Entwicklung und Test eines Serious Multiplayer Games im Bereich des Flughafenmanagements

Kurzfassung

Die Effizienz der Abläufe in Flughäfen wird maßgeblich durch die Interaktionen zwischen den beteiligten Interessengruppen (Stakeholder) bestimmt. Ein Konzept zur Steigerung der Effizienz und Servicequalität an Flughäfen ist das vom DLR in Kooperation mit EUROCONTROL entwickelte Total Airport Management. Zur Abbildung und Validierung solcher komplexen Interaktionsprozesse an Flughäfen stellt Serious Games eine neue Möglichkeit dar. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde die Analyse eines existierenden Brettspieles und die Implementierung eines digitalen Serious Multiplayer Games vorgenommen. Ziel des Brettspieles ist ie gemeinschaftliche Ausarbeitung eines Flugplanes. unächst wurden Playtests mit dem Ziel durchgeführt, das rettspiel auf Erweiterungs und Optimierungsmöglichkeiten in Bezug auf eine digitale Implementierung zu untersuchen. Aus diesem Grund wurde ein Fragebogen im Team entwickelt, der diverse Aspekte beider Spielvarianten testet. Die Auswertung der Playtests des Brettspieles resultierte in einem Anforderungskatalog für die Implementierung der digitalen Spielvariante. Auf Grundlage der allgemeinen sowie funktionalen und nichtfunktionalen Anforderungen fand die Konzeption der oftware D-CITE statt. Bei einem Vergleich mehrerer orgehensmodelle hat sich das Prototyping und speziell die volutionäre Softwareentwicklung angeboten. Als ramework wurde mittels eines Auswahlprozesses, basierend auf definierten Anforderungen Java und speziell JavaFX als Basis für die GUI ausgewählt. Unter Beachtung der Drei-Schichtenarchitektur wurden daraufhin mit Hilfe von lussmodellen, Spieldaten und Spielprozesse in Klassen sowie deren Beziehungen abgebildet. Für die etzwerkarchitektur im Spiel wurde das Server-Client-Modell ausgewählt, wobei die Verbindungssuche vor dem Spiel Mittels UDP/IP realisiert wurde. Die Aufteilung der Spielphasen des Brettspieles in eine Planungs- und Simulationsphase wurde in der Architektur ebenfalls abgebildet. Somit finden gleichzeitige Änderungen am gemeinsamen Flugplan verschiedener Clients statt, welche sequentiell in einem Thread am Server abgearbeitet werden. Simulationsdaten werden dagegen unabhängig auf jedem Computer berechnet, da die Simulation auf Grundlage des gemeinsamen Flugplanes in jeder D-CITE Instanz identisch abläuft. Für die Spielabläufe wurden Controllerhierarchien eingeführt. Diese stellen die Anwendungsschicht dar und enthalten zum Beispiel Algorithmen zur Berechnung von Simulationsabläufen. FXML-Dateien und deren Controllerklassen repräsentieren die Präsentationsschicht. Unter Beachtung von Usability Grundlagen fand die Gestaltung einzelner Oberflächenelemente statt. Die persistente Speicherung von Gamelogs und vorkonfigurierte Flugpläne stellen auf dem Server die Datenhaltungsschicht dar. Begleitet von mehreren Playtests fanden Optimierungen von D-CITE statt. Neben den Playtests wurden auch technische Tests evaluiert. Dabei wurde der Speicherbedarf optimiert und bewiesen dass die Reaktionszeit der GUI bei Serverabfragen den Gedankenfluss der Benutzer nicht stört. Für den optimierten Prototypen D-CITE hat sich nach Gegenüberstellung der Playtestergebnisse eine bessere Eignung als Mittel zum Testen von Kollaborationsprozessen herausgestellt als das Brettspiel. Im Rahmen des kollaborativen Game Based Learning-Ansatzes kann ebenfalls eine Anwendungsmöglichkeit von D-CITE zum Trainieren von Social Skills in Aussicht gestellt werden.