Rubisat

Konzeption und Level-Design eines Weltraum-Strategiespiels

Masterarbeit von Jessica Kemper, betreut von Prof. Jens Müller und Prof. Dr. Thomas Rist.

Navigation und Interface Design für ein Virtual Reality Game

Masterarbeit von Tina Peters, betreut von Prof. Jens Müller und Prof. Dr. Thomas Rist.

Entwicklung eines GamingControllers für das Spiel „Rubisat“

Masterarbeit von Charlotte Großmann, betreut von Prof. Dr. Thomas Rist und Prof. Jens Müller.

Rubisat – Mission Remains

Das Spiel „Rubisat – Mission Remains“ oder auch kurz „Rubisat“ ist ein strategischer 3D-Weltraum-Shooter für den PC. Das Spiel wurde 2021-2022 an der Hochschule Augsburg im Studiengang Interaktive Mediensysteme im Schwerpunk Game Development erarbeitet. Konzipiert und entwickelt wurde das Spiel von den Studentinnen Tina Peters, Jessica Kemper und Charlotte Großmann innerhalb ihres ersten und zweiten Semesters des Masterstudiengangs. Begleitet wurde das Projekt von den Professoren Dr. Thomas Rist und Jens Müller. Das Spiel befasst sich mit dem Thema Weltraumschrott und der davon ausgehenden Bedrohung für die Raumfahrt.

Level Design

Die Masterarbeit von Jessica Kemper beschäftigt sich mit der Thematik des Game-Design-Dokuments, das Verwendung bei der Planung und Entwicklung von Spielen findet. Dabei wird die weitere konzeptionelle Ausarbeitung des Level-Designs des Weltraum-Strategiespiels RubiSat, das innerhalb des Masterprojekts an der Hochschule Augsburg entstanden ist, exemplarisch auf das Kapitel Level-Design im Game-Design-Dokument angewendet. Bei dem Spiel RubiSat handelt es sich um einen Prototyp eines 3D-Weltraum-Shooter-Spiels, in dem der Spieler so lange wie möglich in seiner Raumstation im Weltraum überleben muss. Dafür muss der Spieler Weltraumschrott eliminieren, um Kollisionen mit der Raumstation zu vermeiden und die Energie der vorbeifliegenden Objekte absorbieren. Ziel der Arbeit ist es, ein Game-Design-Dokument anhand des Kapitels Level-Design anzufertigen und zur Beantwortung der Fragen zuführen, was genau ein Game-Design-Dokument ist, welche weiteren Dokumentationsformen es gibt und vor allem, was das Besondere an dieser Art von Spieldokumentation ist. Dafür wird eine umfassende Literaturrecherche zum Thema Game-Design-Dokumente durchgeführt und anhand von qualitativen Interviews mit Experten aus der Games-Branche und Experten aus Projektgruppen studentischer Masterproduktionen fließen weitere Kenntnisse in die Arbeit mit ein. Auf dieser Basis wird dann das eigene GameDesign-Dokument angefertigt.

Hauptperson des Spiels ist ein Straftäter, der seine Strafe in Einzelhaft in einer abgelegenen Raumstation verbringen muss. Stationär im All und ohne Kontakt zum Rest der Welt hat er die Aufgabe, seine Umgebung vom Weltraumschrott zu befreien. Motiviert wird er dadurch, dass seine ramponierte Raumstation ständig an Energie verliert und der Weltraumschrott die einzige Energiequelle ist, die ihm zur Verfügung steht. Den Weltraumschrott kann er über die vier ihm zur Verfügung stehenden Strahlenprojektoren einsammeln. Trifft ein von den Projektoren ausgesendeter Strahl auf ein Schrottteil, wird die Energie daraus entzogen und der Raumstation zur Verfügung gestellt. Die Benutzung der Projektoren kostet die Raumstation jedoch Energie. Auch das automatisch erzeugte Abwehrschild, das die Raumstation vor einer Kollision schützt, zieht der Raumstation Energie ab. Geht der Raumstation die Energie aus, kann sie auch die lebenserhaltenden Maßnahmen nicht mehr aufrechterhalten. Das Spiel ist damit beendet. Für den Spieler, der in die Rolle des Straftäters schlüpft, ist das Energiemanagement also von zentraler Bedeutung.

Navigation

In dieser Arbeit wird ein innovatives Interface Design für das VR-Spiel „RubiSAT – mission remains“ erarbeitet, durch das die Spieler intuitiv navigieren können. Der Komfort und eine gute User Experience spielen dabei eine zentrale Rolle. Die drei zentralen Forschungsfragen dieser Arbeit behandeln die Betroffenheit der Spieler durch Motion Sickness Symptome, die Intuitivität der Navigation im Spiel, und die Immersion des VR-Erlebnisses.

Die Vermeidung von Motion Sickness Symptomen bildet demnach die Basis für die Entwicklung von Navigation und Interface Design. Um dies zu gewährleisten, orientiert sich die Umsetzung des VR-Shooters an wissenschaftlichen Quellen zu den Theorien und Hintergrundfaktoren von Motion Sickness. Ebenso werden die Navigationsmöglichkeiten und das Interface Design mithilfe von wissenschaftlichen Quellen und Anforderungsanalysen konzipiert und designt.

Das finale Werkstück wird zum Abschluss von einer kleinen aber diversen Gruppe getestet. Anhand der Ergebnisse des User-Tests werden die drei Forschungsfragen positiv beantwortet. So stellt sich die VR-Version von RubiSAT als komfortabel heraus und führt lediglich aufgrund des Gewichts der VR-Brille zu leicht negativen Symptomen. Die Navigation des Strategie-Shooters ist für die Mehrheit der Testpersonen natürlich und schnell zu erlernen. Das Interface Design empfinden alle Testspieler als immersiv und ansprechend.

Gaming-Controller

Ausgang dieses Projektes waren die ersten Nutzertests zum Spiel Rubisat. Aus ihnen ergab sich, dass die Steuerung das größte Manko des Spiels war. Die Tester empfanden sie als kompliziert, konnten sich teilweise nicht merken, welche Tasten welche Funktion besaßen und hatten generell Probleme, sich damit im Raum zurecht zu finden. Um diese Aspekte zu verbessern, wurde der Rubisat-Controller entwickelt. Er sollte vor allem die Steuerung vereinfachen und die Immersion des Spiels unterstützen.

Kernaspekt des Controllers ist die Änderung der Kamerasteuerung von der Maus hin zu einem Trackball. Durch die Rotationsbewegung der Kugel wurde eine besseres Verständnis der Kamerabewegung erhofft, da sich die Kamera im Spiel auch auf der Oberfläche einer Kugel bewegt. Anders als bei einem handelsüblichen Trackball wurden die restlichen Bedienelemente genau auf das Spiel zugeschnitten. Visuell und funktional wurde versucht, das Verwirrungspotenzial so gering wie möglich zu halten. Dazu wurden die Tasten räumlich gruppiert und ähnliche Aktionen zusammengefasst. Das Design der Tasten sollte helfen, ihre Funktion zu erkennen. Außerdem wurden im Rubisat-Controller LEDs verbaut, die neben dem HUD im Spiel ein zusätzliches visuelles Feedback liefern sollten.

Um die Eignung des Controllers für das Spiel zu testen, wurde eine Studie durchgeführt. Hier wurde der Controller sowohl mit der ursprünglichen Steuerung über Maus und Tastatur als auch mit einem handelsüblichen Trackball verglichen. Die Controller wurden hinsichtlich ihrer Geschwindigkeit, Präzision und Performance im Spiel getestet. Zusätzlich wurde qualitatives Feedback gesammelt. Die quantitativen Ergebnisse zeigten, dass der Trackball sowie der Rubisat-Controller bessere Ergebnisse erzielten als die Steuerung über Maus und Tastatur. Zwischen RubisatController und Trackball wurde nur hinsichtlich der Präzision ein minimaler relevanter Unterschied festgestellt. Das qualitative Feedback der Probanden machte deutlich, dass die Steuerung über Maus und Tastatur trotz der schlechteren Ergebnisse präferiert wurde. Grund dafür könnte die Familiarität sein, da nur ein Proband vorher jemals Erfahrungen mit einem Trackball gemacht hatte. Der Rubisat-Controller wurde jedoch trotzdem von vielen Teilnehmern positiv wahrgenommen, da er die allgemeine Spielerfahrung und Immersion verbesserte.

Das erste Ziel des Rubisat-Controllers, die Steuerung zu vereinfachen, kann durch die besseren quantitativen Ergebnisse als erreicht betrachtet werden. Auch das zweite Ziel, die Unterstützung der Immersion, kann mit Blick auf die qualitativen Ergebnisse als erreicht betrachtet werden. Um allerdings die Spieler vom Rubisat-Controller zu überzeugen, sollten einige Anpassungen gemacht und getestet werden. Zur Weiterentwicklung des Controllers sollte darüber nachgedacht werden, die Steuerung des Cursors zu invertieren, sodass sie der normalen Maussteuerung entspricht. Außerdem sollte die Steuerung der Ringe verbessert werden. Auch über die von den Spielern intuitiv ausgeführte horizontale Rotation der Kugel sollten die Ringe gesteuert werden können. Diese Entscheidungen sollten mit weiteren Usertests überprüft werden.