Środowisko fizyki 3d jako alternatywne podejście do tworzenia gier komputerowych 3d

Gry komputerowe 3d są często krytykowane za to, że wyglądają realistycznie, ale wydają się statyczne - niczym "spacer po trójwymiarowej scenie" z ograniczoną interakcją. Nawet jeśli gry te w niektórych aspektach wykorzystują symulację fizyki, całościowo prezentują niespójne, nieprzekonujące interakcje i zachowania.

Środowisko fizyki 3d rozwiązuje ten problem, wprowadzając alternatywne podejście do tworzenia gier komputerowych, w którym model tworzenia aplikacji opiera się na symulacji fizyki, a nie na renderowaniu czy grafach scen - model ten eliminuje całe klasy błędów oraz umożliwia tworzenie ujednoliconych, wyłaniających się, spójnych światów, które wydają się bardziej realistyczne i dynamiczne.

Przeanalizujmy podane stwierdzenie w sposób, który jednoznacznie wyjaśni podejście oparte na symulacji fizyki 3d i kierowanych fizyką technologiach.

Większość tradycyjnych silników gier wykorzystuje:

• graf sceny do renderowania
• świat fizyki do symulacji
• graf nawigacji do sztucznej inteligencji
• graf szkieletu do animacji
• drzewo interfejsu użytkownika do interfejsu

Systemy te są oddzielne, a ich integracja zawsze powoduje problemy.

W przeciwieństwie do tradycyjnego podejścia, środowisko fizyki 3d wymusza współdzielenie jednego, ujednoliconego modelu opartego na symulacji fizyki 3d i kierowanych fizyką technologiach. Zaznaczamy, że takie rozwiązanie jest niezwykle trudne do zaprojektowania, ale eliminuje całe klasy błędów.
Koniec z:

• desynchronizacją fizyki/renderowania
• drganiami wynikającymi z kopiowania transformacji
• sztuczną inteligencją poruszającą się po nieaktualnej geometrii
• animacją walczącą z fizyką
• logiką rozgrywki niewspółpracującą z symulacją

W środowisku fizyki 3d wszystko jest napędzane tą samą prawdą fizyczną.

 Próbując przybliżyć istotę programowania w środowisku fizyki 3d, użylibyśmy określenia "programowanie mające źródło w symulacji fizyki".
Po prostu definiujesz:

• obiekty fizyki i ich właściwości
• materiały fizyczne i ich właściwości
• wiązania i ich właściwości
• siły
• zasady kolizji
• właściwości środowiska
• kontrolery z logiką

a następnie pozwalasz, aby świat gry zachowywał się zgodnie z tymi regułami.

Zamiast tworzyć skrypty dla każdej możliwej interakcji, programiści skupiają się na dostrajaniu parametrów symulacji, dodawaniu narzędzi/mechanik, które oddziałują na symulację fizyki, oraz projektowaniu interesujących warunków początkowych lub celów. Warto zauważyć, że w ten sposób tworzenie proceduralnej lub sterowanej przez gracza zawartości staje się znacznie łatwiejsze, a emergencja odgrywa fundamentalną rolę.

W związku z powyższym, środowisko fizyki 3d naturalnie wspiera emergentną rozgrywkę i zachowania emergentne.
Kreowane w środowisku światy naturalnie przynoszą:

• dynamizm
• nieoczekiwane interakcje
• rozwiązania sterowane przez gracza
• zachowania systemowe

Środowisko fizyki 3d generuje spójne, wiarygodne światy, ponieważ wszystko podlega tym samym zasadom:

• obiekty zachowują się przewidywalnie w ramach ustalonych parametrów symulacji
• interakcje wydają się naturalne
• świat wydaje się spójny

Jest to niezwykle trudne do osiągnięcia w tradycyjnych silnikach gier.

W podejściu opartym na symulacji fizyki 3d i kierowanych fizyką technologiach:

• renderowanie wykorzystuje transformacje fizyczne
• dźwięk wykorzystuje pozycje fizyczne
• sztuczna inteligencja wykorzystuje zapytania do symulacji fizyki
• interfejs użytkownika to po prostu zwykłe sceny fizyki
• logika rozgrywki wyłania się z fizyki

Ta unifikacja jest elegancka i wydajna, a także znacznie upraszcza programowanie gier 3d.

Podsumowując, środowisko fizyki 3d jako alternatywne podejście do tworzenia gier komputerowych zapewnia:

• bardziej spójne światy
• bardziej emergentną rozgrywkę
• większy realizm
• większą głębię systemową
• mniej błędów

postulując odejście od powszechnego stwierdzenia "projektowanie gry i dodawanie fizyki" na rzecz "projektowanie fizycznego świata i pozwolenie, aby gra się z niego wyłoniła".

Dlatego Matali Physics jako implementacja koncepcji środowiska fizyki 3d - w jej nowym znaczeniu wprowadzonym przez firmę Komires Sp. z o.o. w 2020 roku - wyróżnia się na tle innych rozwiązań. Opiera się na filozofii projektowania, której większość innych rozwiązań unika ze względu na jej trudność, a nie słabość.