過去数十年にわたるビデオゲームの驚異的な進捗状況を描くことは、十分に簡単です。おそらく、彼女のすべてのスタークポリゴンの美しさで、彼女の現代のキャラクターモデルと並んで対照的に、PlayStation-era Lara Croftのイメージを見たでしょう。そうでない場合は、おそらくあなたが見たことがありますWolfenstein：新しい注文のBJ Blazkowiczは、彼の粗く描かれた初期の化身の隣に座っていました。これらすべてのピクセル、そのすべての詳細を見て、私たちがどこまで来たかに驚嘆してください。
しかし、この視覚的な武器競争は続いていますが、キャラクターの物理学は停滞しています。赤い派ionのサポートビームを取り出すことで大規模な構造を倒すことができるかもしれません：ゲリラのオープンワールド火星、マイクロソフトは、高層ビル全体をクラウドの力で倒すことを約束しているかもしれません。取り締まり3マルチプレイヤーですが、キャラクターモデルは床にフロップしたり、地面の上に浮かんだり、景色を駆け巡ったり、缶詰のアニメーションでキールをかけたりするために残されています。しかし、Grand Theft Auto 4は異なっていました。
リバティシティでロケットランページに行くのはそうですそれで決まり文句。 Grand Theft Auto 4の最大の犯罪は、内側のエージェント47を導き、人々を死に追いやるときに起こります。橋の端を越えて、鉄道の線路に、階段を下ります - あなたのために働くものは何でも、あなたは悲惨なサディストです。
Rockstarは、プレイヤーがNPCを押し込むことができるようにボタンを追加したときに何をしているかを正確に知っていました。オリジナルの暗殺者の信条を演奏していた私は、「穏やかなプッシュ」インタラクションを使用して、ストリートワンダリングドローンを水っぽい死に送りましたが、これは意図された目的ではなかったことがわかりました。しかし、GTA4 NPCのドタバタの転倒が階段の飛行に激しく落ちるのを見ると、これが開発者が望んでいたことを知っています。その罪悪感はすべて衰退します。
2008年にオープンワールドの犯罪がリリースされたとき、それは次のステップのように感じました。ユーフォリアを駆動し、ロックスターの社内レイジエンジンと相乗効果を発揮して、キャラクターは状況に動的に反応します - 弾丸の傷をつかみ、階段をつまずき、酔っている間つまずき、オブジェクトを跳ね返し、周囲に反応します。それは啓示でしたが、いくつかの珍しい例以外 - バックブレーカーとスターウォーズ：フォースが解き放たれました- それ以来、ロックスター自身のゲーム以外ではめったに見られません。
ハリー・デンホルムは、ユーフォリアの背後にある会社であるNaturalMotionのエンジニアリングリードとしてGTA4に取り組みました。彼が2004年に会社でスタートしたとき、彼はテクノロジーを作成した6人のインキュベーションチームの一員であり、NaturalMotionの既存の技術からインスピレーションを得て、エンドルフィンと呼ばれ、それを再発明してリアルタイムで使用できるようにしました。インキュベーションチームは、ゲームスタジオと緊密に連携してゲームに接続します。
「同社が今後のタイトルの1つであるRed Dead：Redemptionの1つでキャラクターアニメーションにこの新しいアプローチを使用する可能性についてロックスターと議論を締結したのは数年でした」とデンホルムは説明します。 「小さなチームがNaturalMotionで集まって、Rageとの統合とサンディエゴのゲームプレイやアニメーションチームと直接反復する作業を開始しました。私はそのチームの技術的なリードであり、Rage Integration、Runtime Engineering、およびエンジン固有のツールの作業を処理しました。 「
数年後、デンホルムはチームがレッド・デッドのために構築していた技術のショーリールを作成しました：redいが、より現代的なアクション映画の設定に運ばれました。ビデオでは、キャラクターが車で切り取られ、銃のポイントで引きずり込まれ、階段を下り、コショウがスプレーされたなど、それはすべて完全に動的でインタラクティブであり、毎回さまざまな結果がありました。運命のひねりを加えて、スケジュールの変更により、チームはRed Dead：Redemption over GTA4に移動し、RockstarのAurban Sandboxで同様のシナリオを作成しました。
ユーフォリアは、オンザフライアニメーションとAI、バイオメカニクス、および物理学を組み合わせているため、モーションキャプチャを必要とせずに特別です。 CPUがキャラクターに反応することを強制しているため、結果は異なります - 何かが近づくとひっくり返り、怪我をつかみ、わずかにノックしたときに後方につまずき、つまずいたときにオブジェクトが邪魔されるとつまずく。キャラクターは自己保存がハードコーディングされているため、ノックから回復したり、着信の脅威の邪魔にならないようにすることもできますが、プレーヤーにとって予測不可能でエキサイティングなものになることはありません。それが、ヘリコプターをリバティーシティの発電所まで飛ばし、本質的に労働者と一緒にトップに向かっているようにするのが非常に楽しい理由です。
GTA4のリリースからほぼ10年後、私たちはまだシリーズのオープンワールドデザインをAPEするゲームを取得していますが、シミュレーションをエキサイティングにする小さな詳細がありません。トレヴァーと共同をレンガの壁に何時間も立ち上げたことがあるならGTA5、あなたは私が何を意味するのかを知っているでしょう：満足のいく平手打ち、彼らが床にひっくり返る方法、そして毎回異なる結果がそれをサディスティックに満足させる。その間、車にぶつかります犬を見る2のサンフランシスコとあなたはおそらく不意にぶつかるか、その屋根の上に立ってしまうでしょう。車がリバティシティであなたに当たった場合、それが展開できる数え切れないほどの方法があります。あなたの頭はボンネットやフロントガラスから跳ね返ることができます、あなたは上に投げられ、脇に切り取られて走りました。何でも起こりうるように感じます。
それでは、GTA4のリリース直後に他のTriple-Aスタジオが技術を拾わなかった理由を疑問に思うかもしれません。 「陶酔感は非常に珍しいビジネス提案でした」とデンホルムは説明します。 「物理エンジンのように完全に食事をした既製の既製ではありませんでした - 私たちが本質的に販売していたのは、賢くて献身的な人々に満ちたオフィスであり、他の誰も持っていなかったユニークな機能の約束でした。 。
「私たちのプロセスは、通常、ロックスターやルーザートなどの利害関係者を訪問することでした。エンジニアは、しばしば現場でしばしば既存のゲームコードと物理エンジンとのオーダーメイドの統合を構築するために時間を費やすことでした。背景では、行動エンジニアが - 物理学、バイオメカニクス、ロボット制御理論、および/またはAIのバックグラウンドを持つプログラマは、その統合に加えて基本的な動作をスケッチし始めます。ゲーム自身のスケジュールでその段階でのみ取り組んでいます。」
オーダーメイドの費用のかかるサービスでした。すべてのユーフォリアプロジェクトはゼロから構築され、彼らが統合していたゲームに合わせてレーザー中心のアプローチを取りました。 NaturalMotionは、これが最良の結果をもたらすことを発見しました。それはまた、スターウォーズのフォースを駆け巡るラグドールを投げることができる理由でもあります。一方、GTA4で見られるものは、最近手に入れられた車でスピードを出すにつれて車のドアハンドルをつかむ可能性が高くなります。
「必要な努力は実質的で持続的でした」とデンホルムは言います。 「また、ユーフォリアのライセンスは、両側からの長期的なコミットメントを含む非常に高価な投資であり、ゲームに落ちるカジュアルな1回限りの前払いの支払いではありません。 。」
最近では、ユーフォリアは実装がはるかに簡単で、NaturalMotionのモルフェムミドルウェアとともに配信されています。モルフェムは、夜明けまでQuantum Breakで使用されており、Killzone：Shadow Fall。ただし、これらのゲームのラグドールやキャラクターの物理学は、ロックスターのゲームのラグドールとキャラクターの物理学とは一致しません。もちろん、ロックスターの怒りのエンジンと労働倫理が完璧にフィットしたことが役立ちました。
「Rageの物理学は、陶酔感の統合のための非常に強力なプラットフォームになりました。他の商業物理学が苦労した効果を引き出すことができました」とデンホルムは思い出します。
Rockstarは、NPCのAIルーチンから、それらがどのように移動するかについてのニュアンスから、すべてがリアルな物理学によって支配され、リアルタイムで生成されたシミュレートされた世界を作成することに焦点を当てていました。これを達成するために、NaturalMotionはRageの物理ソースコードへの完全なアクセスを提供されたため、全体が完全なコラボレーションでした。
Rageはそれ自体が有能な物理シミュレーションでしたが、Rockstarは「Featherstone Articulated Body Method」と呼ばれる専門のシミュレーション機能にも取り組んでいたため、2回のより正確なシミュレーションが可能になりました。 Bipedal ragdollsは、アーティストの鉛筆の輪郭のように、硬い衝突形状のコレクションから組み立てられ、粗いシリンダーと箱型の付属物で人間の形をキャプチャします。関節は各形状の間に配置され、ラグドールの各部分が独立して移動できるようにし、肘のヒンジ、足首、膝、さらには胴体に沿って屈曲点さえもあります。これらの関節にモーターが追加され、人間の筋肉が模倣されます。
間違いなく、物理学が前にうまくいかないことは間違いありません。付属物が地形に閉じ込められたり、キャラクターが形を伸ばしたり、床で振動したりしています。これは、従来の物理エンジンがラグドールの各部分を別のエンティティとして扱うためです。これらの恐ろしいゆがんでいるのは、物事が不正になったときに再び正しくするために猛烈に努力しようとする電動関節の結果です。
「フェザーストーンアプローチとの違いは、スケルトン全体がオブジェクトの不可分なコレクションとして扱われていることです」とデンホルムは説明します。 「前腕を更新していないので、上腕を更新してから、ジョイントを試してみてください。これらの2つの部分がまだ一緒に詰まっていることを確認します。代わりに、バイプド全体が、理論的には不可能な部分の複雑な階層として処理されます。すべてのジョイントは、単独ではなく、全体の一部と見なされます。
この動作は、NaturalMotionのリード行動エンジニアであるTom Loweによって作成されたいくつかの技術である「Dynamic Balancer」とうまく機能しました。ダイナミックバランサーは、GTA4のキャラクターが立ち上がって自律的にバランスをとることを許可しました。 「キャラクターのバランスを平準化するために、迅速で正確な安定化ステップを踏まなければならず、残りのスケルトンが足の上にバランスが取れていることを処理し、重力、質量中心のシフト、外部の影響を常に補償しなければなりません」と言います。デンホルム。
「私たちはロックスターから[Featherstone]を要求しませんでした。彼らはすでに開発していました」とTom Loweはメールで私に言います。 「彼らはそこにそれを建てた教授を雇いました。」ご存知のように、ゲーム内の物理学によって処理される二重骨の問題は、彼らが最も弱いポイント（本質的に足首ジョイントに付着した小さな箱）を歩いていることです。 「フェザーストーンは、キャラクターのより良い制御、あなたが設定したもの（弱くない）に一致する共同強度、良好な摩擦、そしてそれがフットジッターを避けました」とロウは説明します。
「上半身は垂れ下がったり崩壊したりしませんでした。脚は硬く保たれ、自然に全身のサポートを提供します。本物の足のように！」デンホルムを追加します。 「負荷をかけるステップを踏むために1つを運転し、腰を引き離したり胴体を投げたりしないようにします...これは深刻な改善でした。シムズに速い移動オブジェクトにつかんだり、高速車の衝撃を与えたりすることができます。 LEGOのように、すべての体の部分が散在していない胴体は、シミュレーション不安定性を持たずに動作することを意味します。
「GTA4の終わりまでに、射撃、つかみ、反応することができるキャラクターがありました。プレーヤーに武器を発射しながら、不均一な通りの上をずらして、現実的な銃のショットが物理学に供給されます - すべて完全に動的にこれは、ゲーム全体ですべてのNPCに適用されていました。追加の - そして時には予測不可能な力の強制力のレベルの制御を達成します。」
そのため、結果はプロジェクトごとに異なり、従来の方法よりも計算上高価でした。すべてのスタジオがペット科学者を雇うことができるわけではありません。それだけでなく、顧客にも販売するのが難しいものです。現実世界の場所の骨の折れるレクリエーションは、仮想観光の約束を提供します。ゲームプレイギミックはフックを提供します。 「Realistic Ragdolls」は、開発者がボックスを平手打ちできるものではないため、ほとんどの場合、費用のかかる、時間のかかるプロセスを気にしないことを選択します。より伝統的なテーラーメイドのアニメーションは、ゲームプレイトレーラーにもはるかに優れているため、特定の状況で缶詰のアニメーションから動的なシミュレーションがコントロールを格闘する場合、一貫したスタイルを確立することは困難です。
「トリプルAアリーナでは、これらのことがこのような急速なペースで前進することが難しいと思います」とデンホルムは黙想しています。 「グラフィックスは販売されているので、それを優先事項として持つことは研究と投資のための簡単な選択です。複雑で証明されていない制御システムまたは複雑なAIは、構築と証明にはるかに時間がかかることがあります。見過ごされていない、または過小評価されているゲーム体験の背景にフェードします。
デンホルムは、次のステップは、この骨の折れるプロセスをよりシンプルで安価にすることであると考えています。開発者がUnityやUnreal 4などのハイエンドゲームエンジンに簡単にアクセスできるようにします。人気のあるゲームエンジン用のプラグイン。確かに、あなたはまだロックスターのゲームで見られる結果を得ることはありませんが、それは現在の標準よりも改善されるでしょう。
「それは、アクセシブルなツール（Unityなど）と才能のある開発コミュニティで、そのような結果に向かって迅速に動くことができなかったということではありません」とデンホルムは説明します。 「NaturalMotionが最新の形態素+陶酔ミドルウェアのために非現実的な統合を提供することを知っています。今後数年間で生まれた趣味の手続き的なアニメーションツールがあったとしても、私はまったく驚かないでしょう。そして、ルールと期待がリラックスしているインディー/趣味の開発者の手にこれらのものを持っていることは、私たちがまだ考えていなかったなら、エキサイティングな新しい経験があることを願っています。」
Indie Studio Punches Bearsは現在、物理主導のアニメーションに基づいた統一で何かを作成しています。現在のプロジェクトのいくつかは、ベアロデオ、チェーンソーを振り回すクマに踊るクマの踊りを示しています。ここには間違いなくテーマがあります。しかし、クマの外では、すべてのプロジェクトは興味深い新しい方法でキャラクター物理学を使用しています。これが進行中の結果の少しのテイスターです。
他の場所では、トリプルAの分野で、Ubisoftはキャラクター物理学の改善についても静かにいじくり回してきました。スタジオ「I Rig」プロトタイプ移動する地形を滑らかで反応性のある動きが可能なキャラクターリグを示しています。昨年のGDCのもう1つのUbisoft Techデモまた、物理主導のキャラクターアニメーションの進歩は、生物力学的に正しい重量転送、スムーズな加速と減速、そして攻撃したときのアニメーションと物理学の間の信頼できるつまずきのループを示しています。このデモはすべて、プレーヤー制御されていました。
これらのアニメーションツールの開発は、今後数年間で陶酔感に似た結果をよく見る可能性があります。たぶんいつか、ロックスターのGTA4を支えた驚異的な物理学を上回るゲームさえ見られるでしょう。表面の詳細を超えて、より多くの開発者が必要です。おそらく、GTA4のNPCSのように、少しプッシュする必要があります。
