הטוב ביותר של 2018: משחקי וידאו ממשיכים להיראות טוב יותר, אבל למה אנחנו לא רואים כמה שיותר התקדמות בפיזיקה?

זו הייתה שנה פרועה עבור VG247, אז כדי לחגוג אנחנו הולכים לפרסם מחדש כמה מהעבודות האהובות עלינו שפורסמו ב-2018 - מאמרי דעה, מאפיינים וראיונות שנהנינו לכתוב ולקרוא, ואשר אנו מאמינים שהם מציגים כמה מהעבודה הטובה ביותר שלנו. תהנה!

משחקי וידאו ממשיכים להיראות טוב יותר, אבל למה אנחנו לא רואים כמה שיותר התקדמות בפיזיקה?פורסם לראשונה ב-2 ביולי 2018.

אם אי פעם שיחקתמקס פיין2, אתה בטח זוכר את ההרג הראשון שלך. בחור ממהר דרך דלת ואתה צולל ברבור לפני שאתה ממלא אותו בעופרת בהילוך איטי, הכדורים המדומים פיזית חובטים בגוף שמגיב לכל ירייה.

הגאון עף אחורה, פוגע במדף ושולח אותו להתהפך יחד עם תכולתו שנשפכת לכל עבר. טען את המשחק, עשה זאת שוב ותחווה חוויה דומה, אבל היא לעולם לא תהיה בדיוק אותו הדבר. זה לא אותו דבר כי זה לא משומר מראש. זו הדמיית פיזיקה.

יש כלל לא כתוב בפיתוח משחקים שאתה שם את כל הכסף מראש. אתה מראה לשחקן את ההתקדמות הטכנולוגית המרשימה ביותר שלך במהלך השעות הראשונות. זה בגלל שרוב השחקנים אף פעם לא מסיימים משחק. עם מקס פיין 2, זה מה ש-Remedy עשתה: האולפן הציג את הטכנולוגיה החדשה של הפיזיקה, לימד את השחקנים שזה לא יורה רגיל.

בRed Dead Redemption, Rockstar משיגה את אותו הדבר בכך שהיא מאפשרת לך לשוטט ברחבי ארמדילו. אתה יורד מרכבת והולך לעיר. אבק מסתחרר ברוח, עשב מתגלגל, אנשים מסתובבים, ושיכור מועד החוצה מהסלון. במקום פשוט ללכת במסלול מוגדר מראש, עם זאת, השיכור מופעל על ידי ההתנהגות המקודדת לתוכו - צאו מהבר ובכיוון הכללי הזה - וכלל: אתה שיכור. אם יתמזל מזלך, הוא עלול אפילו למעוד על המדרכה ליד הסלון. אם הוא עושה זאת, זה המודל הפיזיקלי של המשחק - אלמנט אקראי - המקיים אינטראקציה עם ההתנהגות הזו.

שני אלה משחקים נהדרים, ולמודלים הפיזיקליים שלהם יש חלק גדול בזה. זוכרים את הפעם הראשונה ש-NPC תפס את תא המטען של מכונית שזה עתה גנבת ב-GTA 4? הרגעים האלה ללא תסריט הם הרבה יותר בלתי נשכחים מכל סצנה יקרה. כמובן, זה תמיד יכול להוביל לדברים כאלה, וזה מצחיק כמו שזה מתסכל:

עוד משחק נהדר שמתחיל בהצגת הפיזיקה שלו הואHalf-Life 2. אתה יורד מהרכבת בעיר-17, אתה אוסף פסולת לחייל קומבינה, ולא עובר זמן רב עד שאתה בפארק מתעסק עם נדנדות. מגרש המשחקים הקטן הזה הוא הצהרת כוונות: הוא לא שם מטעמי סיפור, זה ממש מגרש משחקים ומעודדים אותך להתעסק איתו.

עכשיו 2018 ועדיין יוצאים משחקי וידאו שבהם מגרשי המשחקים - בין אם מילוליים או מטפוריים - הם אביזרים סטטיים. יש עדיין משחקי נהיגה ייעודיים עם דגמי טיפול שהם נחותיםGTA 5, משחק עולם פתוח שבו המכוניות מרגישות כמו חפצים פיזיים ממשיים. יש עדיין יורים שבהם רקע התגובה היחיד שיש לאביזרים לירי הוא מדבקה חדשה של חור כדור.

משחקי וידאו עולים הון תועפות, אבל נראה שכל הכסף וההתקדמות נועדו לגרום להם להיראות יפה יותר על פני השטח. למה זה? ביקשתי מרוס אודווייר, לשעבר ראש התמיכה העולמית בהאבוק, כיום מנהל הנדסה ב-Oculus, לראות אם יש לו תשובות.

"ביצוע אופטימיזציה של זיהוי ההתנגשות שלך ופותר המגבלות שלך יציב הן שתיים מהבעיות המאתגרות יותר של אופטימיזציה/מתמטיות שעומדות בפניהן בפיתוח משחקים כיום", אומר אודווייר.

חלק מהמפתחים בונים פתרון מותאם אישית משלהם, אבל יש שתי אפשרויות עיקריות עבור מנועי פיזיקה של צד שלישי שאולפנים יכולים להשתמש בהם. האחד הוא PhysX מ-Nvidia. PhysX הוא חינמי, אבל הוא לא פתרון חזק כמו המוביל בתעשייה, Havok. הבעיה עם הבוק היא שרישיון עבורו עולה מאות אלפים.

"יש מעט מאוד תירוץ לפיזיקה צורמת", מסביר או'דווייר. "זה בדרך כלל מקרה של רשלנות או חוסר השכלה, או במקרים מסוימים הצורך לבחור פתרון פיזיקה נמוך יותר בגלל אילוצים תקציביים".

כדי להסביר את זה קצת יותר, בואו נפרט יותר מה בדיוק מעכב חברות ומעלה את עלויות הפיתוח. מכיוון שהפיסיקה שונה עבור דמויות, כלי רכב וחפצים, אחלק אותם לקטעים.

בקרי תווים

אופן האינטראקציה של בקרי הדמויות עם הסביבה במשחקים מצטמצם לעתים קרובות מכיוון שהמפתחים לא רוצים שהשחקן יתוסכל מכך שהשליטה תילקח. אם שיחקת ב-GTA 5, בקרי דמויות המקיימים אינטראקציה עם הסביבה הם הסיבה שאתה יכול לקפוץ לתוך קיר לפני שתתקע בו ונופל לערימה. אינטראקציות אלו, אם הן מיושמות בכלל, לרוב נמצאות נמוכות ברשימת העדיפות של המפתח.

"שילוב של בקר הדמות שלך עם הסביבה שלך והבנה שאולי תצטרך לעצב את גיאומטריית ההתנגשות ברמה שלך כדי לתמוך במודל בקר הדמות זה משהו שאולפנים רבים מזניחים עד מאוחר היום", אומר אודווייר. "אז העלות של שינוי כל הגיאומטריה בגלל שאתה נוטה לקפוץ למעלה, למשל, היא גבוהה מדי, או שהם לא יכולים להרשות לעצמם את עלות הזיכרון של הגיאומטריה הנוספת הזו כך שאתה מקבל תנועה מוזרה של הדמות שלך."

להפוך את ההנפשות המוגדרות מראש להתמזג באופן טבעי גם הוא לא קל וצריך מפתח מסור שיעבוד על זה, בשיתוף פעולה הדוק עם האנימטורים. בנוסף, זה מעלה את העלות וזה משהו - לפחות בעיני האולפנים שמייצרים משחקים - רוב השחקנים אפילו לא ישימו לב.

Ragdolls

אין דבר מספק יותר במשחקים מאשר לירות באויב על נקודת תצפית לפני שתראה אותם צונחים לקרקע למטה, פוגעים בכל חפץ שהם נוגעים בו בדרך למטה. כמובן, כל רכיב אקראי שתוסיף למשחק פותח אותו להתנהגות מוזרה כלשהי.

אם אי פעם ראית דמות במשחק עפה לתוך הסטרטוספירה כי נשמת עליה (ככהבאג מוזר שראיתי ב-Ghost Recon Wildlands), זה כנראה בגלל שהקודן הפיזיקלי והאנימטור לא עובדים ביחד בצורה טובה כפי שהם יכולים להיות.

"לעתים קרובות זה מסתכם רק בצורך בשיעור טוב ללמד אנשים כיצד להגדיר ייצוג רגדול סביר לדמויות מונפשות", מסביר אודווייר. "זו עבודה שצריכה ניסיון אבל לרוב מועברת לאנימטור ללא ניסיון. כאשר האנימטור לא בונה מערכת יחסים טובה עם קודן הפיזיקה, אתה מקבל יותר סמרטוטים מפוצצים שבהם המעבר מפוזה מונפשת למודל מוגבל פיזית אינו מטופל בצורה חלקה."

מנוע Unity ו-Unreal בנויים על גבי PhysX, כך שלאלה יש פתרונות מובנים לבעיה זו, אך משחקי טריפל-A רבים אינם משתמשים במנועים הללו ובמקום זאת בוחרים בפתרונות משלהם. זו בעיה שנפתרה, אבל אולפני טריפל-A ממשיכים לאלץ את עצמם לפתור אותה שוב.

"גרפיקה נלמדת במכללות, אבל אמנות הרגל המושלמת לא. זה עצוב", קובע אודווייר. "אז אם אתה רוצה להתחיל למזג פיזיקה עם אנימציה, אתה מקבל את השליטה הישנה בייצוג הדמויות - מחלקת האנימציה שלך תגיד שאתה הורג את הכוונה האמנותית שלהם אם רק תמזג את הרגלדול עם האנימציה שלהם, וכל הזמן ראגדולס מוסיף עולה אז המפתחים נסוגים אחורה. חבל.

"המודלים הטובים יותר שומרים על הפיזיקה פועלת ברקע, בונים עץ חיפוש אנימציה מאסיבי לתגובות (ובכך שומרים על כוונה אמנותית) ומשתמשים בהסטה על דמות הפיזיקה כדי להניע את עץ האנימציה למעלה, אבל זה יקר. עד שנגיע למוקאפ סופר זול ועצי אנימציה מסיביים שניתן להחזיר לכל דמות במשחק, העלות היא פשוט גבוהה מדי עבור האולפנים.

אם אתה רוצה לקרוא עוד על ragdolls, כתבתי פעם עלפיתוח הפיזיקה של Euphoria של GTA 4 ב-Eurogamer.

כלי רכב

משחקהצוות2 היה מה שהניע את התכונה הזו. זהו רייסר שבו אתה חופשי לנהוג מלוס אנג'לס לניו יורק, אבל עצמות המשחק - עצם הנהיגה - מרגישות כבויות. זה הפיזיקה. אתה כל הזמן דוהר מעל קפיצות, ואתה מרגיש כאילו חוטפים אותך באוויר כמו פינבול. עלו על אופני שטח וזה מרגיש אפילו יותר לא טבעי. ה-Crew 2 אמור להיות רוכב ארקייד אז אתה לא יכול לצפות שהוא יציע משהו מציאותי כמו סדרת Dirt של Codemasters, אבל לפחות צריך להיות ניסיון ליצור אשליה.

"זה באמת מסתכם לעתים קרובות ביכולת משחק ובעקומת הקושי שאתה רוצה עבור השחקנים שלך", מסביר אודווייר. "אתה רוצה להיות מסוגל לנסוע במיליון מייל לשעה ולפנות בפרוטה ולהרגיש כיף. זה לא מציאותי פיזית ולכן רוב דגמי הרכב הופכים ליצירה בדיונית. הגלגלים לא נוגעים בקרקע, אתה מטיל קרניים כדי להבין היכן הגלגלים שלך צריכים להיות ואתה מדגמן הכל באמצעות מערכת בקרה הדוקה שבה אתה יכול להתאים את יכולת המשחק ולאפשר תחושה שונה לכלי רכב שונים, אבל שיהיה לך כך שכאשר אתה פגע במדרכה במהירות של 110 מייל לשעה המכונית שלך נתקלת, במקום להיות משוגרת לחלל כפי שעלול לקרות עם מערכת מתלים אמיתית".

מחסום פוטנציאלי נוסף לרכבים המדומים פיזית הוא העובדה שהעלות עולה כשמכניסים יותר רכבים. אם יש לך מערכת תנועה ואתה גם מדמה אותם פיזית, הזיכרון שלך מתמלא.

"אז אתה מזייף את רוב המכוניות אבל עושה את המכונית של השחקן טובה, וחשוב לך יותר אם אתה רק משחק נהיגה", מסביר או'דווייר. "אני חושב שזה באמת תלוי במה שהשוק דורש. האם המשחק יימכר טוב יותר בגלל דגם הרכב אם זה שיש להם הוא 'טוב מספיק'? מנוע הרכב של Godfather (משנת 2004) קרוב מאוד לאותו מנוע המשמש את רוב המשחקים שנבנו על Havok אלא אם הם ממנפים דגמים מתקדמים יותר שנוספו למערכת כדי לתמוך בצרכי סימולציה. אבל כשזה קורה, עקומת הלמידה הופכת כמו לנהוג במכונית אמיתית ודברים נעשים פחות מהנים.

"בשלב מסוים עבדתי עם צוות שבנה דגם מדויק פיזית של עגלת קניות שאפשר לקפוץ עליה ולרכב עליה. זה התנהג בצורה הכי מדויקת שאפשר לדמיין, אבל עקומת הלמידה הייתה מטורפת. הבוחנים נהיו מדהימים במשחק, הם יכלו לעשות דברים שאתה לא יכול לדמיין, זה הרגיש אמיתי, הם היו כמו גולשי סקייטבורד במשימה. אבל תמסור את זה לשחקן חדש והם כל הזמן מתו וויתרו. המשחק מעולם לא נשלח."

הרס כללי

בשנת 2001, Red Faction אפשרה לשחקנים לשנות רמות עם פיצוצים, ליצור מנהרות מאולתרות ולשנות את הגיאומטריה עם הכלים שלך. זו לא הייתה הדמיית פיזיקה, כמובן - המשחק פשוט החליף חלקים מהרמה בחלל ריק - אבל הוא רמז לעתיד שבו עולמות המשחק הגיבו לירי שלך בצורה נכונה ומדומה. ראינו כאן כמה התקדמויות, כמו מערכת ההרס של Rainbow Six Siege של Rainbow Six Siege, אבל למה זה לא נפוץ יותר?

"יש כאן כמה בעיות", אומר אודווייר. "אחד הוא שאתה מגדיל באופן מסיבי את תקציב התוכן שלך אם אתה צריך ליצור ייצוגים ניתנים להרס עבור כל האובייקטים במשחקים שלך. היחס בין הקידוד לתקציב התוכן השתנה במהלך 15 השנים האחרונות, כאשר התוכן הוא עלות עצומה עבור כל הפקה. אם אתה הופך הכל להרס, אתה צריך צינורות שיפחיתו את העלות של יצירת הגרסאות האלה לעומת הכפלת מספר הנכסים שאתה צריך בשלוש. אז יש לך דברים הרסניים. עכשיו כשאתה שובר דברים יש לך פי שלושה עד חמישה ממספר קריאות המשיכה. יש דרכים לעקוף את זה ו-DX12 ו-Vulkan פותרים את זה בצורה עצומה, אבל עם רוב צינורות העיבוד, הגידול במספר האובייקטים היה אוסר".

גם אם אתה פותר את הבעיה, אתה צריך לפתור בעיה אחרת עם AI. מה קורה כשנתיב של AI נחסם, למשל? פתאום אתה צריך אנימציות פרוצדורליות כדי שה-AI יוכל לנווט על פני שטח שבור, להגדיל את זמן העיבוד ברמה ולמלא את מסד הנתונים של האנימציה. יש לך גם את הגורם הנוסף של השחקן שמסתובב עם חפצים פיזיים, שובר את זרימת המשחק על ידי שיגור כל הזמן לבנים ב-NPCs ידידותיים. מפתחים קוראים לזה 'פיסיקה אידיוט'.

"אלה בעיות קשות והצוות שלך צריך להתאמן ו... אז צוותים נסוגים לאחור והמשחקים לא מתקדמים", מסביר או'דווייר. "כל זה אמר, יש משחקים שדוחפים פיזיקה מאוד. משחקי Battlefield של DICE, שנבנו על טכנולוגיית Havok, פתרו את הצינור ובאמת הלכו עם זה לעיר. אתה רואה את הפיזיקה המשנית ממונפת הרבה יותר מבד ב-Destiny 1 ו-2 ובמשחקי ספורט שבהם הם ישקיעו בעצי אנימציה עשירים המשותפים בין כל הדמויות ומונעים על ידי מנועי פיזיקה אינטליגנטים.

"זה מסתכם בעיקר בהשקעה בצנרת שלך ובעובדה שהתעשייה התרכזה סביב PhysX בחינם לעומת איסוף של Havok ועבודה על העלאת הרף באינטגרציות שלהם. אילו זה היה קורה היית רואה את הרף מוגבה והסוקרים והצרכנים כבר לא היו מקבלים את השני הטוב ביותר."