Dissertação
Modelagem e análise de vídeo games baseadas em WorkFlow nets e grafos de estado
Registro en:
Autor
Barreto, Franciny Medeiros
Institución
Resumen
This work presents a method for the modeling and qualitative analysis of video games
scenarios based on WorkFlow nets and state graphs for aiding in the design process of
video games.
In general, a game has a set of activities that must be performed to reach a certain goal
of the game, as well as a virtual world where these activities are performed. To model
these activities, WorkFlow-nets (Petri nets representing workflow processes) are used.
The virtual world is described through a topological map composed of several connected
areas. The areas of the virtual world the player will encounter during his evolution in the
game are formally represented by a kind of Petri net called state graph. A communication
mechanism, also based on Petri nets, is presented and aims to show the interactions that
exist between the activity model and the topological map.
The qualitative analysis will be performed at a global model level (activity model +
topological map). The method proposed for the analysis is based on an algorithm used
to verify the soundness property of processes. This method will allow in particular the
verification of the consistency of video game scenarios in gameplay terms. The CPN Tools
is used for graphical representation of the models and to perform qualitative analysis.
The advantage of the proposed approach in this work is the formalization of the
existing activity flow in a video game and of the virtual world through a same formalism.
The creation of a communication mechanism is important in order for both models to
work together and be able to simulate the game s behavior. Thus, a global analysis of
the game can be performed to check the consistency of the activities and of the virtual
world. The fact of working with the CPN Tools allows to perform automatically the state
space analysis through the analysis functionalities of the tool. With the CPN Tools is also
possible to represent graphically the models in a simply and clearly way using hierarchical
modeling resources. Mestre em Ciência da Computação Este trabalho apresenta um método para a modelagem e análise qualitativa de cenários
de vídeos games baseado em WorkFlow nets e grafos de estado para ajudar no processo
de criação de vídeo games.
Em geral, um jogo possui um conjunto de atividades que devem ser executadas para
alcançar um determinado objetivo do jogo, assim como um mundo virtual onde essas
atividades são executadas. Para modelar tais atividades são utilizadas as WorkFlow-nets
(redes de Petri que modelam processos de negócio). O mundo virtual é descrito através de
um mapa topológico composto por várias áreas do jogo conectadas. As áreas do mundo
virtual onde o jogador se encontrará durante o jogo são formalmente representadas por
um tipo de rede de Petri denominado grafo de estado. Um mecanismo de comunicação,
também baseado nas redes de Petri, é apresentado e tem como objetivo mostrar as
interações que existem entre o modelo de atividades e o modelo do mapa topológico.
A análise qualitativa é realizada considerando o modelo global (modelo de atividades
+ modelo do mapa topológico). O método proposto para análise é derivado do algoritmo
de verificação da propriedade soundness. Este método permite em particular a verificação
da consistência de um cenário de vídeo games em termos de jogabilidade. A ferramenta
CPN Tools é utilizada para a representação gráfica dos modelos e para a realização da
análise.
A vantagem da abordagem proposta por este trabalho é a formalização do fluxo de
atividades existente em um vídeo game e do mundo virtual por meio de um mesmo
formalismo. A criação de um mecanismo de comunicação é importante para que os dois
modelos trabalhem juntos simulando o comportamento do jogo. Assim, é possível que seja
realizada uma análise global do jogo a fim de verificar a consistência tanto das atividades
quanto do mundo virtual. O fato de trabalhar com o CPN Tools permite que seja realizada
a análise do espaço de estado automaticamente por meio das funcionalidades de análise
da ferramenta. Com o CPN Tools também é possível representar graficamente os modelos
de modo simples e claro usando recursos da modelagem hierárquica.