DESENVOLVIMENTO DE INTERFACES FÍSICAS PARA ......Departamento de Artes e Design 6.3. Jogo RPG...

Departamento de Artes e Design

DESENVOLVIMENTO DE INTERFACES FÍSICAS PARA JOGOS A PARTIR DO USO DE TECNOLOGIAS DIGITAIS DE

RASTREAMENTO E IDENTIFICAÇÃO

Aluno: Matheus Amorim Ferreira Alves Orientadores: Luiza Novaes e João de Sá Bonelli

1. Introdução

Nos últimos anos, os jogos têm estado cada vez mais presentes em nosso cotidiano. E a cada ano que passa, a maneira de se jogar vai sendo aperfeiçoada, seja em jogos digitais ou em jogos analógicos. Com esse aperfeiçoamento, jogos digitais acabam se unindo com os analógicos, através de interfaces físicas, se tornando, então, produtos híbridos que ajudam o jogador na sua imersão no jogo e durante o jogar. Entende-se por interface física aquela que explora a relação entre o mundo real, físico, e os dispositivos computacionais, por meio do uso de software e hardware, eletrônica, sensores, microcontroladores, motores e sistemas de automação, se caracterizando como sistemas digitais interativos que sentem e reagem ao mundo físico. (O’SULLIVAN, 2004 in BONELLI, 2016).

Este projeto de pesquisa, desenvolvido no Laboratório de Interfaces Físicas Experimentais da PUC-Rio - LIFE PUC-Rio - buscou explorar possibilidades de aplicação e implementação de tecnologias digitais de rastreamento e identificação em interfaces físicas para jogos. Num primeiro momento, foi escolhida a tecnologia RFID (Radio-Frequency Identification) para ser aplicada num jogo de tabuleiro. Para acelerar o processo de pesquisa e testes, utilizamos como base a temática do jogo AKONI, um jogo digital que aborda a mitologia Yorubá, desenvolvido por este bolsista como trabalho de TCC no curso de Design-Mídia Digital da PUC-Rio. A ideia foi criar um desdobramento deste jogo num formato híbrido, como um jogo de tabuleiro físico, porém integrando, através das tecnologias RFID, interações controladas digitalmente.

2. Objetivos 1 – Pesquisar tecnologias digitais de rastreamento e identificação e suas aplicações. 2 – Pesquisar interfaces físicas de jogos. 3 - Explorar a implementação de tecnologias digitais de rastreamento e identificação no contexto de jogos. 4 – Produzir testes utilizando tecnologias digitais de rastreamento e identificação em interfaces físicas, a partir de estudo aprofundado de um jogo. 5 – Documentar os processos e disponibilizar os resultados no website do Laboratório LIFE.

3. Metodologia Inicialmente foi realizada uma pesquisa sobre as tecnologias de interfaces para jogos,

que posteriormente teve como foco as tecnologias RFID. Foram encontrados alguns jogos digitais com tecnologias similares, como a NFC (Near Field Communication), que se caracteriza por ser uma tecnologia que permite a troca de informações sem fio e de forma segura entre dispositivos compatíveis que estejam próximos um do outro. Isso nos ajudou a decidir por qual caminho seguir na pesquisa, como poderia ser o jogo, e que mecânicas poderiam ser criadas com tais tecnologias.


4. Tecnologia A tecnologia RFID (Radio-Frequency Identification, em português, Identificação por Rádio Frequência), é uma tecnologia criada na Segunda Guerra Mundial com o objetivo de identificar aviões aliados. Basicamente, um sistema RFID é composto por uma antena, um transceptor, que faz o sinal e transfere as informações para um dispositivo. Também é preciso um transponder ou etiqueta de radiofrequência, contendo o circuito e a informação a ser transmitida. A antena transmite as informações, através de um sinal do circuito integrado, para o leitor, que converte as ondas de rádio do RFID em informações digitais. Após serem convertidas, elas podem ser lidas e compreendidas por um computador e, assim ter seus dados analisados. Quanto às etiquetas RFID, existem dois tipos: as Ativas e as Passivas. As etiquetas passivas utilizam o leitor para transmitir o seu sinal e geralmente têm suas informações gravadas permanentemente quando são fabricadas. Porém, existem algumas etiquetas que podem ser “regraváveis”. As etiquetas ativas possuem uma bateria própria para transmitir seu sinal a uma distância razoável, além disso, permitem o armazenamento em memória RAM capaz de guardar até 32 KB. Diante disso, acabam sendo muito mais sofisticadas e caras. 5. Estudo de Similares 5.1. Skylanders1, Disney Infinity2 e Amiibo3

São jogos que inovam na maneira de se jogar, pois trazem os personagens virtuais para a vida real (ou vice-versa). Em outras palavras, esses games fazem com que, ao conectar o seu boneco numa espécie de plataforma conectada ao console, uma representação digital do personagem apareça em seu videogame pronto para ser controlável. Tais jogos utilizam a tecnologia NFC (Near Field Communication), onde cada um dos objetos contém um chip com informações que são trocadas com o sistema enquanto os chips dos objetos estiverem em contato.

Figura 1. Jogo Skylanders - Bonecos em contato com o Portal

1 Skylanders: https://www.skylanders.com/br/pt 2 Disney Infinity: http://www.techtudo.com.br/noticias/noticia/2013/08/disney-infinity-transporta-bonecos-para-dentro-do-jogo-veja-previa.html 3 Amiibo: https://www.nintendo.pt/amiibo-/amiibo-892173.html


Figura 2. Tela do jogo Disney Infinity

Figura 3. Bonecos Amiibo e consoles da Nintendo

5.2. RFID Poker Table4

Criada pelo australiano Andrew Milner, a mesa de poker é equipada com sensores RFID, que identificam os chips acoplados em cada carta, assim como câmeras de alta definição que captam os movimentos realizados durante o jogo. A mesa é interligada a um computador que, com um software específico, analisa as transmissões das câmeras com os dados dos chips RFID. Com isso, o computador sabe a posição de cada carta, assim como a situação de cada jogador, se estão indo bem ou mal no jogo.

Figura 4. RFID Poker Table em uso.

4 RFID Poker Table: http://www.videopokertable.net/


5.3. DropMix5 Consiste num jogo de tabuleiro que utiliza tecnologia RFID, lançado pelo Hasbro e pela Harmonix Music Systems, cujo foco é a mixagem de músicas utilizando-se de cartas com chips RFID. O tabuleiro se conecta ao App DropMix pelo celular utilizando Bluetooth, mixando as músicas com base nos IDs de cada carta que são identificados pelo tabuleiro.

Figura 5. Funcionamento do jogo DropMix.

Posteriormente, analisamos no laboratório LIFE os recursos tecnológicos disponíveis. A partir do estudo de uso do sensor RFID, decidimos iniciar nossos experimentos elaborando um primeiro produto que conseguisse cumprir sua função de jogo integrando o sensor a outros recursos disponíveis.

Optamos por utilizar o jogo AKONI como ponto de partida para a geração de alguns experimentos. Esse jogo foi desenvolvido inicialmente como um jogo digital em que o personagem principal deve percorrer a África tentando resgatar as dez armas sagradas dos Orixás. Desta forma, utilizando o contexto e a temática do jogo AKONI, poderíamos aproveitar materiais gráficos já desenvolvidos, como identidade visual, personagens, objetos, cenário, entre outros e, a partir disso, criar desdobramento híbrido analógico-digital do jogo, gerando uma experiência diferente com uma temática interessante. Assim, foram geradas algumas alternativas de jogos e mecânicas adequadas à temática. 6. Geração de Alternativas 6.1. Jogo de Tabuleiro com etiquetas RFID Utilizando a mesma narrativa do jogo digital AKONI, foi pensada uma alternativa de jogo de tabuleiro de aventura, onde o personagem percorreria o tabuleiro e, dependendo de onde ele parasse, um evento ocorreria. A ideia seria que, ao invés do tabuleiro ter sensores RFID, o sensor fosse acoplado no próprio personagem. O que teria no tabuleiro, seriam somente as etiquetas RFID em alguns espaços pré-determinados. Quando o sensor, presente no personagem, estivesse em contato com uma respectiva etiqueta, algo aconteceria de acordo com a narrativa, como por exemplo: um monstro apareceria, ou o jogador ganharia um novo item, uma música iria tocar. Tal alternativa dependeria de poucos materiais, somente um sensor RFID, algumas etiquetas RFID, papel-paraná para o tabuleiro e personagem. 5 DropMix: https://dropmix.hasbro.com/en-us


Figura 6. Jogo de Tabuleiro RFID

6.2. Jogo RPG de Tabuleiro com objetos contendo etiquetas RFID A alternativa AKONI RPG consiste no clássico jogo de RPG6 de mesa, a diferença é que nesse caso, os objetos físicos espalhados no tabuleiro contêm etiquetas RFID que, ao serem escaneadas, geram um evento, podendo ser esse uma coleta de itens, um som a ser emitido, um inimigo a ser enfrentado, um bônus de poder para o jogador. A ideia seria o tabuleiro ter uma ilustração do mapa do jogo e os objetos serem feitos por impressão 3D, tendo acopladas em suas bases etiquetas RFID. O sensor ficaria na base do personagem. Essa alternativa dependeria de muitos recursos, pois gastaria muito material para impressão 3D devido à grande quantidade de objetos, além das etiquetas RFID para cada um deles. O tabuleiro precisaria de uma impressão de alta qualidade e grandes dimensões, pois tabuleiros de RPG são enormes.

Figura 7. Jogo RPG de Tabuleiro com objetos contendo etiquetas RFID

6 RPG, ou Role-playing game, é um tipo de jogo onde os jogadores assumem papéis de personagens e criam narrativas de forma colaborativa. A progressão de um jogo de RPG segue um sistema de regras predeterminado, as quais os jogadores têm a possibilidade de improvisar livremente. A direção que o jogo irá tomar, dependerá das escolhas dos jogadores.


6.3. Jogo RPG Dinâmico com Cartas Ao invés do clássico RPG de tabuleiro, nesta alternativa teríamos um jogo utilizando somente cartas, com um sistema parecido com o do jogo Munchkin7, em que a cada carta que é virada, o jogador ganha um bônus ou luta contra um monstro. Como já relatado anteriormente, na narrativa do jogo Akoni o personagem principal deve percorrer a África tentando resgatar as dez armas sagradas dos Orixás, que no jogo estão distribuídas nos baralhos. A cada carta tirada, o jogador pode ganhar um bônus de poder que lhe ajude numa batalha, assim como encontrar um inimigo que dificulte sua aventura. O jogo então teria o personagem acoplado a um sensor RFID e cada carta teria uma etiqueta. Cada carta virada deve ser escaneada pelo sensor para que seu efeito se cumpra. Cartas de bônus dão pontos ao jogador, por exemplo, se ele tirasse uma carta de espada, Akoni, que começa com poder de 1 ponto, ganha poder +2, logo fica com poder 3. Ao escanear uma carta de mostro de poder 2, os pontos são comparados e a maior pontuação vence. Nesse caso o monstro é derrotado pelo personagem. Esse jogo seria composto por um sensor RFID e aproximadamente 177 cartas, logo seriam necessárias 177 etiquetas RFID. Talvez esse seja um custo um pouco alto devido à grande quantidade de material necessário para sua implementação.

Figura 8. Jogo RPG Dinâmico com Cartas

6.4. Jogo de tabuleiro híbrido Nesta alternativa seria utilizada a mesma base da primeira alternativa apresentada, no entanto, o tabuleiro seria digital. Conectado a um iPad, Tablet ou computador, haveria uma plataforma com sensor RFID. Na mão do jogador estariam cartas com etiquetas RFID, que comandariam as ações do jogo como ANDAR, COLETAR, ATACAR e FUGIR. Cada vez que o jogador aproximasse uma respectiva carta do sensor, o jogo faria a respectiva ação. Com essa alternativa, se gastaria menos recursos, pois só seriam quatro cartas, quatro etiquetas RFID e um sensor RFID. No entanto, exigiria muito tempo de programação da parte digital.

7 Munchkin: https://www.galapagosjogos.com.br/produtos/munchkin


Figura 9: Jogo de Tabuleiro Híbrido

6.5. Jogo de Batalha de Personagens

Diferente das outras alternativas, nesta seriam usados vários personagens, no caso os dez Orixás presentes na narrativa do jogo AKONI. Consistiria num jogo onde os Orixás batalham entre si e os jogadores têm que usar itens para equipá-los e fortalecê-los para vencer. Haveria uma base com quatorze sensores RFID, sete para cada jogador, que estariam interligados a um iPad que, além de servir como contador de pontos, traria efeitos visuais para o jogo. A base teria o formato da tábua de jogo de búzios, presente na cultura Yorubá. Os itens e os personagens seriam feitos por meio de impressão 3D, e acoplados a etiquetas RFID. Tal alternativa seria excelente como dinâmica, porém exige muito tempo de programação, assim como muitos recursos como sensores e etiquetas RFID, além das variadas impressões 3D.

Figura 10. Jogo de Batalha de Personagens


Diante dessas condições, e considerando também a realização de um experimento que

pudesse ser testado em um curto prazo, optamos por adotar uma versão simples de jogo, no caso a primeira alternativa. Tal etapa nos ajudou a perceber a quantidade de mecânicas interessantes que poderiam ser realizadas com tal tecnologia em desdobramentos futuros da pesquisa. 7. Testes Tendo como base a primeira alternativa, iniciou-se o teste com a tecnologia. Verificou-se que o laboratório LIFE tinha como recursos disponíveis 1 sensor RFID e um Cartão com chip RFID embutido. Para iniciar os testes, seria preciso pelo menos 2 objetos com chips RFID. Começou-se então a pensar em alguma maneira de conseguir outra etiqueta RFID, até que se descobriu que as carteirinhas de aluno da PUC-Rio têm o chip RFID embutido. Então, foi possível iniciar a fase de testes.

Figura 11. Sensor RFID e Cartão RFID disponíveis no Laboratório LIFE

Figura 12. Sensor RFID, Cartão RFID e Carteirinha de Aluno com chip RFID

Conectando o sensor ao computador contendo um código em Processing,

primeiramente foram testados eventos básicos para verificar a interação com os cartões. Foi programada uma pequena tela que mudaria de cor quando os cartões entrassem em contato. Inicialmente ela está na cor vermelha, ao passar um dos cartões, ela muda rapidamente para a cor verde e, logo depois para a cor azul. Nesse código, percebeu-se que cada cartão gera um valor específico, logo poderia gerar eventos diferentes para cada cartão. Levando-se em consideração que na ideia do jogo de tabuleiro haveria eventos utilizando sons, foram atreladas a cada cartão uma cantiga de


Orixás. O teste funcionou de forma que ao colocar um dos cartões em contato com o sensor, uma respectiva música toca, ao colocar outro cartão, outra cantiga começa a tocar. Portanto, a ideia de inserir diversos eventos por cada etiqueta RFID pode funcionar muito bem. O próximo passo foi testar a comunicação entre o sensor e os cartões, utilizando obstáculos para confirmar se haveria o risco de alguma interferência na comunicação, pois futuramente prevê-se que o sensor esteja revestido por algum tipo de material como plástico, papel-paraná, papelão ou madeira. O primeiro teste foi feito com papel-paraná, colocado em cima do sensor. Não houve problema de comunicação com os cartões. Em seguida, os testes foram feitos com três espessuras diferentes de MDF: 0.6cm, 1cm e 1.8cm respectivamente. Em nenhuma delas houve erros ou problemas de comunicação entre os cartões e o sensor. Logo, percebeu-se que será possível revestir tanto o sensor, quanto os cartões.

Figura 13. MDFs com espessuras diferentes, utilizados no teste

Então foi pensada uma base que revestiria o sensor, para que sobre a mesma fosse colocada a imagem do personagem do jogo. Quanto aos cartões, foram revestidos com papel couché, contendo ilustrações de personagens e objetos com os quais o personagem vai interagir no jogo. Mais uma vez foi feito um teste de comunicação para verificar se houve alguma interferência. Felizmente, os resultados foram favoráveis, não havendo falha na interação do sensor com os cartões.

Figura 14. Preparação para montagem da base feita com papel-paraná


Figura 15. Parte frontal da base

Figura 16. Parte traseira da base com o sensor na parte interior

Figura 17. Base com personagem e ilustrações para os cartões

Figura 18. Teste da base com personagem e cartões revestidos com papel couché


Apesar de tudo, pôde-se perceber que no atual momento, o sensor estava interligado a um computador. Logo, os próprios áudios testados eram emitidos pelo mesmo. Seria bom, para um momento futuro, encontrar alguma maneira de o sensor não depender de um computador, assim como uma maneira de o sensor funcionar sem a necessidade de fios, para que o jogador jogue com seu personagem livremente, como se estivesse num jogo de tabuleiro comum. Talvez fosse importante repensar se seria mais viável o tabuleiro ter vários sensores RFID e o personagem ter somente uma etiqueta RFID que se comunicasse com os sensores durante o jogo.

8. Conclusões O estudo do comportamento da tecnologia foi imprescindível para a concepção das

mecânicas de jogo, para que essas fossem adaptadas à interface. Apesar das diferentes e complexas mecânicas estudadas durante a pesquisa, foi importante, num primeiro momento de teste, optar por um estilo de jogo mais simples e fácil. Além disso, adequar nossos testes às possibilidades e recursos disponíveis no Laboratório LIFE se tornou um bom desafio. Percebemos que diante das limitações com as quais teríamos que lidar, a melhor forma de inserir nosso sensor RFID seria no personagem do jogo, ao invés de posicionar sensores pelo tabuleiro.

A pesquisa acabou possibilitando a oportunidade de resgatar a vontade de se divertir com jogos analógicos, considerando o atual momento tecnológico da nossa sociedade, criando uma nova maneira de jogar. O projeto propõe, ainda, uma exploração da interatividade, das possibilidades de interação, pois ao misturar as tecnologias digitais em jogos de tabuleiro, permite que a imersão do jogador no contexto do jogo se torne maior, podendo criar uma experiência diferenciada e mais divertida.

9. Referências ALVES, Matheus Amorim Ferreira. AKONI. Rio de Janeiro: TCC de Design Mídia Digital, Departamento de Artes e Design, Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro, 2017. BONELLI, João de Sá; NOVAES, Luiza (orientadora). Prática reflexiva em interfaces físicas: uma proposta de ensino-aprendizagem de design de interação. Rio de Janeiro: Tese de Doutorado, Departamento de Artes e Design, Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro, 2016 . PERES, Gilson. Skylanders, Disney Infinity e Amiibo: conheça os jogos com tecnologia NFC, 2014. Disponível em: <http://www.gameblast.com.br/2014/06/skylanders-disney-infinity-amiibo.html>. Acesso em: 20/03/2018.

SCHÖN, Donald. Educando o profissional reflexivo: um novo design para o ensino e a aprendizagem. Porto Alegre: Artmed, 2000.

VINHA, Felipe. Review skylanders: spyro’s adventure, 2012. Disponível em: <http://www.techtudo.com.br/review/skylanders-spyros-adventure.html>. Acesso em: 20/03/2018. SWEDBERG, Claire. NFC traz mixagem de música para jogo, 2018. Disponível em: <http://brasil.rfidjournal.com/noticias/vision?17255>. Acesso em: 23/03/2018. YOKOTA, Robson. O Brasil vive um novo boom de jogos de tabuleiro, 2017. Disponível em: <https://atomo.cc/o-brasil-vive-um-novo-boom-de-jogos-de-tabuleiro-466443ff8ab0>. Acesso em: 24/03/2018.

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