Bike a Planet

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Bike a Planet é o mais recente projeto da Cereal Games. É um jogo educativo desenvolvido para o OASA ( Observatório Astronómico de Santana – Açores) para ser um módulo interactivo em exposição no referido centro. O Bike a Planet está disponível desde o passado dia 6 de novembro. Façam uma visita e pedalem um planeta!

As mecânicas

Quando a Cereal Games foi contactada para desenvolver um jogo para o OASA, havia várias hipóteses em cima da mesa. Uma delas, não sendo um imposição, era um recomendação do OASA que o jogo/módulo envolve-se alguma forma de atividade física, como por exemplo uma bicicleta de ginásio.

A partir dessa sugestão da bicicleta, começou-se a trabalhar numa forma de, através desse meio, ensinar-mos qualquer coisa relacionada com o centro, ou seja o espaço, e mais ainda; era requisito que a experiência média de jogo durasse à volta de 5 minutos.

Com isso, e para tornar a experiência fluida e sem quebras, desenhou-se um sistema em que o jogador apenas teria de pedalar. No fundo, o jogo resume-se isso: Pedalar um Planeta!

Plano da "bancada" dos programadores

Plano da “bancada” dos programadores

 

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Montagem dos Arduínos

 

Os equipamentos

Bike a Planet é um módulo que consiste essencialmente: numa bicicleta de ginásio ( alterada, lá está);  um computador ( foi utilizado um Brix da Gigabyte) e um ecrã de jogo. A comunicação entre o Arduino e o mini-PC é feita por USB. No entanto, e como a distância da bicicleta ao ecrã ainda é razoável ( isto nos parâmetros do comprimento de um cabo USB normal), foi feito um bypass de uma porta RJ45 com uma adaptação USB. Assim  utiliza-se um cabo UTP para maior flexibilidade na distância entre a bicicleta e o ecrã. De referir ainda que inicialmente a ideia era de recorrer a um Raspberry Pi para correr o jogo, mas tivemos de abandonar a ideia por causa da arquitetura.

 

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Testando o comportamento das ligações

As dinâmicas

A simplicidade foi a chave para manter a relação dinâmicas de aprendizagem vs mecânica de jogo funcional em Bike a Planet. O movimento de translação é o conceito mais reforçado em Bike a Planet. O jogo foi desenhado a partir desta dinâmica, o objetivo foi recriar uma experiência média de 5 minutos em que através do seu esforço/ tempo a pedalar, o jogador percebesse as diferenças entre os movimentos de translação dos vários planetas do nosso sistema. Inicialmente a ideia era cada pedalada representar um dia, mas mal se começou a testar com a bicicleta foram identificados alguns problemas. Teve-se de criar um algoritmo em que, não desfasando muito da dualidade  1 pedalada= 1 dia, fosse possível manter a representatividade das translações e não quebrar o movimento contínuo dos planetas.

Adicionalmente, o jogador também consegue percepcionar as diferenças de gravidade de planeta para planeta. Através de um motor servo instalado no manípulo das mudanças da bicicleta, automatizamos as engrenagens de acordo com a escolha do jogador. Por exemplo, ao escolher o planeta Júpiter, o motor roda o manípulo para a sua mudança mais pesada. Por sua vez ao escolher Mercúrio, o motor desloca-se para uma mudança mais leve. Esta parte foi uma das mais interessantes do projeto, em que foi necessário algum engenho para arranjar uma solução técnica para a limitação dos equipamentos. Também teve-se de trabalhar com as especificidades dos planetas, isto é, havendo forças gravíticas muitos próximas ( exemplo: Marte = 0.38 e Mercúrio = 0.376), tivemos de usar a mesma mudança física para os dois planetas, até porque a bicicleta utilizada só possibilitava a utilização de 8 mudanças de origem, e após a instalação do motor, teve-se de abdicar da mais leve de todas.

Podemos ainda considerar outras dinâmicas de aprendizagem, que é precisamente a disposição e dimensão relativa dos planetas ( assim como os seus nomes claro). O menu de seleção é  o Sistema Solar “visto de cima”, daí que o utilizador acaba por ter vários momentos de contacto com essas dinâmicas. A experiência de jogo não foi desenhada com esse objetivo, mas mesmo assim acaba por reforçar alguns conceitos.

Categorização

O Bike a Planet consegue estar inserido em duas categorias de Serious Games (Sawyer, B. & Smith, P.2008): Exergames e Digital Game-Based Learning.

O mais óbvio aqui é a utilização do termo popularizado por Marc Prensky com o seu livro “The Digital Game-Based Learning Revolution” ( Prensky, M. 2001).  Para todos os efeitos, Bike a Planet é uma ferramenta que incorpora conteúdo educacional num jogo com o objetivo de envolver os alunos¹. Foi encomendada com esse propósito, foi desenhada com esse propósito e atinge esse objetivo específico junto dos visitantes do centro. Assim sendo, não temos dificuldade em categorizar o Bike a Planet como um jogo educativo.

Porém, uma vez que a componente de actividade física está forçosamente associada ao jogo, também podemos considerá-lo como sendo um Exergame ( junção de Exercise + Game). O jogo não foi desenhado com o objetivo de ser um exergame, é verdade, mas é um factor indissociável. Uma vez que a mecânica do jogo consiste em pedalar, o jogador faz exercício enquanto joga. O único cenário em que isso não acontece é quando o jogador está a percorrer menus ou tabelas de pontuações, mas nestes casos não podemos considerar que ele esteja propriamente a jogar.

¹ Recorro à expressão “alunos” e não “jogadores” uma vez que neste ponto o utilizador do Bike a Planet está a ter uma experiência de aprendizagem.

 

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Instalação do Bike a Planet no OASA: Foram adicionados na bicicleta a entrada para alimentação do motor servo, assim como a conexão RJ45. Também há 2 switches; um para desligar o motor e o outro o arduino.

 

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Instalação do Bike a Planet no OASA: Aqui podemos ver a bicicleta já funcional

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Acoplando o mini-PC na traseira do televisor

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Estado mais avançado da montagem.

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All set, ready to go!!

Pontuações

O sistema de pontuação apresenta uma característica fora do expectável: ninguém perde! É um sistema de defesa contra as desistências. Não se consegue obrigar o jogador a estar a pedalar continuamente por 30 minutos por exemplo. Este é o tempo que demora Neptuno.  Vamos supor que o jogador só tem cerca de 20 minutos e gostaria de pedalar pelo menos metade dos planetas. A partir de Júpiter, já fica complicado. No entanto com este sistema, o jogador pode efetivamente experienciar todos os planetas e registar a sua pontuação, uma vez que a mesma é calculada em função do tempo, da gravidade do planeta e das pedaladas efetuadas.

Naturalmente, o algoritmo favorece quem chega ao fim, apesar de demorar mais tempo. Mas o que realmente interessa é que o jogador tem sempre a hipótese de deixar registado o seu nome. Mesmo que a sua pontuação não esteja entre as 8 melhores, ao terminar vai aparecer quem lidera a tabela e no fim o seu nome e os seus pontos.

Há tabelas para todos os planetas e ainda existe a tabela com a classificação geral.

Outras considerações

Como complemento à experiência de jogo, temos uma projeção lateral sincronizada com o Bike a Planet. É um aplicativo em Java desenvolvido paralelamente ao jogo, apenas com o objetivo de disparar um filme relacionado com o planeta que está a ser pedalado ( durante os menus corre um filme genérico). O objetivo principal é o de fornecer cenário dinâmico aos visitantes que esperam a sua vez de pedalar, com filmagens e alguns factos sobre os planetas. Acaba por funcionar também como “pano de fundo” para eventuais fotografias ao jogador.

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Enquadramento que mostra a bicicleta, o ecrã de jogo e um pouco da Projeção lateral.

 

Gostaria de chamar a atenção para um “pormaior”: a questão de escala.

Desde o inicio, quando começamos a colocar o nosso modelo 3D do sistema solar no Unity, reparamos que a escala ia ser um problema. No entanto, e com a colaboração do OASA, fomos adaptando as escalas de forma relativa. Caso contrário, algumas coisas tornavam-se impraticáveis, como por exemplo o tempo de translação. Se fossemos precisos na relação entre os planetas, Neptuno levaria horas a pedalar, comparando a uma experiência de poucos minutos em Vénus por exemplo.

Uma solução encontrada para, sem perder a relação entre os planetas, foi a implementação de uma mecânica a que demos o nome WarpSpeed ( claramente um referência a StarTrek). O WarpSpeed permite avançar mais rapidamente. Para isso o jogador tem de atingir uma determinada velocidade e mantê-la. Foi relativamente difícil encontrar o threshold adequado, pois deveria ser possível, mas não fácil de mais e exigente de manter. Foi outro dos algoritmos mais complicados de se chegar.

A questão de escala também acontece em relação à dimensão e proximidade dos planetas. A obedecer à escala, não conseguiríamos representar o sistema solar no nosso ecrã. Mesmo assim, houve sempre o cuidado de transmitir a ideia de qual o maior ou menor, ou mesmo distância para o planeta mais próximo. O Bike a Planet contém uma secção “Sobre”. Aí é possível ver informações mais detalhadas de cada  planeta, inclusive a percepção das dimensões. Mas mesmo assim, limitados pelo ecrã, tivemos de ajustar ligeiramente os modelos tridimensionais dos planetas.

Por fim, o jogo apresenta algumas referências culturais. Não só in-game, com também no próprio visor LED. Algumas certamente passarão despercebidas, mas a piada está precisamente ai.

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