Master Angewandte Informatik

Computer Games / Wintersemester 19/20 Foto-Quelle: Getty Images/Last Resort

18.12.2019: Erster Mood-Test

• Mood-Test
  • erster Test für den Unterwasserlook
  • Schwebepartikel um Wasser und Raum anzudeuten
  • GodRays um Wasseroberfläche / Lichtbrechung zu imitieren
  • Shader-Graph Caustics am Meeresgrund um Lichtbrechung zu imitieren

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19.12.2019: Flocking-Tests / Futtersuche-Tests

• Flocking-Tests

  • allgemeines Schwarmverhalten mit Kollisionsvermeidung

• Futtersuche-Tests

  • KI findet automatisch das nahe gelegenste Futter

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21.12.2019: Flocking-Simulation & Shader Graphs / Unterwasserwelt

Flocking-Simulation

• allgemeines Schwarmverhalten
• Kollisionsvermeidung
• Fluchtverhalten beim Anwesenheit eines Feindes
• Schwarm-Gruppierung die treu dem Spieler-Fisch folgt
• Farbwechsel der zum eigenen Schwarm gehörenden Fische
  • Übernahme der Farben aus dem Editor
  • Manipulation des Shader-Graphs zur Laufzeit

Shader-Graphs / Optik der Unterwasserwelt

• Shader-Graph
  • Fisch-"Texturierung" (Procedural)
  • Shader-basierte Schwimm-Animation
  • Dither-Effekt um Vertex-Clipping zu vermeiden
  • Shader-Graph mit Sub-Graphs um Wiederverwendbarkeit zu erhöhen
• Procedural generierte Unterwasserwelt (Basic)
• flüssiger Kamerawechsel: hinter dem Spieler / Top-View

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22.12.2019: Grass-Planting, Food-Chasing & EcoSystemManager

Food-Chasing

• Fische verfügen nun über ein Hungerbedürfnis
• Hunger zu stillen ist wichtiger als der Gruppenzusammenhalt
  • ist die Nahrung nah genug, wird die Gruppe kurzzeitig verlassen
  • ist die Nahrung zu weit weg, ist der kleine Fisch dennoch hin und her:
    • Gruppe oder Essen: Ohne Entscheidung stirbt der kleine Freund :(
• Nahrung wird nach Bedarf generiert
• Größe der Nahrungsquelle repräsentiert die angebotene Nahrungsmenge
• Nahrungsanfragen werden komplett oder zum Teil gedeckt (ja nach Vorrat)
• Fische die nicht "satt" werden, suchen automatisch die nächste Quelle

Grass-Planting

• Grundlage für die weitere Generierung der Unterwasserwelt
• bestimmen der Platzgebiete per Perlin-Noise-Generierung von Zonen / Bereichen
• animiertes Grass per Shader-Graph (wogt sich sanft in der Strömung)

EcoSystemManager

• zeigt Statistiken über das Unterwasser-Biotop
  • Anzahl der Fische
  • auch die Anzahl der bereits Verstorbenen :(
  • deren Nahrungsbedarf (wenn es nicht schon zu spät ist)
  • noch vorhandene Nahrung
• dient dem Balancing der Überlebenschancen
• kann automatisch Futter generieren wenn das Gleichgewicht gefährdet ist
• bei der Entwicklung dieser Erweiterung, sind 3.453.871 Alpha-Tester gestorben
  • sie mögen in Frieden ruhen - blubb, blubb

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28.12.2019: Voll prozeduraler Map-Generator, Predator (Hai), Player-Controller

Full Procedural Map-Generator

• voll prozedurale Generierung der Unterwasserwelt
  • Meeresgrund mit
    • Steine, Grass, Alrgen, Steinblöcke
  • Wasseroberfläche
  • undurchsichtige Begrenzungen
• Platzierung aller Elemente unter Berücksichtigung von Save-Areas
• Mesh-Auflösung kann individuell konfiguriert werden
• Verteilung, Gruppierung und Häufung aller Elemente kontrollierbar
• abhängige Platzierung und Skalierung der nötigen Partikelsysteme
• Collider-Berechnung für Fisch-Navigation

Predator (Hai)

• Fressfein für unsere kleinen Fischfreunde
• navigiert eigenständig
• beginnt die Jagt unter einem bestimmen Schwellwert (es fließt Blut)
  • Hai bekommt mehr Geschwindigkeit
  • Hai folgt einem Fisch bis dieser erlegt ist
  • (sometimes food) wird unweigerlich wahr
  • Rest-Lebensenergie der Fische geht auf den Hai über
• Jagt endet erst über einem bestimmten Schwellwert (so lange herrscht Panik)
  • Hai drosselt das Tempo und schwimmt gemütlich umher
• Fische flüchten aktiv vor dem übermächtigen Feind

Dead-Animation

• verstorbene Fische treiben mit dem Bauch nach Oben zur Wasseroberfläche
• werden innerhalb von Gras-Elementen neu gespawnt

Player-Controller

• neues System verhindert Kollision mit Elementen (Boden, Wände, Steine usw.)
  • Player wird automatisch an diesen Elementen vorbei gelenkt
  • Ray-Cast-System der Fische übernommen
• Schwimm-Animation passt sich an tatsächliche Geschwindigkeit an

Optimierungen

• allgemein Coroutinen für asynchrone Animationen
  • z.B. der Futterquellen
• Coroutinen für Futterbedarf um korrektes Timing sicherzustellen
• vier LOD (level of detail) Stufen für das Fishmodell
  • automatischer switch je nach Entfernung zur Kamera
  • spart bis zu 250.000 Tris
  • Boden- und Wasser-Detailstunfen: bis zu 95% weniger Mesh

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31.12.2019: Peformance-Optimierungen durch Cells

Full Procedural Map-Generator

• Optimierung durch Unterteilung der Welt in 'Cells'
  • dymaische Anpassung an Levelgröße möglich
• nur Fische innerhalb der gleichen Cell 'sehen sich'
  • reduzierung der Berechnungen von Interaktionen
• Zuordnung innerhalb der Cellen wird nur alle 5 Sekunden neu berechnet
  • nur möglich in intervallen zwischen dem Multithreading
  • Lastreduzierung durch

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06.02.2020: Interface & Rocks

Interface

• Dynamisches UI mit Spielstatisiken
• Schwarmgrößen aller Spieler (Player und KI)
  • eigener Schwarm zusätzlich als konkreter Zahlenwert
• Nahrungsbedarf
  • animiert
  • blinkt wenn Nahrung lebensbedrohlich knapp wird

Rocks

• neue Felsen in der gesamten Unterwasserwelt

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