Фазовые переходы в видеоиграх и игровой баланс

Фазовый переход происходит, когда система пересекает линию, разделяющую две фазы. Для воды и льда это 0°C (если отбросить влияние атмосферного давление и других факторов). Помимо фазовых переходов в термодинамике можно выделить фазовые переходы и применительно к видеоиграм.

В играх и околоигровой сферах фазовые переходы изучены гораздо слабее и часто не могут похвастаться строгими научными доказательствами. Этот эффект ещё часто называют «набором критической массы».

Далее будут рассмотрены наглядные примеры фазовых переходов и возможные способы работы с ними.

Фазовые переходы удивительны и прекрасны своим резким изменением состояния при достижении определённых неизменных пороговых значений у управляющих факторов. И при этом не важно как эти факторы достигли пороговых величин: при постепенном равномерном изменении значений или резкими неравномерными скачками, пороговые значения фазового перехода будут одинаковыми.

У меня этот эффект вызывает настоящий восторг. И если к оледенению, таянию и кипению я привык с детства и не обращал на это внимания, то к менее очевидным примерам у меня возникают глубоко тёплые чувства.

Весь драматический эффект от неизвестных или невыявленных фазовых переходов проявляется из-за ряда их особенностей:

Представим стандартного воина ближнего боя первого уровня с уроном 50 единиц и живучестью 50 единиц. Он сражается с окружающими его врагами, допустим, гусеножками с уроном 10 единиц запасом живучести 72 единицы. Допустим, что воин всегда атакует первым, а гусеножка атакует в ответ.

Лог таких сражений можно представить так.

Таким образом, воин успеет уничтожить четырёх гусеножек, после чего ему потребуется лечение. Предположим, с каждым новым уровнем воин получает бонус в пять единиц урона и пять единиц живучести. На основе этих данных можно построить график зависимости числа убитых гусеножек до необходимости лечения (потери времени и ресурсов).

То есть с шестого уровня (когда у него будет 75 урона) игрок может безнаказанно и более чем в два раза быстрее убивать гусеножек, так как перестанет получать от них урон. Подобный перекос довольно легко сгладить или устранить, когда разработчик имеет дело с двумя персонажами. Когда же этих персонажей становится много десятков и у каждого под десяток разных видов атак, то разработчик непременно столкнется с дисбалансом в различных сочетаниях. А подкрутка одних параметров будет приводить к появлению новых супер персонажей.

Например: Серия мультсериала «Южный Парк» «Занимайтесь любовью, а не Warcraft’ом», где главные герои прокачивались на кабанах, погибающих с одного удара.

На данный момент придумали несколько способов борьбы с этой проблемой:

Создание уязвимостей разных классов персонажей по типу камень-ножницы-бумага, там, где это критично (столкновения с реальными игроками), а где некритично (например, в случае с NPC) — просто игнорируют. Например, маг всегда побеждает воина, воин всегда побеждает вора, вор всегда побеждает мага. Или система: вода, огонь, земля:

Этот подход даёт некую уверенность, что даже при сломанном ленивом балансе у неоправданно сильного персонажа всегда будет его собственная ахиллесова пята.

Увеличение силы противников пропорционально силе игрока. Так, например, поступают в играх Oblivion и Skyrim. Хотя в Skyrim это сделали не так топорно и почти незаметно. А вот Oblivion за свой автолевел получил изрядную долю «народной любви».

Спрятать проблему заборами ограничений. Это, пожалуй, самый ленивый подход. Он заключается в том, что дисбаланс можно спрятать, если перекрыть к нему доступ. Таким образом используются ограничения минимальным и максимальным уровнем героя на: использование экипировки, доступ к локациям и квестам, невозможность напасть на другого игрока при значительной разнице в уровнях.

Обесценивание. Метод заключается в том, что за легкодоступные достижения выдаётся минимальное вознаграждение. Например, за победу над Гусеножкой воины шестого уровня и выше перестают получать опыт. Или более старый способ: экспоненциальный рост необходимого объёма опыта для повышения уровня. Или оба этих подхода сразу.

Таким образом, использование дисбаланса теряет всякий смысл для игрока. Этот метод используется, например, в играх Newerwinter Nigts 2, вот таблица требуемого опыта для повышения:

Вряд ли найдется много желающих уничтожить 4750 гоблинов по 4 единицы опыта, чтобы получить повышение с 19-го уровня на 20-ый.

Доминантная стратегия — ситуация, при которой одна из стратегий некоторого игрока даёт больший выигрыш, нежели другая, при любых действиях его оппонентов. Возникновение доминантных стратегий неизбежно, но разработчики могут их ослаблять, приближая геймплей к более сбалансированному состоянию.

Hearthstone. Это многопользовательская карточная игра от Blizzard, в которой постоянно возникают стратегии с «бесконечным уроном». Один из самых ярких примеров, это «бесконечная» генерация огненных шаров за 0 маны. Линией фазового перехода тут является комбинация выложенных карт:

Единственное ограничение такой стратегии становится время, за которое надо успеть выложить стратегию и добить противника, что не позволяет назвать эту стратегию полностью безграничной. Разработчики игры периодически прикрывают возможность исполнения этой стратегии, но она с завидным упрямством возрождается с помощью новый комбинаций.

Эта стратегия изначально ломала игровой баланс, но с помощью доработок разработчиков её стало довольно сложно реализовать, поэтому баланс был восстановлен (использующие эту стратегию просто проигрывают до того, как смогут ее реализовать).

Slay the Spire. Это однопользовательская карточная игра поджанра roguelike-like. В ней, как и в Hearthstone возможно создание бесконечных стратегий. Линией фазового перехода в таких стратегиях является стабильная комбинация карт во всей колоде игрока — когда есть все необходимые карты и нет лишних, которые могли бы прервать цепочку бесконечного повтора выигрышной стратегии.

Игроки обнаружили несколько подобных стратегий. Тут скорее всего нет поломанного баланса, так как весь дизайн игры построен на создании таких суперстратегий, чтобы можно было в итоге выиграть. К тому же случайность генерируемого окружения мешает сбору таких комбинаций на постоянной основе.

В заключении я хотел бы привести отличную цитату из статьи «Level 16: Game Balance» от Иан Шрейбер (Ian Schreiber) (вообще весь сайт содержит весьма интересный цикл статей про игровой баланс с разных точек зрения).

P.S. На всякий случай акцентирую внимание, что я являюсь автором данной статьи (Denis Anohin / qnok), во избежание охоты на ведьм.