UNIVERSIDADE ESTADUAL DE FEIRA DE SANTANA BACHARELADO EM ENGENHARIA DE COMPUTAÇÃO
JAIRO HENRIQUE DOS SANTOS CALMON
MODELAGEM COMPUTACIONAL PARA UM EDITOR DE CRIATURAS EM UM JOGO ELETRÔNICO PARA O ENSINO DE BIOLOGIA
FEIRA DE SANTANA 2012
MODELAGEM COMPUTACIONAL PARA UM EDITOR DE CRIATURAS EM UM JOGO ELETRÔNICO PARA O ENSINO DE BIOLOGIA
Trabalho de Conclusão de Curso apresentado ao Curso de Engenharia de Computação da Universidade Estadual de Feira de Santana, como requisito parcial à obtenção do grau de Bacharel em Engenharia de Computação.
Orientador: Prof. Dr. Angelo Conrado Loula
Feira de Santana 2012
Este trabalho propõe a elaboração de um modelo de simulação para um editor de personagens para um jogo eletrônico educativo voltado para o ensino de biologia. A construção de um editor de criaturas para o jogo Calangos visa permitir que os jogadores possam alterar características morfológicas, fisiológicas e comportamentais do personagem principal do jogo (lagarto), verificando as possíveis conseqüências de cada mudança. Esta relação entre as alterações no personagem e posteriores consequências é de interesse pedagógico e educacional, uma vez que um dos objetivos do jogo é fazer com que o estudante jogador possa perceber estas relações no ato de jogar. Uma equipe multidisciplinar auxilia o presente trabalho dada a proposta educacional, estabelecendo-se um alto nível de validação do ponto de vista biológico e pedagógico, além do ponto de vista computacional. Neste trabalho serão ainda discutidos aspectos importantes sobre jogos eletrônicos educativos, simulação computacional e sua relação com jogos eletrônicos, a utilização de jogos para o ensino de biologia, além de discutir sobre editores de personagens e suas propostas. O trabalho tem como resultado a elaboração de um modelo que colabora com a proposta pedagógica e biológica, além de fornecer um instrumento facilitador de aprendizagem para os estudantes jogadores através do editor de personagens.
Palavras-chave: Jogos Eletrônicos Educativos. Editor de Personagens. Calangos.
Modelo de Simulação.
This work proposes the development of a simulation model of a character editor for an educational electronic game for teaching biology. The construction of a creature editor for the game Calangos (“Lizards”, in English) aims to allow players to alter morphological, physiological and behavioral features of the game's main character (lizard), verifying the possible consequences of each change. This relationship between changes in the character and subsequent effects is of academic and educational interest, since one of the goals of the game is to make the student-player see these relationships while playing. A multidisciplinary team supports this work given the educational proposal, establishing a high level of validation of the biological point of view and teaching, as well as computationally speaking. This work will discuss further important aspects of educational games, computer simulation and its relationship with electronic games, using games to teach biology, and discuss characters editors and their proposals.
The work has resulted in the development of a model that collaborates with the pedagogical and biological aspect and provides a facilitator of learning for students through the character editor.
Keywords: Educational Electronic Games. Character Editor. Calangos. Simulation Model.
Figura 1: Níveis indicadores de necessidade do jogo “The Sims” ... . 20
Figura 2: Editor de personagens do jogo “The Sims”... 20
Figura 3: Seletor de carros do jogo “Rock n‟ Roll Racing. ... 22
Figura 4: Editor de Personagens (carros) do jogo “Rock n‟ Roll Racing” ... . 23
Figura 5: Tela inicial do editor de jogadores do jogo "PES2010" da Konami. ... 25
Figura 6: Edição dos parâmetros do jogador no jogo PES2010.. ... 26
Figura 7: Tela do editor de criaturas do jogo "Spore". ... 27
Figura 8: Screenshot do jogo Calangos. ... 28
Figura 9: Screenshot de um lagarto em seu ambiente no jogo Calangos. ... 29
Figura 10: Modelo simplificado de interação entre o jogo e o motor de jogos. ... 31
Figura 11: Diagrama com algumas relações presentes no jogo. ... 35
Figura 12: Relação entre jogador e jogo na primeira fase do jogo Calangos. ... 37
Figura 13: Relação entre jogador e jogo modificada para a segunda fase do jogo ... 38
Figura 14: Ciclo de aprendizado estimulado pelo editor na segunda fase do jogo. ... 39
Figura 15: Mudanças provocadas pela inclusão do editor de personagens no modelo. . 42
Figura 16: Comparação entre tamanhos do lagarto.. ... 46
Figura 17: Gráfico mostrando a relação entre os tamanhos dos lagartos. ... 46
Figura 18 Imagem que mostra os bones e joints do esqueleto do lagarto. ... 52
Figura 19: Lagartos com cabeças de tamanho (t) diferentes. ... 53
Figura 20: Editor de cores (texturas) da segunda fase do jogo Calangos ... . 55
Figura 21: Screenshot do jogo com raios de visibilidades dos predadores ... . 57
Figura 22: Comparação do lagarto enterrado e desenterrado. ... 58
Figura 23: Faixas de temperatura do lagarto. ... 59
Figura 24: Parâmetros de dieta no editor de personagens. ... 62
Figura 25: Níveis de agregação Aleatório e Fortemente Dispersos. ... 65
Figura 26: Simulação de densidade e agregação (d = 0; a = 0) ... . 67
Figura 27: Simulação de densidade e agregação (d = 1; a = 0). ... 67
Figura 28: Simulação de densidade e agregação (d = 1; a = 0.5). ... 68
Figura 29: Screenshot do editor de personagem. ... 69
1 INTRODUÇÃO ... 8
2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA ... 12
2.1 JOGOS ELETRÔNICOS EDUCATIVOS ... 12
2.2 SIMULAÇÕES COMPUTACIONAIS PARA ENSINO-APRENDIZAGEM ... 13
2.2.1 Simulação Empírica ... 14
2.3 JOGOS, SIMULAÇÕES E ENSINO DE BIOLOGIA ... 15
2.3.1 Bioworld ... 16
2.3.2 Exploring the Nardoo ... 16
2.3.3 Web Earth Online ... 17
2.3.4 SimForest ... 17
2.3.5 Spore... ... 18
2.4 EDITOR DE PERSONAGENS ... 18
2.4.1 The Sims ... 19
2.4.2 Rock „n Roll Racing ... 21
2.4.3 Diablo II ... 23
2.4.4 Pro Evolution Soccer ... 24
2.4.5 O Editor do Jogo Spore …... 26
3 O JOGO CALANGOS ... 30
3.1 O MOTOR DE JOGOS ... 31
3.2 MODELAGEM GEOMÉTRICA ... 32
3.3 O CÓDIGO FONTE DO JOGO CALANGOS ... 34
4 METODOLOGIA ... 34
4.1 METODOLOGIA DE DESENVOLVIMENTO ... 39
4.2 MODELAGEM E SIMULAÇÃO COMPUTACIONAL ... 41
5 RESULTADOS ... 44
5.1 O MODELO DE SIMULAÇÃO ... 44
5.1.1 Tamanho do corpo ... 45
5.1.2 Tamanho da cabeça ... 51
5.1.3 Camuflagem e Padrão de Coloração ... 54
5.1.4 Capacidade de se Enterrar ... 56
5.1.5 Temperatura Ideal ... 59
5.1.6 Velocidade Máxima ... 60
5.1.8 Ciclo Circadiano ... 63
5.1.9 Densidade e Agregação ... 64
5.1.10 Outras Mudanças no Jogo ... 68
5.2 O EDITOR NO JOGO ... 69
5.2.1 Controles do Editor ... 70
5.2.2 Integração do Editor com o Jogo ... 71
6 CONSIDERAÇÕES FINAIS ... 72
REFERÊNCIAS ... 73
1 INTRODUÇÃO
Jogos eletrônicos são uma das mais expressivas práticas de entretenimento do século XXI. A paixão pela essência criativa e divertida dos jogos tem despertado o interesse de um número crescente de pessoas. Cada vez mais populares, os jogos têm conquistado públicos de todos os gêneros e idades, criando novos desafios para os profissionais da área de desenvolvimento de jogos eletrônicos (PERUCIA et al, 2007).
Desde 1945, os jogos eletrônicos vêm se estabelecendo em passo acelerado como prática social, firmando-se dentro da indústria cultural como um dos segmentos com maior desempenho e disseminação (DIZARD JR., 2000). O mercado associado aos jogos eletrônicos tem ganhado interesse econômico crescente, movimentando no mercado de entretenimento cifras em torno de 48 bilhões de dólares, no mundo inteiro, em 2008 (THÉO, 2008). De acordo com dados do Brasil Game Show1, o mercado mundial de jogos eletrônicos está em expansão e o faturamento deverá chegar a US$
73,5 bilhões em 2013 (BRASIL GAME SHOW, 2010).
No Brasil, a consolidação da Associação Brasileira dos Desenvolvedores de Jogos Eletrônicos (ABRAGAMES) e o reconhecimento dos jogos computadorizados como obra audiovisual por parte do Ministério da Cultura brasileiro juntamente com outras ações de incentivo do Governo Federal, mostram a importância que os jogos eletrônicos vêm conquistando no país (PORTAL EXAME, 2010).
Um jogo eletrônico é um programa de computador, que, como outros tipos de jogos, propõe desafios, geralmente com o único objetivo de entreter os participantes.
Existem jogos eletrônicos em diversas plataformas, dentre as quais podemos citar:
computadores pessoais de propósito geral (os conhecidos PC‟s); os chamados consoles, que são computadores dedicados a esse propósito, por exemplo XBOX2, PlayStation 33 e Wii4; além de outras plataformas portáteis (como o PSP5) e celulares, por exemplo. Os jogos também podem ser diferenciados quanto ao gênero, sendo classificados de acordo com seus objetivos, tais como jogos de ação, aventura, cassino, lógicos, estratégicos, esportivos, role-playing games (RPGs), entre outros (TAROUCO et al, 2004).
1 Brasil Game Show é considerada a maior feira de jogos do país. Mais informações no site http://www.brasilgameshow.com.br.
2 Desenvolvido pela Microsoft, http://www.xbox.com/pt-BR/
3 Desenvolvido pela Sony, http://us.playstation.com/ps3/
4 Desenvolvido pela Nintendo, http://www.nintendo.com/wii/
5 Desenvolvido pela Sony, http://us.playstation.com/psp/
Outro tipo de distinção que pode ser feita para os jogos eletrônicos é a respeito do propósito para os quais foram criados. Apesar do componente mais comum entre os jogos eletrônicos ser o entretenimento, existem jogos que possuem outros propósitos, os chamados serious games6, dentre os quais se pode citar: jogos para campanhas publicitárias, os chamados advergames (do inglês advertise – “propaganda‟ e game –
“jogo”), que usa o jogo como ferramenta para divulgar e promover marcas, produtos, organizações e/ou pontos de vista; jogos utilizados para treinamento em determinada atividade (como, por exemplo, atividades militares7 e o Desafio SEBRAE8) e jogos voltados ao ensino de conteúdos educacionais (que são de particular interesse a este trabalho).
A importância do uso dos computadores e das novas tecnologias na educação deve-se, hoje, não somente ao impacto desta ferramenta na nossa sociedade e às novas exigências sociais e culturais que se impõe, mas também ao surgimento da Tecnologia Educativa9 (TAROUCO et al, 2004).
“[Os computadores] começaram a ser utilizados no contexto educativo a partir do rompimento com o paradigma tradicional e surgimento do construtivismo, que enfatiza a participação e experimentação do sujeito na construção de seu próprio conhecimento, através de suas interações. Com isso a capacidade do professor e o conteúdo dos livros constituem uma condição necessária mas não suficiente para garantir a aprendizagem, pois ela envolve um processo de assimilação e construção de conhecimentos e habilidades, de natureza individual e intransferível.” (TAROUCO et al, 2004, p.1)
O uso da tecnologia no ensino, porém, ainda enfrenta problemas, já que existe certa carência de paradigmas sólidos derivados de princípios pedagógicos (GREDLER, 1996). Neste contexto, Mcgrenere (1996) cita a parábola do pesquisador Seymour Papert, em seu livro “The Children‟s Machine” (PAPERT, 1993), que fala sobre médicos e professores que viajaram no tempo, partindo de um século anterior. Os médicos e professores encontram-se em atuais salas de operações e de aula,
6 Para mais informações sobre “The Serious Games Initiative”, consultar o site www.seriousgames.org
7 Para mais detalhes sobre jogos de treinamento militar, consultar Salvatore (2007)
8 O Desafio Sebrae é um jogo virtual que simula o dia-a-dia de uma empresa. Durante mais de seis meses.
Organizados em equipes, os universitários testam suas capacidades de administrar um negócio, tomar decisões e trabalhar em equipe. Para mais informações: http://www.desafio.sebrae.com.br
9 Segundo Coutinho (2006), a Tecnologia Educativa pode ser entendida “não como o simples uso de meios tecnológicos mais ou menos sofisticados, mas como uma forma sistemática de conceber, gerir e avaliar o processo de ensino e aprendizagem em função de metas e objetivos educacionais perfeitamente definidos”.
respectivamente. A parábola documenta as reações: os médicos vêem um ambiente quase que totalmente irreconhecível devido aos avanços tecnológicos, enquanto que os professores dificilmente notam qualquer diferença.
Papert (1993) fala que os professores da parábola, que não se surpreenderiam com a sala de aula moderna, poderiam se surpreender caso eles tivessem ido para casa com um ou dois dos estudantes. Por lá eles poderiam perceber que muitos dos estudantes tornaram-se intensamente envolvidos em aprender as regras e estratégias do que parece ser, à primeira vista, um processo muito mais exigente que qualquer “dever de casa”. Os estudantes poderiam definir o assunto como “videogames” e o que eles estavam fazendo como “jogar”. Segundo Papert (1993), o mais aberto e honesto dos professores que viajaram no tempo poderia notar que ele nunca tinha visto tanto sendo aprendido em tão pouco tempo.
Embora muitos educadores e pais não se sintam muito confiantes como Papert (1993), acerca do valor educacional dos jogos, eles reconhecem o enorme interesse e motivação que as crianças têm por esses jogos (MCGRENERE, 1996). A respeito de como aproveitar tal característica, Mcgrenere diz que “existe um movimento para tirar proveito deste interesse e motivação, que consiste em inserir jogos que contenham conteúdo educacional nas salas de aula, uma vez que é notável que estes jogos podem ser uma excelente fonte de ensino para crianças”, (MCGRENERE, 1996, p.2).
Mcgrenere (1996) completa dizendo que jogos eletrônicos podem também ser apropriados para a aprendizagem de conteúdos específicos, mostrando-se, por vezes, excelente atividade complementar às atividades tradicionais de sala de aula.
Uma das áreas que podem se beneficiar do uso de jogos eletrônicos para auxiliar na aprendizagem de conteúdos específicos é a biologia. Segundo Campos, Felício e Bortoloto (2003), é reconhecida a dificuldade em se ministrar conteúdos de biologia no ensino fundamental e médio, fazendo com que novas formas de contribuir para os processos de ensino e aprendizagem fossem pensadas. Tais autores afirmam, ainda, que jogos didáticos facilitam a compreensão do conteúdo de forma motivante e divertida.
Neste contexto, existe um projeto de desenvolvimento de um jogo eletrônico educativo voltado ao ensino de conceitos de biologia, chamado Calangos. Desenvolvido por pesquisadores e estudantes da UEFS, UFBA e UNISANTOS/MACKENZIE, Calangos10 é um jogo de simulação, estratégia e ação focado no ensino de aspectos ecológicos e evolutivos de espécies de lagartos encontrados nas dunas do Rio São Francisco. A região das dunas localiza-se no semi-árido baiano sendo considerada como
10 http://calangos.sf.net
a região com maior número de espécies endêmicas do país11, um fator de bastante relevância para os objetivos pedagógicos do jogo.
Na primeira fase do jogo, o estudante-jogador controla um lagarto de uma de três espécies pré-definidas com o desafio de sobreviver e reproduzir neste ambiente.
Este trabalho está relacionado ao desenvolvimento da segunda fase do jogo, na qual o estudante-jogador deverá construir um lagarto a partir de um editor de características (editor de criaturas), podendo trabalhar, assim, a relação entre morfologia, biomecânica e sucesso na sobrevivência e reprodução.
O objetivo geral deste trabalho é desenvolver modelos computacionais para um editor de criaturas para o jogo Calangos de modo a permitir que os jogadores possam alterar características morfológicas (tamanho do corpo, pernas, mandíbula etc.) do personagem principal, verificando as possíveis conseqüências de cada mudança.
Para atingir este objetivo geral, estão associados os objetivos específicos de: 1.
realizar o levantamento das alterações e consequências esperadas (do ponto de vista biólogico e possíveis ponderações sobre a jogabilidade); 2. propor a modelagem computacional propriamente dita, de forma a se obter uma representação que mostre claramente a relação entre as mudanças morfológicas e consequências; 3. validar a modelagem proposta; 4. implementar o editor de mudanças morfológicas com as mudanças e conseqüências levantadas; 5. realizar testes e ajustes no editor; e documentar o processo e os resultados obtidos.
Esta monografia está constituída de uma revisão bibliográfica (Seção 2 – Fundamentação Teórica), bem como a descrição do jogo Calangos (Seção 3 – O Jogo Calangos) e do processo (Seção 4 – Metodologia), seguido dos resultados obtidos (Seção 5 – Resultados), e, por fim, é apresentada a conclusão e considerações finais (Seção 6 – Considerações Finais).
11 Para mais informações sobre a fauna de répteis e anfíbios da região, consultar Rocha e Rodrigues (2005).
2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
Nesta seção são discutidos conceitos sobre os jogos eletrônicos educativos, simulação, jogos de simulação, jogos de simulação para o ensino de biologia, editores de personagens para jogos eletrônicos existentes, juntamente com a análise detalhada destes editores nos seus respectivos jogos.
2.1 Jogos Eletrônicos Educativos
Jogos eletrônicos educacionais são definidos por Dempsey, Rasmussem e Luccassen (1996 apud. TAROUCO et al. 2004, p.2) como sendo constituído por
“qualquer atividade de formato instrucional ou de aprendizagem que envolva competição e que seja regulada por regras e restrições” e o desenvolvimento deste tipo de jogo, motivadores do processo de aprendizagem, é algo relativamente novo, mas que vem ganhando importância, devido às necessidades da sociedade atual.
Segundo Tarouco et al. (2004), os jogos, sob a ótica de crianças e adolescentes, constituem a maneira mais divertida de aprender. Além disso, eles proporcionam ganhos na flexibilidade cognitiva, pois funcionam como uma ginástica mental, aumentando a rede de conexões neurais e alterando o fluxo sanguíneo no cérebro quando em estado de concentração. Kenski (2000) cita mais alguns dos benefícios da prática desta atividade: estes tipos de jogos ajudam a treinar agilidade no raciocínio e nos reflexos. Estudos feitos com as modernas técnicas de tomografia mostram que o videogame ativa e exercita mais áreas do cérebro do que as outras atividades de lazer.
(SOUZA, 2006).
Jogos educativos podem ser ferramentas instrucionais eficientes, pois eles possuem papel fundamental na facilitação do aprendizado através de uma atividade motivadora e divertida. Além de aumentar a capacidade de retenção do que foi ensinado, várias funções mentais e intelectuais do jogador são exercitadas (TAROUCO et al, 2004). Através do jogo se revelam características como autonomia, criatividade e originalidade, fazendo com que eles possam servir como um excelente complemento às atividades consideradas normais de aula.
Os jogos eletrônicos educativos oferecem, portanto, a possibilidade de uma maneira alternativa de ensinar. Ao invés de expor o conteúdo diretamente ao estudante, os jogos educativos podem incorporá-lo nas regras do jogo, tornando o aprendizado mais agradável, uma vez que o assunto é absorvido de maneira mais suave e divertida.
Existem diversos tipos de jogos eletrônicos, utilizando diversas abordagens pedagógicas, que variam de aprendizado empírico, cognição situada, aprendizado de descoberta, aprendizado construtivista (KEBRITCHI e HIRUMI, 2008) ou até que não seguem nenhuma abordagem explicitamente. Dentre os jogos que seguem alguma das bases pedagógicas citadas, podemos citar: BioHazard, Bioworld e Exploring the Nardoo.
2.2 Simulações Computacionais para Ensino e Aprendizagem
Atualmente, um dos fatores que contribuem para o renovado interesse nos jogos e simulações é o aumento do poder e flexibilidade trazido pelos computadores modernos. Segundo Alessi e Trollip (1991), citado por Sahin (2006, p.134), em tradução livre:
Uma simulação é uma poderosa técnica que ensina algum aspecto do mundo, imitando-o ou replicando-o. Estudantes não se sentem apenas motivados, como também aprendem pela interação com as simulações em uma maneira similar ao modo como eles reagem em situações reais. Em quase todos os casos, uma simulação também simplifica a realidade omitindo ou mudando detalhes. Neste mundo simplificado, os estudantes resolvem problemas, aprendem procedimentos, começam a entender as características do fenômeno e como controlá- los, e aprendem que ações tomar em diferentes situações (ALESSI E TROLLIP, 1991, apud. SAHIN, 2006, p.134, tradução nossa)
Gredler (1996) diz que simulações deveriam procurar desenvolver nos estudantes modelos mentais de situações complexas e não apenas fornecer o conteúdo de forma direta.
Van Ments (1984 apud. GREDLER, 1996), completa dizendo que simulações envolvem não só a mecânica do exercício e seus componentes, mas também envolve os mecanismos psicológicos que operam no mesmo. Assim, além dos componentes básicos
de uma simulação, através dos quais os estudantes podem realizar o exercício, é também analisada a natureza das interações entre o estudante e as tarefas, quantidade de controle do mesmo, a forma como as ações são recompensadas (positive feedback) e a complexidade da sequência de decisões no exercício.
De acordo com Gredler (1996), as simulações com o objetivo de instruir basicamente se dividem em dois tipos: simbólica e empírica. A diferença básica entre estes dois tipos de simulação é que enquanto na simbólica, o “usuário-aprendiz” da simulação não é um elemento funcional da situação, a empírica estabelece uma determinada realidade psicológica e coloca os participantes em papéis específicos dentro desta realidade. Na simulação empírica, os estudantes executam responsabilidades, no contexto dos seus papéis, em uma situação que evolui.
2.2.1 Simulação Empírica
Os componentes essenciais da simulação empírica, segundo Gredler (1996), são:
1. Um cenário de uma tarefa ou problema complexo que se desenrola a partir das ações do aprendiz.
2. Um papel sério assumido pelo aprendiz, por meio do qual ele executa as responsabilidades da posição.
3. Vários caminhos plausíveis de serem experimentados.
4. Controle do aprendiz no processo de tomada de decisões.
Em outras palavras, o aprendiz é submerso em outra realidade, assumindo um papel importante no qual a tomada de decisões define um resultado coerente com tais escolhas. Gredler (1996) também comenta que os exercícios podem então se diferenciarem quanto à natureza dos papéis, tipos de decisão e interação e o relacionamento entre as variáveis. Uma das grandes vantagens deste tipo de simulação, diz respeito ao potencial de desafiar os estudantes a pensar de maneiras diferentes. Ao verificar o resultado das suas escolhas, mesmo que implicitamente, o estudante absorve os conceitos envolvidos para tanto, durante o percurso.
Esse tipo de simulação é bastante útil para casos em que é difícil, ou até mesmo impossível, a reprodução da situação no “mundo real”, por ser custosa, perigosa, ou possuir outros tipos de limitação, como, por exemplo, observação através de uma janela
de tempo muito grande. Dessa forma, o estudante ainda pode praticar as suas habilidades de solução de problemas, assumindo um papel importante e lidando com diversas variáveis ao mesmo tempo.
Sendo assim, enquanto em outros tipos de simulação o aprendiz é tido como parte observadora dos acontecimentos, na simulação empírica o aprendiz é o componente chave da situação, tendo a possibilidade de explorar as possíveis escolhas.
O processo cognitivo associado com o feedback fornecido pela simulação (consequências das escolhas) resulta então no aprendizado por parte do estudante.
2.3 Jogos, Simulações e Ensino de Biologia
Jogos diferem de simulações em diversos aspectos, principalmente no que diz respeito aos mecanismos psicológicos associados. Jogos geralmente são exercícios competitivos cujo objetivo é alcançado vencendo, sendo que jogadores competem por pontos ou outras vantagens. Em simulações, os participantes tendem a receber papeis importantes, como médicos, físicos, gerentes, profissionais que executam tarefas complexas (como explorar as causas da poluição da água) ou que operam equipamentos complexos. Em outras palavras, ao invés de apenar tentar ganhar, na simulação o estudante deve executar sérias responsabilidades, com os privilégios e consequências associados (GREDLER, 1996)
Jogos de simulação mesclam características dos jogos tradicionais com características da simulação. Dos jogos podem ser aproveitadas uma série de regras a serem seguidas pelo estudante, restrições de ação, privilégios e penalidades por ações não permitidas, sistema de pontuação etc, sendo que muitas dessas regras são imaginativas e não se relacionam com eventos do mundo real. Da simulação, é geralmente aproveitada a dinâmica do exercício, bem como o relacionamento entre as diversas variáveis envolvidas, que geralmente mudam com o passar do tempo e refletem consequências autênticas das ações tomadas.
Neste contexto de jogos de simulação para ensino de biologia, encontra-se o jogo Calangos (que será descrito, em mais detalhes, no Capítulo 3), que é a ferramenta utilizada por este trabalho para fornecer os recursos necessários e as regras do problema para a confecção do modelo de simulação proposto. O jogo Calangos é uma ferramenta de apoio ao ensino-aprendizagem de ecologia e evolução voltado para o nível médio de
ensino. Já estão disponíveis em seu site12 as primeiras versões do jogo, bem como as diversas reportagens sobre ele, ressaltando a sua característica pedagógica e colaborando para a divulgação do mesmo.
Existem diversos outros jogos de simulação que representam casos de biologia.
Serão apresentados alguns desses jogos, seguidos de uma breve descrição. Os jogos são:
“Bioworld” e “Exploring the Nardoo” (SAHIN, 2006); o jogo “Spore”, da Maxis13 (distribuído pela Electronic Arts14); “Web Earth Online”15 e SimForest16.. Exemplos de outros jogos relacionados17 (não descritos a seguir):, SimAnt18, SimEarth19, Lion20, Empire of Ants21, SimPark22.
2.3.1 Bioworld
Bioworld é um ambiente de aprendizado eletrônico feito para estudantes de ensino médio. Ele simula um hospital, onde os estudantes podem aplicar o que aprenderam sobre os sistemas do corpo para solução de problemas sobre doenças.
Estudantes trabalham de forma colaborativa recolhendo evidências e refutando hipóteses.
2.3.2 Exploring the Nardoo
Este é um pacote eletrônico no qual os estudantes podem controlar o sistema de um rio. Os estudantes devem investigar o sistema e resolver problemas, como, por exemplo, como o desenvolvimento urbano afeta tal sistema. A simulação fornece doze ferramentas para a análise da água. Para resolver os problemas os estudantes podem
12 http://calangos.sf.net
13http://thesims.ea.com/
14 http://www.ea.com
15 http://www.webearthonline.com
16 http://www.tommurray.us/simforest
17 Para mais detalhes sobre estes jogos, consultar LOULA et al (2009).
18 www.mobygames.com/game/simant-the-electronic-ant-colony
19 www.mobygames.com/game/simearth-the-living-planet
20 www.mobygames.com/game/lion
21 www.mobygames.com/game/empire-of-the-ants
22 www.mobygames.com/game/simpark
trabalhar sozinhos ou em grupo, identificando fontes de dados, coletando dados, testando hipóteses e apresentando descobertas.
2.3.3 Web Earth Online
É um jogo web online multiplayer, com visualização bidimensional, no qual cada jogador joga com vários animais, como mamíferos, répteis ou pássaros. O jogo simula um extenso ecossistema bastante rico em detalhes. Variáveis como temperatura, clima, regime de chuva e o sentido da corrente de ar são tratadas em Web Earth Online.
Além disso, as possibilidades de interações com os agentes (e.g., predadores, presas) e com outros elementos do ecossistema (e.g. árvores, rios) são muitas, e suas escolhas são o grande desafio deste jogo de estratégia. Isso dá vez a uma diversidade de problemas a serem superados, assim como a múltiplas estratégias que podem ser utilizadas para superar cada um deles.
A medida que o jogador ganha mais pontos, suas opções de personagens aumentam. Durante o jogo ele precisa manter alto os diversos níveis (stomach, water, fat, energy), além de poder se aprimorar em diversas habilidades (socialization, combat skills etc.). A depender da escolha do animal ele deverá também realizar diferentes ações (como, por exemplo, fazer ninhos, no caso da escolha ter sido um pássaro). O jogo não conta com nenhum editor de personagens.
2.3.4 SimForest
É um simulador de crescimento de florestas. Assim como o jogo Calangos, SimForest tem uma preocupação de modelar diversos aspectos que compõem o ecossistema, como, por exemplo, umidade, regime de chuvas, temperatura e condições do solo. Contudo, ele não pode ser considerado um jogo, mas um simulador, também com finalidade pedagógica.
2.3.5 Spore
Um dos grandes projetos da Maxis, Spore é um simulador no qual o jogador começa como um organismo unicelular até evoluir e virar uma raça capaz de explorar o universo. À medida que se evolui, também fica mais complexa a mecânica de jogo, pois existem conceitos de evolução, como, por exemplo, a seleção natural, fatores externos, predadores e ciladas evolutivas que precisam ser bem assimilados.
Alguns cientistas, no entanto, acham que o jogo falha seriamente no conceito educional e biológico, fazendo com que os jogadores passem a ter idéias erradas sobre os conceitos de evolução: “o problema não é que Spore destrate a ciência ou trate algumas coisas de forma errada, afinal, antes de qualquer coisa, é um jogo. O problema é que ele trata o conteúdo biológico de maneira ruim, desnecessariamente e algumas vezes totalmente equivocada.” (BOHANNON, 2008, p.531).
2.4 Editor de Personagens
Alguns jogos procuram transmitir a essência e dinâmica do jogo através de personagens. Outros, por suas características ou opção de desenvolvimento, não os utilizam. Os personagens jogáveis são uma forma de interação com o ambiente do jogo (e outros personagens), sendo muitas vezes utilizados para retratar a resposta do ambiente simulado ao jogador. Assim, a partir das ações executadas no decorrer do jogo, este pode fornecer uma resposta em forma de alteração do próprio ambiente ou alteração em atributos do jogador.
Com o uso constante de personagens para permitir a exploração do mundo e permitir uma maior identificação do jogador, muitos jogos passaram a utilizar editores de personagens, que, como o próprio nome sugere, é uma ferramenta que permite realizar as mais variadas alterações nas características dos personagens. Em alguns casos as alterações realizadas por meio desses editores são apenas estéticas, mas em geral essas alterações podem provocar mudanças na dinâmica do jogo, permitindo, por exemplo, que um jogador tenha determinada vantagem em algum aspecto do jogo (dada provavelmente uma desvantagem associada).
Uma vez que a dinâmica do jogo pode ser alterada pelo editor, surge então uma preocupação: a necessidade de se estabelecer um equilíbrio entre as alterações possíveis de se fazer no personagem em questão, de modo que um personagem não fique exageradamente superior a outro, por exemplo. Em alguns jogos, isso é feito atribuindo um custo (geralmente em pontos) para cada característica a ser editada, sendo as de maior custo as que possuem mais influência na dinâmica do jogo. Neste caso, uma quantidade de pontos é dada para o jogador, para que este distribua como achar melhor entre as características presentes (alguns exemplos são dados em seguida, quando falarmos em “balanceamento de características” dos jogos citados). A escolha feita pelo jogador é percebida por meio da experimentação dele ao jogar, e geralmente conduz ao aprendizado de determinados conceitos ou dinâmicas através da percepção das consequências causadas pelas alterações realizadas no editor.
Editores de personagens estão presentes nos mais variados jogos, de diferentes maneiras com diferentes objetivos. A seguir serão apresentados alguns jogos conhecidos que apresentam editores de personagens, fazendo uma análise a respeito do personagem editado, os parâmetros envolvidos na edição, e as alterações e conseqüências, além de tentar demonstrar o balanceamento das características editadas.
2.4.1 The Sims.
The Sims é um jogo de simulação, desenvolvido pela Maxis24 (hoje empresa da Electronic Arts), no qual se pode controlar vidas de pessoas virtuais. O jogador deve controlar essas pessoas virtuais (denominadas “Sims”), atendendo às necessidades das mesmas, que no jogo são medidas através de barras (níveis), tais quais: fome, conforto, higiene, banheiro, energia, diversão, social e cômodos (Figura 1). Cabe ressaltar, que existem basicamente dois tipos de editores no jogo, um de personagens e outro de ambientes.
24 http://www.maxis.com/
Figura 1: Níveis indicadores de necessidade do jogo “The Sims”. Fonte: Maxis (2000)
Objeto editado: “Sims” – pessoas
Parâmetros envolvidos: Os parâmetros envolvidos na edição são parâmetros que basicamente definem a personalidade do Sim (Figura 2). Podem-se notar as barras (níveis, lado esquerdo da figura) que fornecem a ponderação entre as características, uma vez que são dados uma quantidade preestabelecida de pontos e o usuário distribui como achar melhor. Nota-se, no lado direito da Figura 2, que existem ainda outros tipos de edição, tais quais: faixa etária, cor de pele, sexo e biografia e aparência física.
Figura 2: Editor de personagens do jogo “The Sims”. A imagem mostra um editor de personalidade onde se tem uma quantidade preestabelecida de pontos a serem distribuídos. No lado direito da imagem percebe-se algumas características do personagem (se é criança ou adulto, cor de pele e
sexo) além da própria aparência do mesmo. Fonte: Maxis (2000)
Alterações/consequências durante o jogo: Pode-se perceber que existem basicamente dois tipos de alterações sendo realizadas: as que definem as características físicas do Sim, e as alterações na personalidade do mesmo. Algumas alterações possuem pouca ou nenhuma influência no decorrer do jogo (cor de pele e biografia), outras ativam comportamentos diferentes, tais quais idade e sexo (por exemplo, homens e mulheres têm diferentes comportamentos visuais ativados ao utilizar o banheiro – sentado ou de pé), enquanto outras afetam diretamente na dinâmica proposta pelo jogo, de manter controle sobre o Sim e suas necessidades (alterações de personalidade).
Balanceamento de características (ganha/perde) - As alterações dos níveis de personalidade definem a maneira como os itens do menu “necessidades” (Figura 2) irão oscilar. Em outras palavras, os níveis de necessidade, que são um dos fatores mais importantes na dinâmica do jogo, são controlados pelas ações do Sim (controlado pelo usuário) e são ponderados pelos níveis de personalidade. Isto implica, por exemplo, que se o usuário definir “nível 0” para o item “ativo”, o nível de energia do Sim será ajustado de acordo com este parâmetro, fazendo com que, neste caso, o Sim seja considerado sonolento devido a velocidade de decréscimo do nível de energia. Porém, irão sobrar mais “barras” para o jogador atribuir a outras características, fazendo com que o Sim seja mais asseado e sociável, por exemplo.
2.4.2: Rock „n Roll Racing.
Rock „n Roll Racing é um jogo de carros de corrida para o console “Super Nintendo”, desenvolvido pela Blizzard25 e publicado pela Interplay26. Apesar de ser relativamente antigo (1993), Rock „n Roll Racing já demonstrava certo tipo de edição de personagens, que continuou ao longo do tempo com outros jogos de corrida (por exemplo, Need For Speed27, da Electronic Arts). O jogador começa por selecionar o carro que for de seu agrado (Figura 3) e, à medida que for evoluíndo no jogo, pode comprar mais peças e comprar novos carros que aparecem com o passar das fases.
Objeto editado: Carros
25 http://www.blizzard.com/
26 http://www.interplay.com/
27 http://www.needforspeed.com/
Figura 3: Seletor de carros do jogo “Rock n‟ Roll Racing. Além da escolha do carro é possível escolher a cor do veículo (menu à esquerda). Fonte: Blizzard (1993)
Parâmetros envolvidos: Os paramêtros envolvidos no jogo correspondem às peças do carro, que podem ser melhoradas de acordo com novas compras (upgrades). Neste editor, há a possibilidade de escolha sobre os diversos itens para realizar uma melhoria, pagando em moeda de jogo. Cada item tem um preço, aumentando à medida que se faz upgrades, e o dinheiro é conquistado com as vitórias nas pistas. Dentre os diversos itens (ver Figura 4) encontram-se: motor, pneus, suspensão, mísseis, minas, proteção, saltos etc.
Alterações/consequências durante o jogo: A aquisição de novos equipamentos influencia na dinâmica do jogo, uma vez que os oponentes do jogador, com suas respectivas vitórias nas pistas, também efetuam melhorias em seus carros. Assim, o jogador deverá perceber e testar quais equipamentos têm maior relevância para a determinada situação do jogo, influenciando na estratégia elaborada e que pode envolver: estado dos oponentes (os itens que eles adquiriram não são visualizáveis mas são perceptíveis); pistas (de gelo, de velocidade, de muitas curvas); o próprio estado do carro do jogador; dentre outros.
Figura 4: Editor de Personagens (carros) do jogo “Rock n‟ Roll Racing”. É possível melhorar os componentes do veículo com o dinheiro conquistado nas pistas. Alguns dos itens são pneus, motor,
amortecedores, minas e mísseis. Fonte: Blizzard (1993)
Balanceamento de características (ganha/perde): A ponderação necessária para o balanceamento está implícita na compra dos equipamentos, pelo preço/necessidade. Já que cada um possui uma funcionalidade que influencia o jogo de diversas formas, faz parte da dinâmica do jogo a experimentação e as respectivas consequências trazidas pelas modificações realizadas. Esse balanceamento deve ser pensado com base no estado do jogo e dos oponentes, já que diferentes situações exigem mais de determinada funcionalidade do carro. Por exemplo, em pistas de gelo, onde os carros derrapam muito, pode ser razoável pensar que melhorar os pneus é melhor que aumentar a velocidade por upgrade de motor.
2.4.3: Diablo II
É um jogo de RPG desenvolvido pela Blizzard que tem como cenário a sede de vingança do “poderoso Senhor do Terror”, Diablo, enfurecido por ter sido derrotado.
Objeto editado: Heróis
Parâmetros envolvidos: No começo do jogo, o jogador tem que escolher entre sete heróis: paladino, amazona, bárbaro, feiticeira, necromante, assassina e druida. O jogo não possui um editor de personagens propriamente dito, porém a cada nível o jogador ganha pontos para distribuir livremente pelos atributos dos personagens, dentre os quais se podem citar: força, resistência, vitalidade, energia, nível, experiência entre outros.
Esses atributos possuem papel fundamental nos RPGs, uma vez que informam o verdadeiro estado do personagem no decorrer do jogo e servem como parâmetro para efetuais combates.
Alterações/consequências durante o jogo: As alterações realizadas na edição do personagem, tem impacto direto na dinâmica do jogo, uma vez que, como já dito, estes parâmetros definem o personagem e são utilizados a todo momento. As consequências trazidas pela alteração dos atributos são explícitas, interferindo diretamente na interação entre o personagem com o jogo como o todo (principalmente com outros personagens).
Balanceamento de características (ganha/perde): Este balanceamento é definido pela própria dinâmica e regras do jogo, uma vez que, as restrições estão embutidas nestas (ex.: feiticeiros têm alta magia e destreza, mas baixas força e vitalidade). Estas restrições fazem parte do jogo e cada escolha implica numa estratégia diferente. O usuário deve então experimentar e aprender com os resultados e consequências das suas escolhas, já que estas ajudam a definir a sua estratégia de jogo.
2.4.4: Pro Evolution Soccer
Pro Evolution Soccer ou PES201028 é um jogo de futebol desenvolvido pela Konami29, para diversas plataformas. O jogo conta com um editor de jogadores, por meio do qual diversos atributos podem ser alterados. Os atributos iniciais são estimados com base nas informações dos jogadores reais, porém, alterações nos atributos e criação de novos jogadores podem ser realizadas pelo editor. A Figura 5 mostra o menu inicial de edição do jogador brasileiro “Kaká”.
28 http://www.pes2010.com.pt/
29 http://www.konami.com/
Figura 5: Tela inicial do editor de jogadores do jogo "PES2010" da Konami. Fonte: Konami (2010)
Objeto editado: Jogadores
Parâmetros envolvidos: Os parâmetros em questão dizem respeito às características dos jogadores. A Figura 6 mostra uma tela do editor de personagens, na qual podem ser feitas alterações nos parâmetros do jogador. Dentre estes parâmetros encontram-se características referentes à ofensividade, velocidade, perícia com a bola, precisão e potência dos chutes, atitude, técnica etc.
Alterações/consequências durante o jogo: As alterações são explícitas, uma vez que o jogo conta com um número grande de características editáveis e, a cada nova versão, novas características são adicionadas, fazendo com que o jogador ganhe controle sobre as habilidades dos jogadores. A dinâmica do jogo é afetada diretamente, já que, apesar de ser um jogo no qual a coletividade é fundamental, alterações nos jogadores podem inferir em uma discrepância de superioridade entre as equipes.
Balanceamento de características (ganha/perde): Apesar dos valores padrões de características dos jogadores serem definidos com base nos atributos reais dos mesmos, não existe balanceamento das características quando o jogador é editado. Em outras palavras, o jogador pode colocar todos os atributos no máximo e usufruir de todas as qualidades implementadas no jogo.
Figura 6: Edição dos parâmetros do jogador no jogo PES2010. Fonte: Konami (2010)
No futebol, as características variam de jogador a jogador, sendo que um, é inevitavelmente melhor que o outro. Ao contrário de outros editores, que definem certa quantidade de “pontos” a serem distribuídas entre as habilidades, no futebol é desejável ressaltar a diferença de habilidades entre os jogadores, fazendo com que as características possam ser editadas livremente.
Uma das grandes qualidades deste editor de personagens é a riqueza de características tratadas, sendo que cada uma gera uma resposta coerente no momento do jogo. Assim, ao alterar atributos do jogador, como, por exemplo, atributos de resistência, o mesmo pode demorar mais a se cansar ou sofrer menos lesões que outros jogadores, o que pode ser de grande importância no contexto do jogo.
2.4.5: O Editor do Jogo Spore
É um jogo de simulação de vida, onde o jogador tem a possibilidade de criar suas criaturas (para mais detalhes, ver Seção 2.2.4)
Objeto editado: Criaturas
Parâmetros envolvidos: Muitos dos parâmetros envolvidos são apenas visuais, porém alguns outros possuem papel fundamental na dinâmica do jogo, provocando consequências importantes, uma vez que o sucesso ou fracasso também dependem de certas características. Dentre os parâmetros editáveis podemos citar: quantidade de pernas/patas, asas, quantidade de braços, outras características físicas, cor etc. A Figura 7, mostra o personagem (criatura) sendo editado. No menu no topo à esquerda o usuário pode escolher a característica que deseja alterar, escolhendo entre as diversas opções que irão surgir.
Alterações/consequências durante o jogo: Por se tratar de um jogo que procura simular uma situação na qual as características do corpo possuem grande influência no sucesso ou fracasso no decorrer do jogo, o estudante percebe através da experimental como os diversos atributos se correlacionam com o ambiente e quais as consequências das escolhas feitas pelo mesmo.
Figura 7: Tela do editor de criaturas do jogo "Spore". Fonte: Maxis (2008)
Balanceamento de características (ganha/perde): O balanceamento é obtido com a dinâmica do jogo, uma vez que as características dos personagens se relacionam umas às outras e com o ambiente. O jogador perceberá que ao ganhar em determinada característica, em contrapartida, ele tende a perder em outras. Isso se deve ao fato de cada atributo possuir qualidades e deficiências, que, aliados ao contexto do jogo, se tornam evidentes à medida que o jogador prossegue jogando.
3 O JOGO CALANGOS
Calangos é um jogo de simulação e ação com visualização 3D em primeira ou terceira pessoa, ambientado na região das dunas do rio São Francisco, no qual o jogador controla um lagarto (ver Figura 8). Na Fase 1 do jogo, pode ser escolhida uma entre três das espécies endêmicas da região: Tropidurus psammonastes, Cnemidophorus sp. nov., e Eurolophosaurus divaricatus (para mais informações sobre a herpetofauna da região, veja Rocha e Rodrigues, 2005).
Figura 8: Screenshot do jogo Calangos. Em primeiro plano um lagarto ao lado de um presa (aranha). Ao fundo pode-se perceber alguns dos vegetais que compõem a flora da região (bromélia
e xique-xique). Fonte: Calangos (2011).
Trata-se de um jogo eletrônico educativo que tem por objetivo funcionar como ferramenta de apoio ao ensino e aprendizagem de ecologia e evolução no nível médio de escolaridade. Calangos não é um jogo de exposição direta de conteúdos a serem aprendidos pelo estudante-jogador, mas de aprendizagem decorrente da experiência na
tentativa de resolver situações-problema. O jogo consiste em quatro fases, as quais têm por objetivo apresentar diferentes conteúdos através das respectivas situações-problema.
Na Fase 1, o estudante-jogador atua como o personagem principal, um lagarto, cujo objetivo é sobreviver e reproduzir-se com sucesso. O jogo se inicia com o lagarto no começo de sua vida, situado no terreno das dunas, no qual há os elementos relevantes do ecossistema das dunas do médio Rio São Francisco, que podem estar envolvidos nas relações ecológicas do lagarto controlado pelo jogador. Dentre esses elementos têm-se várias espécies da flora, várias presas típicas dos lagartos, várias espécies de predadores do lagarto e alguns animais não envolvidos na cadeia alimentar do lagarto. Outros lagartos da mesma espécie também estão presentes no ambiente, com os quais existem relações ecológicas (e.g. competição por território, por presas e para acasalamento).
Além disso, há elementos do meio físico que são simulados, como o clima e a vegetação da região. O objetivo do jogador é sobreviver até a fase adulta, quando poderá reproduzir-se, gerando suas proles. Seu sucesso está associado à quantidade de filhotes que tenha conseguido gerar.
Figura 9: Screenshot de um lagarto em seu ambiente no jogo Calangos. Em primeiro plano o lagarto andando no ambiente. Ao fundo o terreno e vegetais que compõem a região. Á direita o
menu de interface gráfica que mostra as mais diversas informações. Fonte: Calangos (2011).
A Figura 9 mostra uma captura de tela do jogo em execução. É possível perceber alguns itens de interface gráfica que mostram atributos importantes do lagarto e ambiente. De cima para baixo, no menu, percebe-se um círculo giratório que indica a hora do dia, uma barra de “life”, que representa a energia atual do lagarto. Em seguida percebe-se quadro barras que indicam, respectivamente: a hidratação do lagarto, a temperatura interna do lagarto, a temperatura do ambiente e a umidade do ambiente. Por fim tem-se um indicador de idade, indicador de maturidade sexual, indicador de ovos (prole gerada) e um botão que mostra diversos gráficos com as informações supracitadas.
A partir da primeira fase do jogo, surgiu a proposta de que o jogador pudesse editar as características morfológicas do lagarto de modo que ele pudesse perceber mais claramente os conceitos relacionados a essas alterações, uma vez que seria possível repetir o ciclo de editar a característica e conferir seus resultados. Esta foi a motivação para a criação de um editor de personagens com tais características/consequências, pois trata-se de uma forma lúdica de apresentar tais conceitos aos jogadores, cumprindo o objetivo pedagógico proposto. As outras duas fases fogem ao escopo deste trabalho.
Em outras palavras, o jogador, que já passou pela primeira fase, terá conhecimentos sobre as características importantes para se manter vivo e, na segunda fase, terá a oportunidade de verificar tais conhecimentos por alterar características físicas do lagarto. Assim, ele poderá, por exemplo, desejar aumentar o tamanho do lagarto no editor, já que ele notou a partir da primeira fase, que quanto maior o lagarto, mais rápido ele se movimenta e maior o seu sucesso em disputas por fêmeas. Porém, o jogador irá também perceber que o metabolismo do lagarto será acelerado, causando um maior gasto energético, além de ficar mais visível aos predadores.
3.1 O Motor de Jogos
O motor de jogos utilizado no desenvolvimento do jogo Calangos, e conseqüentemente do editor, é o Panda3D, que provê as funcionalidades necessárias para o desenvolvimento do jogo, como: renderização gráfica, física simulada, animação, scripting, dentre outras. Apesar do nome sugestivo, “PANDA” é na verdade um acrônimo: “Platform-Agnostic Networked Display-Architecture”, que sugere suas funcionalidades principais (GOSLIM, 2004). De código fonte aberto (open source), com
licença BSD modificada, o Panda3D foi desenvolvido pela Disney, pela qual inicialmente era utilizado para criação de atrações tridimensionais para os seus parques temáticos, tendo dois de seus jogos feitos nela: Toontown Online (DISNEY, 2003) e Pirates of the Caribbean Online (DISNEY, 2007). Hoje, mantido pelo Carnegie Mellon‟s Entertainment Technology Center30, o Panda3D continua a ser desenvolvido e conta com suporte a partir de um fórum, onde, de forma colaborativa, tanto desenvolvedores do Panda3D quanto os usuários do mesmo, trocam dúvidas e sugestões.
Figura 10: Modelo simplificado de interação entre o jogo e o motor de jogos.
A Figura 10 mostra algumas poucas relações entre o código do jogo e o Panda3D, mas o suficiente para que se perceba a atividade intermediadora exercida pelo motor. Nota-se que o motor de jogos é uma camada que se situa entre o nível da lógica do jogo e a API de renderização gráfica pertinente (geralmente OpenGL, DirectX ou emulado por software. O Panda3D suporta tais API‟s de renderização de forma
30 Mais informações em http://www.etc.cmu.edu
Calangos
OpenGL / DirectX / Software
Animal
NodePath GeoMipTerrain PGElement
Vegetal
Terreno
SliderBar
PandaWindow PandaFramework Grafo de Cena 3D
RadioButton Button
Grafo de Cena 2D
Label Panda3D
transparente para o desenvolvedor, bastando apenas escolher no arquivo de configuração a API desejada). Em termos mais práticos, o relacionamento entre o Panda3D e código do jogo geralmente é extendido (herança) ou acoplados (via composição) e as funcionalidades extras desejadas para implementação da lógica do jogo são implementadas.
Diversos middlewares são também fornecidos junto com o Panda3D nas mais diversas áreas como forma de fornecer recursos, muitas vezes já consolidados no mercado e, geralmente, com suporte multiplataforma (uma das bandeiras do Panda3D).
Alguns dos middlewares disponíveis atualmente são:
Middlewares de física: (Nvidia) PhysX, Bullet, ODE. (Além de uma solução simples da própria engine, usado pelo Calangos pela sua simplicidade).
Middleware de Áudio: FMOD, OpenAL, Miles, FFMPEG.
Middlewares de GUI: Rocket, CEGUI. (Além da solução da própria engine, usada por todo o Calangos e usada neste trabalho por consistência e devido ao suporte recente com possíveis bugs e falhas que pudessem atrapalhar o desenvolvimento).
Middlewares de Realidade Aumentada: ARTOOLKIT, OpenCV, DirectCAM e VISION.
Além das próprias funcionalidades da engine como sistema de partículas, sistema de profiling (PSTATS) e diversos outras bibliotecas que dão suporte às mais variadas necessidades: NVIDIACG, ZLIB, PNG, JPEG, TIFF, SQUISH, FREETYPE, OPENSSL, TINYXML, VRPN, FFTW, SWSCALE, GTK2 etc.
Percebe-se que trata-se de um motor de jogos bastante rico em funcionalidades e muito bem estruturado. O Panda3D forneceu as ferramentas para que pudessemos implementar o jogo, e consequentemente este trabalho, como será visto adiante.
3.2 Modelagem Geométrica
O Panda3D é, então, responsável por grande parte do trabalho no que diz respeito à abstração entre o código do jogo e a API de renderização (OpenGL ou DirectX). Será descrito brevemente algumas funcionalidades da engine para dar uma
