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Ejercicios elementales de piano en videojuego educativo

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Creación y Práctica de Ejercicios Elementales de Piano mediante un
Videojuego Educativo

Creation and Practice of Elementary Piano Exercises
through an Educational Video Game (piano-elementary-exercises-in-educational-video-game)

Guillermo Sánchez de Lamadrid Martínez, TFG presentado el curso 2021-2022 dirigido por Federico Peinado.

Tras la pandemia de COVID-19, la necesidad de adaptar el mundo educativo a una forma de enseñanza telemática se ha convertido en una prioridad. Este es el caso también de la educación musical, la cual todavía se encuentra en un proceso de adaptación a las nuevas tecnologías.

En el campo de la enseñanza de piano existe una necesidad de aplicaciones que, en lugar de intentar sustituir la educación tradicional en una academia o con profesor particular, se adapten a ella y la complementen. El desarrollo de una herramienta con esas características resulta especialmente útil para los alumnos que se encuentren en los primeros niveles de aprendizaje ya que, si se ludifica de la forma adecuada, podría mejorar mucho su motivación, ayudarles a practicar por su cuenta y brindarles la posibilidad de percibir su progreso a medida que mejoran sus habilidades con el instrumento.

El objetivo de este proyecto es desarrollar un juego serio en Unity que permita a profesores de piano y alumnos trabajar juntos de manera remota y asíncrona. La aplicación permite los docentes crear ejercicios personalizados a sus alumnos, para que estos puedan luego practicar con ellos en sus casas y, además, hacerlo de modo que sea una experiencia divertida y satisfactoria.

Para poder usar esta aplicación, los usuarios necesitarán un ordenador con sistema operativo Windows y un teclado MIDI compatible. Un primer prototipo de la aplicación se encuentra publicado de forma gratuita en la plataforma Itch.io, y el código fuente es abierto y accesible desde un repositorio público de GitHub.
El prototipo ha sido sometidos a pruebas de usabilidad siguiendo la metodología SUS (System Usability Scale) y los resultados, aunque todavía discretos, dibujan prometedoras líneas de trabajo futuro para la mejora y el pulido de un futuro producto.

E-Prints Complutense (ucm.es)

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Simulador de instructor de vuelo para entrenamiento basado en evidencia

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Un Simulador Ludificado de Instructor de Vuelo para Practicar el Entrenamiento Basado en Evidencia

A Gamified Flight Instructor Simulator to Practice Evidence-Based
Training (flight-instructor-simulator-for-evidence-based-training)

Antonio Jesús Guerra Garduño y Javier Cruz López de Ochoa, TFG presentado el curso 2021-2022 dirigido por Federico Peinado.

Hoy en día, el factor humano es una de las causas contribuyentes a la
mayoría de accidentes aéreos.
Es por ello que durante los últimos años se ha estado haciendo más
énfasis en mejorar el entrenamiento que reciben los pilotos. Para ello, desde la industria aeronáutica se está impulsando un nuevo paradigma que recopila datos e integra información sobre el rendimiento de los pilotos en todas las competencias necesarias, tanto técnicas como no técnicas. A este paradigma se le conoce como Entrenamiento Basado en Evidencia.
Los simuladores de vuelo son una herramienta fundamental en la forma-
ción de un piloto. En un simulador el piloto se enfrenta a escenarios especialmente diseñados por un instructor para probar a fondo sus competencias.
Para evaluar las competencias basándose en la evidencia, el instructor trata
de percibir e identificar correctamente unos determinados Comportamientos Observables que pueden darse o no en el piloto.
La evaluación de las competencias no técnicas podría resultar imprecisa
y demasiado subjetiva si el instructor no está bien formado para realizar esta identificación. Este trabajo presenta la producción de un simulador ludificado, sencillo e intuitivo, del trabajo de un instructor de vuelo, con el objetivo de que estos profesionales se familiaricen con ese trabajo de reconocimiento de comportamientos en los pilotos.
Los objetivos establecidos en el proyecto finalizaron en la elaboración de
un prototipo jugable denominado como Flight Instructor Simulator. Además, se realizaron pruebas con instructores reales de vuelo para comprobar su eficacia. El código fuente del prototipo se haya en un repositorio público en GitHub.
Para llevar a cabo la elaboración del proyecto, se investigaron diferentes
juegos serios basados en la enseñanza y se mantuvieron charlas con expertos en la instrucción de pilotos. Después de hacer bocetos y un primer prototipo sin interfaz gráfica, el siguiente paso fue trabajar en la elaboración del prototipo y probarlo de manera presencial con instructores de pilotos reales.

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Plataforma de soporte para juegos de rol en línea

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Desarrollo de una Plataforma de Soporte para Juegos de Rol en Línea

Development of a Support Platform for Online
Role-Playing Games (online-roleplaying-games-support-platform)

Álvaro Cuevas Álvarez y Cosmin Mihai Dragomir, TFG presentado el curso 2021-2022 dirigido por Federico Peinado.

Existen infinidad de historias que esperan el momento adecuado para ser contadas, se gestan en la mente de uno o varios autores y son compartidas y disfrutadas con el público que las quiere escuchar. En el mundo de los juegos de rol toda la diversión se encuentra precisamente en sacar a la luz esas historias, convirtiendo la narración en un juego de creatividad literaria e interpretación actoral que disfrutamos en un grupo de amigos.

Actualmente hay plataformas web que permiten jugar al rol «de lápiz y papel» en línea, aunque no resultan del todo atractivas para nuevos jugadores y tienen una curva de aprendizaje mejorable.
Tomando como referencia estas plataformas, y aprovechando material de trabajos anteriores sobre videojuegos del grupo de investigación, este proyecto se propone desarrollar una nueva plataforma de soporte para juegos de rol en línea que, sin desvirtuar el concepto clásico de juego de rol, incorpore el aspecto y las sensaciones de los videojuegos actuales.

El objetivo es ayudar a esas personas que quieren acercarse al mundo de los juegos de rol, que está viviendo un nuevo resurgir, con una herramienta sencilla que, explicando unos conceptos básicos a los jugadores, les permita integrarse dentro de una partida y disfrutar de atractivas historias.

Para comprobar su utilidad, tras realizar un estudio de las funcionalidades que debería tener nuestra herramienta y analizar los distintos sistemas de rol que se utilizan comúnmente, se han realizado algunas pruebas con esta nueva plataforma sobre un grupo reducido de jugadores. Se han planteado partidas cortas en distintos escenarios y situaciones, estudiando el resultado en términos de funcionalidad y usabilidad a través de una encuesta. Los resultados son alentadores teniendo en cuenta el estado preliminar del desarrollo de la herramienta.

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Producción de un videojuego de acción táctica con planificación automática

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Producción de un Videojuego de Acción Táctica con Personajes Controlados mediante Planificación Automática

Production of a Tactical Action Video Game with
Characters Controlled by Automated Planning (production-of-an-action-tactical-video-game-with-automatic-planning)

Brais Santiago Morgade Valcárcel y Daniel Gil Aguilar, TFG presentado el curso 2021-2022 dirigido por Federico Peinado.

Los videojuegos son un campo de aplicación que goza de un gran éxito económico y aceptación social. A la hora de producirlos, los estudios más pequeños y los desarrolladores independientes cuentan a día de hoy con herramientas potentes y bastantes asequibles como las que proporcionan plataformas como Unity o Unreal Engine. Estas herramientas suelen actualizarse con frecuencia y en general suelen incorporar muchas novedades interesantes, lo que se traduce en una mayor facilidad para crear nuevos y mejores videojuegos. Sin embargo, en algunas áreas como la Inteligencia Artificial, la existencia de herramientas estándar hace que muchos desarrolladores recurran siempre a los mismos conceptos y las mismas técnicas que ya llevan bien instaladas en la industria desde hace décadas.

El objetivo de este proyecto es aplicar un producto de inteligencia artificial preexistente que actualmente permite desarrollar personajes no jugadores definiendo su comportamiento mediante un sistema de planificación automática sobre un proyecto real de producción de un videojuego. Esta herramienta, llamada GOAP NPC, nunca había sido utilizada anteriormente para desarrollar un juego, y en este trabajo es puesta a prueba en la producción de un corte vertical de videojuego para ordenador con un género y un estilo definidos: sigilo y acción táctica en formato 3D retro, típico de los años 90 y la primera Playstation.

En este proceso el producto ha sido mejorado pensando en aquellos que van a trabajar con él, compartiendo una nueva versión de código libre y publicándola en el mercado más habitual para llegar a desarrolladores de Unreal Engine. Para probar tanto el resultado del videojuego creado, como indagar acerca de la eficacia percibida en esta nueva herramienta, se ha utilizado un experimento de prueba A/B con dos pequeños grupos de jugadores que arroja luz sobre las posibilidades de este cambio de paradigma en la inteligencia artificial de los videojuegos.

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Personajes con presencia social y emocional en realidad virtual

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Personajes con Presencia Social y Emocional en Videojuegos de Realidad Virtual

Characters with Social and Emotional Presence in
Virtual Reality Video Games (characters-with-social-and-emotional-presence-in-virtual-reality)

Rafael Márquez González, TFG presentado el curso 2021-2022 dirigido por Federico Peinado.

La Realidad Virtual se ha convertido en un sector en auge tanto en aplicaciones de arte y entretenimiento como en medios de comunicación social, siempre con ese “metaverso” en el horizonte que las grandes empresas se han propuesto alcanzar. Para lograr una interacción social plena es necesario que los personajes que habitan esos entornos virtuales posean lo que se denomina “presencia social y emocional”, es decir, que sean capaces de imitar el comportamientos de los seres humanos al relacionarse, a nivel de expresiones y gestos corporales que comunican ideas y emociones.
En el caso de los videojuegos no sólo es necesario que los personajes con-
trolados por el jugador tengan estas capacidades expresivas, sino que también los personajes no jugadores, controlados por una inteligencia artificial, deben reaccionar de una forma creíble a los eventos que se produzcan en el entorno virtual y al comportamiento de los demás habitantes. El objetivo de este proyecto es extender un armazón de inteligencia artificial que actualmente permite desarrollar personajes para videojuegos de realidad virtual con presencia social, convirtiéndolo en una herramienta más completa que también les permite expresar emociones y mostrar su personalidad con gestos y otros comportamientos reconocibles dentro del juego.
Como principal contribución se ha mejorado y publicado una extensión de
Behavior Designer, un sistema de árboles de comportamiento para Unity, que había sido desarrollada en un trabajo anterior. La nueva herramienta se llama VR NPC y con ella cualquier desarrollador puede dar forma a sus propios personajes para realidad virtual, incluyendo la componente emocional. Para probar su eficacia se ha utilizado un experimento de tipo Prueba A/B con dos pequeños grupos de jugadores y un escenario de ejemplo, del género Sala de Escape, que cuenta con un personaje no jugador creado con nuestra herramienta.

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Herramienta de accesibilidad para personas con discapacidad auditiva en realidad virtual

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Herramienta de Accesibilidad para Mejorar la Comunicación de Personas con Discapacidad Auditiva en Entornos Sociales de Realidad Virtual

Accessibility Tool to Improve the Communication of People with
Hearing Impairment in Social Environments of Virtual Reality (accessibility-tool-for-people-with-hearing-impairment-in-virtual-reality)

Antonio Cardona Costa, TFG presentado el curso 2021-2022 dirigido por Federico Peinado.

La realidad virtual ha cambiado mucho en los últimos años. En sus inicios
se trataba de un producto enfocado a investigadores y entusiastas, pero esos primeros kits de desarrollo han dado paso a productos enfocados al público general con varias generaciones de fabricación que han dado vida a un sector con cada vez más empresas. HTC, Valve, Sony, HP, Samsung y muchos otros se han unido a la carrera iniciada por Oculus. Hoy podemos encontrar dispositivos tan potentes como Quest 2 en los escaparates de grandes superficies a precios muy asequibles.
Muchas han sido las mejoras experimentadas gracias a la evolución de
esta tecnología, todas encaminadas a proporcionar una inmersión más profunda. Una mayor tasa de refresco evita los mareos, se alcanzan resoluciones que aspiran a eliminar el efecto de rejilla, los sistemas de sonido integrados permiten experimentar un sonido tridimensional, etc.
Se trata de una ventana a nuevos mundos virtuales que explorar, interactuando con todo lo que se encontra a través de nuestro avatar. Es especialmente importante poder relacionarse con otras personas en entornos sociales, como son muchos videojuegos, donde la comunicación entre usuarios es fundamental para disfrutar y conseguir mejores resultados.
En medio de esta frenética carrera tecnológica no debemos olvidar a aquellas personas que no tienen fácil acceso a estas experiencias. En este trabajo se presenta el desarrollo de una herramienta que facilita la comunicación de personas con dificultades auditivas, permitiendo la comunicación mediante traducción de algunos signos o de la voz a texto plano, de modo natural y sin perjudicar en exceso la inmersión.
Se puede acceder al código de la aplicación a través del repositorio público.

E-Prints Complutense (ucm.es)

Análisis de Realidad Virtual con seguimiento del visor y reconocimiento de gestos

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Título formal: Desarrollo de una aplicación cliente-servidor para análisis de experiencias de usuario en realidad virtual con seguimiento de movimiento del visor y reconocimiento gestual de las manos   

Desarrollo de una aplicación cliente-servidor para análisis de experiencias de usuario en realidad virtual con seguimiento de movimiento del visor y reconocimiento gestual de las manos

Díez de la Puente, Pablo
Valdivia Martínez, David
Zhu, Sheng

Trabajo Fin de Grado dirigido por Federico Peinado y Manuel López, defendido en el año 2017, y cuyos integrantes obtuvieron la calificación de Sobresaliente.

A lo largo de 2016 se ha lanzado al mercado una nueva generación de cascos de Realidad Virtual. Esto ha supuesto un renacer de la inversión y el interés por los dispositivos y aplicaciones relacionados con este campo, desde los sencillos visores para teléfonos móviles, hasta las aparatosas yincanas físicas con visores y controladores hápticos, pasando por los populares vídeos esféricos, en vista onmidireccional de 360 grados.
Las productoras de contenidos digitales buscan aplicar experiencias novedosas de Realidad Virtual en ámbitos como el Entretenimiento, la Publicidad y la Comunicación. Por ello, creadores e investigadores necesitan conocer en profundidad la manera en que los usuarios interactúan con estas aplicaciones. Sin duda, disponer de información objetiva y exhaustiva sobre este comportamiento, permite mejorar el software, potenciando o restringiendo distintos aspectos de la experiencia según su relevancia para los usuarios reales. Cuanto más conocimiento se adquiera durante las pruebas, mayor será la calidad del resultado final.
El objetivo de este proyecto es dar soporte a la investigación del comportamiento real de los usuarios en aplicaciones avanzadas de Realidad Virtual. La propuesta consiste en el desarrollo de un sistema informático, Haptic Analytics, que sirve como herramienta de recolección y análisis de datos de la experiencia de usuario en aplicaciones que realizan seguimiento del movimiento del visor y seguimiento de posición y reconocimiento gestual de las manos. Dicho sistema cuenta con una arquitectura cliente-servidor donde el cliente es la propia aplicación objeto de estudio, a la que se le añade un componente adicional, y el servidor es un sitio web con gestión de usuarios y de información, que permite a los investigadores consultar, visualizar y descargar en tiempo real la información de sus experimentos.
Para probar este sistema se han desarrollado dos aplicaciones distintas de Realidad Virtual, diseñadas para el casco Oculus Rift y el reconocedor de manos Leap Motion. La primera consiste en un pequeño puzle cuya resolución requiere manipular piezas de colores en un tablero. El objetivo es recolocar las piezas según las reglas del juego, usando las manos simplemente a modo de “puntero”. La segunda es un escenario de un videojuego tipo “sala de escape” donde, además de interactuar con objetos de distintas formas, el jugador tendrá que usar gestos manuales para moverse libremente en el entorno virtual.
Las pruebas realizadas con ambas aplicaciones confirman que el sistema Haptic Analytics es plenamente funcional, ya que permite recolectar y enviar al sitio web gran cantidad de datos que más tarde pueden ser agregados y convertidos en tablas y gráficas estadísticas de manera automática. Los resultados obtenidos apuntan a que esta puede ser una herramienta muy útil para llevar a cabo futuras investigaciones en el campo de la Realidad Virtual de manera más ágil y eficaz.

ePrints UCM

Entrenadores de e-Sports

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Título formal: Herramienta de Planificación Estratégicapara Videojuegos MOBA Orientada a Entrenadores de e-Sports   

Herramienta de Planificación Estratégicapara Videojuegos MOBA Orientada a Entrenadores de e-Sports

Carrión García, Lucía
Peinado Ruzicka, Jeremy J.

Trabajo Fin de Grado dirigido por Federico Peinado y Maximiliano Miranda, defendido en el año 2020, y cuyos integrantes obtuvieron la calificación de Notable.

En este Trabajo de Fin Grado se investiga el vacío que hay en el áreade herramientas dirigidas a entrenadores de e-Sports, en concreto de juegostipo MOBA (del inglés, Multiplayer Online Battle Arena).Los e-Sports son competiciones de videojuegos que se han vuelto extre-madamente populares, generando altos niveles de empleo y de capital. Unode los géneros más populares en estas competiciones son los MOBA. Estosson juegos multijugador de estrategia en los que el jugador controla a un só-lo personaje, miembro de un equipo que se enfrenta en combate contra otroequipo. Los e-Sports han creado un rol esencial: los entrenadores. Tanto enequipos profesionales como en academias, estos tratan de transmitir sus co-nocimientos y estrategias a sus jugadores. Consecuentemente, se ha generadoun nicho en éste área: el de las herramientas orientadas a los entrenadores.En los siguientes capítulos se investiga este nicho mediante una entrevistaa un entrenador de e-Sports y un análisis de las herramientas ya existentes.Gracias a esto, se descubre la necesidad de la creación de herramientas me-jores.A continuación, se propone, diseña, desarrolla y prueba una herramientaque tiene por objetivo cubrir ese vacío: MOBA Tactician. Esta herramientasirve para planear, en solitario o en equipo, estrategias de juego para el títuloLeague of Legends, uno de los más relevantes en el mercado actual, aunquees extensible a otros juegos de este género.

No disponible en e-Prints UCM.

Personajes con presencia social en videojuegos de Realidad Virtual

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Título formal: Diseño y desarrollo de personajes con presencia social en videojuegos de realidad virtual   

Diseño y desarrollo de personajes con presencia social en videojuegos de realidad virtual

La tecnología recibió el nombre de «Social Presence VR» (antes de pasar a ser VR NPC).

Castillo Espejo-Saavedra, Adriana del
Serrano Gómez, Raúl

Trabajo Fin de Grado dirigido por Federico Peinado y Manuel López, defendido en el año 2020, y cuyos integrantes obtuvieron la calificación de Matrícula de Honor.

El año 2016 supuso la reaparición de una ola de productos de Realidad Virtual a la que se unirían grandes empresas como Facebook, Sony o HTC y que pondría énfasis en las aplicaciones para la industria del entretenimiento. Desde entonces se suceden los avances tecnológicos, de accesibilidad y de jugabilidad que tratan de ser explotados en el mundo del videojuego comercial.
Las nuevas tecnologías permiten hoy alcanzar un nivel de inmersión aún mayor que el de los videojuegos convencionales. Para aprovecharlo, debemos mantener la sensación de presencia durante toda la experiencia. En particular, algo que el jugador desea es poder interactuar con los personajes del juego, que sean percibidos como entes inteligentes, atentos y reactivos antes nuestras acciones y nuestra presencia, lo cual es raro de encontrar en los videojuegos actuales. Para crear este tipo de personajes es clave el uso de técnicas de Inteligencia Artificial.
El objetivo de este proyecto es construir una herramienta para Unity que facilite el diseño y desarrollo de personajes sociales mediante la definición de un conjunto de eventos básicos ante los que el personaje debe ser capaz de dar respuesta, y permitiendo su extensibilidad a todo tipo de comportamientos específicos de un título concreto.
El análisis y diseño de los objetivos propuestos concluyó en el paquete de tareas y comportamientos para personajes no jugables denominado Social Presence VR. Además, su eficacia ha sido comprobada mediante test A/B con usuarios. La herramienta es gratuita y se encuentra disponible en la plataforma GitHub.

ePrints UCM

Herramientas para videojuegos con gráficos isométricos 3D

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Título formal: Un conjunto de herramientas para Unity orientado al desarrollo de videojuegos de acción-aventura y estilo retro con gráficos isométricos 3D   

Un conjunto de herramientas para Unity orientado al desarrollo de videojuegos de acción-aventura y estilo retro con gráficos isométricos 3D

Pérez Colado, Iván José
Pérez Colado, Víctor Manuel

Trabajo Fin de Grado dirigido por Federico Peinado, defendido en el año 2014, y cuyos integrantes obtuvieron la calificación de Matrícula de Honor.

El sector de los videojuegos ha sido desde los años 70 uno de los campos más importantes dentro de la Informática. A lo largo de su historia, sus complejos y costosos desarrollos hacían muy habitual que pequeños e independientes proyectos fracasaran. Los nuevos motores comerciales de videojuegos han abierto las puertas a nuevas formas de desarrollo de videojuegos destinadas a ser multiplataforma y explotar al máximo las capacidades de los diferentes dispositivos. Con el auge de los nuevos motores de videojuegos, los desarrollos independientes han florecido hasta ser actualmente una de las alternativas más relevantes de la industria para obtener el éxito. Con el objetivo de ayudar a estos desarrolladores y recuperar el estilo retro de obras memorables como La Abadía del Crimen o Final Fantasy Tactics Advance, así como potenciar con la videoaventura el ingenio y la curiosidad del jugador, se han desarrollado un conjunto de herramientas para el motor de videojuegos Unity que simplifican la creación de este tipo de juegos con gráficos isométricos 3D. Concretamente estas herramientas dan soporte a las labores de construcción, pintado y decoración de mapas así como a la creación de entidades y el desarrollo del argumento del juego a través de cinemáticas y secuencias interactivas. Todo ello, ha sido pensado hacia su máxima capacidad extensible para poder ser ampliado por miembros de la comunidad o futuros usuarios del proyecto.

ePrints UCM