Игровая механика. Пространство

Перевод статьи Станислава Станковича, старшего директора по геймдизайну в Electronic Arts, ранее также работавшего в Supercell, PixelUnited, Rovio.

С оригиналом можно ознакомиться на Medium [Nov 1, 2024].

Игровая механика. Пространство

Пространство является составной частью нашей реальности. Мы погружены в то, что воспринимаем как трёхмерный мир, в котором, как правило, можем свободно перемещаться в любом направлении, если только сами не находимся под воздействием других физических сил.

В теории, можно сказать, что мы обладаем шестью степенями свободы перемещения в пространстве, двигаясь вдоль шести координатных осей, определяющих нашу систему отсчёта

Игровая механика. Пространство

Благодарю Samaerro ohime за полезную ссылку: Six degrees of freedom.

Большинство из нас никогда не сможет покинуть поверхность планеты Земля. Так что на практике мы ограничены в перемещении по практически двухмерной плоскости, спроецированной на гигантской сфере.

Видеоигры – это маленькие виртуальные миры, которые пытаются имитировать свойства нашего физического мира. Tennis for Two, одна из первых прото-видеоигр, запускалась на аналоговом компьютере и использовала осциллограф в качестве дисплея. Игра пыталась имитировать реалистичное движение объекта в двухмерном пространстве под влиянием гравитации и ещё одной дополнительной физической силы.

Игровая механика. Пространство

То, как игра обращается с пространством, может иметь основополагающее значение с точки зрения формирования игрового процесса и воздействия на игрока.

Двухмерный мир

Одним из базовых способов классификации игр является их разделение на двухмерные и трёхмерные. И хотя подобный подход может казаться очевидным и банальным, даже среди двухмерных проектов возможны радикально разные способы взаимодействия с пространством игры. Шигеру Миятото как-то отметил, что в оригинальной Зельде намеренно использовалась вертикальная проекция (вид сверху вниз) для того, чтобы сделать её как можно более отличной от предыдущей игры студии, Mario.

Игровая механика. Пространство

Zelda была задумана как игра, воплощающая дух приключения и исследования, в то время как Mario отличался сочетанием механики боковой прокрутки (сайдскроллинга) и физики прыжков с платформы на платформу. Игрок обладал ограниченной свободой передвижения в двухмерном пространстве: с одной стороны, свободное перемещение по горизонтальной оси X, а с другой – ограниченное воздействием гравитации и способностью персонажа к прыжку перемещение по вертикальной оси Y. При этом сцена и декорации двигались, следуя за игроком, удерживая персонажа всегда в примерно одной и той же области экрана.

В Zelda же игрок мог свободно перемещаться по обеим осям двухмерного пространства. Благодаря этому различию игрок получает фундаментально отличающиеся впечатления от игры. Оно до сих пор даёт о себе знать, даже после того, как обе франшизы перешли в трёхмерное измерение. И хотя игры из основной ветви Super Mario до сих пор подчиняются ограничениям оригинальной игры, ответвления в серии специально разрабатываются с таким расчётом, чтобы эти ограничения обходить: будь то использование более классической трёхмерной среды в Super Mario 3D, переключение в ходе игры между двухмерным и трёхмерным пространствами в Paper Mario или замена плоского двухмерного мира на сферический трёхмерный в Super Mario Galaxy.

Точно также и Angry Birds Space перенесли действие игры из «прямоугольного» мира в мир, использующий радиальные координаты.

Игровая механика. Пространство

Ограничения на передвижение персонажа, характерные для оригинального Mario, могут быть заменены другими факторами. Например, в аркадах с горизонтальной или вертикальной прокруткой свобода перемещения игрока по одной из осей (X или Y, соответственно) ограничивается размерами экрана, в том время как игрок вынужден постоянно двигаться в одном направлении вдоль второй оси.

Игровая механика. Пространство

Такие игры, как Moorhuhn, предлагают иной подход к подобного рода ограничениям, разрешая игроку свободно перемещать экран в обе стороны вдоль одной из осей двухмерного пространства. А в игре, известной как Operation Wolf, игрок вообще лишён контроля над прокруткой экрана.

Третье измерение

Если посмотреть на историю создания трёхмерных игр, то можно заметить, что их развитие было обусловлено постепенной эволюцией идеи перемещения игрока по трёхмерном пространству. В Wolfenstein 3D и Doom игрок всё ещё находился в жёстких рамках перемещения по двухмерной плоскости, несмотря на трёхмерную графику этих игр. Никаких вам ступенек – они появились в более позднем Quake.

Игровая механика. Пространство

Современные трёхмерные игры предоставляют игроку широкий спектр свободы передвижения – от таких игр с открытым миром, как Minecraft, в которых игрок ничем не ограничивается в своём перемещении по двухмерной наземной плоскости, до коридорных шутеров. В последних движение игрока идёт по заранее намеченному пути с зачастую заданной же скоростью, а действия ограничены расставленными на пути препятствиями и сводятся в основном к прицельной стрельбе по врагам. Примером такого рода игры может служить оригинальная Starfox.

Игровая механика. Пространство

Ограничения – мощный элемент геймдизайна. Они зачастую используется для того, чтобы сфокусировать игровой процесс и направить его в определённое русло. Ограничение свободы движения игрока может быть важным инструментом для управления как повествованием, так и «действенной» составляющей игры.

Игровая механика. Пространство

Такие игры, как The Last of Us. Part II, ограничивают передвижения игрока в ключевых моментах сюжета, когда необходимо подтолкнуть его к сложным эмоциональным переживаниям. Ограничение способности игрока отстраниться или отвести взгляд способствует усилению драматизма отдельных сцен.

Игровая механика. Пространство

Half-Life 2 ограничивает возможности игрока к свободному перемещению, запирая его в узких пространствах, создавая ощущение срочности, напряжения или беспомощности на грани клаустрофобии. Такие эмоции усиливают кульминационные моменты в повествовании игр.

Игровая механика. Пространство

С другой стороны, героические шутеры наподобие Overwatch, используют различные подходы к организации арены для того, чтобы тонко настраивать и менять игровой процесс, заставляя игроков изучать новые навыки и применять новые тактики. Некоторые арены лучше подходят для определённых героев, позволяя игрокам развивать разные стили игры.

Игровая механика. Пространство

Отношение к пространству в играх может быть настолько фундаментальным, что оно определяет весь жанр. В королевских битвах (например, PUBG или Fortnite) постоянно сокращающаяся безопасная зона служит для концентрации игрового процесса по мере уменьшения количества игроков, влияя на темп игры.

Игровая механика. Пространство

Другим знакомым примером могут служить игры в жанре MOBA, также отличающегося особенностями в работе с пространством. Этот жанр развился благодаря особому дизайну карт, который заставляет игровой процесс разделяться на три отдельные полосы, создавая соответствующие точки напряжения. Такое отношение к пространству приводит к тому, что действия игроков становятся более предсказуемыми и за ними легче следить – в отличие от хаоса, к которому может скатиться противостояние в менее ограниченных игровых средах.

Игровая механика. Пространство

Наконец, знаменитый Portal предлагает ещё один очень креативный подход к использованию пространства в играх. Он снова опровергает наши представления о том, как ведут себя объекты в трёхмерном пространстве, позволяя игроку телепортироваться с сохранением импульса движения объектов. Portal – шедевр геймдизайна, бросающий вызов нашим представлениям о движении в трёхмерном пространстве.

Базовый элементы игры в виде связанного портала получил дальнейшее развитие. Игрок получил возможность соединять порталы для создания крайне нелинейного движения. Это служит контрастом к мрачному и очень замкнутому окружению игры, которое таким образом трансформируется в нечто более динамичное. Искусство управления окружающим пространством является ключевым элементом игрового процесса и основным инструментом для решения головоломок.

Более того, порталы служат для изменения перспективы, позволяя игрокам видеть мир таким образом, который радикально отличается от обычного восприятия реальности, бросая вызов пространственному мышлению игрока.

Игровая механика. Пространство

Наконец, особый подход к использованию пространства в этой игре служит в качестве важного элемента повествования, создавая иллюзию пространственной замкнутости, что отражается на психологии игрока, который испытывает желание вырваться из этого заточения с помощью имеющихся в его распоряжении инструментов, то есть порталов.

Таким образом, пространство, игровой процесс и повествование работают в унисон, создавая уникальный игровой опыт.

Пространства виртуальной и дополненной реальности

VR-устройства в корне преобразуют опыт восприятия виртуальной среды, добавляя динамичную систему отсчёта, связанную с физическими телодвижениями. В отличие от традиционных игр, где точки обзора привязаны к экрану, VR позволяет направлению взгляда игрока естественным образом реагировать на движения головы, обновляясь в режиме реального времени. Эта отзывчивая перспектива улучшает пространственное восприятие и восприятие глубины, отражая естественные движения головы и позволяя игрокам взаимодействовать с виртуальным пространством так, как будто они присутствуют в нём физически.

Благодаря VR игроки могут испытывать более глубокие ощущения и сигналы, такие как параллакс и перспектива движения, которые придают осязаемость виртуальным объектам и окружению. Это способствует возникновению ощущения «присутствия» или чувства настоящего «нахождения там», сокращая когнитивную дистанцию между реальным и виртуальным мирами. Интуитивно понятным контроль над направлением взгляда сводит к минимуму элементы, нарушающие погружение, создавая ощущение, что виртуальные объекты существуют независимо от действий игрока.

Короче говоря, дополнительная система отсчёта VR обогащает пространственное взаимодействие, обеспечивая реалистичное чувство воплощения в игре. Эта повышенная пространственная осведомленность и свобода углубляют вовлечённость игрока, делая виртуальную среду похожей на реальность и значительно усиливая погружение, выходя далеко за пределы традиционных игровых установок.

Добавление новой системы отсчёта является фундаментальной идеей, лежащей в основе работы шлемов виртуальной реальности.

Игровая механика. Пространство

Дополненная реальность (AR) накладывает цифровые элементы на физический мир, создавая смесь виртуального и реального, размывая границы между ними. В отличие от VR, которая полностью погружает пользователей в цифровую среду, дополненная реальность расширяет представление пользователя о реальном мире, добавляя виртуальные объекты, видимые через такие устройства, как смартфоны или гарнитуры AR. Подобное слияние создаёт дополнительные проблемы «регистрации» объектов, связанные с необходимостью точного соответствия виртуальных элементов физическому пространству, которое пользователь видит в реальном времени.

Для поддержания такого соответствия системы дополненной реальности полагаются на точное отслеживание местоположения в пространстве, которое изменяется вслед за перемещениями пользователя либо смещением их точек обзора. Передовые методы отслеживания, такие как визуально-инерциальная одометрия (VIO), объединяют данные с камер и датчиков, таких как акселерометры, для постоянного обновления положения виртуальных элементов относительно физического мира. Такая оперативность реагирования в режиме реального времени позволяет виртуальным объектам казаться зафиксированными на месте, создавая иллюзию того, что они действительно являются частью окружения пользователя.

Такая согласованность критически важная для эффективного использования дополненной реальности. Ошибки в согласовании местоположения объектов могут быстро нарушить погружение, из-за чего виртуальные объекты будут казаться неуместными или менее убедительными. При правильном подходе дополненная реальность может бесшовно интегрировать виртуальные элементы в реальные пространства, например, размещать навигационные маркеры на земле или добавлять образовательный контент в музейные экспонаты. Такая точная синхронизация позволяет дополненной реальности предлагать интерактивные, контекстно-зависимые возможности, выводя цифровое взаимодействие за пределы экранов.

Игровая механика. Пространство

Объединяя миры

Я уже упоминал серию Paper Mario в контексте игры, которые преодолевают ограничения двухмерного пространства, играючи переходя в трёхмерные миры. Многие другие игры используют похожий творческий подход для преодоления разрыва между 2D и 3D.

Для знаменитого инди-платформера Fez характерно наложение двухмерного игрового процесса на трёхмерный мир. Переходы из различных проекций трёхмерного пространства в двухмерные (и наоборот) – ключевая составляющая геймплея и повествования в этой игре.

Игровая механика. Пространство

Напоследок, если вы желаете взорвать себе мозг, то попробуйте игры, которые пытаются выйти за пределы трёхмерного пространства.

Возьмём, к примеру, такие игры как Miegakure и SUPERHYPERCUBE, которые рассматривают трёхмерное пространство просто как срезы четырёхмерного пространства. Вообразить четырёхмерное пространство по определению очень сложно: наш мозг приспособлен к жизни в трёх измерениях. Чтобы сделать это, мы не можем просто полагаться на образы в нашем сознании. Нужно прибегнуть к небольшому мысленному эксперименту.

Представьте себе двухмерное пространство листа бумаги. Представьте, что этот лист бумаги прокалывается карандашом. Как бы выглядел этот карандаш для гипотетического наблюдателя из двумерного мира? Карандаш, который мы наблюдаем как трёхмерный объект, сначала будет точкой в двухмерном пространстве, которая постепенно расширится в круг, который в конечном итоге превратится в шестиугольник и, наконец, исчезнет. Та же логика сохраняется, если мы добавим ещё одно измерение. Формы и образы, на первый взгляд не связанные в трёхмерном мире, могут представлять собой связные четырёхмерные объекты и наоборот. Кажущиеся сплошными объекты в трёхмерном пространстве могут быть полыми в четырёхмерном.

Игровая механика. Пространство

Сила игр в том, что они позволяют нам не просто проводить мысленные эксперименты, но и переживать подобные моменты на собственном опыте. Попробуйте поиграть в Miegakure, и через некоторое время наш восприимчивый мозг начнёт постепенно интуитивно постигать четырёхмерный мир, в котором обитает игра.

Основные выводы

Пространство как основа игрового процесса: дизайн игрового пространства занимает центральное место в игровом процессе, формируя логику взаимодействия игроков с миром и определяя ключевые механики, которые зачастую отличают жанры друг от друга.

Влияние 2D и 3D на восприятие: то, является ли игра двухмерной или трёхмерной, существенно влияет на передвижения игрока, свободу и погружение, при этом двухмерные пространства сфокусированы на решение линейных задач, а трёхмерные –приглашают к исследованию и совершению открытий.

Динамическое движение и свобода: выбор особенностей передвижения – например, ограниченные по вертикали прыжки или возможность свободного исследования – управляет игровым процессом, превращая свободу или ограничения в ключевые инструменты для решения сложных задач и контроля за темпом игры.

Психология пространственного дизайна: пространство в играх влияет на психологию игрока; свобода и ограничения влияют на погружение, автономность и вовлечённость, которые являются ключевыми к удовлетворённости игрока.

Пространственные решения, определяющие жанр: пространственная механика помогает установить жанровые условности, такие как ограниченное движение в платформерах или обширные миры ролевых игр, определяя и направляя ожидания игроков.

Соответствие ожиданиям: эффективный пространственный дизайн, соответствующий жанровой специфике и ожиданиям аудитории, создаёт целостный и захватывающий опыт, который интуитивно понятен игрокам.

Пространство как игровая идентичность: уникальная пространственная механика помогает подчеркнуть индивидуальность игры, делая её мир более запоминающимся и привлекательным.

Перевод других статей цикла

Данные тексты являются частью продолжающейся серии статей по игровой механике, которые появились благодаря курсу лекций, который автор преподаёт на факультете драматического искусства Белградского университета.

2
26 комментариев

мы обладаем шестью степенями свободы перемещения в пространстве, двигаясь вдоль шести координатных осейЗапомни, директор, три, блядь, оси в трехмерном пространстве, три, икс игрек и зет. В двухмерном две. Сука, аж трисёт када такое читаю.)

Сейчас надушню, что вообще под "шестью степенями свободы" обычно понимают вот это
https://en.wikipedia.org/wiki/Six_degrees_of_freedom
Три свободы по осям и три ротационных.

2

Я там даже картинку специально прикрепил, которой не было в статье, т.к. сам долго не мог вдуплить, что автор имеет в виду.

1

оси три, но у каждой два направления, вот нормисы и путают

1

"we can move in space with six degrees of freedom, translation along each of the six dimensions"