Bakalářská práce České vysoké učení technické v Praze F3 Fakulta elektrotechnická Katedra počítačů Audiohra: Počítačová hra se zvukovým výstupem bez grafického rozhraní Markéta Hejná Vedoucí: doc. Ing. Adam Sporka, Ph.D. Obor: Softwarové systémy Studijní program: Otevřená informatika Květen 2017 Poděkování Prohlášení Děkuji vedoucímu práce Adamu Sporkovi Prohlašuji, že jsem předloženou práci vy- za cenné rady a poskytnutí MIDI kláves. pracovala samostatně, a že jsem uvedla Děkuji také své rodině za to, že mi umož- veškerou použitou literaturu. nila studium a za podporu během něj. V neposlední řadě bych chtěla poděko- V Praze, 26. května 2017 vat všem účastníkům testování za jejich ochotu a čas, který mi věnovali. iii Abstrakt Abstract Cílem této práce bylo vytvořit počítačo- The aim of this work was to create a vou audiohru určenou primárně lidem se GUI-lessaudiogameintendedprimarlyfor zrakovým postižením, která by byla ovlá- visually impaired people and controlled daná pomocí klávesnice a MIDI kláves. by computer keyboard and MIDI key- V první části práce jsou představeny ně- board. The first part of the document is které z již existujících her pro nevidomé, focused on learning about existing games z nichž se ale žádná výrazněji nepodobá for blind people, of which none were con- zadané hře. Dále se práce zaměřuje na siderably similar to the assigment of this návrh hry, kde jsou popsány herní prvky work. This document also contains Game a mechaniky. Dokument popisuje postup Design Document where the game ele- při implementaci hry podle návrhového ments and mechanics are described, and dokumentu.Vzávěruprácejepopsánprů- covers the methods used while implement- běh testování hry s uživateli a návrhy na ing the game according to the GDD. The možná rozšíření hry. final part of the work describes testing the game with users and ideas for further extension of the game. Klíčová slova: audiohra, počítačová hra, zrakové postižení, MIDI klávesy, Unity3D Keywords: audiogame, computer game, visual impairment, MIDI keyboard, Unity3D iv Obsah 4.2 Použité zvuky ................ 18 4.3 Implementace ................ 20 1 Úvod 1 5 Testování 24 1.1 Interakce nevidomých s počítačem 1 5.1 Úvod........................ 24 2 Rešerše 4 5.2 Průběh testu ................. 25 2.1 Hry založené na principu binaurálních nahrávek ............ 4 5.3 Výsledek testování ............ 28 2.1.1 Příklady her využívajících tuto techniku....................... 5 6 Úprava realizace 29 2.2 Hry založené na předčítání textu. 7 7 Závěr 31 2.2.1 Příklady her využívajících tuto 7.1 Možnosti rozšíření ............ 32 techniku....................... 8 2.3 Shrnutí...................... 10 A Obsah přiloženého CD 33 3 Game Design Document 11 B Uživatelská příručka 34 3.1 Popis........................ 11 C Literatura 35 3.2 Herní svět ................... 12 3.3 Ovládání .................... 13 3.4 Úrovně ...................... 13 4 Realizace 16 4.1 Použitý software.............. 16 v Obrázky 1.1 Braillské řádky z modelové řady Focus Blue od společnosti GALOP[ssro].................... 2 2.1 Neumann KU100 Dummy Head[Aud] ...................... 5 2.2 Ukázka herního prostředí hry A Blind Legend[DOW] ............. 6 2.3 Prostředí hry Blind Trust z pohledu postavy Soldier [VA16].... 7 2.4 Prostředí hry Blind Trust z pohledu postavy Oracle [VA16] .... 7 2.5 Ukázka prostředí hry Grail to the Thief[Pla14]..................... 9 2.6 Ukázka scénáře hry Grail to the Thief [Pla14] .................... 9 3.1 Náčrt směrů ve hře, ze kterých přilétají nepřátelé. .............. 12 4.1 Ukázka nastavení křivek pro zvuk srdce v programu FMOD Studio.. 19 vi Tabulky 3.1 Specifikace jednotlivých úrovní hry ........................... 14 4.1 Virtuální hudební nástroje použité pro tvorbu zvuků nepřátel ....... 19 4.2 Souřadnice pozic, ze kterých přilétají nepřátelé............... 22 6.1 Změny ve hře po provedeném testování....................... 30 vii Kapitola 1 Úvod Cílem této práce je vytvořit počítačovou hru, která bude určena především lidem se zrakovým postižením. Z toho důvodu nebude obsahovat grafické rozhraní. Soustředím se tedy hlavně na návrh a realizaci zvukového prostoru, ze kterého se bude celá hra skládat. Hráč bude ve hře zábavnou formou lokalizovatobjektypomocízvuku,kterývydávajíasměru,zekteréhovycházejí. K výběru tohoto tématu mě přiměl můj zájem o vývoj počítačových her, přičemžjsemsenikdynesetkalashramipronevidoméaztechnickéhohlediska mi vývoj těchto her připadal zajímavý. V neposlední řadě bylo důvodem mého výběruto,žejsemoddětstvíslýchávalaopomocipotřebným,aprotomipřišlo smysluplné, aby moje práce nějakým způsobem prospěla lidem s postižením. Je pro mě důležité, aby moje práce nevznikla pouze z povinnosti, ale aby měla skutečné využití. 1.1 Interakce nevidomých s počítačem Lidé se zrakovým postižením jsou při používání počítače odkázáni především na svůj sluch nebo na pomoc ostatních. V případě, že nemají možnost využít pomoc rodiny, přátel či jiné osoby, například osobního asistenta, je nezbytné, aby byly dané programy použitelné i s ohledem na zdravotní handicap jejich uživatelů. 1 ................................ 1.1. Interakce nevidomých s počítačem Odečítač obrazovky. Aby mohl být program používán zrakově postiženým člověkem, měl by alespoň podporovat odečítače obrazovky. Odečítač obra- zovky je softwarový program, který převádí text na obrazovce na syntetický hlasový výstup, případně daný text odešle na speciální výstupní zařízení zvané Braillský řádek. [ftB]. (Braillský řádek je blíže popsán v následujícím odstavci.) Podmínkou pro používání odečítačů obrazovky je přístupnost1 všech prvků na obrazovce, které mají ovládací funkci nebo obsahují nějakou významovou informaci. Jinými slovy, všechny netextové prvky by měly mít svou textovou variantu, aby mohly být s použitím odečítače obrazovky „pře- čteny“ nevidomým uživatelem. Mezi rozšířené odečítače obrazovek patří např. JAWS2 nebo open-source NDVA3 pro Windows. Pro platformy macOS a iOS existuje odečítač VoiceOver4, který je nabízen v rámci operačního systému. Mobilní operační systém Android poskytuje aplikaci k odečítání obrazovky Google TalkBack5. Braillský řádek. Braillský řádek je hardwarové čtecí zařízení pro nevidomé, které text z obrazovky převádí na Braillovo slepecké písmo. Uživatel tak může přečíst informace pomocí hmatu. V některých případech toto čtecí zařízení představuje efektivnější formu přístupu k informacím než hlasový výstup. Je vhodné především v situacích, kdy hlasový výstup není schopen informace převést vhodným či srozumitelným způsobem. Příkladem mohou být tabulky nebo matematické vzorce. [aBRK08] Nevýhodou tohoto zařízení je jeho vysoká cena (např. ceny zařízení od společnosti GALOP se pohybují mezi 39 900 Kč a 249 900 Kč [ssro]). Obrázek 1.1: Braillské řádky z modelové řady Focus Blue od společnosti GALOP[ssro] 1Přístupnostvsouvislostisezdravotnímpostiženímznamenáúpravuprezentaceinformací tak, že je mohou číst i hendikepovaní lidé, pro které by v původním stavu byly nečitelné. [ipo09] 2http://www.freedomscientific.com/Products/Blindness/JAWS 3https://www.nvaccess.org/ 4http://www.apple.com/accessibility/mac/vision/ 5https://play.google.com/store/apps/details?id=com.google.android.marvin. talkback&hl=en 2 ................................ 1.1. Interakce nevidomých s počítačem Klávesnice. Nevidomí většinou interagují s počítačem prostřednictvím klá- vesnice. V kombinaci s některým odečítačem obrazovky se její pomocí mohou poměrně snadno orientovat v rozhraní daného programu nebo operačního systému. Nevhodné je pro ně ovládání počítače myši, programy pro nevidomé by proto neměly použití myši vyžadovat. Počítačová hra, která vznikne v rámci této práce, bude kromě hlasového výstupu a vstupu z klávesnice používat i ovládání pomocí MIDI kláves. Tento způsob uživatelského vstupu bude pro nevidomé uživatele vyhovující, protože klávesy se použitím podobají počítačové klávesnici. V tomto dokumentu představím některé zástupce her pro nevidomé a techniky, které jsou v těchto hrách používány. Dále navrhnu obsah hry, kterou následně implementuji a uvedu software, který bude pro implementaci hry použit a popíšu vytvořené zvuky a implementační detaily. Poté vzniklou hru podrobím testování s uživateli. 3