Uso de sistemas dinâmicos como mecânica em jogos digitais que possuem viagem no tempo

Na área de desenvolvimento de jogos digitais, costuma-se dividir o processo de desenvolvimento em três etapas: pré-produção, produção e pós-produção. A pré-produção envolve o planejamento do jogo, em que conceitos sobre este são discutidos e a ideia a ser desenvolvida é selecionada. Nessa etapa, começa o trabalho de game design (projeto de jogo), no qual se define sobre o que é o jogo, o tema, quantidade de jogadores, objetivos, entre outros. Um dos elementos de jogo definido no game design é a mecânica, que indica as regras e funcionamento do jogo. A produção é a etapa em que código e recursos áudiovisuais săo criados a fim de construir o jogo elaborado na pré-produção. Após o jogo ser desenvolvido, entra-se na etapa de pós-produção, com a distribuição do jogo e manutenção (correções posteriores e atualizações). Quanto ao funcionamento de um sistema real ou fictício, é possível modelar um sistema por meio de equações matemáticas e analisar seu comportamento a partir da evolução temporal. A partir disso, este trabalho teve como objetivo avaliar a possibilidade do uso de sistemas dinâmicos como ferramenta para elaboração da mecânica de jogos digitais, a fim de definir e analisar comportamentos de agentes e objetos e suas interações por meio da evolução temporal do sistema. Propôs-se a inclusão de viagem no tempo para permitir que o jogador modificasse parâmetros iniciais do sistema modelado, redefinindo o comportamento do sistema com o passar do tempo, com o objetivo de solucionar os desafios e problemas dispostos no âmbito do jogo. Para a realização da prova de conceito foi desenvolvido um jogo digital, sendo que aplicou-se como mecânica o modelo de Lotka-Volterra com crescimento logístico para uma cadeia alimentar de três espécies, assim como um sistema presa-predador baseado em agentes, a fim de comparar o funcionamento e comportamento de ambos os modelos. Realizou-se um teste preliminar com 11 usuários para avaliar o jogo desenvolvido na presente pesquisa quanto ao uso de sistemas dinâmicos como mecânica e ŕ funcionalidade de viagem no tempo. Com a análise da prova de conceito e resultados obtidos com o teste preliminar, confirmou-se a possibilidade de aplicação de sistemas dinâmicos como mecânica em jogos digitais, sendo possível estabelecer a relação entre espécies e definir as regras de evolução temporal no âmbito do jogo.In digital game development, it is not uncommon to split the development process in three stages: pre-production, production and post-production. Game planning occurs in pre-production, in which game concept ideas are discussed and defined. In this stage, developers start working on the game design, describing what the game is about, its theme, number of players, game objectives, and others. Game design also includes game mechanics,which describes game rules, what players can and cannot do and how the game systems work. The production stage involves coding and asset creation that are used to build the game. Once the game is done, developers reach the post-production stage, shipping the game and entering the maintenance phase (bug fixing and updates). As for systems, it is possible to model a system using mathematical equations and verify its behaviour via temporal analysis. From this, this thesis aimed to evaluate the possibility of using dynamical systems as a tool to help defining game mechanics for digital games, including definition and analysis of agents and objects and their interaction via temporal analysis of the system. The time travel concept was included to offer players the ability to modify the initial parameters of the system modelled in a game, as a way to solve the challenges and problems presented in the game by changing the system behaviour over time. A digital game was developed as proof of concept, and its mechanics was based on the Lotka-Volterra model with logistic growth, applied to a three-species food chain. An agent-based three-species prey-predator model was also included in the game, and both models' behavior and outcome were compared. A pretest was taken by 11 users to evaluate the use of dynamical system as game mechanics as well as the time travel feature available in the game developed in this thesis. The proof of concept was evaluated and, together with the pretest results, it was confirmed that dynamical systems as game mechanics is possible, as it establishes the relationship between species and set the rules of temporal evolution for the game.Instituto Presbiteriano Mackenzi