Diplomová práce Jana Boreckého „Navigace zvukem ve hrách s otevřeným světem pro zrakově postižené” nabízí robustní řešení, jak zpřístupnit navigačně náročné open-world hry nevidomým hráčům. Borecký ukázal, že zvuk může fungovat jako silný informační kanál, který hráčům předává důležité prostorové údaje a umožňuje jim se plnohodnotně orientovat. Experimentální hra s ponorkou potvrdila, že zvuková navigace je efektivní i v komplexním prostředí a umožňuje společné hraní vidících i nevidomých hráčů. Za svoje inovativní a přínosné dílo obdržel Jan Borecký cenu děkana MFF UK za nejlepší diplomovou práci.
Čemu se věnujete v oceněné práci?
Ve své diplomové práci jsem řešil využití zvuku jako možného způsobu navigace ve hrách s otevřeným světem pro (nejen) zrakově postižené. Takzvané open-world hry vám neříkají přesně, kam máte zrovna jít, ale dávají vám prostor libovolně prozkoumávat cokoliv, kdekoliv a kdykoliv. Vytvořil jsem malou jednoduchou nelineární hru, ve které je úkolem s ponorkou najít a zachránit několik potápěčů na dně temného oceánu, kde je potřeba se navigovat skoro výhradně pomocí zvuku.
Hru jsem dal zahrát nevidomým i vidícím hráčům a následně porovnával jejich efektivitu pohybu, trajektorii, rychlost, subjektivní dojem z hraní a mnoho dalšího. Z porovnání jsem zjistil, že zvuk se dá využít jako vcelku efektivní způsob navigace i v navigačně náročném prostoru (kterým otevřené světy jsou), ale také jsem objevil nespočet faktorů, které mohou snadno navigaci ztížit.
Porovnání
viditelnosti za denního světla a během hraní — hra je velmi
tmavá
Co vás inspirovalo k tomu, abyste se zaměřil právě na toto téma?
Začalo to u skládání procedurální hudby v rámci skvělého předmětu Procedurální generování obsahu pro počítačové hry. Na něm jsem si řekl, že se chci věnovat tématu okolo zvuku a hudby, a tak jsem našel a oslovil pana doktora Hajiče jr. z ÚFALu, kterého téma herní hudby a zvuku zaujalo. Po několika konzultacích jsme nakonec přišli s tímto tématem.
Bylo nám líto, že zvuk a hudba jsou ve hrách využívány většinou výhradně jako umělecký podkres herního zážitku. Mají umocnit atmosféru a vtáhnout hráče více do děje, což splňují na jedničku. Kdyby se do nich ale podařilo chytře „zakódovat“ prostorové informace o tom, kam máte jít, co a kdo je zrovna kolem vás a další důležité informace, tak bychom z čistě uměleckého informačního kanálu dokázali udělat i velmi užitečný zdroj informací o okolním světě pro hráče. Tato myšlenka se nám zalíbila, a tak jsme z toho udělali diplomku.
Můžete vysvětlit, jaký konkrétní přínos nebo využití má vaše práce?
Práce ukazuje, jak moc můžeme zvuk a hudbu využít, a že tím můžeme my vývojáři oslovit úplně novou hráčskou základnu nevidomých. Také to ukazuje, že by nevidomí mohli hrát spolu s vidícími, což by bylo také velmi zajímavé.
Zároveň jsme prokázali, že to je možné i v případě vůbec nejtěžšího herního žánru na navigaci, tedy u her s otevřeným světem. Proto jsem z jedné kapitoly v diplomce udělal svým způsobem kuchařku, která radí, jak hru zpřístupnit nevidomým z pohledu navigace. Nemálo způsobů dnešní hry již využívají, jen ne explicitně pro navigaci. Stačí je posílit, k tomu něco málo přidat a úspěšná audio-navigace je na světě. Tím můžeme svět videoher otevřít pro nevidomé hráče, kteří mají aktuálně v této oblasti velmi omezený výběr.
S jakými technologiemi jste pracoval a jaké metody jste využíval?
Hru jsem dělal v herním enginu Unity, který jsem zvolil, protože v něm mám nejvíce zkušeností. Navíc ho podporuje většina knihoven pro simulaci prostorového zvuku, ze kterých jsem vybral Meta XR Audio. Ta je sice primárně pro VR a AR projekty, ale šla plně využít i v mém případě. K vyhodnocení dat ze hry (hráčská trajektorie, rychlost apod.) jsem si psal skripty přímo v Unity a následně v Pythonu, ve kterém se data zpracovávají velmi pohodlně. Mimo strojové a statistické vyhodnocování jsem ještě pro slovní výstupy hráčů využíval kvalitativní kódování, kterým jsem z neucelených odpovědí získával relevantní informace a názory dotázaných.
Zobrazení
trajektorie průchodu hrou jednoho z účastníků experimentu přímo v enginu
Unity využité pro subjektivní hodnocení výkonu hráče
Co bylo během psaní vaší práce nejtěžší? Je něco, co byste zpětně udělal jinak?
Upřímně, nejtěžší bylo najít dostatečně úzké téma a cíl diplomky. Naší vizí bylo vytvořit framework pro real-time procedurální tvorbu zvuků a hudby se zakódovanými prostorovými informacemi do nějaké existující úspěšné open-world hry, ale to se ukázalo jako téma o velikosti minimálně disertační práce. Naše cíle jsme proto museli zredukovat tak, aby byly dosažitelné v rámci magisterského studia.
I když jsme téma s vedoucím vybrali vcelku specificky, minimálně půl roku se nám stále trochu měnilo pod rukama kvůli různým problémům a zjištěním, na které jsem při vývoji hry a procházení existující literatury, projektů a her narazil. Zpětně už vím, že místo toho, abych se horlivě pustil do vývoje, jsem si měl nejdříve udělat pořádnou rešerši a stanovit cíle práce co nejkonkrétněji. U literatury byl ještě ten problém, že podobné téma prakticky nikdo na světě ještě veřejně neřešil. Články a práce, které se věnovaly open-world hrám, se nevěnovaly nevidomým nebo navigaci zvukem, a naopak. Našel jsem všehovšudy dvě vydané komerční open-world hry, které jsou přístupné pro nevidomé a nějakým způsobem podávají prostorové informace zvukem (pro zájemce Periphery Synthetic a Proteus.) Na druhou stranu jsem díky tomu věděl, že prošlapávám cestu novým směrem výzkumu, což mě dost motivovalo.
Jakým způsobem jste ověřoval výsledky své práce
Díky mezioborové povaze práce jsem vedle vývoje hry a sepsání oné zmíněné kuchařky připravil a zorganizoval experiment s nevidomými a vidícími, kteří si moji hru zahráli. Experiment měl napřímo porovnat hraní vidících a nevidomých osob a ukázat, jestli nevidomí nejenom dokáží podat podobný výkon jako vidící, ale také jestli je takové hraní baví, což je samozřejmě nutnost pro volnočasovou aktivitu, jakou je právě hraní her. Obnášelo to experiment vymyslet, obstarat jeho schválení etickou komisí fakulty, získat kontakty na potenciální vidící i nevidomé účastníky, přesvědčit je o smyslu účasti na experimentu, jeho následné zorganizování a nakonec zpracování výsledků. Bylo toho opravdu hodně, což přineslo nemálo stresu a starostí, ale zároveň mě to v mnoha směrech hodně posunulo a jsem za to ve výsledku velmi vděčný.
Naměřená data jsem testoval statisticky, empiricky (např. zhlédnutí záznamů hraní jednotlivých hráčů) a také jsem z nich udělal přes 120 individuálních grafů, které jsem různě pospojoval, abych je čtenáři nějak rozumně předal. Výsledky jsou diskutovány snad z každého úhlu pohledu, který dává smysl. Jediná škoda je, že počet a pestrost účastníků experimentu není tak velký, jak bychom si já a Gaussova křivka přáli.
3D graf
znázorňující trajektorii hráče v průběhu času. Červené tečky jsou
potápěči a hnědá tečka je základna — startovní bod. Šedý „stín”
trajektorie je čistě k vizuálnímu posílení perspektivy.
Grafy znázorňující
úhel mezi směrem, kterým má hráč nasměrovanou ponorku, a přímým
směrem k jeho aktuálně hledanému potápěči. Prostřední graf je
izolovaná horizontální složka úhlu, pravý graf vertikální.
Co považujete za nejdůležitější výsledek nebo závěr své práce?
Tím nejdůležitějším je určitě to, že všechny poznatky, které platí pro nevidomé hráče a ukazují, že dokáží plnohodnotně hrát, jsou stejně využitelné i u vidících hráčů. Bude skvělé, když se toho vývojáři chopí a vzniknou hry, které otevřou svět videoher nevidomým a rovnou je i propojí s vidícími hráči.
Za druhý neméně důležitý výsledek považuji to, že jsem prací ukázal potenciál opomíjené, ne-li přímo nevyužívané stránky designu herního zvuku a hudby, a tím je využít zvuk a hudbu jako silný multiplexový kanál předávající hráči mnoho důležitých informací o herním světě.
Máte pocit, že vaše práce může být inspirací pro další studenty nebo odborníky v dané oblasti?
Doufám, že se informační potenciál zvuku a hudby bude využívat co nejvíce ve hrách, které dnes vznikají díky mnoha šikovným vývojářům působícím v herním průmyslu. Zároveň doufám, že má práce namotivuje další studenty nebo dokonce vědce a zkušené vývojáře k dalšímu zkoumání problematiky audio-navigace v otevřených světech, protože je to zajímavá kombinace málo prozkoumaného způsobu orientace v prostoru a jednoho z dnes celosvětově nejpopulárnějších herních žánrů.
Jaké jsou vaše plány do budoucna?
Ve všem, v čem mě diplomka posunula, mi zároveň ukázala, že je toho ještě mnoho, co objevovat. Chci se více dozvědět o zvukařině, designu herního zvuku a hudby, real-time syntéze zvuku a mnoha dalších oborech souvisejících s audio-navigací. Díky znalostem z absolvování Matfyzu a ČVUT, praxi v herním studiu, vášni pro videohry a smyslu pro hudbu jakožto amatérský muzikant mám dobrou výchozí pozici na to se ve všem zmíněném úspěšně rozvíjet. Rád bych ještě práci rozšířil na rigorózní a vydal z ní článek, čímž chci téma dostat do akademické sféry.
Má vize je se v budoucnu podílet na úspěšných hrách, ve kterých bych se věnoval zvuku, hudbě, jejich technické stránce a hlubšímu využití v (nejen) otevřených světech. Kombinace umění a užitku pro hráče mě fascinuje a dotáhnout ji k dokonalosti by pro mě jakožto pro nadšeného hráče byla velká výhra. Cíle jsou velké, takže vzhůru za nimi!
Odkazy
Repozitář
UK
Ocenění
pro nejlepší bakalářské a diplomové práce
