In den letzten Jahren sind Datenwissenschaft und Mathematik zu wichtigen Aspekten für die erfolgreiche Entwicklung von Videospielen geworden. Spieleentwickler/innen nutzen Mathematik in Videospielen, um die Spielgrafik durch eine Reihe von mathematischen Operationen im Backend zu steuern. Laut Statistiken wird die Spielebranche im Jahr 2024 auf 190 Milliarden Dollar geschätzt und hat das Potenzial, bis 2030 auf über 300 Milliarden Dollar zu wachsen. Da die Spielebranche weiter wächst (mit über 2 Milliarden Spielern weltweit), arbeiten die zukünftigen Spieleunternehmen schnell daran, mit den Erwartungen der Spieler Schritt zu halten.
Wird Datenwissenschaft bei der Spieleentwicklung eingesetzt?
Der Prozess der Planung, Entwicklung und des Vertriebs eines Spiels wird als „Spieleentwicklung“ bezeichnet. Die Datenwissenschaft ist heute eine wichtige Komponente bei der Entwicklung von Videospielen. Die Kosten für die Entwicklung eines Spiels sind extrem hoch. Und kein Unternehmen möchte in ein Spiel investieren, das eine Verschwendung von Zeit und Geld ist.
Bei der Entwicklung einer neuen Ausgabe eines Spiels erstellen Spieleentwickler/innen zunächst Data-Mining-Videospiele (in der Regel eine Beta-Testversion) oder nutzen Daten, die sie über Umfragen bei den Nutzer/innen gesammelt haben.
Wie Datenwissenschaft im Gaming eingesetzt wird
Die Datenwissenschaft hat zahlreiche Anwendungen in der Spielebranche. Hier sind einige der wichtigsten datenwissenschaftlichen Anwendungen im Spielbereich.
Spielverbesserung
Entwickler erstellen Data-Mining-Videospiele (in der Regel Betatestversionen), um die Spielentwicklung zu verbessern. Um das zu erreichen, wird Data Mining in Videospielen eingesetzt, um mehr über die Vorlieben der Spieler/innen zu erfahren, aber auch um Spielprobleme und die verbrachte Zeit zu verfolgen. Diese Informationen werden von der Videospielanalyse weiter ausgewertet, um Erkenntnisse aus früheren und Beta-Versionen zu gewinnen; dies findet auch in anderen Bereichen der guten Unterhaltung Anwendung, beispielsweise beim Glücksspiel.
Design
Niemand will im Jahr 2023 ein Videospiel mit schlechter Grafik spielen. Die meisten großen Namen der Branche treten auf den Plan und entwickeln attraktive Spielideen. Weil es das erste ist, was ein Spieler oder eine Spielerin sieht, glauben sie, dass das Design entscheidend für den Erfolg ihres Spiels ist.
Videospielentwickler/innen nutzen Motion Capture, Echtzeit-Rendering und photogrammetrische Techniken, um Spielfiguren mit realistischer Mimik, Emotionen und Bewegungen zu erstellen.
Personalisiertes Marketing und Werbung
Experten und Expertinnen auf diesem Gebiet erschließen die Spieleindustrie, die eine boomende Milliarden-Dollar-Branche ist. Entwickler/innen machen Spiele nicht um ihrer selbst willen, oder? Wegen der riesigen Menge an Ressourcen, die für die Entwicklung und Bereitstellung eines Spiels notwendig sind, ist die Monetarisierung ebenso wichtig. Mithilfe von Data Science lässt sich vorhersagen, wie Spieler/innen auf Werbung reagieren werden, und die Werbung wird an ihre Interessen angepasst. Außerdem steigert personalisiertes Marketing im Spiel die Nutzeraktivität und lockt neue Spieler/innen an.
Wie wird Mathe in Videospielen verwendet?
Jedes Videospiel ist auf einem mathematischen Prinzip aufgebaut. Mathematik in Videospielen wird in jedem Aspekt der Spielentwicklung eingesetzt, von den einfachsten bis zu den kompliziertesten (EA, PUBG, Grant Theft). 3D-Tools wie Unity 3D wurden entwickelt, um Entwicklern die Möglichkeit zu geben, 3D-Charaktere zu erstellen, ohne dass ein ausgeprägtes Verständnis von Mathematik erforderlich ist.
Objektdynamik
Die Bedeutung der Mathematik bei der Bestimmung der Objektdynamik kann gar nicht hoch genug eingeschätzt werden. Einen Ball zum Springen zu bringen, ein Objekt mit einer bestimmten Kraft zu bewegen, mit Schwung zusammenzustoßen – all das wird von der Mathematik in Spielen berücksichtigt. Das Wissen über Vektoren hilft dir bei der Spielentwicklung zu entscheiden, wie du eine Spielfigur in eine bestimmte Richtung laufen lassen kannst oder auf welchen Spieler sie zugehen soll.
Mit Hilfe von Grundrechenarten wird jedoch die Kraft oder das „Leben“ eines Spielers bestimmt. Wenn eine Spielfigur eine Kugel aus einer Waffe abfeuert, werden auch die Entfernung, der Impuls und der Aufprall mit Hilfe der Mathematik berechnet.
Um das Spielergebnis zu bestimmen
In Spielen können mathematische Konzepte auch dabei helfen zu bestimmen, wer gewinnt. Der Gewinner eines Rennspiels wird normalerweise dadurch bestimmt, wer als Erster die Ziellinie überquert. Diese Entfernungen werden mithilfe der Vektormathematik ermittelt, bei der die Positionen relativ zur Ziellinie in Millisekunden berechnet werden, um den Platz eines Spielers im Rennen zu bestimmen. Um diese Entfernungen zu berechnen und die Spieler/innen zu belohnen, werden häufig Formeln wie der Satz des Pythagoras verwendet.