Bredkollisionsdetektionsalgoritmer är oftast specialiserade så de endast fungerar optimalt i specifika scenarier. Arbetsbelastningsanpassande algoritmer skulle möjligen vara effektiva i flera olika scenarier, likt de som kan uppstå i datorspel. Detta arbete undersökte hur två arbetsbelastningsanpassande algoritmer för bredkollisionsdetektering (BVH-SR och KD-SAP) presterade gentemot datorspelsliknande scenarier (DLS) jämfört med icke arbetsbelastningsanpassande. Algoritmerna testades i testramverket Broadmark med olika scenarier. Andelen statiska och totala antalet objekt varieras mellan scenarier. Under testningen mättes algoritmernas exekveringstid för varje bilduppdatering. Broadmark vidareutvecklades för att möjliggöra testning mot DLS. BVH-SR behövdes implementeras i ramverket. Resultatet från undersökningen visade att KD-SAP var den algoritm som presterar bäst och mest stabilt i majoriteten av scenarierna. BVH-SR var bäst för stora scenarier men jämfört med KD-SAP var den medioker i övriga. Möjliga framtida arbeten inkluderar bland annat att testa fler algoritmer i Broadmark och resultatet kan användas för att identifiera en lämplig algoritm för bredkollisionsdetektion vid implementation av ett datorspel.

Målet med detta arbete har varit att undersöka huruvida det finns ett bra sätt att utveckla en flexibel och framtidssäker spelmotor för en specifik speltyp, strategispel, för Android-enheter. Rapporten behandlar användargränssnittet för spelmotorn. För att nå målen har ett grundläggande användargränssnitt, ett proof-of-concept, utvecklats och sedan testats och utvärderats enligt både vedertagna och icke-vedertagna metoder. Resultaten som framkommit av dessa tester och utvärderingar har varit blandade och givit utrymme för flera intressanta analyser och slutsatser, där de slutgiltiga pekar på att projektet i grunden har varit av god kvalitet men att det finns vissa brister som bör åtgärdas innan motorn färdig- och vidareutvecklas. Resultaten och slutsatserna visar att det finns ett utrymme för produkten, men inte nödvändigtvis ett intresse (detta är bortom denna rapports omfång), och fingervisningen är att denna grund kan användas för att utveckla den produkt som visionerats med den utvecklade prototypen som bas. / The goal of this thesis has been to research whether there are good ways to develop a flexible and future-proof game engine for a specific game type, strategy games, for Android units. This report covers the user interface of the game engine. To reach this goal a basic user interface, a proof-of-concept, has been developed and then tested and evaluated using both accepted and non-accepted methods. The results of these tests and evaluations have been mixed and have given room for several interesting analyses and conclusions, where the bottom line shows that the basis of the project is of sound quality, however there are certain issues that need to be dealt with before the engine is further developed and finished. The results and conclusions show that there is room for the product, however not necessarily an interest (testing this is beyond the scope of this report), and hint at the possibility to use this base as a basis for the development of the product that has been envisioned.

Syftet med arbetet har varit att undersöka huruvida XML fungerar som ett beskrivningsspråk till en spelmotor sett till aspekter såsom vad som kan definieras i XML, vad laddningstiderna är och om det är en tydlig och attraktiv lösning. Tanken med lösningen är att det skall vara enkelt att, tillsammans med en spelmotor, kunna skapa tvådimensionella strategispel utan att skriva någon kompilerande kod, vilket i sin tur skulle möjliggöra för aspirerande spelutvecklare att få en enkel utgångspunkt där de kan starta sin karriär. Resultaten av undersökningarna visar att XML fungerar som en lösning för denna typ av spel och det går att göra väldigt mycket med det. Laddningstiderna håller sig långt under den maximala gränsen, enligt specifikationerna på mängd av indata som skall laddas in. Det är även en attraktiv lösning som flera personer skulle kunna tänka sig att använda. Dock har det visat sig att XML på egen hand inte klarar av att vara tydligt – exempelvis vad innehållet i XML-filerna betyder, något som ger tecken på att det behöver läggas mer fokus på att dokumentera dessa och komplettera XML-lösningen med denna dokumentation. / The purpose of this project has been to investigate if XML works as a language of description in a game engine. With focus on aspects such as what can be defined in the XML, what the loading times are and if the solution is easy to understand and if it is attractive. The idea behind the solution is that it should be easy to, together with a game engine, create two-dimensional strategy games without writing any compiling code, which in turn would make it possible for aspiring game developers to have an easy starting point where they can start their career. Results of the research shows that XML works as a solution for this kind of game and that it is possible to do a lot with it. The loading times for the system keep below acceptable levels with much to spare, according to the specifications set regarding to the amount of data to load. This solution is also an attractive one and there are several people that would want to utilize it. However, it has been shown that XML alone can not manage to be clear - for example, what the content of the XML files does, something that gives the indication that there needs to be more focus on documenting this and complete the XML solution with said documentation.

Hur människor uppfattar rumsligheter är komplext. Människor baserar det upplevda rummet på professionell expertis, erfarenheter och vilket visuellt kommunikationsverktyg som rummet presenteras med hjälp av. Studiens syfte är att undersöka hur den visuella kommunikationen mellan arkitekter och kunder ser ut, hur arkitekter och kunder uppfattar rumsligheter, hur uppfattningen skiljer sig åt och om kommunikationen däremellan kan underlättas med hjälp av realtidsvisualisering (VR). Dessutom undersöker examensarbetet hur en sådan visuell kommunikation skulle kunna gå till och hur detaljerad en VR-modell behöver vara. Spelmotorn Unity och VR-plattformen HTC Vive används för att producera och driva interaktiva VR-modeller. Studien undersöker hur dessa kan användas som ett visuellt kommunikationsverktyg mellan arkitekter och kunder för att utveckla kommunikationen dem emellan. Litteraturen visar på tydlig klyfta i kommunikationen mellan arkitekt och kund där information går förlorad. Genom användandet av realtidsvisualisering hävdas det att kommunikationen kan underlättas och en ökad förståelse av rymd och skala uppnås. I studien testas tre VR-modeller med tre olika detaljnivåer på respondenter, tre arkitekter och två kunder. Efter testet intervjuas personerna om deras erfarenheter och rumsliga upplevelse för de olika modellerna. Intervjuerna pekar på att den skillnad i rumsuppfattning som finns mellan arkitekt och kund kan överbryggas med hjälp av VR som kan konkretisera arkitektur och medför att alla kan förstå rumsligheter på sina egna villkor. Undersökningen visar att VR är ett användbart visuellt kommunikationsverktyg. Inte bara som barriärbrytande mellan arkitekt och kund utan även som en integrerad del av den iterativa designprocessen. / How people perceive space is a complex thing. People base the perceived space on professional expertise, experiences and what visual communication tools the room is presented with. The purpose of the study is to investigate the visual communication between architects and clients; how architects and clients perceive spatial characteristics and how the perception differs and whether communication between them can be made easier using real-time visualization (VR). In addition, the study investigates how such communication could go and how detailed a VR model needs to be. The game engine Unity and VR-platform HTC Vive are used to produce interactive VR models and investigate how these can be used as a visual communication tool between architects and clients to improve the communication between them. The literature shows a clear gap in the communication between architects and clients where information is lost. Using real-time visualization, the communication can be eased, and an increased understanding of space and scale achieved. In the study, three VR models are tested with three various levels of detail on respondents, three architects and two customers. After the test, the respondents are interviewed about their experiences and space perception of the different models. The interviews show that the difference in space perception between architect and client can be overcome using VR that can show architecture and allow everyone to understand spatiality on their own terms. The investigation shows that VR as a visual communication tool is useful. Not only as barrier-breaking between architects and clients, but also as an integral part of the iterative design process.

This thesis discusses the differences of programming with the Unreal Engine 3’s visual scripting tool Kismet versus traditional programming. A simple action adventure game was developed with the Unreal Development Kit (UDK) in order to gain experience with the tool. UDK is the free version of Epic Games’ game engine Unreal Engine 3. The resulting game has a mixture of a third person behind the character default camera and fixed camera angles. The gameplay is simple; the playable character can run, investigate the level, shoot and lift and push objects. The game focused on exploration and puzzle solving. The writer found programming with Kismet to be easy to get into and highly useful. It was preferred over traditional programming for beginners. The same principles of planning ahead before writing code applied even to visual programming. It was concluded that good structure to the code was very important for larger sequences in order to have readable code. For complex gameplay classes the Unreal Engine 3’s own programming language UnrealScript was preferred. The resulting opinions of programming with a visual language are of highly subjective nature and suggestions for further studies were given.

Collaborative design inträffar när flera aktörer samarbetar för ett gemensamt mål eller intresse som inte kan åstadkommas ensamt. Collaborative design sker antingen i ett co-located möte ”ansikte mot ansikte” eller distribuerat möte ”distansmöte”. Distribuerade möten, oftast via ett nätverkssystem, sker då olika aktörer av ett projekt inte befinner sig i närheten av varandra. Målet med distribuerad kommunikation är att kunna återskapa det fysiska mötet i ett virtuellt möte.  Syftet med denna studie är utveckling av en kommunikationsmetod som med hjälp av förstärkt verklighet kan visualisera och överföra information mellan arkitekt och beställaren i ett distribuerat möte. Metoden baseras på mjukvaruutveckling i spelmotorer vilka har kapacitet för skapande av realtidsvisualiseringar i kombination med flera skript som kan utföra många komplexa funktioner, inklusive synkron dataöverföring. Då examensarbetet fokuserar på distribuerad kommunikation har mjukvaruutvecklingen begränsats till endast smarta mobiltelefoner, detta på grund av stora tillgängligheten till enheten i allmänheten. Ett ytterligare syfte är undersökning om hur överföring av BIM kan simplifieras och automatiseras till spelmotorn Unity.  Utvecklingen av demonstratorn visar att BIM-överföring kan ske via scheman skapade i BIMmjukvaror såsom Autodesk Revit som inläses av skript i Unity. Överföringsmetoden visualiserar BIM i realtid och även skapandet av funktioner som integrerar BIM, inklusive våningsplanväljare och lagervisningsväxlare. Systemet för nätverkssynkronisering möjliggör synkron kommunikation mellan alla aktörer genom användande av funktioner och flera skript som möjliggör positionssynkning, skärmdelning och objektdelning. Resultatet från studien gällande förstärkt verklighet har kombinationen av fördelar och nackdelar varierade beroende på aktörernas erfarenhet. Den utvecklade mjukvaran med tillhörande metod visar på potential för användning gällande distribuerad kommunikation. / Collaborative design occurs when individuals work together to achieve a common goal or interest that cannot be accomplished alone. Collaborative design take place either in a co-located meeting “face to face” or a distributed meeting “distance meeting”. Distributed meetings, often via a networking system, occur when individuals of a project don’t have the opportunity for a colocated meeting. The goal of distributed communication is to be able to recreate the physical confrontation in a virtual meeting.  The purpose of this study is to develop a communication software that, with addition of augmented reality, can visualize and share information between architects and clients in a distributed meeting. For software development game engine Unity is used, which has the capacity to create a real-time visualization in combination with scripts that can add features such as synchronous data transfer. As the thesis focuses on distributed communication a limitation has been put on used devices to only consider smartphones, this is due to the high level of availability of the device in general. An additional purpose of the thesis is to simplify and automate BIM transfer to Unity game engine. The development of a demonstrator shows that BIM transfer can be done via usage of schedules that can be created in BIM software such as Autodesk Revit, which is later read by scripts in Unity. The software visualizes BIM in real time and supports creation of functions that can integrate with BIM, including plan selector “våningsplanväljare” and layer manager “lagervisningsväxlare”. The network synchronization system enables synchronous communication between all users, using functions such as position sync, screen sharing and object sharing. There has been a combination of advantages and disadvantages for augmented reality that varied depending on individual experience. The developed software with methods has potential for usage in use of distributed communication.

Denna rapport behandlar utvecklingen av den spelmotor samt spellogik som används i spelet Steam Tale utvecklat under projektnamnet Project Steam Age av gruppen StormBound. Spelet utvecklades i första hand för mobila enheter, och i rapporten ingår även en kort undersökning av mobila spel i ett historiskt perspektiv. Även spelets genre, JRPG, en förkortning av Japanese Role Playing Game, kommer att förklaras som hastigast med referenser till andra spel inom genren. Spelet programmerades för Android OS version 2.3 och framåt i språket Java. En av svårigheterna som påträffades, såsom beskrivs i rapporten, var att säkerställa att spelet fungerar för den varierande prestanda som mobila enheter utgör, inklusive aspekter såsom med eller utan hårdvaruacceleration av grafik, varierande mängd lagringsutrymme och processorkärnor samt storlek på skärmar. Därtill bör man vid skapandet av en applikation av denna typ beakta resurshantering, framförallt beträffande grafik och ljud, ett ämne som behandlas i denna rapport. / This report concerns the development of the game engine and game logic that are used within the game Steam Tale, which during the development process was known as Project Steam Age, by the group StormBound. The game was developed targeting mobile devices, and within this report is included a short perspective on the history of mobile gaming. The game’s genre, JRPG, short for Japanese Role Playing Game, and peripheral concepts in regards to it are explained as well, and in relation to other genres and games available. The game was made for Android v2.3 and later and as such coded in Java. Amongst the difficulties encountered, as detailed within this report, were the task of ensuring that the game runs on a wide range of phone hardware, including aspects such as both with and without hardware-based graphical acceleration, varying amounts of storage space and CPU-cores, as well as differing screen sizes. Furthermore, at the creation of applications such as this one should consider resource handling, especially concerning graphics and sounds, a topic discussed in this report.

This report concerns the development of the game engine and game logic that are used within the game Steam Tale, which during the development process was known as Project Steam Age, by the group StormBound. The game was developed targeting mobile devices, and within this report is included a short perspective on the history of mobile gaming. The game’s genre, JRPG, short for Japanese Role Playing Game, and peripheral concepts in regards to it are explained as well, and in relation to other genres and games available.   The game was made for Android v2.3 and later and as such coded in Java. Amongst the difficulties encountered, as detailed within this report, were the task of ensuring that the game runs on a wide range of phone hardware, including aspects such as both with and without hardware-based graphical acceleration, varying amounts of storage space and CPU-cores, as well as differing screen sizes. Furthermore, at the creation of applications such as this one should consider resource handling, especially concerning graphics and sounds, a topic discussed in this report. / Denna rapport behandlar utvecklingen av den spelmotor samt spellogik som används i spelet Steam Tale utvecklat under projektnamnet Project Steam Age av gruppen StormBound. Spelet utvecklades i första hand för mobila enheter, och i rapporten ingår även en kort undersökning av mobila spel i ett historiskt perspektiv. Även spelets genre, JRPG, en förkortning av Japanese Role Playing Game, kommer att förklaras som hastigast med referenser till andra spel inom genren.   Spelet programmerades för Android OS version 2.3 och framåt i språket Java. En av svårigheterna som påträffades, såsom beskrivs i rapporten, var att säkerställa att spelet fungerar för den varierande prestanda som mobila enheter utgör, inklusive aspekter såsom med eller utan hårdvaruacceleration av grafik, varierande mängd lagringsutrymme och processorkärnor samt storlek på skärmar. Därtill bör man vid skapandet av en applikation av denna typ beakta resurshantering, framförallt beträffande grafik och ljud, ett ämne som behandlas i denna rapport.

Background. For rendering graphics on the web, WebGL has been the standard API to employ over the years. A new technology, WebGPU, has been set to release in 2023 and utilizes many of the novel rendering approaches and features common for the native modern graphics APIs, such as Vulkan. Currently, very limited research exists regarding WebGPU:s rasterization capabilities. In particular, no research exists pertaining to its capabilities when used as a rendering backend in game engines.Objectives. This paper aims to investigate performance differences between WebGL and WebGPU. This is done in the context of the game engine Godot, and the measured performance is that of the CPU and GPU frame time. The tests consist of six games for analyzing real-world cases and a number of synthetic test cases that target specific parts of the rendering pipeline. To perform the comparisons a WebGPU backend Rasterizer was implemented with the intended scope of being ableto render basic 2D games.Method. The existing WebGL Rasterizer in Godot was deconstructed to match the scope of the intended rendering functionality. The WebGPU Rasterizer was then implemented in its image and the performance of the implementations was measured in different scopes. These scopes include the frame time on the GPU and CPU and some essential rendering functions on the CPU side. Lastly, the means were calculated, and a t-test was performed to validate the significance of the difference between Rasterizers.Results. The results show that WebGPU performs better than WebGL when used as a rendering backend in Godot, for both the games tests and the synthetic tests. The comparisons clearly show that WebGPU performs faster in mean CPU and GPU frame time. This held true also for 95% lowest frame time. The results varied for the cases of the mean 1% high frame time, with WebGPU generally performing better. The results for the essential rendering functions saw WebGL performing consistently better.Conclusions. In conclusion, WebGPU outperformed WebGL. In most of the tests conducted, substantially and with high statistical significance. In order to better realize the performance benefits of WebGPU in the environment of game engines the implementation could be further expanded on in order to support more advanced games and 3D scenes. Still, the findings of this thesis show WebGPU as a strong contender to WebGL for web rendering. / Bakgrund. För att rendera grafik på webben har WebGL varit det vanliga API:et att använda under åren. En ny teknik, WebGPU, är planerad att släppas 2023 och använder många av de nya renderingstekniker- och funktioner som är vanliga för moderna grafik-API:er, som Vulkan. För närvarande finns mycket begränsad forskning om WebGPU:s rasteriseringsförmåga. I synnerhet finns ingen forskning gällande dess användning som renderingsbackend i spelmotorer.Syfte. Detta arbete syftar till att undersöka prestandaskillnader mellan WebGL och WebGPU. Det görs i sammanhanget av spelmotorn Godot, och den uppmätta prestandan är bildtid på CPU:n respektive GPU:n. Testerna består av sex spel för att analysera mer verkliga sammanhang samt ett antal syntetiska testfall som riktar sig mot specifika delar av renderingspipelinen. För att utföra jämförelserna implementerades en WebGPU rasteriserare med den begränsade förmågan att kunna rendera grundläggande 2D-spel.Metod. Den befintliga WebGL-rasteriseraren i Godot demonterades för att matcha omfattningen av den avsedda funktionaliteten. WebGPU-rasteriseraren implementerades sedan i dess avbild och prestandan för implementationerna mättes i de olika testen. Mätningarna inkluderar bildtiden på GPU och CPU samt några viktiga renderingsfunktioner på CPU-sidan. Slutligen beräknades medelvärden och ett t-test för att validera signifikansen av skillnaden mellan rasteriserarna.Resultat. Resultaten visar att WebGPU presterar bättre än WebGL när den används som renderingsbackend i Godot, både för speltesterna och de syntetiska testerna. Jämförelserna visar tydligt att WebGPU presterar genomsnittligt bättre. Detta gällde även för de 95% lägsta bildtiderna. Resultaten varierade mer för fallen med den genomsnittliga 1% höga bildtiden. Resultaten för de specifika renderingsfunktionerna visade dock att WebGL konsekvent presterade bättre.Slutsatser. Sammanfattningsvis överträffade WebGPU WebGL. I de flesta genomförda tester avsevärt och med hög statistisk signifikans. För att bättre inse prestandafördelarna med WebGPU i spelmotormiljö kan implementeringen utökas ytterligare för att stödja mer avancerade spel och 3D-scener. Ändå visar resultaten i denna avhandling att WebGPU är ett bra alternativ till WebGL för webbrendering.

Game engines are well known for their use in the gaming industry but are starting to have an impact in other areas as well. Architecture, automotive, and the defence industry are today using these engines to visualise and, to some extent, test their products. In this thesis, we have examined how the game engine Unity could be used for simulating a radar with the purpose of detecting and measuring sea clutter. Following a pre-study examining different implementation approaches, it was decided to use ray tracing. The radar itself is simulated by using the camera to emit rays and having a plane object directly behind it act as a receiver. Rays are then individually traced for each pixel, propagating throughout the scene and saving information such as hit coordinates, distance travelled, and direction. By using the total travel distance of each ray that returned to the receiver, the phase of each ray is calculated. This is then used to compute the total amplitude, which represents the returned signal strength. Using a compute shader, most of the computations are done in parallel on the GPU, enabling millions of rays to be traced. As measuring sea clutter was an objective of the study, tests measuring the ocean were carried out. These used ocean surfaces with two different sea states, using the Phillips spectrum to generate realistic waves. A ship object was then tested in free space and on two different ocean surfaces. The calculated amplitude and the number of rays returned were used to determine the signal strength returned and the RCS of the object. The purpose of this was to compare with other results of sea clutter studied, observed both in the real world and in simulated scenarios, and determine if our approach could be a valid choice for the industry. Some results matched the findings of a similar study that used a professional radar simulation tool called OKTAL. Other results of sea clutter were found to not be realistic due to certain limitations. The current main limitation of our implementation is not being able to trace a large enough ocean surface with the finer details needed for realistic results. However, this could be solved by creating a better implementation. These findings suggest that simulating radar and sea clutter in Unity is a feasible approach worth continuing to explore. / Spelmotorer är välkända för sin användning inom spelindustrin men har också fått genomslag inom andra områden. Arkitektur, fordonsindustrin och försvarsindustrin använder idag dessa verktyg för att visualisera och till viss mån, även testa sina produkter. I detta examensarbete har vi undersökt hur spelmotorn Unity kan användas för att simulera en radar i syfte att detektera och mäta sjöklotter. Efter en förstudie där olika implementeringsmetoder undersöktes, beslutades det att använda strålspårning (eng. ray tracing). Själva radarn simuleras genom att använda kameraobjektet i Unity för att sända ut strålar. Bakom kameran finns ett planobjekt som fungerar som mottagare. Strålar spåras sedan individuellt för varje pixel och sprider sig genom en given scen. Samtidigt sparas information såsom träffkoordinater, den totala färdsträckan samt riktning. Genom att använda det totala färdavståndet för varje stråle som återvänt till mottagaren kan fasen för varje stråle beräknas. Detta kan sedan användas för att beräkna den totala returnerade amplituden, vilket motsvarar den returnerade signalstyrkan. Med hjälp av en "compute shader" kan databeräkningarna göras parallellt av GPU:n vilket underlättar när så många strålar ska spåras. Eftersom syftet med uppsatsen var mätning av simulerat sjöklotter, genomfördes tester för att mäta på ett simulerat hav. Havsytorna hade två olika sjöstadier, vilka genererades med Phillips-spektrumet för att få realistiska vågor. Ett fartygsobjekt testades sedan i frirymd och sedan även i de två olika havsytorna. Amplituden och mängden strålar som returnerades användes för att bestämma den totala returnerade signalstyrkan och "Radar Cross Section" (RCS) för objektet. Syftet med detta var att kunna jämföra med andra studier gällande sjöklotter, både simulerade som verklighetsbaserade och avgöra om vårt tillvägagångssätt kunde resultera i ett användbart verktyg för branschen. De olika amplituder och antalet strålar som vi fick tillbaka varierade beroende på vilka vinklar och havsytor som användes.Vissa resultat var inte realistiska jämfört med verkliga mätningar av sjöklotter. Det beror främst på våra nuvarande begränsningar i att inte kunna spåra en tillräckligt stor och tillräckligt detaljerad havsyta, vilket behövs för att mätningarna ska vara mer realistiska. Däremot matchade vi några resultat med de från en liknande studie, där verktyget OKTAL, som är ett professionellt radarsimuleringsverktyg, användes. Detta i kombination med möjligheterna för en förbättrad implementation tyder på att användningen av en spelmotor som Unity är ett intressant verktyg värd att vidareutforska radarsimuleringar med.