Законы физики как элемент геймплея — на примере Half‑Life 2 и The Legend of Zelda: BotW
2026-02-21 08:38 Diff
https://skillbox.ru/media/gamedev/zakony-fiziki-kak-element-geympleya-na-primere-halflife-2-i-the-legend-of-zelda-botw/

#статьи

  • 29 июн 2022
  • 0

Рассказываем, как знание естественных наук позволяет создавать новаторские игровые механики.

Изображение: промоарт дополнения The Master Trials для The Legend of Zelda: Breath of the Wild / Nintendo

Игровой энтузиаст. Любит видеоигры, настолки и рассказывать всем, как они устроены.

Физика — это не только скучные уроки в школе. Именно физические законы лежат в основе геймплея почти каждой видеоигры.

Симуляция физического явления, пусть и примитивная, была уже в самой первой Mario Bros. — там персонажей тянула вниз сила гравитации. Сегодня технологии, предназначенные для имитации самых разных свойств игровых объектов, присутствуют почти в любой видеоигре.

Забавная ragdoll-физика тел в проектах Rockstar. Возможность сравнять отдельные здания с землёй в Battlefield. Реалистичная симуляция спортивных автомобилей в серии Gran Turismo. Физические движки нужны даже интерактивному кино вроде Detroit: Become Human — в таких проектах они упрощают задачу моделлерам, аниматорам и художникам по эффектам.

Однако в этом тексте речь пойдёт об играх другого типа — таких, где понимание законов физики становится ключом для понимания механик игры. В чём же их отличие от той же Grand Theft Auto или гоночных симуляторов? Ответить на этот вопрос поможет дизайн The Legend of Zelda: Breath of the Wild — новейшей на данный момент игры из этой серии.

Чтобы открыть всю карту Breath of the Wild, нужно активировать 15 башен, разбросанных по разным уголкам королевства Хайрул. Одна из них окружена колючими шипами, которые ранят и выталкивают Линка, если он пытается пролезть сквозь них напрямик.

Если вы взяли с собой взрывные стрелы, это сильно упрощает задачу — вы можете просто выстрелить в шипы и потом наблюдать, как огонь их пожирает. Но тот же пазл можно решить и другим способом: к примеру, вы можете нарубить дров, добыть кремень в ближайших горах, развести костёр, поджечь в нём обычную стрелу — и точно так же выпустить её в заросли.

Скриншот: игра The Legend of Zelda: Breath of the Wild / Nintendo Скриншот: игра The Legend of Zelda: Breath of the Wild / Nintendo

The Legend of Zelda: Breath of the Wild работает на том же физическом движке Havok, что и милитари-шутер Call of Duty: Modern Warfare (2019), — но используется он в этих играх совершенно по-разному.

В игре студии Infinity Ward алгоритмы этого движка отвечают за симуляцию ragdoll-физики и разрушений. Игровой процесс Modern Warfare при этом следует канонам серии — это по-прежнему линейный военный боевик, где почти все проблемы решаются отстрелом плохих парней.

Скриншот: игра Call of Duty: Modern Warfare (2019) / Infinity Ward, Activision

Другое дело — последняя часть «Зельды». Nintendo использовала Havok для того, чтобы создать системную игру, построенную на взаимосвязи разных механик.

Алессия Лейдекер, бывший геймдиректор серии Assassin’s Creed, предлагает представить геймплей таких игр в качестве блоков LEGO, соединённых в единое целое.

«Системность означает, что между всеми системами в вашей игре существует связь. Они разработаны и спланированы с тем расчётом, что одна система должна и будет влиять на другие».

Алессия Лейдекер,
геймдиректор Assassin’s Creed 3 и Assassin’s Creed: Unity

За последние пятнадцать лет вышла масса проектов с системным геймплеем — и среди них много игр, геймплей которых выстроен с учётом законов физики, пусть иногда и подающихся очень условно в рамках игрового мира.

Лекция геймдизайнера и программиста Алессии Лейдекер о системных играх

В серии Far Cry, начиная со второй части, можно поджечь лагерь противника с помощью удачно брошенного коктейля Молотова. В симуляторе колониста RimWorld ваш лагерь может сгореть из-за случайного удара молнии. Рогалик Spelunky позволяет зажарить индейку, ударив живую птицу пару раз факелом. А в Minecraft потоки воды гасят лаву (геймдизайнеры явно любят играть с огнём).

Как объясняет Марк Браун, ведущий YouTube-канала Game Maker’s Toolkit, такие механики работают благодаря тому, что игровые объекты в системных играх способны реагировать на воздействия со стороны игрока и других объектов в соответствии с заранее прописанными правилами.

Видео Game Maker’s Toolkit о том, как работают системные игры

К примеру, когда в The Legend of Zelda: Breath of The Wild идёт дождь, поверхности стен становятся слишком скользкими, чтобы карабкаться по ним, — зато его шум приглушает ваши шаги, когда вы подкрадываетесь к противнику.

В этом плане игра радикально отличается от Red Dead Redemption 2, которая работает на физическом движке Euphoria. Он способен воспроизводить крайне убедительную анимацию движений персонажей, животных и одежды, а также воды и дыма — однако всё это довольно слабо влияет на геймплей.

В случае же с Breath of the Wild физика окружающего мира становится основой всего игрового процесса — её как раз можно назвать системной. Ничего подобного Nintendo раньше не выпускала — однако компания пошла на такой шаг, чтобы вернуться к нелинейности и свободе, которые ощущались в первых частях серии.

Разработчики «Зельды» не были первопроходцами в реализации подобных физических моделей. За пятнадцать лет до этого похожая задача встала перед авторами другой культовой франшизы — Half-Life.

Летом 1999 года сотрудники Valve собрались, чтобы обсудить идеи для сиквела к первой Half-Life. Через несколько недель они решили, что во второй части игровой мир и персонажи должны стать более правдоподобными и интерактивными.

«В прошлом взаимодействие с окружением в играх сводилось к возможности слить воду в унитазе или забрать банку колы из вендингового автомата, — писал Джефф Кили в своём рассказе о разработке Half-Life 2. — Команда Valve захотела узнать, сможет ли она создать более интерактивный игровой мир».

Эту задачу им помог решить VPhysics — усовершенствованная версия всё того же Havok, встроенного в игровой движок Source. Благодаря ему в игровом мире начали работать такие физические параметры, как масса, гравитация, трение, сопротивление воздуха, инерция и плавучесть предметов.

Конечно, Half-Life 2 в своём итоговом виде очень далека от системной игры — для этого она слишком линейная и заскриптованная. Однако детальная проработка геймплея с учётом физики наделила её несколькими важными преимуществами.

«Игры обещают, что ты будешь движущей силой в их мире и сможешь влиять на него», — сказал Гейб Ньюэлл Джеффу Кили во время разработки Half-Life 2. Программист Valve Джей Стелли в разговоре с журналистом развил эту мысль следующим образом:

«Мы хотели использовать физику таким образом, чтобы она усиливала ваше присутствие в мире [игры]. Если мы всё сделали правильно, игроки смогут воздействовать на окружение и игра выйдет за рамки заскриптованного экшена».

Джей Стелли,
программист Half-Life 2

К примеру, в стандартном шутере выбор игрока чаще всего сводится к тому, чтобы укрываться от вражеских пуль за преградой или стрелять в ответ. В Half-Life 2 можно подобрать батарею и использовать её в качестве импровизированного щита — или вообще ударить ей противника по голове.

Или распилить зомби надвое, выстрелив лезвием циркулярной пилы
Скриншот: игра Half-Life 2 / Valve

Таким образом, вы не просто реагируете на угрозы, которые подкидывает вам игра, но и сами придумываете способы, как их устранить, — причём эти способы могут стать неожиданными даже для разработчика.

К схожей смене парадигмы пришёл и геймдиректор The Legend of Zelda: Breath of the Wild Хидэмаро Фудзибаяси. Он назвал это переходом от пассивной игры к активной — иначе говоря, речь об отказе от геймплея, который ведёт пользователя за руку, в пользу геймплея, где человек сам решает, как ему преодолевать препятствия, которые ставит перед ним игра. Разработчик решился на смену парадигмы по той же причине, что и команда Half-Life 2, — он хотел дать игроку больше свободы и возможность влиять на виртуальный мир.

«Я хотел создать игру, в которой пользователь мог быть по-настоящему свободным на огромной игровой площадке», — рассказал Фудзибаяси в лекции для GDC.

Разработчики The Legend of Zelda: Breath of the Wild рассказывают на конференции GDC, как им удалось воплотить новое видение серии

Физика Breath of the Wild построена на знакомых каждому законах природы: вода может превращаться в лёд и тушить огонь, смена времени суток вызывает колебания температуры, металлические предметы обладают повышенным магнетизмом, а при полётах на глайдере нужно учитывать направление ветра.

Кроме того, в Breath of the WIld есть так называемый химический движок, который отвечает за смену состояния объектов: так, срубленное дерево превращается в бревно, а порубленное бревно — в охапку дров.

Кроме того, геймплей, разработанный с учётом физических законов, позволяет игрокам решать задачи, применяя большее количество способов
Скриншот: игра The Legend of Zelda: Breath of the Wild / Nintendo

Вместе все эти процессы составляют сложную систему, которая сама создаёт и угрозы, и средства для их решения — а также приводит к непредсказуемым последствиям, о которых не задумывались даже сами разработчики.

Способность игры самостоятельно генерировать неожиданные ситуации принято называть эмерджентностью. Впрочем, Хидэмаро Фудзибаяси предпочитает другой термин — мультипликативный геймплей.

«Разнообразные действия игрока, его инструменты, ландшафт и объекты, реагирующие разным образом [на эти действия], умножаются друг на друга. Так появляется активная игра, создающая бесчисленное число различных ситуаций, где у игрока есть свобода для принятия решений».

Хидэмаро Фудзибаяси,
геймдиректор The Legend of Zelda: Breath of the Wild

«В вашей игре могут происходить сумасшедшие вещи», — резюмирует Алессия Лейдекер. К примеру, отдельные сегменты Half-Life 2 можно пройти без единого выстрела, просто забрасывая противников тяжёлыми предметами из гравипушки, а в RimWorld температурная динамика позволяет строить изощрённые ловушки, где бандитов замораживает насмерть.

Кроме того, игры с физическим геймплеем дают пользователю много возможностей самому создать себе проблемы
Скриншот: игра Spelunky 2 / Mossmouth

Алессия отмечает, что эмерджентность не только подстёгивает креативность игроков, но и побуждает проходить игру заново.

«Хороший системный дизайн означает, что вы можете раз за разом перепроходить [одну и ту же игру] и каждый раз получать новый опыт».

Алессия Лейдекер,
геймдиректор Assassin’s Creed 3 и Assassin’s Creed: Unity

Благодаря этому даже простая зачистка лагеря может пройти по разным сценариям: в одном случае Линк прокатит по монстрам-бокоблинам горные валуны, а в другом — подожжёт лес вместе с противниками, которые прячутся под его покровом.

Фудзибаяси в своём докладе признал, что в серии The Legend of Zelda и раньше было множество геймплейных элементов, основанных на природных явлениях, — однако в предыдущих играх каждая из таких механик создавалась специально под конкретный пазл.

«Это позволяет нам полировать и тонко настраивать игровой процесс. Но, к сожалению, это требует множества ресурсов, и подход к разработке, основанный на добавлении новых функций, попросту не сработал бы в новой „Зельде“».

Хидэмаро Фудзибаяси,
геймдиректор The Legend of Zelda: Breath of the Wild

Здесь разработчикам помог и геймплей, построенный на простых и универсальных правилах. Благодаря ему удалось обойтись без множества кат-сцен и длинных, запутанных квестов: мир Хайрула и его механики в сочетании с креативностью игрока сами по себе создают множество интересных историй и ситуаций.

А создатель Spelunky Дерек Ю признал, что разрушаемость упростила процедурную генерацию уровней, — ведь игрок всегда мог пробить себе путь к выходу бомбами
Скриншот: игра Spelunky 2 / Mossmouth

По словам Лейдекер, системный геймплей в принципе хорошо экономит ресурсы при разработке, ведь разные элементы таких игр куда легче изменять и дорабатывать:

«У нас у всех бывали случаи, когда на самом исходе стадии продакшена у нас возникала крутая идея, мы шли к программисту, а он говорил: „На этом этапе я это, блин, уже никак не сделаю. Ты с ума сошла“. Что ж, если вы действительно создали что-то модульное и простое, что-то системное, у вашего программиста не будет иного выхода, кроме как сказать: „Хорошо, ладно. Давай посмотрим, как это добавить“».

Алессия Лейдекер,
геймдиректор Assassin’s Creed 3 и Assassin’s Creed: Unity

«Игровую физику можно назвать фальшивой физикой или физикой лжецов», — пошутил в докладе для GDC Такухиро Дота, программист The Legend of Zelda: Breath of the Wild.

К примеру, «Магнетизм», при помощью которого Линк может поднимать в воздух металлические предметы, больше похож на телекинез. Пустынная жара вместо теплового удара и обезвоживания влечёт за собой потерю сердечек здоровья. А сам герой ползает по стенам не хуже Человека-паука.

Это не упущение дизайнера или программиста, а осознанное решение — и у этого есть причины, о которых мы рассказываем дальше.

В первую очередь, это нужно для того, чтобы она не размывала основы геймплея в той или иной игре.

«Игроки много раз предлагали мне добавить разные интересные механики», — говорит создатель RimWorld Тайнан Сильвестер. Среди этих идей — предложение запустить более детальные цепочки производства или более реалистичную симуляцию жидкостей и газов.

«Но несмотря на то, что эти механики выглядят интересно, это не значит, что они попадут в игру», — отметил геймдизайнер. По его мнению, слишком достоверная симуляция будет отвлекать игроков от сути RimWorld — ведь тогда необходимость разбираться в сложных механиках будет отвлекать игрока от эмоциональных историй колонистов, пытающихся выжить на далёкой планете.

Лекция Тайнана Сильвестера о геймдизайне RimWorld

В связи с этим Алессия Лейдекер советует на этапе продумывания систем представлять себе, как они будут влиять на опыт игрока, — и выделять из них в первую очередь те механики, которые будут создавать интересные ситуации.

Например, механику с поджариванием индейки из Spelunky 2 нельзя назвать реалистичной — но она хорошо вписывается в мультяшную эстетику игры и даёт игрокам дополнительную опцию пополнения здоровья. Точно так же бочка с топливом не взрывается от сильного удара, как в Half-Life 2, а шипы растений не отбрасывают игрока прочь, как в Breath of the Wild.

Тем не менее, по словам Такухиро Доты, разработчики охотно используют такую физику лжецов, потому что она делает проще оптимизацию игры и парадоксальным образом даже усиливает ощущение достоверности: чем проще игроку разобраться в правилах виртуального мира, тем проще ему в этот мир поверить.

Если один деревянный объект загорается от факела, значит, все деревянные объекты должны загораться от факела. Если гравипушка в Half-Life 2 может притягивать батарею, значит, гравипушка сможет притягивать бочки, деревянные паллеты, стулья и прочие предметы обихода.

«Ты можешь придумать хороший план только тогда, когда у тебя есть хорошее понимание того, как среагируют системы [игры], если вывести их из равновесия».

Марк Браун,
ведущий YouTube-канала Game Maker’s Toolkit

Игра не может переписывать уже установленные правила: в противном случае, объясняет Браун, её мир перестаёт выглядеть достоверным, а у игрока становится меньше мотивации, чтобы экспериментировать с механиками.

Хорошим примером здесь служит верёвка Элли из The Last of Us: Part 2. Программисты Naughty Dog потратили три месяца, чтобы создать потрясающе убедительную симуляцию, — однако в итоге её используют лишь для решения отдельных пазлов и она не влияет на основной геймплей. А это значит, что для игрока ценность такой механики будет стремиться к нулю.

Арт-директор Nintendo Сатору Такизава назвал такой дизайн художественным стилем, который помогает лгать. Как объяснил разработчик, это стиль, который отвечает нуждам геймплея и при этом сохраняет ощущение реализма.

Поэтому визуал The Legend of Zelda: Breath of the Wild, с одной стороны, сохраняет в себе черты традиционной японской живописи и анимации, с другой же — насыщен множеством деталей, помогающих игроку разобраться, как работает физический геймплей игры.

Трава гнётся по направлению ветра. По скалам во время дождя стекают потоки воды. Линк ёжится и стучит зубами на морозе. Удар по кремню производит искры, от которых загораются деревья.

Анимация быстро даёт понять, что Линк одет не по погоде
Скриншот: игра The Legend of Zelda: Breath of the Wild / Nintendo

Впрочем, можно пойти и дальше — это доказывают Minecraft, где почти вся графика составлена из кубов, и RimWorld, где визуал представлен иконками. Автор последней, Тайнан Сильвестер, и вовсе считает, что графика в его игре имеет почти такое же значение, что и шрифт в книге.

«Всё, что имеет значение, — это то, насколько эффективно [эти символы] передают историю в голове игрока», — утверждает геймдизайнер.

Благодаря простой графике RimWorld игрок может быстро понять, что происходит на экране
Скриншот: игра Rimworld / Ludeon Studios

В этом и состоит главное преимущество подобных игр: они не пытаются поразить игрока фотореалистичной графикой или зрелищными заскриптованными сценами, а дают волю его воображению и предлагают средства для создания собственных историй. Неудивительно, что история видеоигр знает немало интересных проектов с геймплеем, в котором качественно проработана физика. И о них мы и расскажем в одном из следующих материалов.


Научитесь: Профессия Геймдизайнер с нуля до PRO Узнать больше