten (RPG maker, 3D game maker, …)

25. Game Maker • Rapid Application Development omgeving voor spellen • Voornamelijk 2-dimensional • Geen programmeren nodig maar er is een ingebouwde taal. • Geschikt voor mensen van 8 tot 80 • Gratis en geregistreerde versie • Site-licence

26. Game Maker • Gemiddeld 100.000 keer per maand gedownload. • Zeer actieve gebruikersgroep • Gebruik: • Thuis • Veel technologie zomerkampen • Op basisscholen • In voortgezet onderwijs • Op hogescholen en universiteiten

27. Game Maker • Vele soorten spelen zijn ermee gemaakt

28. Object-Oriented, Event-Driven • Alles in een spel is een object • Objecten reageren op events • Botsing, User input, Timers, etc. • Acties worden uitgevoerd • Instanties kunnen van object type veranderen

29. Acties • Meer dan 120 drag-and-drop acties • Ongeveer 1000 functie in de programmeer taal • Botsingen testen • Pad planning • Geluid en muziek • Een particle systeem • Netwerk functies • 3D graphics • Uit te breiden met extra acties en via DLLs

30. Inheritance • Inheritance is eenvoudig in Game Maker • Objecten kunnen parent objecten hebben • Zij overerven hun gedrag • Gedrag kan overschreven worden door eigen events voor het kind object te definiëren

31. Demonstratie

32. “Make a Game” • SURFnet/Kennisnet project • Wedstrijd voor leerlingen om educatieve games te maken met Game Maker • Lesmateriaal en helpdesk voor docenten • Beoordeeld door professionals en leerlingen • Start in februari 2005

33. Conclusies • Game Design kan heel goed in het onderwijs gebruikt worden • Niet alleen bij informatica! • Het geeft goede mogelijkheden voor multidisciplinaire projecten • Enthousiasme onder leerlingen is groot • Jongens en meisjes • Goede hulpmiddelen beschikbaar • www.gamemaker.nl