Entwicklung einer ortsabhängigen Spielesoftware für Pervasive Gaming

Inhaltsverzeichnis

1 Einleitung

1.1 Motivation

1.2 Zielsetzung

1.3 Gliederung

2 Grundlagen

2.1 Pervasive/ Ubiquitous Computing

2.1.1 Begriffsklärung

2.1.2 Abgrenzung

2.2 Pervasive Gaming

2.2.1 Begriffsklärung

2.2.2 Das iPerG-Konsortium

2.3 Mobile Computing

2.3.1 Mobilitätsarten

2.3.2 Mobile Endgeräte

2.4 Mobilfunknetze

2.4.1 GSM

2.4.2 Erweiterungen zu GSM

2.4.3 UMTS

2.5 WLAN

2.5.1 IEEE 802.11

2.5.2 Protokollarchitektur von IEEE 802.11

2.5.3 Betriebsmodi

2.5.4 Netzwerktopologien – Service Sets

2.6 Bluetooth

2.6.1 Historie

2.6.2 Netztopologien bei Bluetooth

2.6.3 Frequenzsprungverfahren (Frequency Hopping)

2.6.4 Protokollstapel

2.6.5 Verbindungseigenschaften

2.6.6 Verbindungsaufbau von Bluetooth-Geräten

2.7 Ortsabhängigkeit und Positionsbestimmung

2.7.1 Satellitengestützte Positionsbestimmung mit GPS

2.7.2 Netzwerkgestützte Positionsbestimmung

3 Analyse

3.1 Der Mensch und das Spiel

3.1.1 Stereotype von Spielern

3.2 Allgemeine Eigenschaften von Spielesoftware

3.2.1 Spielprinzip

3.2.2 Spielmotivation und Zielgruppe

3.2.3 Einzelspieler vs. Mehrspieler

3.2.4 Setting

3.2.5 Spielegenre

3.2.6 Grafische Präsentation

3.2.7 Sound

3.2.8 Möglichkeiten zur Spielunterbrechung

3.2.9 Portierbarkeit

3.2.10 Ergonomie

3.3 Besondere Eigenschaften pervasiver Spielesoftware

3.3.1 Mobilität

3.3.2 Nutzung drahtloser Kommunikation

3.3.3 Positionsbestimmung des Anwenders

3.3.4 Sensorische Wahrnehmung der Umgebung

3.3.5 Nutzung weitere Technologien

3.3.6 Veränderung gegenüber der allgemeinen Eigenschaften aus 3.2

3.4 Beurteilung einiger aktueller pervasiver Spiele

3.4.1 „Can You See Me Now? “ – Untersuchung und Kritik

3.4.2 „Botfighters “– Untersuchung und Kritik

3.5 Herausforderungen bei der Entwicklung

3.5.1 Einfache Konfigurationen für ortsabhängige Aktionen

3.5.2 Handhabung von Unsicherheiten

3.6 Fazit der Analyse

3.6.1 Konzeptionelle Bedeutung der Eigenschaften aus 3.2 und 3.3

3.6.2 Eingrenzung der weiteren Vorgehensweise

4 Konzeption

4.1 Schlüsselansätze des Spielkonzepts

4.1.1 Ortsabhängige und ortsunabhängige Aktionsmöglichkeiten

4.1.2 Kooperative und nicht-kooperative Aktionsmöglichkeiten

4.1.3 Kombination der Aktionskategorien aus 4.1.1 und 4.1.2

4.2 Spielkonzept

4.2.1 Ausprägungen der allgemeinen Eigenschaften im Spielkonzept

4.2.2 Ausprägungen der pervasiven Eigenschaften im Spielkonzept

4.3 Anforderungskatalog

4.3.1 Technische Anforderungen

4.3.2 Funktionale Anforderungen

4.3.3 Nicht-Funktionale Anforderungen

4.4 Systementwurf

4.4.1 Systemarchitektur

4.4.2 Interaktionskomponente

4.4.3 Basisspielkomponente

4.4.4 Erweiterte Spielkomponenten (Allgemein)

4.4.5 Erweiterte Spielkomponente Positionierung

4.4.6 Erweiterte Spielkomponente Persönlicher Bereich

4.4.7 Erweiterte Spielkomponente Öffentlicher Bereich

5 Realisierung

5.1 Hardware

5.1.1 Zielplattform

5.1.2 GPS-Empfänger

5.2 Software

5.2.1 Entwicklungsumgebung

5.2.2 Verwendete Bibliotheken

5.3 Prototyp „Der Hanseat“

5.3.1 Entwurf der Benutzungsschnittstelle

5.3.2 Realisierungsentscheidungen

5.3.3 Stand der Entwicklung

6 Resümee und Ausblick

6.1 Zusammenfassung

6.2 Fazit

6.3 Ausblick

A Anhang: BTAccess API

B Anhang: GPS Component API

C Anhang: Spezifikation des Settings

D Anhang: Eingetragene Warenzeichen

E Anhang: Inhalt der CD-ROM

Zielsetzung & Themen

Das primäre Ziel dieser Arbeit ist die exemplarische Entwicklung und prototypische Umsetzung einer ortsabhängigen Spielesoftware für Pervasive Gaming, wobei die Positionsbestimmung des Anwenders als integraler Bestandteil in das Spielprinzip integriert wird. Die Arbeit erforscht dabei, wie mobile Endgeräte genutzt werden können, um die Brücke zwischen der realen und der virtuellen Welt zu schlagen, und adressiert gleichzeitig die Herausforderung, das Spielerlebnis trotz möglicher Technologieausfälle aufrechtzuerhalten.

• Grundlagen von Pervasive Gaming und Mobile Computing
• Analyse menschlicher Spielmotivationen und Pervasive-Gaming-Szenarien
• Konzeption einer Systemarchitektur mit Fokus auf Robustheit gegenüber Technologie-Unsicherheiten
• Prototypische Realisierung einer Handelssimulation namens „Der Hanseat“ für PDA-Plattformen
• Integration von GPS, WLAN und Bluetooth als technologische Basis

Auszug aus dem Buch

Zusammenfassung der Kapitel

1 Einleitung: Diese Einleitung stellt die Motivation für Pervasive Gaming dar, definiert das Ziel der Entwicklung einer prototypischen Spielesoftware und erläutert die Gliederung der Arbeit.

2 Grundlagen: Hier werden die theoretischen Fundamente, insbesondere Pervasive Computing, Pervasive Gaming, Mobile Computing sowie drahtlose Kommunikationstechnologien wie GSM, WLAN und Bluetooth, eingeführt.

3 Analyse: Dieses Kapitel untersucht die Motivation menschlichen Spielens mittels Spielertypen und analysiert die Eigenschaften traditioneller versus pervasiver Spielesoftware sowie aktuelle Pervasive-Spiele.

4 Konzeption: Hier erfolgt der Entwurf des Spielkonzepts, der Anforderungen und der Systemarchitektur, wobei der Schwerpunkt auf der Kapselung von Technologien zur Fehlerrobustheit liegt.

5 Realisierung: Dieses Kapitel beschreibt die technische Umsetzung des Prototyps „Der Hanseat“, einschließlich der gewählten Hardware, Entwicklungsumgebung und der Gestaltung der Benutzungsschnittstelle.

6 Resümee und Ausblick: Hier wird der Verlauf der Arbeit zusammengefasst, das Ergebnis bewertet und ein Ausblick auf zukünftige Entwicklungen im Bereich Pervasive Gaming gegeben.

Schlüsselwörter

Pervasive Gaming, Mobile Gaming, ortsabhängige Dienste, Bluetooth, GPS, WLAN, Spielkonzept, Systemarchitektur, Spielersuche, Handelssimulation, Prototyp, Handhelds, Spielbalance, Middleware, Interaktion.

Häufig gestellte Fragen

Worum geht es in dieser Arbeit grundsätzlich?

Die Bachelorarbeit befasst sich mit der theoretischen Konzeption und der praktischen, prototypischen Umsetzung einer ortsabhängigen Spielesoftware, die speziell für das Pervasive Gaming entwickelt wurde.

Was sind die zentralen Themenfelder der Arbeit?

Die zentralen Themen sind Pervasive Gaming, die Integration von drahtlosen Technologien (GPS, WLAN, Bluetooth) in Spielumgebungen sowie die Entwicklung von mobilen Anwendungen für Handhelds wie den HP iPAQ.

Welches primäre Ziel verfolgt die Arbeit?

Ziel ist es, ein unterhaltsames Spielerlebnis zu schaffen, das die reale Welt mit virtuellen Elementen verbindet, und dabei eine robuste Architektur zu entwerfen, die auch bei Ausfällen von Sensordaten oder Netzwerken funktionstüchtig bleibt.

Welche wissenschaftlichen Methoden werden angewendet?

Die Arbeit nutzt eine Literaturanalyse zu theoretischen Grundlagen des Spielens, vergleichende Analysen bestehender Pervasive-Spiele sowie klassische Software-Engineering-Methoden wie Anforderungskataloge, UML-Diagramme und Design-Patterns (Stellvertretermuster).

Was wird im Hauptteil der Arbeit behandelt?

Der Hauptteil gliedert sich in eine Analyse der Spieler-Stereotypen und technologischen Voraussetzungen, eine detaillierte Konzeption einer Handelssimulation (inkl. Anwendungsfalldiagrammen) und die praktische Realisierung des Prototyps „Der Hanseat“.

Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?

Die Arbeit lässt sich durch Begriffe wie Pervasive Gaming, ortsabhängige Dienste, mobile Endgeräte, Bluetooth, GPS und Systemarchitektur charakterisieren.

Welche Rolle spielt das iPerG-Konsortium für die Arbeit?

Das iPerG-Konsortium liefert das theoretische Fundament und die forschungsbezogene Einordnung von Pervasive Gaming, an deren horizontale Forschungsthemen die Arbeit anknüpft.

Warum wurde für den Prototyp „Der Hanseat“ eine textbasierte Oberfläche gewählt?

Die Entscheidung für eine textbasierte Oberfläche traf der Autor aus Zeitgründen während der Implementierungsphase, um sich stärker auf das Spielprinzip und die technologische Integration (Proxy-Struktur) konzentrieren zu können.

Wie geht das System mit technologischen Unsicherheiten um?

Das System verwendet das Stellvertretermuster (Proxy), um den Zugriff auf Hardwarekomponenten zu kapseln. Fällt eine Technologie aus, bietet das System ein „alternatives lokales Verhalten“ an, damit das Spiel für den Nutzer unterbrechungsfrei fortsetzbar bleibt.