Comparing interfaces for physically based character control

Loading...
Thumbnail Image
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Perustieteiden korkeakoulu | Master's thesis
Date
2015-06-10
Department
Major/Subject
Mediatekniikka
Mcode
IL3011
Degree programme
Tietotekniikan koulutusohjelma
Language
en
Pages
98 + 7
Series
Abstract
Increase in computational power in gaming has led to increased use of physical simulation to produce animated content for games. Physically based animation is still however, rarely used for animating characters under player's direct control, mostly due to difficulty of control. The aim of this thesis was to find out whether the issues related to physics-based character control are related to the unintuitive control interfaces or if controlling them is complex in general. In awkward physics games, controlling a physically based animated character is part of the core gameplay. Finding out what factors make the control interface playable and engaging could provide insight to building interfaces for physically based character control. To study this, a clone of QWOP game with keyboard, gamepad and motion control interfaces was developed for this study. The objective was to find out how choice of control interface can affect the controllability, playability and engagement of the game. The test was carried out with 18 participants in the Aalto university campus area. Each participant played 5 minutes with each interface and a questionnaire between and after the play sessions was carried out to provide data about the player experience. The results suggest that controlling physically based characters is mentally demanding and the interface can hinder playability, engagement and controllability if implemented poorly. Users seemed to prefer clear and deterministic mapping between the inputs and interfaces where the characters were easier to keep stable, allowing the user to learn how to proceed in the game. Motion controllers combined with inverse kinematics control scheme seemed to be a promising way to manage the complexity of control. Special care should be put to designing the interface to ensure the intuitiveness of use. The study provides also insight to the techniques, issues and sources of engagement related to controlling physically based characters.

Pelilaitteiden laskentateho on lisääntynyt ja fysikaalista simulaatiota hyödynnetään animoinnissa yhä enemmän. Fysikaalista simulaatiota on kuitenkin käytetty varsin harvoin suoraan pelaajien ohjaamien dynaamisten hahmojen animointiin menetelmään liittyvien ohjaushaasteiden vuoksi. Tässä diplomityössä tutkittiin, liittyvätkö dynaamisen hahmon ohjattavuusongelmat hahmojen ohjaukseen kehitettyjen käyttöliittymien epäintuitiivisuuteen vai onko hahmojen suora ohjaaminen itsessään haastavaa. Fysikaalisesti mallinnetuissa räsynukkepeleissä hahmon suora ohjaaminen on tärkeä osa pelin peruspelimekaniikkaa. Tutkimalla näiden pelien pelattavuuteen ja kiehtovuuteen liittyviä tekijöitä, voisi selventää mitä asioita tulisi huomioida kehitettäessä käyttöliittymiä suoraan ohjattaville hahmoille. Tarkempaa tarkastelua varten työssä kehitettiin kopio QWOP-pelistä, johon toteutettiin käyttöliittymät näppäimistölle, peliohjaimelle ja liikeohjaimelle. Pelin avulla pyrittiin selvittämään, miten ohjaintyyppi vaikuttaa pelin ohjattavuuteen, pelattavuuteen ja kiehtovuuteen. Testi järjestettiin Aalto-yliopistossa ja testiin osallistui 18 koe-henkilöä. Pelaajat pelasivat viisi minuuttia kutakin käyttöliittymäversiota ja sessioiden välissä kerättiin pelikokemukseen liittyvää dataa kyselyiden avulla. Tutkimuksen tulokset osoittavat, että hahmon suora ohjaaminen on kognitiivisesti haastavaa ja ohjauskäyttöliittymän puutteellinen toteutus voi haitata ohjattavuutta, pelattavuutta ja pelin kiehtovuutta. Tutkimuksessa käyttäjät suosivat ohjaustapoja, joissa pelaajan teon ja hahmon liikkeen välinen yhteys oli helppo hahmottaa, ja joissa hahmon tasapainon ylläpitäminen ja pelissä eteneminen oli helpompaa. Ohjauslaitteesta riippumatta ohjaustavan intuitiivisuuteen tulisi kiinnittää erityistä huomiota. Liikeohjain yhdistettynä käänteiskinematiikkaan vaikuttaisi lupaavalta tavalta hallita ohjaamisen kompleksisuutta. Tutkimus tuo esille myös dynaamisen hahmon ohjaukseen liittyviä tekniikoita, ongelmia sekä pelin kiehtovuuteen vaikuttavia tekijöitä.
Description
Supervisor
Hämäläinen, Perttu
Thesis advisor
Hämäläinen, Perttu
Keywords
physically based animation, physics-based animation control, game controllers, controllability, awkward physics games, qwop
Other note
Citation