Visualization of spatio-temporal information for personal performance analysis in games
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| Publication Date: | 2017 |
| Format: | Master thesis |
| Language: | eng |
| Source: | Repositórios Científicos de Acesso Aberto de Portugal (RCAAP) |
| Download full: | http://hdl.handle.net/10451/31695 |
Summary: | Tese de mestrado, Engenharia Informática (Sistemas de Informação) Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2017 |
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Visualization of spatio-temporal information for personal performance analysis in gamesInteração pessoa-máquinaDados espácios temporaisTécnicas de visualizaçãoMapas animadosLeague of LegendsTeses de mestrado - 2017Departamento de InformáticaTese de mestrado, Engenharia Informática (Sistemas de Informação) Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2017Nos últimos anos, o fenómeno do e-sports (desportos eletrónicos) tem vindo a crescer. Consequentemente, o interesse em videojogos online também aumentou drasticamente. Hoje em dia, os grupos que demonstram interesse nesta área vão muito para além dos jogadores. Em contextos profissionais, existem analistas e treinadores que são responsáveis por guiar e aconselhar equipas de jogadores que competem em torneios e ligas oficiais com prémios monetários. Por outro lado, em contextos casuais, é cada vez mais comum existirem indivíduos que assistem a partidas de jogos online como uma fonte de entretenimento. Estes indivíduos encaixam-se num novo grupo emergente chamado de espetadores. Existem hoje em dia plataformas como a Twitch ou o YouTube Gaming, dedicadas exclusivamente à cultura dos videojogos, onde os indivíduos pertencentes a este grupo podem observar jogadores a transmitir a sua experiência de jogo. Um dos géneros de jogos mais populares, e com maior audiência no mundo do e-sports é o MOBA (Multiplayer Online Battle Arena), também conhecido como ARTS (Action Real-Time Strategy). Este tipo de jogos é caracterizado por ser jogado por duas equipas, tipicamente com cinco elementos cada, que lançam ataques coordenados na base da equipa adversária com o objetivo de a destruir. As partidas deste tipo de jogo podem durar uma quantidade de tempo ilimitada, sendo que, tipicamente, não ultrapassam os 30 a 40 minutos. Cada um dos jogadores pode escolher uma personagem, de um conjunto com várias dezenas de possibilidades, que o irá representar durante uma partida. Estas personagens possuem um conjunto único de habilidades que podem ser utilizadas para interagir com os outros jogadores e com os elementos do ambiente virtual. Tal como em desportos tradicionais, durante uma partida deste tipo de jogos, existem vários eventos que são de interesse para jogadores, espetadores, treinadores e analistas. Existem eventos que são comuns entre estes dois contextos, tais como, a posição de um jogador num determinado instante, ou o caminho que este fez do ponto A até ao ponto B. No entanto, existem também eventos que são mais específicos dos jogos virtuais, tais como, a posição onde um jogador morreu ou a destruição de certas estruturas defensivas. De qualquer modo, estes eventos podem ser analisados de modo a tentar extrair padrões de comportamento e estratégias de jogo que são utilizadas. A grande diferença entre estes contextos, é que com a evolução tecnológica, tem-se tornado cada vez mais fácil e comum a instrumentação do código fonte dos videojogos com técnicas de telemetria para recolher dados sobre estes eventos. Por sua vez, isto faz com que, à medida que o tempo passa, sejam gerados grandes volumes de dados que podem ser utilizados para análise. Para poder utilizar estes dados para análise de um modo mais eficaz e eficiente, é necessário explorar diversas técnicas de visualização, sejam elas existentes ou novas, de modo a perceber quais é que são mais adequadas para aplicar ao tipo de dados disponíveis no contexto da análise de videojogos. Estudos anteriores relevam que, apesar das diversas técnicas de visualização que podem ser aplicadas, especialmente no âmbito da análise de dados espácio-temporais, tanto a indústria dos videojogos, como as plataformas dedicadas às comunidades de jogo, praticamente não tiram partido do uso das mesmas. Contudo, tanto a comunidade cientifica como as equipas de desenvolvimento de videojogos, têm começado a utilizar algumas destas técnicas, o que demonstra interesse em incorporá-las no contexto da análise de videojogos. A grande maioria das técnicas aplicadas neste âmbito consiste em vários tipos de gráficos e tabelas que são utilizados para demonstrar estatísticas e dados temáticos. Algumas plataformas tiram partido das componentes espaciais dos dados, para utilizar diversas técnicas baseadas em mapas, tais como heatmaps e mapas de coropletas. No entanto, apesar de algumas destas técnicas utilizarem a componente temporal ou a componente espacial dos dados, é difícil encontrar exemplos da utilização de técnicas de visualização no contexto da análise de videojogos que utilizem ambas as componentes em simultâneo. Tendo isto em conta, o foco deste trabalho consiste em tirar partido da vasta popularidade dos videojogos, combinada com a grande quantidade de dados telemétricos que estão disponíveis, com o objetivo de estudar o uso de diversas técnicas de visualização aplicadas no contexto da análise do desempenho de jogadores utilizando tanto as componentes espácio-temporais dos dados, assim como as componentes temáticas. Nesse sentido, durante este trabalho, foi desenvolvido o protótipo VisuaLeague, que incorpora diversas técnicas de visualização, em particular mapas animados, que permite aos utilizadores analisarem o desempenho de jogadores em partidas de League of Legends. A escolha deste jogo em particular como caso de estudo, deve-se ao facto de ser um dos mais populares jogos do género MOBA e, consequentemente, existir uma grande quantidade de dados disponíveis relativos a partidas do mesmo. Devido à sua popularidade, é também fácil encontrar indivíduos interessados em colaborar nas decisões que envolvem o processo de desenvolvimento. A solução desenvolvida foca-se maioritariamente na utilização de técnicas de visualização que permitam observar dados que incorporem componentes que evoluam ao longo do tempo. Em particular, neste protótipo é utilizada a técnica de mapas animados para visualizar as posições e as trajetórias de até dois jogadores de equipas adversárias. É também possível, através desta técnica, visualizar os vários eventos que decorrem durante uma partida, tais como a destruição de estruturas defensivas ou a mortes dos jogadores. Esta técnica é complementada por um conjunto de gráficos, tabelas e outras visualizações que, apesar de não incorporarem a componente espacial dos dados, permitem visualizar a evolução ao longo do tempo de diversas métricas temáticas que são tipicamente utilizadas noutras plataformas dedicadas à analise do desempenho de jogadores de League of Legends. Posteriormente, foi realizado um estudo com o objetivo de avaliar as técnicas utilizadas, assim como para perceber qual o papel que os dados espácio-temporais têm na análise do desempenho dos jogadores, quando feita por outros jogadores. Os resultados mostram que as técnicas utilizadas, nomeadamente o mapa animado, são adequadas tanto para transmitir a informação espácio-temporal associada ao movimento dos jogadores e aos eventos que decorrem durante uma partida, assim como a informação temática que lhes está associada. Os resultados mostram ainda que a utilização de técnicas não estáticas, ou seja, que evoluam ao longo do tempo, é uma mais valia, pois permite a extração de padrões de jogo e estratégias utilizadas, o qual não é possível com as técnicas tipicamente utilizadas neste contexto. Para além disso, os resultados apontam para a elevada importância da informação espácio-temporal para análise do desempenho dos jogadores, sendo que estas permitem uma análise mais detalhada. Apesar do trabalho desenvolvido ser uma boa base para novos trabalhos na área, os resultados obtidos apontam para a necessidade de melhorar a solução criada. Deste modo, como trabalho futuro, o primeiro caminho a tomar será resolver o problema de sobreposição dos eventos no mapa animado, de modo a garantir que este fator não perturbe a análise efetuada pelos utilizadores. Posteriormente, será também interessante incorporar múltiplos jogadores em simultâneo (mais do que dois), quer na visualização do mapa, quer nas restantes visualizações. É também necessário abordar os problemas mencionados na utilização do slider que controla o mapa animado, de forma a adaptar de melhor forma a técnica às necessidades dos vários utilizadores. Finalmente, é importante explorar outras formas de gerar as trajetórias dos jogadores que aumentem a precisão das mesmas tendo em conta a informação disponível. Se possível, na ausência da disponibilização de mais informação, seria ideal desenvolver mecanismos que permitissem obter dados que possam ser incorporados no mapa animado de forma a melhorar a análise disponibilizada pelo mesmo.In recent years, the phenomenon of e-sports has been a growing trend. Consequently, the interest in online video games from both players and spectators has significantly increased, as watching other individuals play has become one of the main sources of entertainment for these groups. One of the most popular genres in e-sports is the MOBA (Multiplayer Online Battle Arena). Much like in traditional sports, during a match there are various types of events that are of interest for players, spectators, coaches and analysts. These events can range from a player’s position at a given time or the path they took from point A to point B, to more specific game events, such as, the position of a player’s death or the destruction of certain defensive structures. With the evolution of technology, it has become easier and more common to instrument video game code with telemetry techniques to record these events, which in turn, leads to large volumes of data that can be collected over time. To more effectively and efficiently analyze this data, it is necessary to explore existing and new visualization techniques to understand which are better suited to use in the context of video game analysis. Previous research reveals that, despite the many different visualization techniques that can be applied, especially to spatio-temporal data, the video game industry barely takes advantage of most of them. However, developers and researchers alike, have started to use some of these techniques, which shows interest in applying them in the context of video game analytics. The focus of this work consists on taking advantage of the popularity of these video games, combined with the large amount of telemetry data available, to study the use of several visualization techniques, applied in the context of player performance analysis using spatio-temporal and thematic data. For this purpose, the VisuaLeague prototype was developed, which incorporates some visualization techniques, namely animated maps, to allow users to analyze player performance in League of Legends matches. Posteriorly, a study was conducted, aimed at evaluating the techniques used, as well as the role of spatio-temporal data in player performance analysis. The results support the adequacy of using the animated map technique to convey information to users in this context. Moreover, they also point out towards a high degree of importance regarding the spatio-temporal components of the data for player performance analysis.Afonso, Ana Paula Pereira, 1965-Gonçalves, Tiago José LopesRepositório da Universidade de LisboaVieira, Pedro Miguel Almeida2018-02-15T10:54:47Z201720172017-01-01T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10451/31695TID:201869705enginfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositórios Científicos de Acesso Aberto de Portugal (RCAAP)instname:FCCN, serviços digitais da FCT – Fundação para a Ciência e a Tecnologiainstacron:RCAAP2025-03-17T13:49:38Zoai:repositorio.ulisboa.pt:10451/31695Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireinfo@rcaap.ptopendoar:https://opendoar.ac.uk/repository/71602025-05-29T02:55:20.207572Repositórios Científicos de Acesso Aberto de Portugal (RCAAP) - FCCN, serviços digitais da FCT – Fundação para a Ciência e a Tecnologiafalse |
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