3.HALF-LIFE 2.

Значимость Halflife2 для развития игрового движка слишком велика. Также важна и для самой студии разработчиков. Игровой Движок созданный компаниейValveназывается Sourse и использовался он как раз в продолжении.

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). Source является игровым движком, поэтому содержит в себе связку различных компонентов, в числе которых: графический движок, физический движок и т. п.

Физический движок, который основан наHavok, 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 Ragdoll физика; созданная заранее анимация может смешиваться с физикой реального времени.

Таким образом Half-life 2 является лучшим примером использования физического движка в играх, который используется как для создания более живого и реалистичного мира, так и для веселого игрового опыта.

4. СЕРИЯ ИГР PORTAL

В отличии от Half-life, игры Portalявляются головоломками, в которых главными особенностями является порталы и инерция тела.
Предшественницей «Portal» является игра «NarbacularDrop», которая разрабатывалась группой студентов из Института технологий DigiPen. Впоследствии создатели «NarbacularDrop», выступавшие под названием «NuclearMonkey Software», устроили презентацию своей игры в офисе «Valve Corporation», в ходе которой, по словам Дага Ломбарди, растроганный директор ГейбНьюэлл, не дождавшись конца демонстрации, вскочил со стула, чуть ли не обнял студентов и заявил, что им немедленно стоит войти в состав Valve. Дебютным проектом нового отделения, состоявшего из четырёх программистов и трёх дизайнеров из института DigiPen, стала «Portal».

В основе Portal лежит модифицированная версия движка Source, но физический движок на основе Havok остался тем же, что и в Half-Life.

Главная героиня по имени Челл, 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 технология, которая в основном и нужна для перемещения и выполнения разных трюков, а также они могут проводить потоки света в любую точку. С помощью прыжков с высоты и порталов она может развивать высокую скорость для преодоления любых препятствий. Так используется инерция в игре. Сила инерциирассчитывается по формуле F=ma, где a – ускорение тела, а m – масса тела.

Также свойство порталов в игре заключается в том, что между ними продолжает действовать закон сохранения энергии. В обычной жизни он действует повсеместно и незаметно. В механике он срабатывает в замкнутой системе под воздействием консервативных сил – то есть сил тяжести и упругости, зависящих только от стартового и финального положения тела и не зависящих от траектории движения. Закон сохранения энергии рассчитывается по формуле E=Ep+Ek, где Ek – кинетическая энергия, а Ep – потенциальная. Т. к. в игре часто используется тактика «прыгнуть с большой высоты в один портал, а потом вылететь из второго», то и куча загадок связанно на ней. Например, игрок попадает в комнату с возвышением, которое нельзя преодолеть. Однако, рядом с ним есть обрыв, на дне которого можно поставить первый портал, а второй поставить напротив возвышенности. После чего игрок прыгает в обрыв, набрав нужную скорость при падении проходит сквозь портал и перелетает возвышенность. Также скорость полета зависит и от угла, в котором установлен портал, и от высоты обрыва.

В продолжении игры существуют гели. Им нет аналога в реальной жизни, но сами по себе они интересны. Существуют 3 вида геля разных цветов, а также используется вода для того, чтобы смыть ненужный гель. Если гель белого цвета лишь игровая условность для установки портала, то оранжевый и синий гель имеют свои интересные свойства.
Синий гелий – имеет свойство отталкивания предметов, сохраняя энергию при ударе объекта, а оранжевый-это гель, уменьшающий трение, из-за чего увеличивается скорость тела.
Ключевая особенность гелей в том, что они покрывают любую поверхность, но если их нужно убрать, то необходима вода. В такую технологию даже можно поверить, нежели чем в создание порталов.

Таким образом если Half-lifeявляется лучшим примером использования физического движка в рамках сюжетной игры, то Portal–это идеальный пример игр-головоломок, которые завязаны на физике.

5. ANGRYBIRDS

Если прошлые игры были хорошим примером использования физики в рамках больших игровых проектов, то в сфере мобильных игр не так уж и много конкурентов. Единственной игрой, которая завязана на физике как в геймплее, так и в построении уровней, является AngryBirds. Казалось бы, глупая по затее игра про борьбу птиц со свиньями, которые с помощью рогаток могут летать и ломать постройки, но из-за использования физики как основание для геймплея, то игра перестает казаться дурацкой. Игр много, и с 2016-2017 года разработчики перестали идеально воссоздавать физику в своих играх, так что я выбрал игры из данной серии для примеров физического движка. Имиявляются: «angrybirds(2009)», «angrybirds season”, “angrybirdsspace” и “angrybirds: starwars (перваяивтораячасть)”. Так же будем рассматривать игру “BadPigges”, которая отличается по жанру от основных игр, но имеет общую связь с основными играми и физический движок.

5. 1Строение уровней
Построение уровней достаточно простой пример физики в этих играх. Каждый уровень уникален в играх, а с разнообразием сеттинга появляется множество фишек. Уровни могут выглядеть как простые коробки из дерева, в которых сидят свиньи, но также они могут быть интересны. Например, в игре «angrybirdsseasons» встречается уровень, в котором крышу из блоков снега, которые скреплены друг с другом до того, пока в них не врежется птица, держит палочка из камня, которая не дает ему упасть.

Рассмотрим это равновесие повнимательнее. Для того чтобы сформулировать точно решаемую школьную задачу, сделаем некоторые упрощения. Во-первых, пусть все предметы будут абсолютно жесткими. Будем считать, что снег представляет собой идеально ровный и горизонтальный «потолок», на который опирается палочка, а саму палочку будем считать однородной и бесконечно тонкой. Наконец, будем считать, что между палочкой и снегом нет прилипания, то есть контакт между ними может возникнуть только за счет некоторой прижимающей силы. На рисунке показано, что угол наклона к горизонту равен α (и для простоты будем считать его равным 45°), длина палочки равна L, а точка опоры о камень находится на расстоянии x от верхнего конца. Интуитивно понятно, что палочка держится и не соскальзывает за счет сил трения
.

5. 2 Физика в геймплее птиц
Сам геймплей довольно прост. Вы имеете рогатку и определенное количество птиц, с помощью которых вы должны уничтожить всех свиней на уровне. Когда птицу бросают вверх под углом к горизонту, она сначала равномедленно поднимается, а затем равноускорено падает. При этом она перемещается относительноземли с постоянной скоростью. Каждая птица уникальна не только способностями, но и весом и формой тела. Красная птица, которую выдают в самых первых уровнях золотая середина. Имея средний размер и вес она спокойно летит после выстрела рогатки, но есть маленькая синяя птица, которая из-за малого веса летит дальше всех, но из-за этого не может ломать объекты в виде дерева и камня. Также присутствует. Так же встречается большая бардовая птица, которая пролетает малое расстояние из-за большого веса, так что игроку приходится направлять рогатку повыше, чтобы она смогла долететь. Присутствует птица в виде тукана, которая вращается словно бумеранг, что как раз и должно быть.

5. 3 Физические явления в игре

Также в самих играх появляются свои особенности, которые важны для геймплея.

5. 3. 1 Гравитация
Гравитация—сила, притягивающая объекты и блоки к центру гравитационного поля. В классических уровнях все просто — блоки, объекты и персонажи падают вниз, если их ничего не поддерживает. На всех уровнях AngryBirds Space и многих уровнях AngryBirds Star Wars присутствует гравитационное поле — радиус влияния силы притяжения планеты. Гравитационные поля также являются атмосферой планеты. Соответственно, если какой-либо объект или существо попадут из вакуума (где они практически неподвижны) в гравитационное поле перпендикулярно центра силы притяжения, то они начнут падать в его направлении. Если же предметы или существа попадут параллельно, то они будут сначала вращаться вокруг него, и через какое-то время всё равно попадут в центр.