Лопатина Наталия Борисовна

Проект «Физика в компьютерных играх»

Материал опубликован 27 July 2019

Автор публикации: м. павлова, ученица 9Б класса

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

Городского округа Балашиха

«СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА № 9

имени Героя Российской Федерации А.В.Крестьянинова»

______________________________________________________________________

143905 Московская область, г. Балашиха, ул. Кудаковского, д.7

ИНДИВИДУАЛЬНЫЙ ПРОЕКТ

на тему:

«Физические явления

в компьютерных играх»

Предмет: физика , информатика.

Выполнила: ученица 9 «Б» класса

Павлова Мария Павловна

Научный руководитель: Лопатина Наталия Борисовна

Балашиха – 2019

Оглавление:

Введение...………………………………………………………………….3

Физический движок......................................................................................6

История физики в играх................................................................................7

Half-Life 2.......................................................................................................9

Little Nightmares...........................................................................................10

Mirror Edge’s................................................................................................13

Portal 2..........................................................................................................15

Заключение. Вывод.....................................................................................20

Введение

О видеоиграх большинство из нас знают еще с самого детства: мы или наши родители играли на них на компьютерах, телефонах, различных приставках. За существование игр сменилось много поколений, выросли дети, которые росли на пиксельных играх, диски с которыми достать было достаточно сложно. А в месте с детьми выросло качество современных игр. И, как бы удивительно сначала это не звучало, во многом серьезного прогресса добились благодаря физике, перенесенной из реального мира в компьютер.

Разработчики современных игр уделяют самое большое внимание качеству и детализации трёхмерной графики. Причём, иной раз, в надежде приковать внимание игрока к экрану невиданными ранее спецэффектами это делается даже в ущерб сюжету. Однако, помимо графики, немалую роль в деле более полного погружения игрока в виртуальную реальность играют и другие факторы, такие как звук и реалистичная физическая модель.

Но даже самые простые явления физического мира, наблюдаемые нами изо дня в день, на деле оказываются крайне сложными в реализации. К примеру, имитация потока воды или реалистичный разброс осколков разбитого стекла требуют массы сложных математических вычислений и, как следствие, соответствующих процессорных мощностей. С первого взгляда кажется, что физика нашего и игрового мира сильно отличается, выглядит нереалистичной и основана скорее на фантастике, чем на законах реального мира. Но это не совсем так, и как раз с помощью физических законов, которые ранее были доказаны научными исследованиями, мы сможем доказать реалистичность или нереалистичность многих физических явлений, которые представлены нам в компьютерных играх.

Актуальность:

Я выбрала эту тему потому, что захотела связать свою жизнь с компьютерами, программными кодами, а еще в моих мечтах когда-нибудь сделать свою игру. Недавно я узнала, что, оказывается, для поступления в некоторые университеты учитываются баллы по экзаменам не только по информатике, но и по физике. Я больше углубилась в эту тему и решила узнать как же эти два предмета и вообще науки могут быть связаны между собой. Оказалось, что очень даже связаны. И самый яркий по моему мнению для этого пример – видеоигры, которые также зовутся компьютерными играми.

Другие люди, которые хотят стать разработчиками игр в будущем, может заинтересовать эта тема. Эта тема научит их лучше понимать как устроены некоторые системы в компьютерных играх. Игрокам, для которых платформеры и подобные жанры – постоянное развлечение, знание физики поможет в построении стратегий для прохождения уровней с большей легкостью. А главное, хотелось бы дать всем понять, что понимание основ физики важны, и эти знания пригодятся даже в подобном развлечении, как видеоигра.

Цели:
Рассмотреть случаи, когда физические явления из реального мира появляются в игре как элементы геймплея или графики, и понять как, с помощью чего это делается. Так как важной основной для всего этого является физический движок, то надо рассмотреть некоторые популярные движки, в чем их отличие от других, когда и в чем они применялись. Это все нужно для того, чтобы рассказать людям о совместимости наук – информатики и физики; узнать что-то новое для себя и чтобы это впоследствии могло бы стать некоторым пособием для тех, кто хочет заниматься разработкой игр в будущем.

Задачи :

Найти информацию о истории развития игровой физики, где она впервые появилась, и что из себя представляет.

Рассмотреть случаи физических явлений в играх.

Доказать, если это возможно, с помощью физических законов реального мира. В случае невозможности рассмотреть эту тему подробнее и тщательнее.

Провести небольшой опрос и составить диаграммы о знании людей о физике в компьютерных играх.

2. Физический движок

То, благодаря чему физика в играх вообще существует, является физическим движком:

Физический движок (англ. physics engine) — компьютерная программа, которая производит компьютерное моделирование физических законов реального мира в виртуальном мире, с той или иной степенью аппроксимации. Чаще всего физические движки для физического моделирования используются не как отдельные самостоятельные программные продукты, а как составные компоненты (подпрограммы) других программ.

Все физические движки условно делятся на два типа: игровые и научные.

Первый тип используется в компьютерных играх как компонент игрового движка. В этом случае он должен работать в режиме реального времени, то есть воспроизводить физические процессы в игре с той же самой скоростью, в которой они происходят в реальном мире. Вместе с тем от игрового физического движка не требуется точности вычислений. Главное требование — визуальная реалистичность, и для его достижения не обязательно проводить точную симуляцию. Поэтому в играх используются очень сильные аппроксимации, приближенные модели и другие приёмы.

Научные физические движки используются в научно-исследовательских расчётах и симуляциях, где крайне важна именно физическая точность вычислений. Вместе с тем скорость вычислений не играет существенной роли.

Современные физические движки симулируют не все физические законы реального мира, а лишь некоторые, причём с течением времени и прогресса в области информационных технологий и вычислительной техники список «поддерживаемых» законов увеличивается. На начало 2010 года физические движки могут симулировать следующие физические явления и состояния:

динамика абсолютно твёрдого тела

динамика деформируемого тела

динамика жидкостей

динамика газов

поведение тканей

поведение верёвок (тросы, канаты и т.д.)

Именно благодаря физическому игровому движку все в игре – от графики, где у дерева на ветру колышутся листья, до деформации тела при взаимодействии со стеной или другим персонажем.

3. История физики в играх и Rag Doll.

Все то, что мы подразумеваем под словосочетанием "игровая физика" родилось в 1998 с выходом Jurassic Park: Trespasser. Это был такой Crysis 90-х, который кувалдой пробил стену в светлое будущее новых технологий, но геймплейно оказался совсем невзрачным проектом. Тут вам и полноценные физические модели объектов, и разрушаемость, даже способ стрельбы из огнестрела был максимально интерактивным. Но, как это часто и бывает, маниакальная страсть к реализму принесла в жертву увлекательность геймплея. Инновационная Jurassic Park: Trespasser не изменила индустрию одним махом (так как была не сильно успешной коммерчески), но заставила разработчиков и издателей присмотреться к перспективам, которые открывает реалистичная физика. Постепенно плоды наработок Trespasser стали появляться то здесь, то там, благо железо уже поспевало, но место для ещё одной революции ещё осталось.

Да, я про Half Life 2. То, что Valve удалось реализовать в своём новом движке Source ещё на очень ранних презентациях игры, задолго до релиза в 2004 году, поражало воображение ребят, тащившихся от инерции рокетджампа в Quake 3. Но бомба взорвалась конечно же только с официальным выходом Half Life 2, физический движок которой на несколько порядков превосходил всё, что раньше мы могли видеть в играх. Собственно, доброй третью своего культового статуса вторая Халва обязанная именно физике. Ожидаемо, HL2 оказалось крайне успешной коммерчески, поэтому теперь в гонку за самой крутой игровой физикой включились все большие ребята игровой индустрии.

Со временем до разработчиков железяк дошло, что всю физику можно замечательно запихнуть в свою замечательную, самую лучшую видеокарту, сделав это коммерческой фичей своего продукта. Замечательными и самыми лучшими стали сначала nVidia, а потом подоспели и AMD. Тем временем девелоперы, которые обожглись на крайне прожорливой до человекочасов разработке и терафлопсов покупателя реалистичной физике, начали больше уделять внимания более видимому на трейлерах, тизерах и скриншотах игровому аспекту – графике. Так началась деградация физики в играх.

Очень значимо было для игр появление Rag Doll физики(см. Приложение 1). Оно переводится на русский язык как "тряпичная кукла". Если мысленно перенестись в не очень далекое прошлое (примерно в 2000 год), то можно вспомнить, что в большинстве шутеров тела поверженных врагов (или монстров) лежат очень неестественно: они погружаются по пояс то в стену, то в дверь, то они повиснут над лестницей, как будто лежат на невидимых столах... Но вернемся в наши дни. Подавляющее большинство современных шутеров показывают гибель вражеских солдат очень реалистично: бедняги прислоняются к ближайшим стенам или картинно скатываются с лестниц. Почему? Потому что используют технологию Rag Doll.

Суть идеи заключена в том, что строится иерархия физических тел, соединенных подвижными связями. Их расположение и соединения напоминают расположение костей скелета для скелетной анимации. Затем эта группа объектов объединяется со скелетом персонажа, чтобы совместить физическую и графическую сущность человечка (ну или другого существа). Теперь все просто. Как только персонаж умирает, "физический скелет" принимает позу неудачливого бойца и загружается в физический движок. Теперь все движения "куклы" обусловлены физическими законами, тело упадет на землю так, как это было бы в жизни.

В принципе, это все, что можно сказать о истории развития физики в играх, не рассматривая каждую игру, где разработчики находили все более и более новые возможности физического движка для реалистичности, добавляли мелкие детали, тем самым делая игру даже интереснее и увлекательнее в прохождении, потому что появлялись трудности, которые надо преодолеть, включив не только умение тыкать пальцами по клавиатуре, но и мозг.

4. Half-Life 2

Давайте разберем поподробнее игру под названием Half-Life, а точнее серию игр, а точнее физический движок, которые придумали и сделали сами создатели – Valve. Движок Source (с англ. — «Исходник») использовался во второй части игры впервые.

На самом деле Source не являлся оригинальным движком; разработчики решили не рисковать и разделили код движка VSS (Microsoft Visual SourceSafe) на GoldSrc и Src. Таким образом, название Source стали использовать для описания нового движка, а GoldSource стало названием предыдущего поколения технологии. Стоит отметить, что название в дословном переводе означает «исходник», однако слово source также употребляется в словосочетании source code — исходный код.

В Half-Life 2 очень активно применялся физический движок, в основу которого лег Havok, лицензированный Valve; при его помощи построены многочисленные головоломки, основанные на игре с физическими законами (в дальнейшем подобная тематика была сильно развита в другом проекте Valve — Portal (2007 год), во главу угла которой поставлена идея телепортации). Source является игровым движком, поэтому содержит в себе связку различных компонентов, в числе которых: графический движок, физический движок и т. п.

Одной из особенностей движка является его система анимации персонажей, в частности, лицевая анимация, которая содержит множество средств для создания выразительной мимики и точной синхронизации речи актеров с анимацией; также движок отличает продвинутый игровой искусственный интеллект, который может эффективно управлять противниками или союзниками игрока; графический движок был одним из первых, где применялись сложные шейдерные эффекты; в играх на движке активно использовалась шейдерная вода, отражающая окружающий мир.

Физический движок создан на основе Havok. Он позволяет рассчитывать многие физические объекты, такие как твёрдые тела, гибкие тела, верёвки, поверхности и т. п. Существует возможность создания реалистичных транспортных средств, от машины до катера на воздушной подушке и вертолёта. Для просчёта поведения транспортного средства на дороге или в воздухе используется много параметров, например сцепление колёс с дорогой, масса машины. Для придания реалистичного движения телу, используется физика «тряпичной куклы»; созданная заранее анимация может смешиваться с физикой реального времени.

5. Little Nightmares

Little Nightmares (с англ. — «Маленькие кошмары») — кроссплатформенная компьютерная игра в жанре платформера с элементами квеста, разработанная шведской компанией Tarsier Studios и выпущенная компанией Bandai Namco Entertainment. Игра вышла 28 апреля 2017 года

Сюжет игры расскажет о маленькой 9-летней девочке по имени Шестая, попавшей в Чрево — загадочный подводный корабль, появляющийся каждый год в одно и то же время в разных местах, наполненный гротескными существами в качестве его гостей, а также различными монстрами и ловушками в своих глубинах. Игра начинается с того, что Шестая просыпается на самом нижнем уровне Чрева. Чтобы покинуть корабль, ей нужно добраться до его верхних палуб с гостями. Всё, что для этого у неё есть, это зажигалка, освещающая совсем тёмные места, и жёлтый дождевик.

Игрок проходит игру за героиню в трёхмерной плоскости. Управление персонажем тактильное. Нажатие, удерживание и опускание каждой кнопки означает определённое действие, совершаемое Шестой. Набор действий, который она способна выполнять, невелик: лазить, прыгать, хватать и использовать предметы, использовать зажигалку, принимать пищу, обнимать номов.

Про игровой процесс я и хотела бы поговорить! В игре используется движок Unreal Engine 4. В игре девочка совершает очень много различных действий, в которых нужна своевременное нажимание на кнопки, а также ловкость рук и смекалка. Последняя нужна для того, чтобы прятаться от злобных монстров, которые разыскивают сбежавшую повсюду; да и вообще элемент игры “прятки” тут очень важен, иначе бы героиню схватили в первые несколько минут игры. Но все равно нас интересует не эта часть геймплея, а та, в которой задействованы самые настоящие законы физики:

Пусть девочка выглядит очень маленькой на фоне огромных упитанных монстров, могу предположить, что у нее на самом деле рост и вес худощавого семилетнего ребенка, что и помогает ей без особых усилий двигать предметы, подтягиваться, перепрыгивать препятствия, использовать инерцию.

На скриншотах прямиком из околоконцовки(см. приложения 2-4) из игры хорошо видно, как девочка прыгает, берется руками за ручку фонаря и, раскачиваясь, прыгает на балкон или другую поверхность, ну и продолжает бежать дальше. Естественно, тут работает ни что иное, как сила инерции. Без раскачивания на фонаре и при недостаточной скорости игрок падает вниз, а игра в свою очередь заканчивается(ну или персонаж приземляется на пол и приходится снова подниматься наверх, но это так, к слову). Сила инерции расчитывается по формуле F=ma, где a – ускорение тела, а m – масса тела. Как я уже и говорила, у главной героини тело худощавого семилетнего ребенка, а значит она весит чуть меньше, чем обычная норма веса: у девочек в этом возрасте, судя по информации в интернете, он составляет 20 – 25 килограмм. Вес примерно 18 килограммов и нужное ускорение позволяют ей делать прыжок около метра, хвататься за ручку фонаря, раскачиваться, снова прибегая к инерции, а потом прыгать на балкон или пол. То же самое работает и в перепрыгивании с одного фонаря на другой. К слову, при приземлении она группировку, тем самым равномерно распределяя давление на все тело, про что я говорила в Mirror’s Edge, но в этом случае отсутствует сам перекат, потому что расстояние не такое уж и большое, а значит можно обойтись одной группировкой.

В геймплей также входит тот момент, когда игроку нужно вовремя нажать кнопку и прокатиться под столом или другим препятствием, через или на которое нельзя перепрыгнуть/запрыгнуть. Естественно, и здесь действует сила инерции, и если игрок снова не разгонится, то девочка просто нагнется или ляжет, то бишь инерция не сработает. Также работает сила трения, которая рассчитывается по формуле F= μ*N. Сила трения действует противоположно направлению вектора скорости, но при этом тут учитывается сила нормального давления, что сохраняет героиня, когда, разогнавшись, ложится на пол; ну и коэффициент трения скольжения.
Физика в игре с помощью движка также показана в виде взаимодействия с предметами, карабканья по лестнице, а также персонаж ходит по довольно тонкой в плане широты палке, с которой, при неправильном движении в сторону, может упасть, и игра снова начнется заново. (см. приложения 5-6)

6. Mirror’s Edge

Mirror’s Edge (с англ. «Зеркальная грань») — мультиплатформенная компьютерная игра в жанре action-adventure, разработанная студией Electronic Arts Digital Illusions Creative Entertaiment и изданная Electronic Arts. Игра была анонсирована 10 июля 2007 года и выпущена на PlayStation 3 и Xbox 360 в ноябре 2008. Версия для Microsoft Windows вышла 13 января 2009. Действие игры происходит в антиутопичном городе не очень далёкого будущего, в котором средства связи контролируются правоохранительными органами. Единственный способ передать сообщение, избежав надзора, — прибегнуть к услугам Бегущих (англ. runners), к которым принадлежит и главная героиня игры, Фейт (англ. Faith — вера). Игрок управляет главной героиней, Фейт, перемещаясь по городу. Техника и движения, такие как прыжки с крыши на крышу, бег по стенам и проникновение в здания через вентиляционные шахты, были вдохновлены паркуром.

Тем не менее, могла бы Фейт повторять с таким же успехом свои атлетические трюки, находись она в условиях реального мира. Да и может ли обычный человек(или вообще человек) стать одним из <<Бегущих>>, побороть законы гравитации и физиологические принципы. Вооружимся же знаниями физики, и ответ не заставит себя долго ждать!

Что такое паркур в реальной жизни? Парку́р (от фр. parcours) — искусство рационального перемещения и преодоления препятствий с использованием прыжковых элементов, как правило, в городских условиях. Что такое паркур в Mirror’s Edge? Ну, тоже самое. Насколько же он достоверен?

Передвижения Фейт – это бег, разбавленный акробатическими трюками, падениями и рукопашными схватками. Начнем с трюков.

В то время как подкаты, балансировка и подтягивания выглядят правдоподобно, то вертикальные и горизонтальные забеги по стенам вызывают вопросы. Фейт забегает на стену и продолжает движение как ни в чем не бывало! На самом деле тут нет никакой особой науки. Чтобы выполнить этот трюк, трейсер (человек, занимающийся паркуром) развивает достаточно высокую скорость и в момент возникновения с препятствием останавливается. При этом кинетическая энергия переходит в силу инерции, что позволяет прижаться к стене и, используя трение, придать себе вертикальное ускорение. Его хватает на то, чтобы пройти пару метров, но в купе с изначальным толчком и вытянутой рукой можно забегать на стены до нескольких метров высотой. Горизонтальная пробежка – это то же самое, только ускорение направлено в другую сторону. (см. приложения 7-10)

Теперь падения. Фейт прыгает с большой высоты, с опасно большой высоты. И в подавляющем большинстве падений приземляется на твердую поверхность. Конечно, она не может пережить любое падение, но ее максимум выглядит довольно внушительно. Что позволяет ей достичь такого результата? Особая техника падения, ключевым элементом который является перекат. Дело в том, что на нас действует сила Земного притяжения, и без опоры под ногами, стремясь к центру Земли с ускорением 9,8 м/с2, мы можем развить приличные скорости. Падение например с 8 метров высоты(примерно два этажа) позволило бы нам развить скорость около 44 км/ч, а это уже максимальная скорость бега, когда-либо достигнутая человеком. И последствия будут такие же, как если Усейн Болт(легкоатлет) на полной скорости впечатался бы в бетонную стену, если, конечно, не применять верную технику.(см. Приложение 11-12)

При столкновениями с твердой поверхностью человеческое тело испытывает влияние довольно большой силы, но так как приземление происходит не мгновенно, мы уже имеем дело с импульсом. Импульс силы — это векторная физическая величина, равная произведению силы на время её действия, мера воздействия силы на тело за данный промежуток времени (в поступательном движении). То есть, если импульс, продиктованный нам кинетической энергией в рамках приземления остается неизменным, то сама сила зависит от времени, и чем больше его проходит при прикосновении до полной остановки тела, тем меньше становится максимальная нагрузка. Увеличение времени даже на долю секунды способно создать уменьшение действующей силы до 75%. Перекат гасит силу достаточно сильно и перегрузки остается в пределах нормы, что позволяет костям и внутренним органам остаться целыми.

7. Portal 2

Portal 2 — это продолжение очень успешной игры Portal, завоевавшей множество наград и выпущенной компанией Valve. Игра включает в себя не только продолжение событий, произошедших после истории в Portal, но и новый режим сетевой игры, включающий новые Тестовые камеры, созданные специально для сетевой игры. Выпуск Portal состоялся 19 апреля 2011 года в Steam.

В игре использовался движок Source, который был создан создателями данной игры именно для своих игр; впервые был использован в Half-Life 2 и Counter-Strike: Source, вышедших в 2004 году. Движок использовался и как графический, и как физический. Физический движок создан на основе Havok. Он позволяет рассчитывать многие физические объекты, такие как твёрдые тела, гибкие тела, верёвки, поверхности и т. п. Существует возможность создания реалистичных транспортных средств, от машины до катера на воздушной подушке и вертолёта. Для просчёта поведения транспортного средства на дороге или в воздухе используется много параметров, например сцепление колёс с дорогой, масса машины. Для придания реалистичного движения телу, используется физика «тряпичной куклы»; созданная заранее анимация может смешиваться с физикой реального времени.

Теперь разберемся с физическими явлениями в самой игре. В первой части, как и во второй, это чуть ли не основа всего геймплея. Главная героиня, за которую мы играем от первого лица, прыгает с огромных высот, взаимодействует с предметами(кубы, шар, турели и многое другое), а главное, использует порталы – универсальная штука, которая в основном и нужна для перемещения, но с помощью нее также делаются трюки, а также они могут управлять потоками света. Итого набор геймплейных частей, в которых используется физика, очень огромен, но я разберу лишь малую часть.

7.1. Инерция (см. Приложения 13-14)

Ранее я очень часто говорила о инерции в играх, которые здесь присутствуют, поэтому не вижу смысла снова приводить формулы и говорить о том, как это все работает. Но вот что интересно: инерция работает и используется в некоторых случаях даже тогда, когда героиня проходит через порталы. В самой игре прямо говорится:

“ Между порталами продолжает действовать закон сохранения энергии. Говоря языком дилетанта, что быстро влетает, то быстро и вылетает. “ — ГЛаДОС

То бишь, да, можно разогнаться, войти(точнее вбежать) в портал, а из другого выбежать на той же скорости. Это постоянно используется. На уровнях нам то и дело предлагают перепрыгнуть большое расстояние, высоко подпрыгнуть без каких-либо подручных средств. Тут порталы нам и нужны.
Естественно, высокую скорость героиня сама не может разогнать достаточно большую скорость для того, чтобы перепрыгнуть, допустим, пропасть в пять метров вдоль. Для этого игрок находит высокую платформу, для перемещения на которую использует порталы, забирается на нее, а потом ставит один портал вниз, а другой на стену напротив места, с которого бы прыгнули эти пять метров. Тогда разгоняться необязательно, потому что героиня прыгает прямо в портал, который находится внизу под ней, при этом набирая скорость, а потом выпрыгивает из другого, тем самым двигаясь с помощью полета, а приземляясь там, где было задумано. Также работает с предметами, которые можно поднять. Это все и работает на законе сохранения энергии.

7.2. Взаимодействие с предметами (см. приложения 15-16)

Очевидная, но очень полезная функция, благодаря которой главная героиня берет в руки(точнее, ее берет машина, поэтому предметы немного левитируют), а потом может бросать их, ставить на кнопки, которые чувствуют и работают либо если на них встает героиня, либо когда на них ставят куб и другое. Тут физика только с точки зрения информатики, но стоит отметить, что кубы могут не попасть на кнопку, если перемещать их с помощью порталов, а значит, это не просто декорация, которая как смирная в любом случае встанет ровно на кнопку.

7.3. Отражение (см. приложения 17-18)

Отражение — физический процесс взаимодействия волн или частиц с поверхностью, изменение направления волнового фронта на границе двух сред с разными свойствами, в котором волновой фронт возвращается в среду, из которой он пришёл. Закон отражения света устанавливает изменение направления хода светового луча в результате встречи с отражающей (зеркальной) поверхностью. Падающий и отраженный лучи лежат в одной плоскости с нормалью к отражающей поверхности в точке падения, и эта нормаль делит угол между лучами на две равные части. Широко распространённая, но менее точная формулировка "угол падения равен углу отражения" не указывает точное направление отражения луча.

В игре хорошо показан этот самый закон. На некоторых уровнях нам дают куб и источник термического луча подавленности. В центре каждой грани куба есть большое круглое стекло. Стекла слегка изогнуты и образуют линзы, с помощью которых могут перенаправлять термические лучи подавленности. Он также имеет функцию обычного грузового куба, а значит мы можем ставить его на кнопки, тем самым активируя их. Луч же, с которым взаимодействовать может только определенный куб, исходит из специального устройства, построенного на стене или потолке, и направлен строго в прямом направлении. Помимо устройства в тестовой камере располагается одно или несколько гнезд для лазера. Лазер с помощью стекл куба, которым двигает игрок, луч преломляется и перемещается в нужное нам положение. С помощью этого активируются специальные отверстия в стене, которые реагируют и работают только тогда, когда в них направлен луч, а еще можно взрывать турели, которые мешают пройти дальше. То есть эта тема может относиться к предыдущей – взаимодействие с предметами.

7.4. Гели
Этой детали геймплея нет аналога в физике реального мира, но я не могу ее не вставить, потому что это очень важная вещь, а с помощью додумок и более тщательных исследований этих процессов наука, вполне возможно, когда-нибудь может действительно создать это.

В сюжете игры есть гели, в тестировании которых игрок принимает участие. Они нужны для того, чтобы придавать поверхностям различные характеристики. Всего их четыре: отталкивающий, ускоряющий, преобразующий и очищающий. И если с двумя последними все понятно и просто – преобразующий нужен для того, чтобы, попадая на какую-либо поверхность, он делал ее доступной для того, чтобы поставить на нее порталы; да, порталы ставятся только на поверхностях белого цвета, то ли потому, что все остальные непригодные для порталов по химическому составу, то ли потому, что авторам просто захотелось сделать геймплей посложнее; а очищающий, по сути, вода, которая очищает поверхность от всех других гелей, -- то с ускоряющим и отталкивающим все не так просто.

Ускоряющий гель — это ярко-оранжевая субстанция, которая сильно уменьшает трение объектов, движущихся по поверхности, смоченной этим гелем. Проталкивающий гель также увеличивает подвижность, так как трение объектов облитых гелем также уменьшается, вследствие чего они скользят и легко передвигаются. Проталкивающий гель можно нанести почти на любую поверхность, и он может быть размещён в различных местах с использованием точно расположенных порталов. Гель наиболее полезен, когда размещён на длинных прямых пространствах, так как позволяет игроку достичь большого ускорения, таким образом позволяя игрокам пересекать пропасти или быстро пробегать мимо прессов.
Отталкивающий гель — светло-голубая субстанция, отталкивающая объекты. Любой игрок или предмет, ударяющийся о покрытую отталкивающим гелем поверхность, отпрыгнет. Прыжки на такой поверхности выше обычных, и при падении с высоты игрок отскочит на такое же расстояние, какое он пролетел. Это позволяет достигать высокорасположенных платформ, падая на гель с большой высоты. Проталкивающий гель можно нанести практически на любую поверхность. Он может быть размещён в различных местах с использованием точно расположенных порталов. Гель крайне полезен, если необходимо преодолеть большое расстояние или подпрыгнуть в недоступную с помощью порталов зону. Нанесение геля на близкорасположенные параллельные стены позволит игроку двигаться между ними, отскакивая от одной к другой.

Заключение(вывод)

Физика может пригодиться не только для того, чтобы сделать графику более реалистичной и приятной глазу, но в геймплейных целях. Физика и ее понимание может помочь многим для того, чтобы строить план того, как они будут играть и проходить тот или иной уровень.

Сегодня основные инструменты для создания игр уже включают в себя физический движок, так что извлекать пользу из физики стало проще. Физика может дать вам гораздо больше, чем красивые и плавные движения героев, а также анимация. Некоторые из ведущих разработчиков игр указывают на то, что они обширно используют физику из-за её способности привносить в игры нечто новое. Она непредсказуема и вмешивается в привычный ход вещей, но она не выглядит нечестной. Один из разработчиков, Олифьер, объясняет: «В физике есть некий обуславливающий аспект, который игроки расшифровывают на подсознательном уровне».

Система физики стала уже чем-то обычным для игр, и игроки многого от нее ожидают, даже если играют от первого лица. Нам интересно что произойдет в те или иные моменты в игре, как это сделают разработчики и предподнесут нам, используя не только систему игровой физики, но и физику реального мира, ее законы.