3B oyun mekanları için oyun varlıkları arasındaki mesafe üzerinden entropi tabanlı bir analiz yaklaşımı


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: İstanbul Teknik Üniversitesi, Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, Oyun ve Etkileşim Teknolojileri, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2023

Tezin Dili: İngilizce

Öğrenci: EFAY İZEL TAN

Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Sema Alaçam

Eş Danışman: Hüseyin Kutay Tinç

Özet:

Bu çalışmanın temel amacı, entropi yöntemi aracılığıyla sanal mekan elemanlarının 3B (3 boyutlu) kompozisyonlarını sistematik olarak ölçmektir. Sanal mekandaki varlıkların 3. boyuttaki ilişkisini analiz ederek, sanal mekan tasarımı sürecine objektif bir bakış açısı ile yaklaşmak ve tasarımın sanal ortama taşınması sürecini yakalamak hedeflenmektedir. Metaverse, AR, VR gibi konseptlerin insan hayatındaki yerinin büyümesiyle birlikte yeni bir dünya tasarımının şekillendiği tespit edilmiştir. Bu yeni tasarımın anlaşılması ve belki de rehberlik sağlanabilmesi amacıyla tez çalışması sanal mekan analizine odaklanmıştır. Entropinin estetik ilişkisi üzerine 2B imaj incelemesi ve çeşitli oyun analizlerine dair birçok yayın bulunmasına rağmen, bu çalışma, diğerlerinden farklı olarak 3B komposizyon ayrışması, entropi ölçümü ve sanal mekan unsurlarının 3B kompozisyon analizine odaklanmaktadır. Daha önce yapılan çalışmalar sistematik bir şekilde incelenmiş ve "Mekan"ın ele alınış biçimleri tablolaştırılarak, bu tablo üzerinden tez çalışması şekillenmiştir. Mekan, "Mekan Türü", "Mekan Özelliği", "Analiz Methodu", "Mekan Elementi" ve "Temsil Biçimi" olarak kategorilendirilmekle beraber literatürdeki çalışmalar da bu tabloda örneklendirilmiştir. Tez çalışmasında; oyunlara, oyunların değerlendirmelerine, oyun elementlerine erişimin kolaylığı ve tasarımı içinde barındırmasından dolayı sanal mekan türü olarak 3B oyun mekanları seçilmiştir. 11 adet bilim kurgu ve fantezi türündeki oyunlardan (God of War 4, Aion Tower of Eternity, Ghost Of Tsushima, Journey, Star Wars Jedi: Fallen Order, Elden Ring, Control, Destiny 2, Doom, Mass Effect 2, Titanfall 2), analiz için 22 sahne seçilmiştir. Oyunculardan yüksek puan alarak başarılı kabul edilen aksiyon-macera veya RPG ve üçüncü şahıs oyun türleri seçilmiştir. Fiziksel dünya yerine sanal dünyanın kompozisyonunun araştırılması amaçlandığından, gerçekliği kopyalamak yerine geleceğe yönelik tasarımlar içeren bilim kurgu türündeki oyunlar çalışmaya dahil edilmiştir. Oyunlar oyuncuların yorumlarına göre analiz edilmiş ve çalışmaya aktarılmıştır. Sahne seçerken ise, sahnedeki varlıkların ölçülebilir bir komposizyonu olmasına ve mümkün olduğu kadar oyunun kimlik sahnesi olmasına dikkat edilmiştir. Bu araştırma, "pictorial space" olarak adlandırılan pasif 3B oyun varlıklarını temel elemanlar olarak seçmiştir. Oyunların kaydı üzerinden elde edilen 2B imajlar kullanılarak varlıklar manuel olarak ayrıştırılmıştır. Seçilen sahnelerde bulunan 3B oyun varlıkları "source objects (kaynak obje)" olarak isimlendirilmiştir. Kaynak objeler benzerliklerine göre kategorize edilmiştir. Aynı türdeki objeler aynı harfle etiketlenmiştir. Tüm oyunlardaki kaynak obje etiketleri ve özellikleri Excel tablosuna aktarılmıştır. Seçilen oyunlardan 2B ekran görüntüleri alınmış ve Maya modelleme programına yerleştirilmiştir. 3B küp modeller sahnenin perspektifine göre, oyun varlıklarının sınırlarını kapsayacak biçimde öncelikle 2 boyutta yerleştirilmiştir. Daha sonra plan düzleminde perspektife göre küplerin konumu değiştirilerek 3B temsil elde edilmiştir. 3B küp modeller, Rhinoceros programına aktarılmıştır. Daha sonra, bu modeller Grasshopper aracında araştırmacı tarafından oluşturulan bir koda iletilmiştir. Grasshopper kodu her geometri için ayrı veri almakta ve modellerin verisi ilgili geometri parametrelerine aktarıldıktan sonra kod, tüm kaynak objeler arasındaki mesafeleri hesaplamaktadır. Mesafeleri, obje etiketlerini ve obje hacimlerini çıktı olarak verir. Grasshopper çıktı verileri Excel veritabanına aktarılırmıştır. Her sahne için ayrıca oluşturulan Excel sayfaları, Ekler'de paylaşılmıştır. Kaynak nesneler arasındaki ilişkiler İlişki Türü Parametreleri (RTP) olarak temsil edilmiş ve yakın (X), orta (Y) ve uzak (Z) olarak kategorize edilmiştir. Nesne hacimleri verileri de toplanıp ve Excel dosyasına dahil edilmiştir. Genel sahnenin entropi değeri, RTP ve Shannon'ın entropi formülü (1948) kullanılarak hesaplanmıştır. Overall Object-Proximity Relationship parametresi (OOPR) elde etmek için RTP'ler ve ilgili kaynak obje etiketleri birleştirilmiştir (örneğin, BDX, DDX). Unique Object-Proximity Relationship (UORP) parametresi ise OOPR parametrelerindeki element türleri sayısından oluşturulmuştur. Ardından OOPR ve UOPR numaraları arasında entropi hesaplaması yapılmıştır. Bir başka ifadeyle, element türü sayısı toplam element sayısına bölünerek frekans ve frekans ile de entropi hesaplanmıştır. Çeşitliliği ve belirsizliği ölçebilmesinden dolayı estetik, sanat gibi soyut alanlarda kullanılan entropi, tez çalışmasında nesnel ölçüm aracı olarak kullanılmıştır. Hesaplamalar sonucu, çoğu sahnenin entropi değeri (0.4 ve 0.52 aralığı) birbirine yakın bulunmuştur. Bunun sebebinin benzer puanlar almış oyunlar seçilmesinin yanı sıra; benzer sahne ve yöntemlerin kullanılması da olabileceği tahmin edilmiştir. Her sahnenin entropi değeri, oyunların oyuncu puanlarıyla, varlık sayısı, çeşitlilik ve hakimiyet, yığılma ve homojenlik etkileriyle ilgili nitel gözlemlerle karşılaştırılır. Veriler, bu faktörler arasında uyumluluğu gösterir. Çalışmadan elde edilen entropi değerleri ek olarak regresyon ile kestirilmiştir. Hesaplamalar sonucu, Entropi değişkeni ile yordayıcı değişkenler (Element Sayısı, Element Tür Sayısı, Mesafe Frekansı, Obje Hacmi Frekansı, Metacritic Puanı) arasındaki çoklu korelasyon 0,781501839 olarak bulunmuştur ki bu da Entropi değişkenindeki varyansın %61'inin yordayıcı değişkenlerdeki değişimlerle açıklanabileceği anlamına gelmektedir. Tahmin hatası 0,067566312 olarak bulunmuştur. Çoklu regresyon denklemi ise 0,05'e yakın anlamlı (p=0,005901695) bulunmuştr. Bu nedenle, yordayıcı değişkenler entropi değerlerini tahmin etmek için kullanılabilir. Entropi değerini tahmin etmek için en etkili faktör "Element Tür Sayısı" değişkeni olarak bulunmuştur. Çalışma, sanal ortam tasarımı konusunda objektif bir perspektif sunar ve sahnelerden elde edilen entropi değerleri, tasarımın erken aşamalarında güçlü bir kompozisyon elde etmek için iyi bir referans olabilir. Multidisipliner bir bakış açısı ile tasarımı, hesaplamalı tasarımı, objektif ölçme yöntemlerini bir araya getirerek bir method önerisi sunan bu çalışma; yapay zekâ kullanımı, farklı temsil yöntemleri, daha çeşitli ve daha fazla oyun seçimi gibi yöntemler ile zenginleştirilebilir. Element seçimi, oyunların ve oyunlardan sahne seçimi manuel olarak yapılmıştır. Manuel seçim çalışmanın özerkliği olarak yorumlanabileceği gibi, seçimin otomatikleştirilmesi daha ölçülebilir sonuçlar verecektir. Araştırmacının önerileri arasında analiz edilen oyun sayısının arttırılması, farklı oyun türlerinin (yüksek ve düşük puan alan oyunlar da dahil) seçilmesi, sahneleri tek bir imaj karesi ile temsil etmek yerine imaj sekansı seçilmesi, regresyon yöntemi ile sonuçları analiz ederken farklı yordayıcılarla çalışılması verilebilir. Ek olarak, oyun seçimi kriteri olan oyunculardan alınan puanlar da tartışmaya açıktır, mekanın başarısı farklı yöntemlerle de ölçülebilir ve entropi ile karşılaştırılabilir. Çalışma sonucu önerilen yöntemin, çok soyut bir kavram olan "başarılı sanal mekan" tasarımına nesnel bir şekilde yaklaşma potansiyeli olduğu bulunmuştur. Daha büyük bir kapsamda ele alınıp geliştirilmesi önerilmektedir.