Законы физики как элемент геймплея — на примере Half‑Life 2 и The Legend of Zelda: BotW

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.

В чём особенность подхода Nintendo или Rockstar к игровой физике

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Зачем нужна системная физика в играх

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.

Больше возможностей для игрока

«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:

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.

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.

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.

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.

Разнообразие игровых сценариев

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

«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.

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

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.

Экономия ресурсов

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.

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.

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

Как системная физика работает в играх

«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.

Физика в играх должна быть условной

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.

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.

Физика в играх должна следовать внутренней логике

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.

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.

Интерфейс и визуальный стиль должны отражать физику игры

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.

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.

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.