Diplomarbeit, 2006
96 Seiten, Note: 1,3
1. Einführung
1.1 Aufgabenstellung und Motivation
1.2 Aufbau der Arbeit
2. Mobile Gaming auf Mobiltelefonen
2.1 Die Entwicklung des Mobile Gaming Markts
2.2 Wachstumsfaktoren
2.2.1 Hohe weltweite Verbreitung von Mobiltelefonen
2.2.2 Technische Entwicklung von Mobiltelefonen
2.3 Benutzerverhalten bei mobilen Spielen auf Mobiltelefonen
2.3.1 Wer konsumiert mobile Spiele auf Mobiltelefone?
2.3.2 Nutzungsverhalten von mobilen Spielen auf Mobiltelefonen
2.3.3 Welche Spiele werden auf Mobiltelefonen bevorzugt gespielt?
2.4 Zusammenfassung
3. Aktuelle Einschränkungen beim Mobile Gaming auf Mobiltelefonen
3.1 Aktuelle Einschränkungen auf Mobiltelefone
3.1.1 Speicherplatz
3.1.2 Prozessorstärke
3.1.3 Display
3.1.4 Eingabemöglichkeiten
3.2 Der Benutzbarkeitstest der Freien Universität Berlin
3.2.1 Versuchsanordnung
3.2.2 Ergebnisse
3.3 Bedeutung der Einschränkungen für das Gameplay
3.3.1 Usability im Kontext von mobilen Spielen auf Mobiltelefonen
3.3.2 Bedeutung der Usability bei mobilen Spielen
4. Methoden zur Bewältigung der aktuellen Einschränkungen beim Mobile Gaming auf Mobiltelefonen
4.1 Bewältigung der Prozessorleistung
4.2 Bewältigung der Display-Spezifischen Einschränkungen
4.3 Bewältigung der Eingabe-Spezifischen Einschränkungen
4.3.1 Grundsätzliche Herangehensweise
4.3.2 Aspekte der Gestaltung der Eingabeschnittstelle
5. Neue Benutzerschnittstellen bei zukünftigen Mobiltelefonen
5.1 Weiterentwicklungen der traditionellen Benutzerschnittstellen
5.1.1 Keypad
5.1.2 Display
5.2 Entwicklung natürlicher Interaktionsmöglichkeiten
5.2.1 Sprachinterface
5.2.2 Haptisches Interface
5.2.3 Gesten Eingaben
5.3 Ubiquitäre Kommunikation
5.4 Die neue Generation der Touchscreen-Mobiltelefone
5.4.1 Neue Mobiltelefone mit Touchscreen-Unterstützung
5.4.2 Das Apple iPhone
5.4.2.1 Technische Daten
5.4.2.2 Benutzerschnittstelle
6. Reduzierung der Interface-Spezifischen Einschränkungen in mobilen Spielen durch den Einsatz von Touchscreens
6.1 Neue Möglichkeiten zur Gestaltung des Spiel-Interfaces
6.1.1 Display-Vergrößerung durch den Einsatz von Touchscreens
6.1.2 Realisierbarkeit speziell auf Spiele zugeschnittener Spielsteuerungen
6.1.3 Geringerer Portierungsaufwand
6.1.4 Neue Steuerungsmöglichkeiten
6.2 Gesten in mobilen Spielen
7. Entwicklung und Implementierung eines Konzepts zur Verbesserung der interface-spezifischen Einschränkung von mobilen Spielen
7.1 Motivation
7.2 Designkriterien
7.2.1 Universalität
7.2.2 Erweiterbarkeit
7.2.3 Integrierbarkeit
7.3 Auswahl der Programmierplattform
7.3.1 Programmierplattformen für mobile Geräte
7.3.2 Begründung der Wahl von Java ME
7.4 Auswahl der zu implementierenden erweiterten Interaktionsmöglichkeiten
7.4.1 Tastenspezifische Interaktionsmöglichkeiten
7.4.2 Touchscreen-spezifische Interaktionsmöglichkeiten
7.5 Entwurf und Implementierung der Interaktionskomponente
7.5.1 Globale Struktur
7.5.1.1 Eventbehandlung in Java ME
7.5.1.2 Entwurf als Middleware
7.5.1.3 Entwurf als Erweiterung des game-Pakets
7.5.1.4 Struktur und Schnittstelle der Interaktionskomponente
7.5.2 Implementation der erweiterten Interaktionsmöglichkeiten
7.5.2.1 Realisation von Pointer-Doppel-Klicks, doppeltes Drücken einer Taste sowie gleichzeitiges Drücken zweier Tasten
7.5.2.2 Implementation von Key-Patterns und Area-Selection
7.5.3 Implementation der Gestenerkennung
7.5.3.1 Struktur und Schnittstelle des Pakets interactionExtension.gestures
7.5.3.2 Realisierung der Gestenerkennung
7.5.3.3 Einbindung der Gestenerkennung in die Interaktionskomponente
7.6 Erweiterbarkeit
7.7 Test-Applikation
7.7.1 Installation
7.7.2 Bedienung
8. Spielbarkeitstest
8.1 Ziel des Tests
8.2 Testumgebung
8.3. Testablauf
8.4 Ergebnisse
8.5 Diskussion
9. Zusammenfassung und Ausblick
9.1 Zusammenfassung
9.2 Ausblick
Die vorliegende Diplomarbeit untersucht die interface-spezifischen Einschränkungen beim Mobile Gaming auf Mobiltelefonen, die primär aus der unzureichenden Displaygröße und den limitierten Eingabemöglichkeiten resultieren, und entwickelt ein technisches Konzept zur Abmilderung dieser Limitationen. Die zentrale Forschungsfrage fokussiert darauf, wie durch die Implementierung intelligenter Interaktionskomponenten, insbesondere unter Einbeziehung von Touchscreen-Funktionalitäten und Gestenerkennung mittels Java ME, eine verbesserte Spielbarkeit und ein höheres Gameplay-Niveau erreicht werden kann.
3.1 Aktuelle Einschränkungen auf Mobiltelefone
Im Vergleich zu Konsolen oder PCs haben Mobiltelefone beträchtliche Einschränkungen, welche im Folgenden vorgestellt werden.
3.1.1 Speicherplatz
Aus den Ausführungen hinsichtlich der technischen Entwicklung von mobilen Endgeräten in Kapitel 2.2.2 wurde bereits deutlich, dass der verfügbare Speicherplatz auf Mobiltelefonen in den letzten Jahren konstant gewachsen ist. Aktuell kann sogar davon ausgegangen werden, dass der Speicherplatz für das Mobile Gaming keine allzu große Limitation mehr darstellt.
Zur Verdeutlichung bietet sich beispielsweise die Entwicklung der verfügbaren Größe des Heapspeichers an. Der Heapspeicher ist der Speicher, der zur Laufzeit eines Spiels genutzt und zur Speicherung von zum Beispel Grafik-Buffers oder im Laufe des Spiels entstandenen Objekten genutzt wird. Betrachtet man ältere Mobiltelefone, wie beispielsweise Geräte der S40 Serie von Nokia, dann ist festzustellen, dass hier noch Einschränkungen für den maximal möglichen Speicherplatz im Heap bestanden. Zum Beispiel war der Heapspeicher beim Nokia 6300 auf 2MB beschränkt [22]. Doch bereits seit der S60 Serie wurde diese Barriere aufgehoben. Es können nun beliebig viele Daten in den Heap geschrieben werden, natürlich unter der Prämisse, dass überhaupt noch Speicher frei ist.
Ähnlich verhält es sich dazu mit der maximal möglichen Größe von Spielen. Zum Beispiel war sie für Java Archiv (JAR) Dateien in Mobiltelefonen der S40 Serie von Nokia, wie beim Modell 6300, auf maximal 1 MB beschränkt [22]. Mittlerweile sind diese Beschränkungen gefallen. Um wiederum exemplarisch die Handys der S60 Serie zu nehmen: Hier existieren bereits keinerlei Einschränkungen hinsichtlich der maximalen Größe von JAR Dateien[Nokia2003].
Es stellt sich jetzt natürlich die Frage, warum der Speicherplatz überhaupt noch unter den Einschränkungen für Spiele auf Mobiltelefonen aufgeführt wird. Die Erklärung findet sich bei Betrachtung der Art und Weise, wie die Spiele auf die jeweiligen Geräte gelangen. Im Moment werden sie meistens per WAP über GPRS auf die Endgeräte heruntergeladen. GPRS verfügt jedoch über eine sehr geringe Bandbreite, weswegen wiederum darauf geachtet werden muss, dass die Spiele nicht zu groß sind, um sie somit in angemessener Zeit herunterladen zu können.
1. Einführung: Die Einleitung definiert das Mobile Gaming, identifiziert die Problematik der mangelhaften Interface-Gestaltung auf Mobiltelefonen und erläutert die Aufgabenstellung der Arbeit.
2. Mobile Gaming auf Mobiltelefonen: Dieses Kapitel liefert einen Überblick über den wachsenden Markt, identifiziert relevante Wachstumsfaktoren und analysiert das Benutzerverhalten bei mobilen Spielen.
3. Aktuelle Einschränkungen beim Mobile Gaming auf Mobiltelefonen: Es werden die technischen Limitationen wie Display und Eingabemöglichkeiten detailliert analysiert und deren Auswirkungen auf das Gameplay durch Benutzbarkeitstests belegt.
4. Methoden zur Bewältigung der aktuellen Einschränkungen beim Mobile Gaming auf Mobiltelefonen: Das Kapitel stellt gestalterische und technische Strategien vor, um trotz der Limitationen eine flüssige Spielbarkeit zu erreichen.
5. Neue Benutzerschnittstellen bei zukünftigen Mobiltelefonen: Eine Betrachtung zukünftiger Technologien, insbesondere Touchscreens, zeigt auf, wie Hardware-Innovationen die Interaktion verbessern können.
6. Reduzierung der Interface-Spezifischen Einschränkungen in mobilen Spielen durch den Einsatz von Touchscreens: Hier wird das Potenzial von Touchscreens und Gestenerkennung für eine direktere und intuitivere Spielsteuerung dargelegt.
7. Entwicklung und Implementierung eines Konzepts zur Verbesserung der interface-spezifischen Einschränkung von mobilen Spielen: Der Kernteil der Arbeit beschreibt den Entwurf und die Implementierung einer Java ME Interaktionskomponente zur Unterstützung neuer Steuerungsmuster.
8. Spielbarkeitstest: Die Evaluierung der entwickelten Komponente erfolgt durch einen empirischen Spielbarkeitstest, in dem die erweiterte Steuerung gegen eine Standardversion verglichen wird.
9. Zusammenfassung und Ausblick: Diese Kapitel fassen die wesentlichen Erkenntnisse der Diplomarbeit zusammen und diskutieren zukünftige Forschungs- und Entwicklungsmöglichkeiten.
Mobile Gaming, Mobiltelefone, Interface-Design, Usability, Java ME, Touchscreen, Gestenerkennung, Spielbarkeit, Eingabebeschränkungen, Middleware, Softwareentwicklung, Spielsteuerung, Interaktionskomponente, Gameplay, Benutzerinteraktion.
Die Arbeit befasst sich mit der Optimierung des Spielerlebnisses auf Mobiltelefonen, die aufgrund ihrer ursprünglichen Ausrichtung als Kommunikationsgeräte unter mangelhafter Steuerung und Displaybeschränkungen beim Spielen leiden.
Die Schwerpunkte liegen auf der Analyse der Benutzerschnittstellen (Usability), der Implementierung erweiterter Interaktionsmöglichkeiten mittels Java ME und der Untersuchung von Touchscreen-Technologien für mobile Spiele.
Das Ziel ist es, Wege und Methoden aufzuzeigen, wie die interface-spezifischen Limitationen verringert werden können, damit auch komplexere Spielkonzepte auf Mobiltelefonen adäquat spielbar sind.
Die Arbeit kombiniert eine Literaturanalyse zur Marktsituation und Technik mit einer eigenen Softwareentwicklung (Interaktionskomponente) und einem empirischen Spielbarkeitstest zur Verifizierung der entwickelten Lösung.
Der Hauptteil analysiert bestehende Limitationen, diskutiert methodische Lösungsansätze, führt neue Benutzerschnittstellen ein und detailliert die Architektur sowie Implementierung der entwickelten Interaktions-Komponente.
Zentrale Begriffe sind Mobile Gaming, Java ME, Touchscreen-Steuerung, Gestenerkennung, Usability und die Reduzierung von Eingabebeschränkungen.
Java ME wurde aufgrund der hohen Verbreitung auf Mobiltelefonen, der Portabilität und der Verfügbarkeit von Standardbibliotheken (game-Paket) gewählt, was der Anforderung nach einer universell einsetzbaren Lösung entsprach.
Der Test mit dem Spiel "Bomber 2" zeigte, dass die erweiterte Version zwar von den Spielern als spaßiger empfunden wurde, die Standardversion jedoch aufgrund der einfachen Handhabung in der reinen Zeitmessung besser abschnitt, wobei Performance-Probleme des Emulators die Ergebnisse beeinflussten.
Die Gestenerkennung fungiert als Schlüsselkomponente der neuen Benutzerschnittstelle, um durch direkte Manipulation auf dem Touchscreen die Komplexität der Steuerung von den Tasten auf das Display zu verlagern.
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