Adaptiivisen pelimusiikin toteuttaminen Unity-pelimoottorissa

Abstract

Opinnäytetyössä käsitellään adaptiivisen eli mukautuvan pelimusiikin historiaa, toimintaperiaatteita, määritelmiä ja kehitysprosessia. Tavoitteena on tarjota laaja yleiskatsaus aiheesta kiinnostuneille ja punnita erilaisia adaptiivisen pelimusiikin toteutustapoja. Työssä esitellään määritelmiä aihetta ympäröivälle terminologialle ja avataan yleisimpiä adaptiivisen musiikin rakennusperiaatteita.

Työ sisältää myös projektiosuuden, jonka lopputuloksena kehitetään indie-pelikehittäjän käyttöön tarkoitettu pienehkö adaptiivinen musiikinhallintajärjestelmä. Järjestelmä sisältää tärkeimmät toiminnallisuudet vertikaalisen ja horisontaalisen adaptiivisuuden toteuttamista varten, mukaan lukien äänenvoimakkuuden häivytyksen ja musiikin tahdin seurannan.

Kehitystyön vaiheita tarkastellaan opinnäytetyössä tarkasti. Alustavan tutkimustyön kautta opitaan, että 1990-luvun peleissä adaptiivisuuden runkona toimii MIDI (Musical Instrument Digital Interface) ja uudemmissa julkaisuissa kolmannen osapuolen äänenhallintaohjelmistot, joiden hyödyllisyyttä myös arvioidaan. Työssä käydään läpi musiikkijärjestelmän toteutuskeinon valintaan johtaneita seikkoja, jonka jälkeen tutustutaan projektiosuuden ohjelmointityön haasteisiin ja ratkaisuihin, etenkin musiikin tahdin seurannan osalta. Ennen loppua käydään läpi adaptiivisen pelimusiikin säveltämiseen liittyviä yksityiskohtia, kuten johtoaihetta (engl. leitmotif) ja pelimusiikin eroja elokuvamusiikkiin. Kehitysvaiheen lopuksi katsotaan yksittäisten funktioiden tarkkuudella projektiosuutta varten kehitetyn järjestelmän integrointia Unity-projektiin, minkä ansiosta löydetään pari tarvittavaa toiminnallisuutta, joista osa vielä lisätään tuotteeseen.

Viimeiseksi arvioidaan tavoitteiden toteutumista, tutkimustyön löydöksiä ja kehitystyön tulosta sekä jatkokehityksen mahdollisuuksia. Havaitaan, että toimivat ja edulliset adaptiivisen musiikin ratkaisut eivät ole tarpeeksi helposti saatavilla indie-kehittäjille ja että projektiosuuden tulos saattaisi jatkokehitettynä muuttaa tilannetta.

The thesis examines the history, principles, definitions and development process of adaptive game music. The goal is to offer a broad overview of the subject for those interested and to weigh the different ways of implementing an adaptive game soundtrack. The thesis presents definitions for the terminology surrounding the subject and lays out some of the most usual ways of building an adaptive score.

The work also includes a project portion which concludes with the finishing of a compact adaptive music framework intended for use by indie developers. The framework contains the most important functions for implementing vertical and horizontal adaptivity, including volume fading and the tracking of the tempo and beat of a given song.

The different stages of the music framework’s development are scrutinized with great diligence in the thesis. The preliminary research finds that the base of adaptive music technology in the 1990s is MIDI (Musical Instrument Digital Interface) whereas in newer titles it is based more on external, third-party audio control software. The usefulness of said software is also assessed. The thesis considers the factors that led to the choice of means of implementation of the music framework, after which the challenges of the development process are examined in detail, regarding mostly the tracking of a song’s progress. The details pertaining to the composition of adaptive music, such as leitmotifs and the differences between game and film music are reviewed and by the end of development the integration of the developed framework into a Unity project is inspected while paying close attention to select functions of the associated code. As a result, a need for a few additional features arises with some of the features being implemented into the final product.

Lastly, the completion of objectives, the findings of the research and development work and the possibility for further development are all assessed. As a result, it is found that functional and cost-effective solutions for adaptive music are not available enough but that the product of the project portion could present a change into the situation if developed further.