Com o desenvolvimento da indústria de jogos computacionais, cresceu também o custo de produção destes jogos, a cada dia mais complexos, inviabilizando sua construção a partir do ?nada?. Isto fez com que as empresas de jogos passassem a desenvolver ou adquirir soluções reutilizáveis. Nesse trabalho, realizou-se um estudo sobre o emprego de reuso em jogos e, como conclusão, apresenta-se a forma como os padrões de projeto (design patterns) podem contribuir para o projeto da arquitetura de jogos computacionais, enfocando o desenvolvimento do núcleo de software que os compõe, denominado motor de jogo ou game engine. Para facilitar a manutenção e evolução do sistema, este componente deve apresentar as características de ser modular e extensível, além de algumas outras propriedades discutidas ao longo do texto. Apresenta-se o que é um motor de jogo e quais os módulos que o compõem, descrevendo-se, em seguida, os padrões de projeto e suas aplicações. Como experimento, analisa-se o uso de padrões de projeto por motores de jogo, utilizando-se, para isso, os que possuem código aberto ou que estão disponíveis na literatura, dando-se ênfase à abstração da API gráfica e observando-se os aspectos positivos e negativos de cada solução. Com base nessa análise, propõe-se uma solução que visa atender aos requisitos considerados relevantes para um motor do jogo. / The development of computer games industry increased the costs of production of these games, that every day are more complex, and made almost impracticable their construction from the beginning. As a result, those companies started to develop or acquire reusable solutions. This study shows the application of reuse in games and, as a conclusion, it demonstrates how design patterns can contribute in a project of computer games, focusing on the development of the software core that composes them, called game engine. In order to facilitate the maintenance and evolution of the system, this device should be modular and extensible, beyond other characteristics discussed in this text. It is also presented the definition of a game engine, specifying the modules that compile it, describing, after that, the design patterns and their applications. As an experiment, it is analyzed the use of design patterns in already existing game engines, making use of the ones that are open source or that are available in the literature. In this experiment, it is emphasized the abstraction of the graphical API, pointing out the positive and negative aspects of each solution. Based on this analysis, it is proposed a solution which aims to fulfill the requirements considered relevant in a game engine.

Com o desenvolvimento da indústria de jogos computacionais, cresceu também o custo de produção destes jogos, a cada dia mais complexos, inviabilizando sua construção a partir do ?nada?. Isto fez com que as empresas de jogos passassem a desenvolver ou adquirir soluções reutilizáveis. Nesse trabalho, realizou-se um estudo sobre o emprego de reuso em jogos e, como conclusão, apresenta-se a forma como os padrões de projeto (design patterns) podem contribuir para o projeto da arquitetura de jogos computacionais, enfocando o desenvolvimento do núcleo de software que os compõe, denominado motor de jogo ou game engine. Para facilitar a manutenção e evolução do sistema, este componente deve apresentar as características de ser modular e extensível, além de algumas outras propriedades discutidas ao longo do texto. Apresenta-se o que é um motor de jogo e quais os módulos que o compõem, descrevendo-se, em seguida, os padrões de projeto e suas aplicações. Como experimento, analisa-se o uso de padrões de projeto por motores de jogo, utilizando-se, para isso, os que possuem código aberto ou que estão disponíveis na literatura, dando-se ênfase à abstração da API gráfica e observando-se os aspectos positivos e negativos de cada solução. Com base nessa análise, propõe-se uma solução que visa atender aos requisitos considerados relevantes para um motor do jogo. / The development of computer games industry increased the costs of production of these games, that every day are more complex, and made almost impracticable their construction from the beginning. As a result, those companies started to develop or acquire reusable solutions. This study shows the application of reuse in games and, as a conclusion, it demonstrates how design patterns can contribute in a project of computer games, focusing on the development of the software core that composes them, called game engine. In order to facilitate the maintenance and evolution of the system, this device should be modular and extensible, beyond other characteristics discussed in this text. It is also presented the definition of a game engine, specifying the modules that compile it, describing, after that, the design patterns and their applications. As an experiment, it is analyzed the use of design patterns in already existing game engines, making use of the ones that are open source or that are available in the literature. In this experiment, it is emphasized the abstraction of the graphical API, pointing out the positive and negative aspects of each solution. Based on this analysis, it is proposed a solution which aims to fulfill the requirements considered relevant in a game engine.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:06:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 6186.pdf: 4489847 bytes, checksum: 05d9dd4c1bfa3094c3d80d9415f962b0 (MD5) Previous issue date: 2014-05-29 / Universidade Federal de Minas Gerais / Digital games are being played gradually more for entertainment, leisure and as a tool for education. However, one does not observe an increase in gaming accessibility corresponding to the ascending importance and use of these software systems. Universal Design provides an alternative approach to design more usable and accessible solutions to as many people as possible, regardless of their physical, cognitive and emotional capabilities. The Universal Design for games is in its early stages: so far, only a few universal titles have been created. Those few games were designed following the Unified Design, a process which leads the game design to a more abstract and modality independent way. However, albeit aiding designing the game, the implementation is left to the developer. Game engines are software created to ease the development and the implementation of digital games. Hence, this work describes a game engine for universal games UA-Game Engine (UGE), which purpose is to ease the development of universal games. UGE explores data-driven, event-driven and entity component systems to ease the development of run-time flexible and adaptable games. This dissertation introduces the concepts of Abstract Game World, Concrete Game World, Meta-Game and Game. To achieve this result, this dissertation informally demonstrates that is it possible to construct a universal game by decomposing any game world into three elements: entity (actor), component and event. These elements are used to create an Abstract Game World without a user resulting into an input-output free Meta-Game. Afterwards, it is suggested that it possible to combine the three elements to reconstruct one or more Concrete Game Worlds from the Abstract Game World to suit the interaction needs of the users. With this result, the UGE game engine was developed. UGE uses an extensible and flexible user profile to, during run-time, tailor the Meta-Game into an accessible Game, by defining all the input and output interactions according to the user s interaction needs. Finally, it is described the evaluation and validation process, currently in progress the obtained results so far classify the project as promising. / Jogos digitais são cada vez mais utilizados para o entretenimento, lazer e como ferramenta para a educação. No entanto, não se observa um aumento de acessibilidade correspondente ao aumento do uso e da importância destes sistemas de software. O Design Universal apresenta-se como alternativa para o desenvolvimento de soluções usáveis e acessíveis ao maior número possível de pessoas, independentemente de suas capacidades físicas, cognitivas e emocionais. Em jogos, o Unified Design, é um processo que norteia a realização do design de um jogo digital universal. Entretanto, a implementação do design obtido é deixada a cargo do desenvolvedor. Game engines (motores de jogos) são sistemas de software concebidos para facilitar o desenvolvimento e a implementação de jogos digitais. Neste sentido, este trabalho apresenta um motor para jogos universais, denominada UA-Game Engine (UGE) com o objetivo de facilitar a desenvolvedores criarem jogos universais. Para isto, o motor explora arquiteturas datadriven, event-driven e sistemas entidade-componente para promover o desenvolvimento de jogos flexíveis e adaptáveis em tempo de execução. São introduzidos os conceitos de Mundo Abstrato de Jogo, Mundo Concreto de Jogo, Meta-Jogo e Jogo. Para isto, este trabalho demonstra, informalmente, que é possível construir um jogo universal decompondo-se um mundo de jogo qualquer de forma a torna-lo independente de entradas e saídas por meio de três elementos: entidade (ator), componente e evento. Estes elementos são usados para se obter um Mundo Abstrato de Jogo resultando-se em um Meta-Jogo livre de entradas e saídas. Em seguida, sugere-se que é possível combinar estes três elementos para se reconstruir um ou mais Mundos Concretos de Jogo a partir de um Mundo Abstrato de Jogo de acordo com necessidades de interação específicas de usuários. Com base neste resultado, desenvolveu-se o motor UGE que utiliza um perfil de usuário extensível e flexível para, em tempo de execução, adaptar o Meta-Jogo em um Jogo acessível, definindo-se todas as entradas e saídas necessárias para adequar às interações às necessidades do usuário. Ao final, descreve-se o processo de avaliação e validação do motor, atualmente em progresso os resultados obtidos até o momento classificam o projeto como promissor.