Kaboom! Videospel blir fysiskt

Fyra upp de flesta tv-spel och du kommer in i ett parallellt universum där fysikens lagar inte gäller. Banor, kollisioner, explosioner beter sig alla annorlunda än de gör här på jorden. Medan grafikupplösning och ljudkvalitet har förbättrats dramatiskt de senaste åren, har den underliggande fysiken förblivit primitiv.

Det är på väg att förändras. I sin fortsatta strävan efter större realism uppgraderar och designar speltillverkarna nya 3D-simuleringsspel genom att injicera en stor dos av verklig fysik. Spelutvecklare behöver alltid hitta nya saker att förnya sig och för många idag betyder det bättre fysik, konstaterar Chris Hecker, en teknisk utvecklare på Definition Six, ett Seattle-baserat spelföretag som har organiserat föreläsningar om fysik på utvecklarkongresser.

Den här historien var en del av vårt septembernummer 1999

• Se resten av frågan
• Prenumerera

Med mer datorkraft och rätt färdigheter kan utvecklare designa spel där de underliggande egenskaperna hos många spelobjekt – inte bara några få – överensstämmer med fysikens lagar. Vapen, broar och fordon behöver inte längre följa manusmönster. Istället kan objekt programmeras med en underliggande uppsättning regler som låter dem falla, staplas, glida och sjunka på ett intuitivt sätt, vilket visar den variation vi upplever i vardagen. För spelare av motorracing, flygsimuleringar och alla möjliga action- och shoot-em-up-spel betyder detta mycket mer verklighetstrogna och oförutsägbara explosioner, kollapser och kollisioner. Spelvärldar kommer nu att förbättras med porlande vågor, ösregn, senig rök och fladdrande eldar.

Tack vare förbättrad spelfysik kommer spelare att kunna slå genom fönster, plocka upp brunnslock och känna tyngden och vikten av olika vapen. De kommer att uppleva massiva explosioner där partiklar och splitter snurrar vilt utom kontroll och utövar en kraft på allt under deras flygning. Detta kommer att vara en enorm förbättring, säger utvecklare, jämfört med dagens typiska actionspel, där en explosion kan resultera i en statisk tecknad grafik som säger Kaboom.

Vissa förutspår att att skapa dessa komplexa, algoritmdrivna 3D-simuleringar kommer att kräva en översyn av hur spel är designade. Spelföretag kan upptäcka att de behöver bilda team av fysik- och matematikkunniga programmerare. Irving, Texas-baserade Motorsims, till exempel, har anställt en doktorsexamen i fordonskollision och hantering
dynamik tillsammans med en före detta chefsingenjör inom flygvägledning från Boeing för att arbeta med sina nya racingspel.

En annan strategi är att licensiera en fysikspelmotor som produceras av ett av flera nya företag, som Telekinesys i Dublin och Ipion i München. Ett företag - tvååriga MathEngine - sysselsätter 50 fysiker, matematiker och dataprogrammerare. Dessa experter, som ligger vid företagets huvudkontor i Oxford, England, och fem andra anläggningar runt om i världen, arbetar som ett virtuellt team för att skapa fysikmotorer. Will Osborn, som studerade teoretisk fysik vid Cambridge University och nu leder Math-Engines forskargrupp, förklarar sitt nya yrkes dragningskraft: Istället för att undra var mina forskningsmedel ska komma ifrån varje år, får jag jobba med en hel rad fysik -aerodynamik, stel kroppsdynamik, vätskedynamik och grafik- och renderingstekniker.

MathEngines fysikmotor är ett av flera verktyg som är sanktionerade för nästa generations Sony Playstation-spelkonsol. Programvaran gör det möjligt för utvecklare att lägga till komplext fysiskt beteende till 3D-miljöer i realtid utan att behöva härleda den komplicerade matematiken från början. Genom att använda det kan speltillverkare lägga till interaktiva och dynamiska sekvenser i timmar snarare än dagar eller veckor. Enkla visuella demos på företagets webbplats visar animationer av virvlande löv och andra exempel på komplex fysik som MathEngine-satsen gör enkelt ( www.mathengine.com/Product/demos.htm ).

Man skulle kunna tro att spelutvecklare skulle välkomna dessa nya verktyg med öppna armar. Men i själva verket har vissa blandade känslor. Ken Perlin, grundare av New Yorks Improv Technologies och skapare av ett nytt tecknat fysikverktyg för utvecklare, säger att nyckelelementet för ett framgångsrikt spel är att karaktärerna är trovärdiga - vilket inte är samma sak som att vara realistiska. Datorspelsdesign har aldrig handlat om att modellera verkligheten, insisterar Noah Falstein, grundare av The Inspiracy, ett spelkonsultföretag i Greenbrae, Kalifornien. Istället, säger han, har det mest handlat om att skapa illusioner av verkligheten: Bevittna Star Wars popularitet Pod Racer-spel-George Lucas är ett geni på att skapa en fantasi som känns rätt, trots grova brott mot fysiska lagar.

Men precis som tidigare framsteg inom datorhårdvara ökade spelarnas förväntningar på grafisk precision och ljudkvalitet, har rörelsen mot realistisk fysik för mycket fart för att stoppas. Nu när beräkningskraften hos datorer och spelmaskiner är så mycket mer avancerad, element av fysik i varje spel kommer att fortsätta att öka, säger Michael Valdez, en spelutvecklare vid Looking Glass Studios i Cambridge, Massachusetts, som kom till spel via studiet av flygteknik vid MIT och arbeta vid NASA:s Jet Propulsion Laboratory.

Med den senaste tidens uppståndelse om videospelsvåld kanske ökad realism inte är exakt vad samhällets läkare beställer. Men konsumenterna av spel kommer att vara de vars smak råder - och de konsumenterna kommer förmodligen att utveckla en smak för den nya fysiken precis så fort den kommer online.

Dölj