Überarbeitung eines Browserspiels, welches den Spielern das Konzept von Ökosystemdienstleistungen näher bringen soll.
Angular, Serious Games, TIFF, JavaScript, TypeScript, SCSS, HTML, Ökosystemdienstleistungen, Ecosystem Services, GeoTIFF, GeoServer, Docker, Azure
In dieser Bachelorarbeit wird eine vollständige Überarbeitung des bestehenden Spiels vorgenommen, sowohl optisch wie auch programmatisch. Es bleibt weiterhin eine Webapplikation, was den schnellen Zugang für jedermann sicherstellen soll. Es sollen weitere Konzepte der Spielifizierung eingebaut werden, die dem Spieler ein besseres Nutzererlebnis geben und den Lerneffekt steigern sollen. Für Spielersteller soll es möglich sein, ohne Programmierkenntnisse das Spiel nach den eigenen Anforderungen zu konfigurieren. Die Spielbretter werden komplexer, da sie einerseits nicht mehr nur durch zwei verschiedene Produktionselemente befüllt werden sollen, sondern weitere hinzukommen, und andererseits gibt es nun auch weitere Landflächen, die nicht bebaut werden können, aber einen Einfluss auf die Konsequenzen haben, also den Punkteabzug erhöhen können, je nachdem, welches Produktionselement an dieser Stelle platziert wurde. Am Ende dieser Arbeit soll ein Spiel bestehen, dass die neuen spielerischen Anforderungen erfüllt, lauffähig ist und über eine benutzerfreundliche Weise konfiguriert werden kann. Dieses Spiel soll für Desktopbildschirme über 11 Zoll optimiert sein. Die neue Version soll gegenüber der alten Version verglichen und es soll in einem Benutzertest ermittelt werden, ob es gegenüber dem Originalspiel Verbesserungen gab. Die Ergebnisse dieses Tests sollen ebenfalls eingebaut oder mindestens konzeptionell dokumentiert werden.
Das Klima verändert sich durch Einfluss des Menschen immer mehr zu Ungunsten der Menschheit, weshalb es nötig ist, Schritte einzuleiten, um gegenzusteuern. Die Menschheit profitiert von vielen sogenannten Ökosystemdienstleistungen («ecosystem services») und ist weitgehend auch von jenen abhängig. Eine dieser Dienstleistungen ist beispielsweise die Bestäubung durch Bienen, die dazu führt, dass an der bestäubten Pflanze Nahrung wächst, die der Mensch dann konsumieren kann. Dies funktioniert aber nur so lange, wie das Ökosystem intakt ist. Im schlimmsten Fall ist es der Natur nicht mehr möglich, die Ökosystemdienstleistungen zu leisten. Es gibt viele Einflüsse, die ein lokales Ökosystem im Positiven wie auch im Negativen beeinflussen können. Um den Zusammenhang dieser Einflüsse zu verstehen, wurde ein Spiel namens «Tradeoff: Agriculture edition» entwickelt. Es handelt sich dabei um ein «Serious Game», einem Spiel, welches nicht in erster Linie der Unterhaltung, sondern dem Lerneffekt dient. Das Spiel beachtet Konzepte der Spielifizierung, die dafür sorgen, dass die Spieler auf unterhaltsame und nachhaltige Weise den komplizierten Sachverhalt der Ökosystemdienstleistungen verstehen. Sie lernen dabei, dass es wichtig ist, dass bei der Landschaftsarchitektur Aspekte wie Bodenqualität und Wasserqualität beachtet werden müssen und dass auch die Landwirtschaft einen negativen Einfluss auf das Ökosystem hat. Dieses Spiel wird in einem offenen Onlinekurs verwendet. Momentan ist das Spielbrett noch statisch, was bedeutet, dass bei jedem Spielaufruf das Spielbrett gleich ist und die Platzierung der Elemente auf dem Spielbrett keine Auswirkungen aufeinander hat. Das Spielbrett stellt eine Karte eines fiktiven Ortes dar, welches in ein Raster eingeteilt ist. Auf diesem Raster können in der ersten Runde vom Spieler acht Produktionselemente platziert werden, vier Ackerbauelemente und vier Viehhaltungselemente. Je nach Platzierung gibt es am Ende der ersten Runde eine gewisse Punktzahl, die bewertet, wie gut die Platzierung ist. In der zweiten Runde kommen die Umweltauswirkungen hinzu, die auf weiteren Spielbrettern angezeigt werden, die sogenannten Konsequenzen. Diese Konsequenzen führen bei jedem platzierten Element zu einem anderen Punktabzug, je nachdem, wie gross der Einfluss des Produktionselements auf die Natur ist. Nun gilt es, die acht Produktionselemente umzuplatzieren, um einen möglichst grossen Ertrag mit möglichst wenig Konsequenzen zu erhalten. Die Punkte, die durch die Platzierung eines Produktionselements hinzukommen und durch die Konsequenzen wieder abgezogen werden, sind dabei statisch im Programmiercode definiert. Dies führt dazu, dass bei jedem Aufruf des Spiels die Produktionselemente für die maximale Punktzahl am selben Ort platziert werden müssen und die Konsequenzen in jedem Spiel die gleiche Auswirkungen haben.
Das Ergebnis ist ein in Angular geschriebenes Spiel, welches dem Originalspiel ähnelt, jedoch um verschiedene Funktionen erweitert wurde. Einerseits wurden gestaltete Elemente und Benutzerinteraktionen eingefügt, beispielsweise wurde die Anordnung der Spielbretter grundlegend verändert und die Interaktion des Spielers mit den Spielbrettern wurde auf ein Spielbrett konzentriert. Andererseits wurde das Spiel mit einer JSON-Datei konfigurierbar gemacht. Darin können unter anderem neue Spielbretter durch Angabe einer online gehosteten TIFF-Datei definiert werden. Die Punkteberechnung findet nicht mehr im Spiel statt, sondern es werden Objekte an einen API-Endpunkt gesandt. Dieser kann ebenfalls in der Konfiguration angegeben werden. Dies ermöglicht es für Spielersteller, das Spiel mit neuen Daten zu versehen, ohne dass sie Programmierkenntnisse benötigen oder ein neues Deployment machen müssen.
Projekttyp: Bachelorarbeit Informatik IP6
Projektdauer: 20. Februar 2023 - 18. August 2023
Teamgrösse: 2 Studenten
Aufwand in Personenstunden: ca. 720 Stunden (je ca. 360 Stunden pro Student)
Name: Institut für Interaktive Technologien (IIT/FHNW)
Adresse: Fachhochschule Nordwestschweiz FHNW Hochschule für Technik Bahnhofstrasse 6 5210 Windisch
Web-Adresse: FHNW IIT
Vangelis Al-Sghir, Informatik mit Vertiefung in Design und Management (iCompetence), vangelis.alsghir@students.fhnw.ch
Nico Kappeler, Informatik mit Vertiefung in Design und Management (iCompetence) nico.kappeler@students.fhnw.ch
Martin Lacayo, martin.lacayo@fhnw.ch
