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Diese Arbeit beginnt mit der allgemeinen Beschreibung von Adventure Games. Es werden hier zahlreiche Begriffe, die im späteren Verlauf der Arbeit wiederkehrend verwendet werden, näher erläutert. Nach einer Übersicht über die Historie, folgt eine Untersuchung der Struktur und des dahinter liegenden Regelwerks der Adventure Games. Abschließend folgt im Kapitel 2 eine Untersuchung einiger auf dem Markt befindlicher Autorensysteme. Nachfolgend sollen die Grundlagen beschrieben werden, die zur Herleitung der Architektur führen. Hierzu werden Konzepte aus den Bereichen Storytelling, Maschine-Mensch-Kommunikation und virtuelle Welten herangezogen, um so möglichst viele Aspekte zu vereinen. In Kapitel 4 sollen die Konzepte zusammenfließen und eine Einheit bilden. Die entstandene Architektur soll in ihren Grundzügen erläutert und die erwendungsweise dargelegt werden.
Die programmierbare Hardware-Pipeline und ihre Verwendung für glaubhafte künstliche Charaktere
(2005)
Nach dem ersten Kapitel, das der Einleitung und der Heranführung an die Materie diente, werde ich im zweiten Kapitel die Hardware moderner Grafikkarten gründlich beleuchten. Ich werde den Fluss der Daten durch die Rendering-Pipeline nachzeichnen und aufzeigen, an welchen Stellen sich Veränderungen durch die neuen Generationen der programmierbaren Shadereinheiten ergeben. Diese neuen Shadereinheiten werde ich im einzelnen erläutern und stelle zuletzt einen Vergleich zwischen Echtzeit-Shading und Shadingtechniken im herkömmlichen Offline-Rendering an. Im dritten Kapitel möchte ich die die Programmierschnittstelle der GPUs beschreiben. Nach einem kurzen Abriss über den Assembler-Dialekt für Grafikkarten gehe ich direkt über zur Beschreibung der meistverwendeten Shader-Hochsprache HLSL. Ich erläutere den Gebrauch von Datentypen, Funktionen und Strukturen sowie einige grundlegende intrinsische Funktionen. Das vierte Kapitel dreht sich ganz um verschiedene Rendertechniken und ihre Umsetzung in HLSL. Vom simplen Texture Mapping über Shadow Maps, Normalenmapping und Depth-of-Field bis hin zum Image Based Lighting erläutere ich hier die verschiedensten Techniken am Beispiel. Alle Effekte liegen dieser Arbeit in Projektdateien für ATIs freies Tool „RenderMonkey 1.6“ bei [ATI01]. Im fünften und letzten Kapitel schließlich gehe ich auf die speziellen Probleme und Lösungsansätze beim Echtzeit-Rendering realistischer menschlicher Charaktere ein. Ich erläutere im einzelnen die Techniken, die angewandt wurden, um Haut, Haare, Gebiss und Augen unseres künstlichen Charakters „Hank“ so realistisch wie möglich erscheinen zu lassen.
Das Heimnetz diente früher lediglich der Vernetzung der im Haushalt vorhandenen Desktop PCs und Notebooks. Durch die stetig voranschreitende technische Entwicklung findet man im heutigen Heimnetz jedoch eine Fülle an Geräten aus den verschiedensten Branchenbereichen. Neben Handys und Fernsehern können auch Waschmaschinen und Kühlschränke sowie Heizungs- und Beleuchtungsanlagen mit dem Heimnetz verbunden werden und eröffnen dem Anwender so eine Vielzahl neuer Möglichkeiten. Für die Bereitstellung dieser neuen Funktionalitäten benötigen die Geräte immer komplexere Software, die bei der Inbetriebnahme der Geräte im Heimnetz eingerichtet, konfiguriert und später ggf. überwacht werden muss. Dies ist bei der Vielzahl an Geräten vom Anwender nicht mehr zu leisten und muss somit automatisiert von einem Service Provider übernommen werden. Um dem Service Provider die entfernte Konfiguration der Geräte zu ermöglichen, werden Protokolle benötigt, die ihm den Zugriff auf die Geräte des Heimnetzes erlauben. Dabei gibt es für verschiedene Gerätetypen unterschiedliche Protokolle, von denen die zwei bedeutendsten – TR-069 und OMA DM – in dieser Arbeit ausführlich analysiert werden. Die Vielfalt an Auto-Konfigurationsprotokollen erschwert dem Service Provider die automatisierte Konfiguration möglichst vieler Geräte im Heimnetz des Anwenders. In dieser Diplomarbeit wird deshalb ein Auto-Konfigurationsszenario entwickelt, bei dem die verschiedenen Auto-Konfigurationsprotokolle mit Hilfe semantischer Modelle beschrieben werden. Dies ermöglicht dem Service Provider, Geräte ohne großen Aufwand mit beliebigen Protokollen zu konfigurieren und erleichtert so dem Anwender den Umgang mit seinen im Heimnetz vorhandenen Geräten. Die Umsetzbarkeit des in dieser Diplomarbeit konzipierten Szenarios wird durch die Realisierung eines auf Semantic Web Services basierenden Prototypen überprüft.
Nach dem ersten Kapitel, welches der Einleitung und Heranführung an das Thema dient, wird im folgenden zweiten Kapitel ein Überblick über die geschichtliche Entwicklung von GUIs in Spielen folgen. In diesem Rahmen soll auch erörtert werden, welche Formen von GUIs in Spielen existieren, und wie diese definiert werden. Außerdem umfasst das zweite Kapitel eine Analyse, welche Gemeinsamkeiten Oberflächen in herkömmlichen Anwendungsprogrammen und Spielen aufweisen. Auf die spezifischen Anforderungen die an GUIs in Spielen gestellt werden, wird ebenfalls eingegangen werden. Das dritte Kapitel widmet sich der Programmierung von GUIs. Hierbei wird darauf eingegangen werden, warum existierende Programmiertoolkits wie MFC, Java, oder QT, für die Erstellung von GUIs in Computerspielen unzureichend sind. Weiterhin werden in diesem Kapitel die einzelnen Teile, aus denen ein GUIs zusammensetzt ist, behandelt. Deren Umsetzung wird anhand des im Praxisteil erstellten Toolkits erörtert. Kapitel vier widmet sich der konkreten Einbindung und Verwirklichung der GUI Elemente in einem Spiel. Neben allgemeinen Ansätzen werden Beispiele anhand des im Praxisteil erstellten Prototyps „Sweeper“ behandelt. Das fünfte und letzte Kapitel soll schließlich ein Resumé enthalten und wagt einen kleinen Ausblick in die Zukunft.