Aide à la réalisation de systèmes de pilotage de narration interactive : validation d'un scénario basée sur un modèle en logique linéaire

par Kim Dung Dang

Thèse de doctorat en Informatique et applications

Sous la direction de Michel Augeraud et de Ronan Champagnat.

Soutenue le 30-04-2013

à La Rochelle , dans le cadre de Sciences et ingénierie pour l'information, mathématiques .

Le président du jury était Jean-Marc Labat.

Les rapporteurs étaient Marc Cavazza, Stéphane Natkin.


  • Résumé

    L’objectif de cette thèse est de fournir un modèle, une méthode et un outil d’aide à la réalisation de scénarios interactifs. Cette solution répond au problème de l’opposition entre la maîtrise du déroulement d’un jeu vidéo et son niveau d’interactivité. En d’autres termes, notre but est d’aider à réaliser des jeux vidéo dont l’évolution satisfait les intentions des auteurs tout en autorisant un déroulement influencé par les choix du joueur (exprimés aux travers de ses actions). Pour cela, notre proposition permet à l’utilisateur de produire un modèle de scénario de jeu de bonne qualité qui est : (a) riche – le scénario fournit suffisamment d’options pertinentes aux personnages joueur/non-joueur de sorte que le joueur puisse déterminer le déroulement du jeu et sente toujours que le discours créé est intéressant, (b) valide – tous les discours possibles dans le scénario sont cohérents et répondent aux effets désirés par les auteurs, (c) opérationnel – la représentation du scénario est exécutable. Ce scénario est ensuite employé comme l’entrée d’un système de pilotage de narration interactive assurant le contrôle de la gestion du déroulement du jeu. Par conséquent, l’évolution des jeux, qui sont dirigés par un tel système de pilotage, garantit que l’exécution du jeu respecte les souhaits des auteurs, et en même temps, autorise la liberté des actions du joueur. Pour répondre au problème exposé ci-dessus, nous appuyons notre solution sur un modèle mathématique calculable (la logique linéaire) qui offre des mécanismes de déductions rigoureux et automatiques.Nous avons fait un tour d'horizon des approches existantes concernant le pilotage de narration interactive et la validation de scénario. Ceci nous permet d'identifier les principes nécessaires à notre solution, tels que les éléments d'architecture d'un système de pilotage ; la construction,la représentation, l'exécution de scénarios narratifs ; les propriétés de narration importantes ; l'évolution de référence des paramètres dramatiques ; la structuration de discours ; la stratégie pour la validation d'un scénario ; les informations qualitatives et statistiques nécessaires… Nos contributions portent (1) sur la définition d'un ensemble de propriétés de narration spécifiant la qualité des scénarios de jeu ; (2) sur la proposition de modèles, algorithmes et outils pour écrire des modèles de scénario respectant ces propriétés. Nous validons nos résultats par la réalisation de deux exemples. Le premier est un extrait d'un jeu éducatif expliquant comment appliquer notre outil en vue de produire un modèle de scénario de jeu valide, qui est exprimé par un séquent de logique linéaire dont la représentation est conforme à un métamodèle du calcul des séquents. Pour le second exemple, nous décrivons le processus de production complet d'un jeu vidéo réel basé sur l'histoire « Le Petit Chaperon rouge », mettant en oeuvre un prototype de système de pilotage que nous avons proposé, ce qui permet de dérouler le jeu selon le scénario valide produit, donc son évolution satisfait les intentions des auteurs, et en même temps, dépend des actions du joueur.

  • Titre traduit

    Towards the realization of interactive storytelling control systems : validation of a scenario based on a linear logic model


  • Résumé

    The objective of this PhD thesis is to provide a model, a method and a tool for producing interactive scenarios. Our solution solves the opposition between the controlle devolution of a video game and its interactivity level. In other words, our goal is to assist (authors) in producing video games whose unfolding satisfies authors’ intentions while it is simultaneously influenced by player’s choices (expressed via her/his actions).To this purpose, our proposal is to allow users to produce a good quality game scenario model, which is: (a) rich – the scenario provides enough pertinent options for player/non-player characters so that the player can determine the evolution of the game and always feels that the created discourse is interesting, (b) valid – all the possible discourses in the scenario are consistent and meet authors required effects, (c) operational – the representation of the scenario is executable. This scenario is then used as the input of an interactive storytelling control system to assist it in managing the unfolding of the game. As a consequence, the evolution of the video games, which are directed by such a control system, guarantees authors requirements, while at the same time, it depends on player’s actions. In order to execute the foregoing proposal, we base our solution on a calculable mathematical model (linear logic) which provides rigorous and automatic deduction mechanisms. We have made an overview of existing approaches concerning interactive storytelling controland scenario validation problems. This allows us to identify necessary principles for our solution, such as: architecture elements of a control system; construction, representation, implementation of narrative scenarios; important narrative properties; reference evolution of the drama parameters; discourse structuralization; scenario validation strategy; necessary statistical and qualitative information; etc. Our contributions consist (1) in the definition of a set of narrative properties specifying the quality of game scenarios; (2) in the proposal of models, algorithms and tools in order to produce scenario models respecting these properties. We validate our results by realizing two examples. The first is an extract of an education algame explaining how to apply our tools to produce a valid game scenario model, which is expressed by a linear logic sequent whose representation conforms to a metamodel of the sequent calculus. For the second example, we describe the complete production process of areal video game based on the story "Little Red Cap", implementing a prototype of control system we have proposed, which allows unfolding the game according to the produced valid scenario, so its evolution satisfies authors intentions and simultaneously depends on player's actions.


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