Реалистичность физических явлений в компьютерных играх на примере игры Stray



В статье авторы сравнивают возможное отражение физики реального мира недавно вышедшей видеоигры Stray с непосредственно реальностью.

Ключевые слова: видеоигры, физика движения, симуляция, реальность.

Представители современной молодежи почти ежедневно сталкиваются с таким понятием, как виртуальный мир. Многие также любят проводить свое свободное время и расслабляться в различных компьютерных или мобильных играх. С каждым годом развивается не только игровая индустрия, но и виртуальная реальность становится все более полезным инструментом для различных нужд: дизайна квартиры, симуляции опасных ситуаций, к примеру, для кинематографии.

Прогресс технологий оценивается тем, насколько доступны они для массового использования. Соответственно, идея сравнить физику реального мира с физикой средней по бюджету игры считается более чем интересной и актуальной.

Центром повествования приключенческой игры «Stray», разработанной французскими разработчиками из BlueTwelve Studio и выпущенной компанией Annapurna Interactive 19 апреля 2022 года [1], является большой бункер, состоящий из нескольких этажей. Игрок проходит сюжет за кота, нечаянно отделившегося от своей группы, и постепенно узнает историю этого места: причины и следствия постройки бункера, тайну исчезновения всех людей, обстоятельства жизни нынешних существ под куполом.

Прежде всего, важно отметить, что физика в видеоиграх упрощается. Для рационального распределения трудового и экономического ресурсов необходимо расставлять приоритеты: наличие физики обязательно, но она не обязана с точностью до мелочей повторять реальность. Если не соблюдать это правило, то будут перегружен и игровой процесс, и составляющие компьютера.

Сравнение будет проходить по пунктам, а в пунктах, соответственно, сначала — объяснение связанных физических явлений, затем — описание разработки и итога того же процесса в игре «Stray».

1. Небо.

Мы живем на планете Земля, и сутки — наша временная единица — делятся на день и ночь. Мы привыкли распознавать время суток по освещению и цвету неба. Днем оно голубое, а ночью — темное, фиолетовое. В течение суток Земля совершает оборот, поэтому кажется, будто это Солнце проходит по небу. Солнце — самая большая звезда, расположенная близко к Земле, поэтому на нас попадает и свет, и тепло, что Солнце сообщает окружающей Вселенной. Каждое полушарие поочерёдно попадает в тень, количество света сокращается и наступает ночь.

Во многих современных играх уже разработали реалистичное ночное небо: звезды там мерцают и меняют свое положение относительно местоположения героя, если он внезапно появится в тысячах километров от предыдущего места наблюдения с помощью внутриигровой механики телепортации.

Рис. 1 [2]

В «Stray» же «звезды» имеют равное геометрическое расположение друг от друга (рис.1). Игрок почти сразу думает, что, возможно, данное кольцо создано спутниками, однако это противоречит выясненной далее по ходу сюжета информации о том, что герой попал под купол. «Звезды» оказались прожекторами, а «жители городов» никогда не видели рассвет или закат. Они живут при искусственном свете и даже пытаются вырастить растения.

2. Воздух

Рассмотрим явление тумана (рис. 2). Это мелкие, практически неразличимые глазом капельки воды, конденсирующейся в холодном воздухе [3]. При этом прозрачность воздуха ухудшается: если граница видимости меньше одного километра, явление называется туманом. Это результат резкого остывания теплых слоев воздуха, при котором образовываются мельчайшие капельки влаги. Если воздух остывает до температуры ниже нуля, капельки влаги тут же замерзают, образуя столь же мелкие кристаллики льда.

Рис. 2

В «Stray» образование любого из видов туманов маловероятно. Как я говорила в предыдущем пункте, все локации находятся внутри бункера, которому как минимум несколько сотен лет, а по мере развития сюжета наш герой-кот так и не встречает ни одного живого человека: он встречает только роботов, бывших помощников человечества. Наблюдая кадры из игры, можно понять: когда человечество хотело защитить себя от неизвестной напасти, люди построили бункер. Однако какая-то часть плана пошла не так, и человечество все равно сгинуло, оставив после себя город-бункер, полный разумных роботов. В этом бункере наш герой-кот(далее — рыжий кот) — единственное существо с бьющимся сердцем. Переходя к анализу рассматриваемого мною воздуха, можно предположить следующее: это не туман, а смог(рис.3).

Рис. 3

В городах мало где расположены растения, а большая часть вентиляции уже давным-давно закончила свой цикл существования. В одном из побочных заданий робот-садовник сообщил, что они «не нуждаются в циркуляции воздуха, для чего изначально люди и выращивали деревья внутри», однако некоторые роботы продолжают их дело. воздух везде застарелый, а значит, что данный эффект является конкретно смогом. Явление смога возникает при взаимодействии теплых лучей солнца и вредных веществ в нижних слоях атмосферы. Необходимо ввести новое понятие: основная опасность для всего существующего в мире «Stray», будь то из металла или плоти, — зурки. Эта мутировавшая бактерия для переработки мусора разъедает материал за считанные минуты. Монстрики не забираются в людные места, но с переулков все равно идут испарения — результаты деятельности маленьких зурков. Подтверждением моей теории является наблюдение за крупными местами скопления зурков вне поселений: игрок видит явный пар (рис.4), и это придает подсознательное ощущение опасности.

Рис. 4.

3. Движение

Разработчики ранее уточняли, что не использовали техники захвата движений, где на движущийся объект надеваются датчики, а лишь внимательно наблюдали за питомцами [4]. Соответственно для помощи в испытаниях было необходимо привлечь еще одну морду(далее — домашняя кошка).

Также помимо наблюдения поразительных сходств в кошачьем поведении (рис 5 и 6) в случае выше, опытным путем было выявлено наличие и других кошачьих привычек: дергание ушами и хвостом, ловля мелких пылинок.

Рис. 5Рис. 6

Ходьба, прыжки, бег кота идентичны реальности. Было решено сравнить скорость рыжего со скоростью домашней кошки. Чтобы узнать скорость кота в игре, было необходимо выразить дистанцию движения кота с помощью объектов, чей размер был известен. Можно было взять за известную величину главного героя — кота. Нельзя утверждать, что коты не мутировали, однако относительно других предметов бывшего человеческого использования(пластиковых контейнеров, как самое встречающееся на локациях, человеческих кроватях) размер кота правдоподобен.

Исходя из рис.7, скорость рыжего кота составляет 10,2 км/ч. После выполнения замеров домашней кошки стало известно, что ее скорость равна 10,8 км/ч.

Рис. 7.

Можно сказать, что движение кота крайне близко к реальности.

4. Взаимодействие с окружением

Во время прохождения игрок замечает реакцию окружения на действия главного героя: от ходьбы на воде появляются случайные волны, шатаются некоторые текстуры травы, даже прогуливающиеся роботы могут или споткнуться, или аж упасть от внезапно пробежавшего животного, как на рис.8.

Рис. 8

Объяснением возможности реакции роботов можно также обосновать и странное взаимодействие кота и лестницы с рис.9.

Рис. 9.

Каждому объекту присваиваются так называемые хитбоксы(от англ. «hitbox» — область удара) в виде простых фигур, с помощью которых одни объекты взаимодействуют с другими объектами. На рис.10 представлен возможный вариант хитбоксов данных объектов игры:

Рис. 10

Если бы разработчики решили сделать более проработанным данный момент игры, то дополнительные временные и денежные расходы на анимацию рыжего кота не позволили бы сконцентрировать разработку на более видных аспектах игры.

Вывод: современные технологии разработаны и отработаны на людях и спокойно наращивают употребление во всех отраслях, однако проработанные игры про животных, несомненно, не так часты. В конечном счете необычное станет повседневно встречающимся, но для этого нужно приложить усилия. Таким образом, BlueTwelve Studio проделали большую работу и показали, что видеоигры — это в первое дело творческий, рациональный, и, главное, душевный подход к делу.

Литература:

1. Stray (игра). — Текст: электронный // Википедия: [сайт]. — URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/Stray_(%D0 %B8 %D0 %B3 %D1 %80 %D0 %B0)
2. myxo_ Some of my Stray captures (no cat tho) that may be used as wallpapers / myxo_. — Текст: электронный // Reddit: [сайт]. — URL: https://www.reddit.com/r/stray/comments/10j0acc/some_of_my_stray_captures_no_cat_tho_that_may_be/
3. Что такое туман?. — Текст: электронный // Всезнайка.org: [сайт]. — URL: https://www.vseznaika.org/priroda/chto-takoe-tuman
4. WATOP Как на самом деле создаются твои любимые игры / WATOP. — Текст: электронный // YouTube: [сайт]. — URL: https://www.youtube.com/watch?v=iSQBRUavcCs