Математическое руководство по созданию компьютерных игр. Справочник - Алексей Патрашов

Математическое руководство по созданию компьютерных игр

Справочник

Алексей Патрашов

© Алексей Патрашов, 2016

ISBN 978-5-4483-2283-9

Создано в интеллектуальной издательской системе Ridero

3-я редакция, переработанная и дополненная

Разработчик:

Алексей Сергеевич Патрашов, дипломированный бакалавр технических наук, дипломированный магистр технических наук, кандидат технических наук.

Рецензент:

Кирилл Викторович Орлов, дипломированный кандидат технических наук.

С использованием материалов:

«Искусство программирования» ― 3-е издание, Дональд Кнут. Вильямс, 2007.

«Алгоритмы: построение и анализ» ― 2-е издание. Томас Х. Кормен, Чарльз И. Лейзерсон, Рональд Л. Ривест, Клиффорд Штайн. Вильямс, 2005.

«Как стать создателем компьютерных игр. Краткое руководство» ― В. В. Касихин. Вильямс, 2006.

«Компьютерные игры. Мимо вечности в забвение.» ― А. С. Патрашов. 2009.

«О, рандом! Или мракобесию от программирования посвящается.» ― А. С. Патрашов. 2010.

«USB-flash или маленький конец большого пиратства» ― А. С. Патрашов. 2010.

«Последний день пирата, или интернета, интернета…» ― А. С. Патрашов. 2010.

«Создание концепт-документа игры» ― С. Валиуллин. 2009.

«The art of game design. A book of lenses» ― Jesse Shell. Carnegie Mellon University, 2008.

Если хочешь что-то сделать ― лучше сделать это самому.

Не доверяй павиану.

Лучший способ в чём-то разобраться до конца ― это попробовать научить этому компьютер.

Математику уже за то любить следует, что она ум в порядок приводит.

Математические формулы не могут «принадлежать» кому-либо! Математика принадлежит Богу.

Компьютерная игра это ожившая математика.

Предисловие

На сочинение данного руководства меня подвигла унылая тоска в области компьютерных игр, царящая последнее время, похоже, во всех жанрах. Старые игры, безусловно, радуют, но ни толкового продолжения, ни хотя бы работы над ошибками я пока что не увидел и при нынешнем положении в игростроении не увижу ещё долго. Делается всё, что угодно, кроме того, что в каждом конкретном случае нужно. Вместо грамотных ремейков делаются безграмотные продолжения и новоделки, вместо разнообразия производится клонирование, вместо продолжений изготавливают независимые вариации, вместо оригинальных инноваций создают убогие компиляции, а после успешных релизов пытаются продать совершенно провальные продолжения или сиквелы.

Если вы решили изготовить хотя бы приличную, не говоря уже про культовую, компьютерную игру, то данное руководство должно вам помочь. Среди многочисленных провалов разработчиков игр подавляющее большинство произошли ещё на этапе разработки. Разработчик только предполагает, что будет происходить в игре, а игроки располагают и бесполезно потом говорить, что планировалось нечто совершенно иное, что игровой процесс должен был идти совсем не так, как пошел на самом деле и объяснять почему он зашел совершенно не туда.

По дизайну компьютерных игр написаны целые шкафы книг, так что сам дизайн я затронул только косвенно. Основные гибельные явления происходят не в определённой области работы, а на стыке разных областей. Дизайнер не обязан разбираться и не всегда разбирается в программировании, а художник не обязан разбираться в звуке или скриптах. Проблема заключается в том, что задачи из одной области любят переползать в другую во-первых и не всегда нужный специалист присутствует в нужном месте в нужное время во-вторых. В итоге начинается решение дифференциальных уравнений гуманитарным способом или сочинение диалогов на языке программирования высокого уровня, а в тяжёлых случаях всё сразу и одновременно.

Представленное руководство посвящено большей частью решению возникающих при разработке компьютерных игр математических задач и математическим способам решения некоторых задач из области игрового дизайна. Это позволит применять технический подход к гуманитарной области при отсутствии соответствующих гуманитарных способностей и компенсировать этот недостаток с минимальным ущербом для работы.

Есть такое утверждение, что кашу маслом не испортишь. Хорошую игру тоже испортить сложно ― надо сильно постараться. Но одно дело портить, а другое ― улучшать. И на почве очередной попытки улучшения часто происходит такое, чего ни один вредитель при всём своём желании, при всём своём воображении и всей своей квалификации не смог бы достигнуть. А чтобы разработка не превратилась в откровенное вредительство надо сначала разобраться в предстоящей работе и начать это делать лучше всего с изучения взаимодействия игрового мира с рыночным.

Я составил это руководство из разнообразных статей в разное время и по разным поводам написанных. Для лучшей читаемости я добавил некоторые связки между статьями, чтобы достигнуть некоторой связанности для превращения сборника статей в некое руководство. Полностью изготовить компьютерную игру по этому руководству не получится, но его можно использовать как справочник. Предназначен этот справочник для желающих либо не вникая в математические подробности решать задачи по математике, либо для не желающих менять подход к решению задач с математического на какой-либо ещё. Соответственно не следует рассматривать его как догму и собрание непреложных истин, которых нет и, скорее всего, не будет.

Хоть данное руководство и не претендует на полноту, но в конце приведены примеры его использования для создания компьютерных игр и решения некоторых связанных с этим задач. После разработки по этому руководству можно спокойно продолжить разрабатывать игру по любым другим или наоборот. Также ничего не мешает использовать несколько руководств или учебников одновременно. На этом переходим к изучению изготовления компьютерных игр.

Вступление

Приступая к изготовлению компьютерной игры надо в первую очередь помнить, что вы производите её не для себя, а для потребителя, так что в первую очередь надо учитывать мнения покупателей, то есть игроков, а не своё собственное. Это не значит, что надо отказаться от своего мнения вообще или слушать рассуждения каждого неграмотного пользователя, не отличающего мышь от клавиатуры, но каждое своё действие надо уметь обосновывать так, чтобы у игроков не оставалось сомнений в правильности выбора изготовителя.

Естественно, не может не возникнуть вопрос о качестве игры и что под этим понимать. Какую игру можно считать качественной, а какую нет? Можно ли определить качество игры ещё до начала её продаж? Что больше влияет на качество игры и какую игру можно назвать хорошей и качественной? Нравится или не нравится, но единственной оценкой после выхода игры будет общий доход с её продаж, учитывая украденное пиратами. В игре будет оценивается качество исполнения, графика, художественная составляющая, драматургия, интерфейс и его удобство, механика, баланс, звук, литературная ценность текста и можно найти ещё много чего. И на каждый из этих аргументов у потребителей будет своя реакция, а на основе множества реакций надо получить одну.

И снова приходится признать, что только деньги позволяют произвести оценку на основании функции потребления с множеством аргументов потому, что являются значением функции спроса, аргументом которой является функция оценки от вышеназванного множества аргументов. Деньги объединяют множество субъективных и объективных оценок в единую цифру статистики дохода от продаж игры и позволяют понять, что игра получилась успешной или провальной.

Можно считать верным утверждение, что какова бы ни была игра, всегда найдутся те, кому она очень понравится, и те, кому она очень не понравится. Разница будет только в количестве. Это очень старинное и близкое к абсолютно верному наблюдение. Сразу же вспоминается другое высказывание, что всё есть яд и всё есть лекарство, а разница только в количестве. Так вот, на рынке именно количество проданных копий вместе с ценой определяет доход от продаж и если это количество можно пересчитать по пальцам, то провал обеспечен. Так что делать абы что в надежде, что хоть кто-нибудь да купит, экономически невыгодно.

Но всё это относится к оценке уже сделанного и проданного, а что же делать, если игра ещё только разрабатывается? А делать то же самое, но вместо полученных доходов учитывать предполагаемые. Проводить опросы, делать анонсы и собирать отзывы пока не появится достаточной ясности в том, чего же хотят в основной игровой аудитории от новой игры и за что готовы заплатить хоть и небольшие, но деньги. Тут даже не надо лишний раз напоминать о пользе демонстрационных материалов и раздаче на растерзание кратких демоверсий.