STIC:STIC IV (2015)/Jeu d'engrenages

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Nous souhaitons réaliser un jeu étant un puzzle permettant le développement de capacités basiques d’ingénierie : les engrenages et leur fonctionnement. Le joueur aura à sa disposition plusieurs des cartes de niveau qui expliquent le défi à remplir, des engrenages de différentes tailles, les pièces de puzzle hexagonales, ainsi qu'un ventilateur attaché à un engrenage et une manivelle également attachée à un engrenage.


1 Fonctionnement du Jeu

L’objectif de ce jeu est de faire tourner le ventilateur lorsque l’on tourne la manivelle.

  • Prenez la carte du niveau qui vous intéresse
  • Placez les pièces de puzzle comme indiqué sur la carte, vous pouvez les poser directement sur la carte si cette dernière a été imprimée en taille réelle.
  • Placez les engrenages oranges (ventilateur et manivelle) dans les trous indiqués en bleu sur la carte.
  • Essayez différente combinaison afin de connecter les deux engrenages. Attention, vous devez avoir au moins un engrenage sur chaque pièce de puzzle sur le terrain.

Les instructions de jeu sont disponibles en format pdf

2 Engrenages

Exemple d'engrenage - Jeu d'engrenages.png

Les engrenages sont à la base du jeu. Ils possèdent un petit cylindre au centre afin qu'ils puissent être connectés au pièces de puzzle. La taille des engrenages est définie par le nombre de dents qu'elles possèdent. Le jeu contient au départ les engrenages suivants:

Le joueur peut néanmoins imprimer le nombre d'engrenages qu'il désire de chaque taille afin de faciliter ou au contraire de corser le jeu. Le joueur peut également paramétrer les engrenages contenus dans cette ce fichier(attention il faut également télécharger la bibliothèque d'engrenages) et imprimer la taille qu'il désire en changeant le paramètre "number_of_teeth".

Les engrenages ont été modifiés à partir de la bibliothèque d'origine créé par GregFrost disponible sur ce lien. Nous avons rajouté une barre afin que les engrenages puissent être connectés au pièces hexagonales.

3 Puzzle Hexagonal

Puzzle Hexagonal - jeu d'engrenages

Ces pièces servent de base pour le jeu, ils contiennent des trous où on peut poser les différents engrenages. Ce sont des pièces hexagonales avec chacune 3 attaches femelles et 3 attaches mâles afin de pouvoir les accrocher les unes aux autres. Elles sont hexagonales afin que tous les trous soient à équidistance des trous voisins mais aussi afin d'avoir un format original qui diffère des pièces de puzzle habituelles.

Les pièces sont au format suivant : ajouter les dimensions des pièces.

Le jeu original nécessite 5 pièces mais le joueur peut décider d'imprimer des pièces supplémentaires afin de créer des niveaux plus difficiles. Il sera également conseillé, à ce moment-là, d'imprimer des engrenages supplémentaires.

Voici les fichier pour télécharger les pièces:

4 Ventilateur et Manivelle

4.1 Ventilateur

Ventilateur.png

Le ventilateur est composé de 2 pièces. La première partie est un engrenage un peu plus épais que les engrenages normaux et qui possède une fente en son centre. Cette fente permet de fixer la deuxième partie de cette pièce, le ventilateur lui-même. Le ventilateur a été modifié à partir du fichier original crée par t00tie. Il possède une barre en plus.

Vous pouvez trouver les fichiers stl pour le ventilateur ici:

et les fichiers openscad:

4.2 Manivelle

Manivelle-stl.png

La manivelle a une conception semblable à celle du ventilateur. Elle est composé d'un engrenage mais la fente se trouve sur le bord et non pas au centre de l'engrenage. Cette fente permet de fixer la deuxième partie de la manivelle, il s'agit d'une petite barre qui va permettre au joueur de faire tourner l'engrenage.

Vous pouvez trouver les fichiers stl pour la manivelle ici:

et les fichiers openscad:

4.3 Autres

Au départ la manivelle et le ventilateur étaient censés se trouver à la verticale. Ils étaient donc composés des pièces que vous pouvez voir sur les images. Malheureusement les contraintes temporelles ont empêché la réalisation de ce projet de départ puisque nous n'avons pas eu le temps de concevoir les engrenages permettant de faire le changement d'axe. Il a donc fallu rester sur le même axe horizontal.

5 Cartes

Exemple de carte - jeu d'engrenages

Les cartes sont en format A3. Elles servent de modèle pour le positionnement des pièces hexagonales, ainsi que de l'engrenage manivelle et du ventilateur. Le joueur doit poser les pièces sur le dessin de la carte et il peut ensuite commencer le niveau.

Les cartes peuvent contenir des niveaux supplémentaires, où il est demandé au joueur de faire tourner le ventilateur dans le sens opposé de la manivelle ou d'utiliser un nombre d'engrenages limité.

Voici les différentes cartes:


Les cartes ont été créées en format A3 afin que le joueur puisse plus facilement comprendre comment disposer les pièces mais elles peuvent être imprimées dans un format plus petit.

6 Impression des pièces

Les pièces ont été imprimés à l'aide d'une imprimante Bq - Prusa I3 Hephestos avec du PLA, avec un remplissage à 15%. Le slicing a été fait à l'aide du logiciel Cura en qualité normale.

Les pièces hexagonales se sont légèrement courbées car elles ont été imprimés sans plateau chauffant étant donné que nous ne l'avions pas encore reçu au moment de l'impression des pièces.

Les autres pièces ont été parfaitement imprimées à l'aide d'un plateau chauffant à 50°C.

Les différentes parties qui s'emboitent, que ce soit sur les pièces de puzzle ou les engrenages, ont dû être limées.

7 Test d'utilisateur

7.1 Premier utilisateur

La première personne sur laquelle le jeu a été testé est un homme de 52ans. Il a pris le mode d'emploi et l'a lu attentivement. Une fois cette lecture terminée il s'est senti assez à l'aise pour commencer à prendre les pièces en main.

Il a choisi de commencer les niveaux en incrémentant la difficulté. Le joueur s'est assez vite retrouvé "pris" dans le jeu. Il était motivé à réussir chacun des niveaux qu'il a essayé. Il a opté pour une stratégie par essai-erreur, jusqu’à trouver la bonne solution.

Une certaine frustration à pu être constaté chez ce joueur lorsque son choix d'engrenage ne fonctionnait pas. Il a donc fait de multiples essais afin de réussir car le challenge à semblé lui plaire.

Le joueur dit avoir pris du plaisir à joueur avec ce jeu. Il apprécie les "casse-têtes" et celui-ci lui a plût grâce au nombre de possibilité et au divers niveaux de difficulté.

7.2 Deuxième utilisateur

Le second utilisateur sur lequel le jeu a été testé est une femme de 27ans. Cette dernière a commencé par lire le mode d'emploi en diagonal car elle était curieuse de prendre en main le jeu. Elle a commencé par tester le niveau 1.

La joueuse ayant trouvé une solution assez rapidement pour le premier niveau elle a demandé à jouer directement au niveau 3. Cela lui a pris environ une dizaine de minute pour trouver une solution à ce dernier. Une fois ce niveau terminé la joueuse a voulu voir ce que représentait le niveau 5 en terme de difficulté. Elle a passé 40 minutes sur ce niveau a essayer de multiples solutions.

La joueuse dit avoir prit du plaisir à joueur avec ce jeu. Elle explique qu'elle n'aime pas ne pas trouver de solutions aux problèmes qui lui sont posé. Elle était très impliquée dans sa "partie" et voulait absolument réussir à terminer chacun des niveaux qu'elle a essayé.

7.3 Conclusion

Il est intéressante de constater que lorsque les joueurs jouent au jeu d'engrenage il y a un certain effet de "pied-dans-la-porte", aussi appelé "doigt dans l'engrenage". En effet, les premiers engrenages sont très facile à poser. Cependant lorsque le joueur pose une dernière roue dentée très proche du ventilateur il pense avoir presque réussi et continue donc à s'investir dans la recherche de solution.

Il est amusant de remarquer que les joueurs, après avoir placé quelques engrenages et constater que la solution n'est pas la bonne, ont tendance à ne pas vouloir détruire leur début de réflexion. Ils essayent toutes les combinaisons engrenage/trou possibles pour la dernière pièce à placer avant de consentir à déplacer les pièces précédentes.

Les joueurs sont globalement très immergés dans le jeu lorsqu'ils essayent ce dernier. Ils sont motivés par l'envie de réussir à trouver une solution pour faire fonctionner le système qu'ils sont entrain de créer. Le mot création n'est d'ailleurs pas choisi au hasard, car lorsque le joueur à réussi le niveau, une certaine satisfaction est ressenti de sa part à voir tourner le ventilateur lorsqu'il met la manivelle en rotation. Même si le joueur voit que sa solution fonctionne, il prend plaisir à tourner la manivelle et constater les effets de ce mouvement.