theoretical_background.tex

\drop{Σ}{ε} αυτό το κεφάλαιο θα ασχοληθούμε το θεωρητικό υπόβαθρο που πρέπει να έχει ο αναγνώστης. Θα γίνει αναφορά στην ιστορία του \tl{Minecraft} και σε τι οφείλεται η τεράστια επιτυχία του. Επιπλέον, θα εξετάσουμε τα χαρακτηριστικά της προγραμματιστικής διεπαφής που μας παρέχει το \tl{Twitter}.

\section{\tl{Minecraft}}
\subsection{Η ιστορία}
Το \tl{Minecraft} είναι βιντεοπαιχνίδι τύπου \tl{sandbox}, δηλαδή ο παίκτης έχει τη δυνατότητα να δημιουργήσει και να καταστρέψει, συνήθως χωρίς κάποιο καθορισμένο σκοπό. Ο μηχανισμός του \tl{Minecraft} τοποθετεί τους παίκτες σε έναν τρισδιάστατο αλγοριθμικά δημιουργημένο κόσμο όπου ο χρήστης είναι ελεύθερος να περιηγηθεί και να τον εξερευνήσει όπως ο ίδιος επιθυμεί. Τα γραφικά του είναι \tl{pixelized} και θυμίζουν παλιά παιχνίδια τα οποία, όπως το \tl{Super Mario} που η τεχνολογία των ευφάνταστων γραφικών δεν είχε αναπτυχθεί ακόμα. 

Η επίσημη κυκλοφορία του παιχνιδιού ήταν στις 18 Νοεμβρίου 2011, ενώ δημιουργήθηκε από τον Σουηδό προγραμματιστή \tl{Markus Persson} γνωστό και ως \tl{Notch}. Από την αρχή της κυκλοφορίας του και χωρίς εμπορική διαφήμιση αλλά μόνο από στόμα σε στόμα το \tl{Minecraft} στην \tl{beta} έκδοσή του είχε πουλήσει 4 εκατομμύρια αντίτυπα. Στις 10 Οκτωβρίου 2014, η \tl{Microsoft}\footnote[1]{\href{https://www.microsoft.com/}{\tl{https://www.microsoft.com/}}} αγοράζει την \tl{Mojang}\footnote[2]{\href{https://www.mojang.com/}{\tl{https://www.mojang.com/}}}, εταιρία που έκδωσε και ανήκει ο τίτλος παιχνιδιού, και με πωλήσεις περίπου 60 εκατομμυρίων κατακτά την κορυφή ως τα κορυφαία σε πωλήσεις παιχνίδια όλων των εποχών και παραμένει σε αυτή τη θέση μέχρι και σήμερα. 

\formattedpicture{minecraft-unit-sales-worldwide-2016-2019}
{Συσσωρευτικές πωλήσεις αδειών \tl{Minecraft} την περίοδο 2016-2019}

\subsection{Το παιχνίδι}
Γενικότερα, ο πυρήνας του παιχνιδιού περιστρέφεται γύρω από την οικοδόμηση και το σπάσιμο κύβων. Ο κόσμος του παιχνιδιού αποτελείται από \tl{3D} αντικείμενα (κυρίως κύβους αλλά και \tl{2D sprites}) που είναι διατεταγμένα σε ένα πλέγμα και αντιπροσωπεύουν διαφορετικά υλικά, όπως χώμα, πέτρα, διάφορα ορυκτά, νερό και δέντρα. Ο παίκτης χρησιμοποιώντας διάφορα εργαλεία σπάει τα υλικά και συλλέγει αντικείμενα τα οποία μπορεί να χρησιμοποιήσει για να δημιουργήσει άλλα αντικείμενα πιο ισχυρά από αυτά που ήδη έχει στην κατοχή τους, ή να μετατοπίσει και να στοιβάξει τους κύβους για να δημιουργήσει κατασκευές. Επιπλέον, το υλικό \tl{Redstone Dust}, το οποίο μπορεί να βρεθεί σε διάφορα σημεία του \tl{Minecraft}, δίνει τη δυνατότητα στον χρήστη να δημιουργήσει μοχλούς, μπαταρίες και καλώδιο και να μεταφέρει ενέργεια σε αντικείμενα όπως πόρτες, φώτα και αναλλόγως να τα ενεργοποιήσει ή να τα απενεργοποιήσει.

Υπάρχουν διαθέσιμες τρεις λειτουργίες παιχνιδιού, δημιουργικότητας, επιβίωσης και η σκληροπυρηνική. Στη δημιουργικότητας ο μηχανισμός του παιχνιδιού παρέχει στο χρήστη απεριόριστη ποσότητα από οποιαδήποτε υλικό του παιχνιδιού και του επιτρέπει να κινηθεί ελεύθερα στον κόσμο αψηφόντας τον μηχανισμό βαρύτητας. Αντίθετα, στη λειτουργία επιβίωσης, ο παίκτης ξεκινάει στον κόσμο χωρίς αντικείμενα και προστίθενται μετρητές πείνας και εμπειρίας (\tl{XP}) που θα πρέπει να κρατάει ψηλά εάν επιθυμεί αν επιβιώσει. Επιπλέον, τη νύχτα εμφανίζονται εχθρικοί χαρακτήρες (\tl{NPC}) από τους οποίους πρέπει να αντιμετωπίσει είτε μονομαχώντας ή αποφεύγοντας τους σε μια κατασκευή, ειδάλλως θα χάσουν όλα τους αντικείμενα και το \tl{XP} που έχουν συλλέξει. Τέλος, η σκληροπυρηνική λειτουργία είναι ίδια με τη λειτουργία επιβίωσης αλλά με τη μόνη διαφορά ότι όταν χάσει ο παίκτης το παιχνίδι τερματίζει και θα πρέπει να ξεκινήσει εκ νέου από το μηδέν, δημιουργώντας νέο παιχνίδι. 

Τελευταίο αλλά εξίσου σημαντικό, ο χρήστης έχει την επιλογή, με τη δημιουργία ενός δικτυακού server, να μπει σε υπάρχοντας χρήστες με πολλούς παίκτες ταυτόχρονα συνδεμένους και να επικοινωνήσει, δημιουργήσει και να συνεργαστεί μαζί τους κάνοντας την εμπειρία τους πιο θετική.

\formattedpicture{miencraft-farm}
{Εικονική φάρμα στο \tl{Minecraft}}

\subsection{Το \tl{Minecraft} στην εκπαίδευση}
Τα παιχνίδια ήταν μια βασική δραστηριότητα στη ζωή του ανθρώπου και συνεχίζει να είναι μέχρι και σήμερα. Εκατομμύρια άνθρωποι αφιερώνουν αρκετό χρόνο παίζοντας παιχνίδια από την παιδική τους ηλικία ακόμα (κρυφτό, κυνηγητό κ.α.) και με την τεχνολογική εξέλιξη που βιώνει η σημερινή γενιά, τα παιδιά ξεκινάνε να παίζουν ηλεκτρονικά παιχνίδια νωρίτερα από οποιεσδήποτε προηγούμενες γενιές.

Οι μαθητές συνήθως αναρωτιούνται σε τι θα τους ωφελήσουν οι γνώσεις που τους διδάσκονται στα σχολεία. Αυτό κατά κύριο λόγο οφείλεται στο ότι οι μαθητές μαθαίνουν μέσα σε ένα πλαίσιο καταναγκασμού που στηρίζεται στον φόβο της αποτυχίας και των κακών βαθμών και ενώ μπορεί να αποτελέσει κίνητρο για έναν μαθητή συνήθως από ένα σημείο και μετά συνιστά εμπόδιο και κάνει τον μαθητευόμενο να δυσανασχετεί.

Το γεγονός αυτό φέρνει αντιμέτωπους εκπαιδευτικούς και ερευνητές με νέες προκλήσεις, οδηγώντας τους στην αναζήτηση νέων, εναλλακτικών προσεγγίσεων και διδακτικών στρατηγικών, προκειμένου να εξασφαλίσουν ότι οι μαθητές τους θα διατηρήσουν υψηλά κίνητρα για μάθηση, ως εκ τούτο προκίπτει η χρήση τεχνολογικών μέσων στη διάδοση της γνώσης ένα από τα οποία είναι τα εκπαιδευτικά βιντεοπαιχνίδια.

Αξίζει να σημειωθεί ότι δεν υπάρχει κάποιος σαφής ορισμός τι κάνει ένα παιχνίδι εκπαιδευτικό καθώς πολύ ερευνητές έχουν δημοσιεύσει διάφορους ορισμούς που προέκυψαν ως συμπέρασμα από την έρευνά τους. Ενδεικτικά:
\begin{itemize}
    \item Εκπαιδευτικά παιχνίδια είναι τα ηλεκτρονικά παιχνίδια, που έχουν κατασκευαστεί για εκπαιδευτική χρήση ή τίτλοι που συχνά φτάνουν να βρεθούν σε εκπαιδευτικό περιβάλλον. (\tl{Egenfeldt-Nielsen}, 2007) 
    \item Παιχνίδια που προορίζονται για μάθηση είναι συχνά φανταστικά, διαδραστικά και καθηλωτικά περιβάλλοντα όπου το παιχνίδι ρόλων, η «πρόβα» δεξιοτήτων και κάθε άλλο είδος μάθησης μπορεί να λάβει χώρα σε ατομικό ή ομαδικό επίπεδο. (\tl{de Freitas}, 2006)
    \item Τα εκπαιδευτικά παιχνίδια διαφέρουν από τα παιχνίδια εξάσκησης στο ότι στοχεύουν στην απόκτηση γνώσης ως αυτοσκοπό και ενισχύουν νοητικές συνήθειες, που είναι γενικότερα χρήσιμες σε ακαδημαϊκό πλαίσιο. (\tl{Klopfer, Osterweil and Salen}, 2009)
\end{itemize}

Το κύριο πλεονέκτημα που έχει το \tl{Minecraft} συγκριτικά με τα άλλα μοντέρνα παιχνίδια είναι ότι συνδυάζει τη διασκέδαση, τη δημιουργικότητα, την επικοινωνία και τη μηχανική σε ένα εύκολα κατανοητό πακέτο. Για παράδειγμα, η χρήση εικονικών κύβων μέσα στο παιχνίδι είναι ένας καλός τρόπος για να επιτρέψει στον μαθητή να κατανόηση την έννοια της χωροταξικής διάταξης.

Παρατηρώντας τα παραπάνω οφέλη το 2011 ένας καθηγητής δημοτικού από τη Νέα Υόρκη, συνεργάζεται με την \tl{Mojang} για τη δημιουργία μιας τροποποιημένης έκδοσης του \tl{Minecraft} με την ονομασία \tl{Minecraft Education}\footnote[1]{\href{https://education.minecraft.net/}{\tl{https://education.minecraft.net/}}} η οποία υλοποιεί εικονικές τάξης, εργαλεία διαχείρισης για τους εκπαιδευτές και τέλος διατίθεται σε ευνοϊκότερη τιμή για τους οργανισμούς εκπαίδευσης.

Ο διαχωρισμός του κόσμου σε μεγαοικοσυστήματα όπως είναι η έρημος ή τα δάση επιτρέπει στα παιδιά να μάθουν για την οικολογία. Επιπλέον, το αντικείμενο \tl{redstone}, όπως αναφέρθηκε και στην αρχή του κεφαλαίου, επιτρέπει τη μετάδοση ηλεκτρισμού. Η μηχανισμός των αντικειμένων \tl{redstone} ακολουθεί τον μηχανισμό των κυκλωμάτων (λογικές πύλες: \tl{and, or, nor, xor})\footnote[2]{\href{https://w.wiki/JUg}{\tl{https://el.wikipedia.org/wiki/}\tg{Λογική\_πύλη}}}. Αυτή η δυνατότητα μπορεί να εκμεταλλευτεί σε ένα βαθμό για τη δημιουργία ενός προγραμματιζόμενου κυκλώματος μέσα στο παιχνίδι. Παίκτες έχουν ήδη καταφέρει τη δημιουργία ενός μικροϋπολογιστής (επεξεργαστής, μνήμη \tl{ram} και κάρτα γραφικών) που είναι ικανός να υπολογίσει μια μαθηματική πράξη μέσα στο παιχνίδι. Η χρήση του \tl{Redstone} μέσα στο παιχνίδι είναι πολύ φιλική προς το χρήστη και μπορεί εύκολα να χρησιμοποιηθεί για να διδαχθούν η βασικές αρχές της ηλεκτρολογικής μηχανικής.

Οι ευκαιρίες που παρέχει το \tl{Minecraft} για δημιουργίες είναι απεριόριστες, επιτρέπει στους παίκτες τη δημιουργία πανομοιότυπες θαυμαστές κατασκευές ή ακόμα και ολόκληρες πόλης. Είναι δυνατόν το \tl{Minecraft} να χρησιμοποιηθεί για την ανύψωση ιστορικών κτηρίων και να εμβαθύνει ακόμα περισσότερο τους μαθητές στη διαδικασία εκμάθησής τους.

\formattedpicture{anaparastasi-parthenona}
{Αναπαράσταση Παρθενώνα στο \tl{Minecraft}}

Τέλος, πολλοί μαθητές μπορούν να συνδεθούν στον ίδιο κόσμο και μέσω της συνεργασίας να δημιουργήσουν μαζί και να αλληλοβοηθούνται και ωφελεί ακράδαντα τα παιδιά καθώς η εκμάθησή τους τροφοδοτείτε από τη διασκέδαση.

%table
\begin{table}
    \caption{Χαρακτηριστικά και λειτουργίες στο \tl{Minecraft}}
    \label{tbl:example}
    \begin{center}
    \begin{tabular}{|p{60mm}|p{45mm}|}\hline
        Χαρακτηριστικό                  & Λειτουργία	            \\ \cline{1-2}
    $Biomes$                            & Οικοσύστημα               \\ \cline{1-2}
    $Redstone$	                        & Ηλεκτρολογία	            \\ \cline{1-2}
    Σπάσιμο και τοποθέτηση $block$		& Πολιτιστική αρχιτεκτονική \\ \cline{1-2}
    $Multiplayer$	                    & Κοινωνική εκμάθηση	    \\ \hline
    \end{tabular}
    \end{center}
    \end{table}

\subsection{Πρόσθετα στο \tl{Minecraft}}
Ενώ ο προγραμματισμός και οι ψηφιακές τέχνες απαιτούν αρκετή προσπάθεια για να μαθευτούν αυτό ανατρέπεται όταν υπάρχει το κίνητρο δημιουργίας οτιδήποτε θα ήθελε ο παίκτης να υπάρχει στο αγαπημένο σου βιντεοπαιχνίδι.

Τα πρόσθετα στο \tl{Minecraft} έχουν βαπτιστεί ως \tl{Mods} από την κοινότητα του παιχνιδιού. Η λέξη \tl{mod} είναι σύντμηση της αγγλικής λέξης \tl{Modification} που μεταφράζεται ως τροποποίηση και είναι κομμάτια κώδικα τα οποία τροποποιούν τις λειτουργίες και την εμπειρία του παιχνιδιού ώστε να διαφέρει από την αρχική του μορφή. Η διαδικασία του \tl{modding} εμπλέκει την απομεταγλώττιση(\tl{decompile}) του αρχικού προγράμματος, προσθήκη και αλλαγές στον πηγαίο κώδικα και η μεταγλώττισή(\tl{compile}) του ξανά σε μία νεότερη - τροποποιημένη έκδοσης του παιχνιδιού.

Με τον καιρό η ευκαιρία για τροποποιήσεις στο \tl{Minecraft} έγιναν πιο διάσημες και ελκυστικές για τον κάθε παίκτη, επομένως η κοινότητα ανέπτυξε βοηθητικά προγράμματα ώστε να αυτοματοποιηθούν τα κομμάτια του \tl{decompile-compile} και την εκχώρηση του νέου κώδικα, έτσι ώστε οι προγραμματιστές νέων πρόσθετων να μπορούν να εστιάσουν την προσοχή τους στη δημιουργία του πρόσθετου και παίκτες με λιγότερη εξοικείωση με την τεχνολογία να μπορούν να εγκαθιστούν προκατασκευασμένα πρόσθετα στο δικό τους αντίγραφο του παιχνιδιού.

Τυπικά πρόσθετα μπορούν απλά να προσθέσουν ένα νέο είδος μηχανής ή ένα διαφορετικό είδος ζώου, ή απλά να αλλάξει τη διεπαφή χρήστη ώστε να είναι πιο εύχρηστη. Γενικότερα, ο προγραμματιστής μπορεί να αλλάξει τα πάντα στη συμπεριφορά του παιχνιδιού όπως να προσθέσει ένα νέο φανταστικό κλίμα ή τη δημιουργία τεχνητής οικονομίας στο παιχνίδι όπου οι παίκτες θα μπορούν να εμπορεύονται διάφορα αντικείμενα ή προνόμια.

\formattedpicture{popular-mods}
{Φωτογραφίες από \tl{Minecraft} με \tl{Mods}. Επάνω: Δημοφιλές \tl{mod}, εν ονόματι \tl{Millionaire} που προσθέτει αυτόνομους χωρικούς που συλλέγουν δικούς τους πόρους, χτίζουν σπίτια, και ανταλλάσουν αντικείμενα με τον παίκτη. Κάτω: Δημοφιλές \tl{Mod} που προσθέτει βιομηχανικές μηχανές και βοηθάει τους παίκτες στην κατασκευή μεγάλων αυτοματοποιημένων συστημάτων για παραγωγή χρήσιμων υλικών.}