INTERFACCIA TRA UOMINI, MACCHINE E PROGRAMMI. GIOCHI,

VIDEOGIOCHI.

Gruppo Farina

Chiariamo... L'interfaccia è il punto diincontro di due entità qualitativamentedifferenti: uomini e computer.

Per esempio, in questo caso l'interfaccia èlo strato che li separa, permettendola comunicazione (reciproca) di

informazioni, equindi l'utilizzo

L'interfaccia comprende:- LE INFORMAZIONImessaggi visivi e sonori che vengono dati

disolito da uno schermo o monitor

- LE PERIFERICHE DI CONTROLLOtastiere, pulsanti, interruttori, joystick,joypad, etc.

Giochi e videogiochiI videogiochi cosa sono?Wikipedia li descrive così: Il videogioco è

un gioco le cui regole sono gestite automaticamente da un dispositivo elettronico (computer, console, etc.) che utilizza un’interfaccia uomo-macchina basata su periferiche d controllo come sistema di “input” (informazioni in entrata) e un display video come sistema di “output” (informazioni in uscita).”

Possiamo dividere un videogioco nelle seguenti parti:

Motore GraficoMotore AudioMotore Fisico

Sistema di Interazione Gestore di ReteGestore di Dati

Intelligenza Artificiale

Motore graficoIl motore grafico è il nucleo software di

un videogioco. Esso gestisce l'insieme delle

informazioni che il software metterà “aschermo”, fornisce le tecnologie di baseper lo sviluppo del mondo di gioco, epermette al gioco di funzionare supiattaforme differenti come le diverseconsole (X-box 360, PS3, Wii, etc.) o isistemi operativi per computer (Pc o

MAC).

Motore audioIl motore audio si occupa di tutta la gestione dell’audio,

nella maggior parte dei casi musica di sottofondo e effetti

sonori, del gioco. Negli ultimi anni i motori audio si sono

perfezionati ed hanno raggiunto una qualità molto alta

(Dolby, Sorround, Q Sound, THX, audio posizionale, etc.).

Queste tecniche consentono prestazionisimili a quelle

cinematografiche, come riprodurre un effetto sonoro dandogli

anche una collocazione ”spaziale”, che risulta utilissima e

di grande impatto sopratutto nei giochi ambientati in “mondi”

3D, molto usata nei FPS (First Person Shooter).

Motore fisicoCon il perfezionarsi dei giochi 3D c’è una maggiore

esigenza di raggiungere un grado di realismo sempre più

alto. Quale miglior modo di raggiungere realismo

all’interno di un videogioco se non quello di utilizzare

uno motore che implementa le leggi della fisica quali:

gravità, massa e inerzia, urti e collisioni, esplosioni,

comportamento dei fluidi (gas e liquidi) e via dicendo.

Alcuni motori fisici utilizzati nello sviluppo di videogiochi

sono: HAVOK, Renderware, Physx e Newton.

Sistema di Interazione E' l’insieme dell’hardware e del software che permette

all’utente di interagire con il videogioco e quindi giocare.

E' il sistema di interazione che fa in modo che a determinati

Tasti corrispondano le azioni e i movimenti del personaggio,

“avatar” dell'utente nel mondo di gioco.Le modalità di

interazione sono veramente molte, tra quelle più diffuse c’è

l’utilizzo della tastiera e del mouse (Pc e MAC), il Joystick o

Joypad (le console), fino ad arrivare alle più moderne

interfacce a tocco (iPod, cellulari, palmari) e alle tecniche di

ripresa video/rilevamento di posizione/movimento (Wii, e il

prossimo Project NATAL).

Gestore di ReteIl gestore di rete permette di far comunicare più

videogiocatori

interconnessi in rete tra di loro. Specialmente dopo la forte

diffusione del collegamento internet a banda larga sono aumentati

i videogiochi che usano la modalità multiplayer; tale modalità

prevede la possibilità di giocare in rete con altri giocatori in

altre parti del pianeta.

Di solito viene utilizzata una architettura client – server: in

sostanza il mondo di gioco si trova su un hardware speciale (il

“server”), al quale i giocatori (i “client”) si connettono, per

un esperienza di gioco in un ambiente comune e condiviso.

Tra gli esempi di di gioco in rete di maggiore successo, troviamo

attualmente: World of Warcraft, EVE On-line, Battlefield.

Gestore di DatiQuanti di voi alle prese con videogiochi hanno avuto

l’esigenza di

dover salvare la partita per poi non ripartire daccapo? Il

gestore dati è la parte del programma che si occupa proprio di

questi aspetti, prendendosi cura di salvare lo stato attuale del

gioco, per poterlo poi “ricaricare” successivamente per continuare

l’avventura da dove la si aveva lasciata.

A seconda del tipo di gioco, il gestore dati si occupa di una

notevole quantità di dati: equipaggiamento del giocatore, stato e

posizione delle risorse/unità, stato e posizione delle strutture del

giocatore e quelle del/dei nemico/i, lo stato del gioco (in che

livello ci troviamo), le evoluzioni e le scoperte utilizzabili, ecc.

Intelligenza ArtificialeSi indica normalmente con la dicitura ingese AI.

Questa è la parte più impegnativa e strategica dell'intero “codice” e, anche se non si vede,

ha un fortissimo impatto sulla giocabilità di un videogioco: se l’IA dei nemici in un

videogioco è molto semplice essi risulteranno limitati e il giocatore si scoccerà presto, visto

che l’ostacolo costituito dai nemici sarà facile da abbattere; contrariamente se l'AI è

troppo evoluta i nemici risulteranno così forti che batterli sembrerà impossibile (o troppo

frustrante).

L’intelligenza artificiale viene utilizzata in tutti quei giochi dove esistono componenti

(oggetti o personaggi) comandati e gestiti dal Computer/console, specialmente quelle

componenti che si contrappongono al giocatore (i fantasmini di Pac Man, i nemici in un

gioco di guerra, le astronavi aliene, i blocchi di Tetris, etc.)

I meccanismi per mettere a punto una buona AI comprendono algoritimi matematici

(come l'algoritmo di Dijkstra, che regola il movimento in ambienti labitintici), “pacchetti” di

iterazioni “if-then” (se succede questo/fai questo), e programmazione “Path Finding” (fra le

diverse opzioni scegli quella più aderente al contesto).

Intelligenza Artificiale 2

Passando da Pacman ai moderni FPS (First Person Shooter) ci rendiamo conto che

una AI deve considerare molti altri aspetti, e non più solo il sapersi muovere in

un labirinto.

Ad esempio, i nemici oltre a muoversi corrattamente sulla mappa devono anche

decidere: dove e quando nascondersi (quando sono sotto tiro? per difendersi o per

tendere una trappola?), come e quando attaccare (frontalmente? dal fianco? meglio

la mitraglietta o un missile?), cooperare tra di loro (attaccare singolarmente o in

squadra?), ripiegare o sacrificarsi tentando di abbatterci?

Tutte queste decisioni devono essere prese in tempo reale in base alla posizione,

dotazione e stato di ogni unità presente in gioco (posizioni, dotazioni e status che

cambiano e/o si esauriscono nel corso del gioco), dobbiamo poi saper tradurre le

nostre decisioni in istruzioni da impartire ai nostri personaggi, istruzioni che non

devono essere constrastanti tra di loro.

Come capirete, nel campo della IA le conoscenze tecniche (matematica,

Trigonometria, programmazione, etc.) e la fantasia hanno distese immense per

potersi sbizzarrire.

Storia dei Videogiochi... in pillole GLI ALBORI

- Il primo videogioco della storia è TENNIS FOR TWO, programmato nel 1958 dal

Prof. Higbotham; un semplicissimo motore fisico (controllo della gravità) regola

una surreale partita di tennis fra due giocatori.

- Stephen Russel nel 1962 programma SPACE WAR su un computer PD-1 del

MIT, inizialmente come “arcade” e poi come un sistema (basato sull'input di

Semplici potenziometri) da utilizzare in casa.

- L'imprenditore Nolan Bushnell produce le prime “arcade” (maccchine da bar) di

PONG, la prima macchina si guasta nel giro di 3 ore: è intasata di monetine.

- nel 1978 la giapponese TAITO pubblica SPACE INVADERS, combattere schiere di

invasori alieni, in uno schema ripetitivo e ipnotico, diventa un fenomeno di

costume.

Storia dei Videogiochi... in pillole 2ATARI! MAGARI!

- Nel 1980 nasce PAC MAN: l'ispirazione al designer giapponese Tohru Iwatani

viene dalla visione di una pizza senza una fetta.

- l'industria dell'intrattenimento elettronico domestico cresce in modo

esponenziale; in pochi anni si passa dalle prime “palline e stanghette” alle

console vere e proprie: la più famosa è sicuramente l'ATARI 2600, che

basa il suo successo sulla trasposizione dei videogiochi da bar.

- MATTEL produce l'INTELLIVISION, e una oscura compagnia giapponese (che

procudeva scarpe) introduce il COLECOVISION; nasce la “console-war” per il

controllo del mercato;

- Arrivano le prime console a 8 Bit (NINTENDO NES, SEGA MASTER SYSTEM, etc.)

e il videogioco diventa una industria vera e propria, in cui comincia ad investire

anche la grande finanza.

Storia dei Videogiochi... in pillole 3L'ARRIVO DEI “MICRO” E L'AVVENTO DELLA RETE

- Le industrie inglesi COMMODORE (VIC-20, C-16, C-64, AMIGA) e SINCLAIR

(SPECTRUM), grazie ai progressi dell'elettronica, producono computer da casa a

prezzi accessibili, nasce l'era dei “micro computer”.

- le industrie giapponesi rispondono con una linea di computers basati tutti sullo

stesso standard (MSX), nel tentativo di contrapporre una linea comune agli

standards europei tutti diversificati.

- Grazie all'introduzione della “programmazione per oggetti” (alla base di

WINDOWS), la guerra dei computer viene vinta da MICROSOFT, che impone nel

mondo lo standard PC.

- Mentre arrivano le prime console a 16 Bit (NINTENDO SNES, SEGA MEGA DRIVE,

PC ENGINE, etc.), e il divario tecnico cone le macchine da bar si assottiglia

sempre più, nasce internet. Ne verrà rivoluzionato anche il mondo dei

videogiochi, con la nasita del gioco in rete (on-line).

Storia dei Videogiochi... in pillole 4PLAYSTATION! E IL VIDEOGIOCO DIVENTA “COOL”

- Sony introduce il sistema PLAYSTATION (oggi giunto alla terza iterazione), oltre

che un innovazione tecnologica, è una rivoluzione culturale: il videogioco smette di

essere una cosa da “nerd” e diventa di moda: venfono vendute più di 100 milioni

di unità.

- Nonostante anni di misterioso silenzio, MICROSOFT entra direttamente nel mercato

videoludico con la X-BOX (oggi giunta alla seconda iterazione), macchina da gioco

basata sulla compatibilità con l'ambiente PC.

- Grazie alla diffusione della banda larga, il gioco on-line si diffonde molto

Rapidamente. Cme esempio, il mondo di WORLD OF WARCRAFT conta 55 milioni di

giocatori.

Storia dei Videogiochi... in pillole 5IL FUTURO

- NINTENDO stupisce tutti introducendo il Wii, una macchina molto meno potente di

PLAYSTATION e X-BOX, ma con una interfaccia rivoluzionaria, basata sul

rilevamento diretto dei movimenti del giocatore e su giochi semplici, che

conquistano fette di mercato ritenute impensabili.

- MICROSOFT presenta un sistema di gioco, nome in codice PROJECT NATAL, che

sarà basato sul rilevamento diretto della posizione, dei movimenti e dell'immagine

del giocatore.

- SONY segue la scia con il suo progetto WAND, un sensore di movimento/posizione

teconlogicamente molto avanzato.

- Sulla scia degli utimi ritrovati dell'industria cinematografica, vengono intodotti i

primi monitor con effetto 3D di ultima generazione, gli ultimi videogiochi nascono

già compatibili.