Βιντεοπαιχνίδι για Ιατρικούς σκοπούς

Abstract

Στόχος της διπλωματικής εργασίας είναι να καταγραφούν οι διαδικασίες δημιουργίας ενός τρισδιάστατου παιχνιδιού για σοβαρούς σκοπούς, που προσομοιώνει μια συνεδρία στον τομέα της ψυχολογίας. Τα βασικά χαρακτηριστικά είναι η δημιουργία ενός γραφείου, δύο χαρακτήρων τουλάχιστον, που θα αντιστοιχούν στον ψυχολόγο και στον αναλυόμενο, η συγγραφή του σεναρίου βασισμένη στο Διαγνωστικό και Στατιστικό Εγχειρίδιο των Ψυχικών Διαταραχών (DSM), η κατασκευή του παιχνιδιού σύμφωνα με το σενάριο και ένα σύστημα ερωτήσεων πολλαπλής επιλογής. Απευθύνεται κυρίως στην εκπαίδευση του ψυχολόγου και πιο συγκεκριμένα σε προπτυχιακούς φοιτητές και αποσκοπεί την κατανόηση του σεναρίου και την εξέταση της βασικής θεωρίας. Στο σενάριο εντοπίζεται μία ή περισσότερες διαταραχές στον αναλυόμενο και μέσω της αφήγησής του, είναι εφικτός ο εντοπισμός των βασικών συμπτωμάτων. Οι ερωτήσεις προβάλλονται κατά την εξέλιξη της συνεδρίας, μετά το πέρας αυτής και στο τέλος προβάλλεται η πιο προσεγγιστική απάντηση, η αιτιολόγηση και η συνολική βαθμολογία από τις απαντήσεις. Κατά την υλοποίηση του παιχνιδιού γίνεται η περιγραφή από τα πρώτα στάδια της σχεδίασης των μοντέλων και του χώρου, μέχρι τον προγραμματισμό και την δημιουργία του εκτελέσιμου αρχείου. Στα πλαίσια της πτυχιακής αυτής, έγινε έρευνα πάνω στις νέες τεχνολογίες και σε μια πληθώρα σχεδιαστικών λογισμικών, από τα οποία όμως δόθηκε ιδιαίτερη βάση στο Sweet Home 3d της eteks, το makehuman makehuman Team, το Blender της Blender Foundation, το Photoshop της Adobe, το Marvelous Designer της Clo, Papagayo της Lost Marble και τη Unity Game Engine της Unity Technologies. Για αρχή, δημιουργούμε και διακοσμούμε το γραφείο στο Sweet Home 3D και το μεταφέρουμε στο Blender για προσθήκη επιπλέον αντικειμένων και βελτίωση της ποιότητας με χρήση των materials και shaders. Όταν ολοκληρωθεί το εξάγουμε σε μορφή .fbx και το εισάγουμε στη Unity. Για κάθε αντικείμενο προσθέτουμε τα αντίστοιχα textures, προσθέτουμε τον φωτισμό και δημιουργούμε το lightmap texture της σκηνής. Στη συνέχεια, κατασκευάζουμε τα μοντέλα στο makehuman, και τα εισάγουμε στο Blender. Κάνουμε προβολή των εικόνων προσώπου και δημιουργούμε τα πολύγονα των μαλλιών. Με τη βοήθεια του Marvelous Designer, δημιουργούμε τα ρούχα και τα μεταφέρουμε στο Blender. Κατασκευάζουμε το σκελετικό σύστημα και το εφαρμόζουμε (skinning) πάνω στο σώμα και στα ρούχα. Δημιουργούμε με βάση το σενάριο τις απαραίτητες κινήσεις (animations) και τις καταστάσεις παραμόρφωσης των χειλιών για τα φωνήματα. Τα τελικά μοντέλα, που απαρτίζονται από το μοντέλο των χαρακτήρων μας, με σκελετικό σύστημα, κινήσεις, ρούχα και texture και normal maps, εισάγονται σε αυτό τη σημείο μέσα στη Unity. Φτιάχνουμε τις μηχανές καταστάσεων για τη διαχείριση των κινήσεων. Συντάσσουμε τον απαραίτητο κώδικα για τα animations,την προβολή γραφικών στοιχείων, το συγχρονισμό χειλιών και τις μεταβλητές που αποθηκεύουν τις απαντήσεις σε κάθε ερώτηση. Τέλος, παρουσιάζουμε τα προγράμματα που χρησιμοποιήθηκαν καθώς και τις δυνατότητες που προσφέρουν και γίνεται αναφορά σε τρόπους με τους οποίους μπορεί η εφαρμογή να εξελιχθεί και τι επιπλέον λειτουργίες μπορούν να αναπτυχθούν πάνω στο τελικό αποτέλεσμα.

The aim of this thesis is to set out the procedures to create a 3D serious game, which simulates a session in the sector of psychology. Basic characteristics are the creation of one office, at least two characters that will correspond in the psychologist and the analyzed, the writing of script based on the Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders (DSM), the development of the game according to scenario and a multiple choice system. It is mainly addressed in the education of psychologist and more specifically at undergraduates and aims the comprehension of script and review the basic theory. In scenario it is located one or more Abnormal behaviours, in also analyzed via his narration, it is feasible the localisation of basic symptoms. The questions appear during the session, after the completion and finally display the most approximate answer, the justification and the total score of the answers. During the development, take place an analysis from the earliest stages of model and room design patterns to programming and creating the executable file. There was, also, a research conducted on new technologies and a plethora of designing software, mostly eteks Sweet Home 3d, makehuman, Blender by Blender Foundation, Adobe Photoshop, Clo Marvelous Designer, Lost Marble Papagayo and Unity Game Engine, developed by Unity Technologies. To start with, we create and decorate the office in Sweet Home 3D and transfer it into Blender to add additional furniture and improve quality using materials and shaders. When it is completed we export in .fbx format and import in Unity. For each object, add the corresponding textures, add lighting and create the lightmap texture of the scene. Afterwards, we manufacture the models in makehuman, and we import them in Blender. We make projection of pictures to characters and then create the hair mesh. With the help of Marvelous Designer, we create the clothes and take them in Blender. We create the skeletal system (rig) and apply it (skinning) on the body and clothes. According to the scenario we make the essential animations and the mesh deform of the lips for the phonemes. The final models, comprising of a rigged, animated model with texture and normal maps is then imported into Unity. In Unity the state machines are necessary for the animation management. We create the essential code for animations, graphic user interface (GUI), lip synching and variables that store the answers in each question. Finally, we go into details describing the programs used and their capability and we take a look into ways this application could be further developed and what more functions could be implemented to make it a complete game.