Suunnittelumallien käyttö ja hyödyllisyys peliohjelmoinnissa

Abstract

Perinteisten ”Gang of Four” -suunnittelumallien käyttö olio-ohjelmoinnissa on yleistä. Ne tarjoavat yleisesti hyväksyttyjä korkean tason ratkaisuja erilaisiin ohjelmointiin liittyviin ongelmiin. Suunnittelumallien hyödyistä ja käytöstä perinteisissä ohjelmistoissa on tehty suuri määrä tutkimusta. Suunnittelumallien käytöstä peliohjelmoinnissa tutkimusta on kuitenkin vain vähäisesti. Tämä kandidaattitutkielma selvittää, ovatko perinteiset suunnittelumallit hyödyllisiä peliohjelmoinnissa, ja miten niitä yleisesti käytetään peliohjelmoinnissa. Tutkielman tutkimusmenetelmänä on kirjallisuuskatsaus. Tutkielmassa käytetään esimerkkeinä pelien julkisia lähdekoodeja. Lähdekoodeja analysoitiin käyttämällä tekoälyä.

Videopelit eroavat perinteisistä ohjelmistoista niiden tarkoituksen sekä useita luovia aloja yhdistävän luonteen vuoksi. Koska ennakkoon on vaikeaa tietää, mitkä pelin ominaisuudet ovat käyttäjille mieleisiä, tehdään pelien ominaisuuksista usein nopeasti prototyyppejä. Nopea ominaisuuksien luominen aiheuttaa usein peleihin teknistä velkaa. Kuitenkin pelin koodin tulisi olla sellaista, että ominaisuuksien lisääminen, muuttaminen ja poistaminen olisi mahdollisimman vaivatonta. Tutkielmassa havaittiin, että suunnittelumalleja voidaan käyttää myös peliohjelmoinnissa teknisen velan estämiseen. Suunnittelumallien avulla pelien koodeista on mahdollista saada helpommin luettavaa, modulaarista ja ylläpidettävää. Suunnittelumalleilla on myös mahdollista lisätä pelin suorituskykyä. Työssä keskityttiin neljän eri suunnittelumallin (ainokainen, tarkkailija, tila, komento) käyttökohteisiin pelejä tehdessä, ja tutkielmassa kaikille valituille suunnittelumalleille löytyi käyttökohteita myös peliohjelmoinnissa.

Tutkielmaan analysoitiin neljän eri pelin lähdekoodit. Peleiksi valikoituivat Cataclysm: Dark Days Ahead, Doom 3, Godot Open RPG, sekä Thrive. Tekoälyanalyysin mukaan kaikissa peleissä käytettiin useampaa tutkielmaan valituista suunnittelumalleista. Suunnittelumalleista ainokainen, sekä tarkkailija olivat käytössä jokaisessa pelissä. Kuitenkaan pelit eivät käyttäneet suunnittelumalleja muokkaamattomina, vaan niitä oli muokattu käyttötilanteeseen sopiviksi. Myöskään ei voida sulkea pois sitä vaihtoehtoa, että suunnittelumalleja olisi sivuttu tiedostamatta.