La muerte es lo peor. No importa si sucedió en la vida real o en un cartucho de Nintendo. En el juego, esto suele significar finalizar una ronda de combate, fallar un nivel o perder el progreso no guardado. Pero en los juegos más antiguos, el fracaso no era sólo una penalización. Es visualmente decepcionante.
Los personajes no dejan de moverse simplemente. Pasan torpemente de estar de pie a acostarse. A veces se divide en píxeles. En algunos casos, puede desaparecer por completo. Esto sucedió porque los primeros desarrolladores confiaban en la animación de fotogramas clave. Cada función es un bucle preprogramado. Salta, cae, aterriza, repite. La misma animación se repite cada vez, independientemente del contexto. Estos callejones sin salida resultan opresivos. Rompen la incrustación. Hacen que el mundo se sienta plano.
Avancemos hasta el día de hoy. La muerte digital ha cambiado. Ahora se esperan los comentarios de Gore. Mis huesos estaban rotos. Galones de sangre. Pero el realismo del cuerpo también ha cambiado drásticamente. El ingrediente secreto es Ragdoll Physics.
¿Qué es la física de muñecos de trapo?
La física Ragdoll es un tipo de animación procedimental. En lugar de reproducir clips guardados previamente, el juego calcula cómo debe moverse tu cuerpo según el motor de física. Los resultados parecen personas. A veces es muy preciso. Otras veces es divertido. Debilidad en las extremidades. El cuerpo está torcido. Me siento como una muñeca de trapo con demasiado tequila.
Cuando los desarrolladores lo integran cuidadosamente, el efecto puede ser sutil pero poderoso. Añade realidad a escenas caóticas. Considere un juego de disparos en primera persona. Dispara al enemigo con la escopeta. Las víctimas no muestran la animación de “muerte”. El motor reacciona a los golpes.
¿Golpear los hombros? Arquea la parte superior del cuerpo hacia atrás para absorber la fuerza.
¿Te golpeó en el estómago? El papel se duplica. Luego cae hacia adelante.
Cada muerte es única. Todas las reacciones se calculan en tiempo real.
Esto es más que un simple estilo visual. Estas son matemáticas complicadas. Los programadores ajustan constantemente los algoritmos para hacer que los objetos virtuales se comporten como objetos simulados. El objetivo no es sólo parecer auténtico. Se trata de una sensación de autenticidad.
Motor de animación
Este cambio se basa en un potente motor de juego detrás de escena. Estos sistemas pueden soportar levantamientos pesados. Manejan conflictos. Simula la gravedad. Ellos disminuyen la velocidad. Sin estos, el efecto muñeco de trapo parece un polígono problemático. En cambio, proporciona una capa de interactividad que la animación estática no puede proporcionar.
Pasar de fotogramas clave a procesar respuestas cambia la forma en que experimentamos el fracaso. Esto ya no es sólo un juego en la pantalla. Este es un resultado físico. Si te detienes un momento en medio del caos, te das cuenta de la gravedad de la violencia.
Los desarrolladores llevan años persiguiendo los fantasmas de la realidad. Incorporaron gravedad, velocidad e impulso en el código para controlar todo, desde pistas de carreras hasta saltos de plataformas. Sin estas reglas invisibles, el juego carece de estructura. Es sólo un polígono flotante.
Las muertes de personajes antes eran estáticas. impacto. Es la misma animación cada vez. Original pero práctico. Desde entonces se ha mejorado el hardware. La GPU dedicada reduce la carga de trabajo de la CPU. Los gráficos se vuelven más claros. Añade profundidad al juego. Y Death Animation finalmente despertó.
Revolución del choque de balas
Juegos como Halo y Max Payne comenzaron a presentar cuerpos sacudidos por la balística. No es un clip prerenderizado. Reacciona en tiempo real. Rockstar Games exploró esto con Grand Theft Auto. Luz natural. El cuerpo humano se mueve con una precisión asombrosa. ¿Cuál es el secreto? Física de muñeco de trapo.
En lugar de crear bucles ya preparados, los programadores crearon personajes que reaccionaban a muros, bombas y balas en tiempo real. No es perfecto. Pero es creíble. Los juegos nunca se han sentido más reales.
Hitman: Codename 47 fue uno de los primeros en adoptarlo. Derriba al enemigo. Arrastre el marco rodante suave. robar los uniformes. La bala impactó con fuerza exagerada. La física todavía no es del todo convincente. Pero la ilusión permanece. Los jugadores notaron la diferencia.
Capa inferior: integración de Verlet
Hitman se basa en la integración de Verlet. Este es un algoritmo que aplica las leyes del movimiento de Newton a la animación por computadora. Piense en el esqueleto como puntos conectados por reglas. Simple. Eficaz. Utiliza menos tiempo de CPU que las simulaciones complejas. La eficiencia es importante. Verás más enemigos en la pantalla sin que baje la velocidad de fotogramas.
Sin embargo, las primeras muñecas de trapo tenían sus limitaciones. Fracasaron demasiado. O no lo suficiente.
Ragdoll híbrido: punto medio
La física de Hybrid Ragdoll combina simulación en tiempo real con animaciones prediseñadas. Jurassic Park: Trespasser lo usó. Los personajes no se desmoronan simplemente; chocaron. Se inclinaron. Se mueven más que los seres vivos.
Aun así, el cerebro notó fallos. Extremidades torcidas de forma antinatural. La interacción se siente un poco extraña. Mucho mejor. Pero no es lo suficientemente natural.
Animación procesal: fronteras actuales
Animación procesal es el último paso. Sin clips predeterminados. Todo en el juego siempre reacciona a la física. Las animaciones de muerte son sólo una parte. Cada acción, cada colisión, cada interacción con el entorno es en tiempo real. Es más convincente. Es más inmersivo.
El cambio del recorte estático a la capacidad de respuesta dinámica cambia la forma en que los jugadores experimentan los mundos virtuales. No se trata sólo de parecer auténtico. Se trata de sentirse real. Cuando el personaje reacciona al golpe, el jugador cree en el resultado. Esta creencia lo cambió todo.
El juego aún no es perfecto. Clip de extremidades. La física se rompe. Sin embargo, la brecha se está reduciendo. Nos acercamos a un mundo donde cada movimiento tiene un peso físico. La muerte no es una escena. Este es el resultado.
Cambia la forma en que jugamos.
Cómo la física de #ragdoll convierte la muerte del juego en un caos hilarante
Si el escenario es un motor de física, los personajes animados son sólo marionetas. La física de Ragdoll parece realista porque el personaje está formado por partes rígidas conectadas entre sí en un sistema similar a un esqueleto del mundo real. Cuando se dañan, los cuerpos caen, se balancean y rebotan por la pantalla.
Las matemáticas y la física son extremadamente sofisticadas, e incluso hoy en día la potencia de la CPU y los algoritmos de procesamiento aún tienen que encontrar una manera de imitar perfectamente una forma humanoide colapsando. El resultado es a menudo hilarante, con las extremidades articuladas de los personajes contorsionándose y rebotando de todo tipo de formas ridículas y poco realistas, como una muñeca de trapo rodando por un tramo de escaleras. Muchos de los juegos en línea actuales, como Happy Wheels, aprovechan este efecto y esencialmente proporcionan muñecos de prueba para torturar y lanzar a través de todo tipo de escenarios tontos y extraños.
Muchos juegos modernos y sencillos utilizan la física de muñecos de trapo para hacer que la acción en pantalla sea menos violenta y más caricaturesca y divertida. Sin embargo, en los juegos modernos, los elementos de diversión y entretenimiento eclipsan la sofisticación de la física.
Motor Euphoria y reacciones en tiempo real.
Uno de los motores de animación más sofisticados se llama Euphoria creado por NaturalMotion. Euphoria se utiliza en juegos muy populares como Star Wars: The Force Unleashed, Red Dead Redemption y Grand Theft Auto 4.
NaturalMotion afirma que Euphoria puede simular los movimientos corporales de cualquier parte de cualquier escena en tiempo real, incluidos los músculos y el sistema motor del personaje. Por ejemplo, un personaje puede asustarse con el sonido de la explosión de una ametralladora o intentar frenar su caída cuando cae de un vehículo en movimiento. En definitiva, este tipo de juegos ofrecen una experiencia de juego más atractiva.
Física Ragdoll que permite a los personajes caer de manera realista cuando son derrotados, la columna vertebral de la animación de juegos moderna es la animación esquelética. Este misterioso motor hace que tu avatar digital parezca una persona viva, no un recorte de cartón deslizante.
Básicamente, el sistema se basa en dos capas diferentes. La primera es la malla. La piel, la armadura y la ropa son visibles para el jugador. El otro es la plataforma o esqueleto. Esta estructura de base rígida soporta la malla y determina su movimiento. Piense en esto como un cuerpo articulado, que es un conjunto de partes rígidas conectadas por articulaciones.
El programador no deja simplemente girar estas articulaciones libremente. Establecen límites y restricciones estrictos. Una cabeza no puede girar la cabeza 360 grados ni meterla debajo de la barbilla. La muñeca puede oscilar y rotar, pero sólo en un cierto rango de movimiento que imita la anatomía humana. Si el ángulo supera el límite programado, el movimiento se detiene. Esto evita distorsiones extrañas que interrumpen la experiencia de inmersión.
Reutilización del esqueleto digital
Una vez que el desarrollador ha creado un marco esquelético para un personaje, no es necesario crear el siguiente personaje desde cero. Puedes utilizar la misma base para varios personajes. Se pueden colocar efectivamente en el mundo virtual simplemente cambiando la apariencia de la superficie, es decir, cambiando la malla para dar cuerpo a diferentes razas, clases o tipos de enemigos.
Esta eficiencia proviene del hecho de que la animación esquelética se basa en cadenas cinemáticas o árboles. Esta es una estructura jerárquica. Las partes están conectadas. Cuando el fémur se mueve, lo sigue la parte inferior de la pierna. Este movimiento se propaga a lo largo de la cadena.
Programar esa relación causa-efecto en un entorno digital es difícil. Los desarrolladores suelen utilizar el algoritmo Featherstone, que lleva el nombre del experto en dinámica corporal articulada Roy Featherstone. Este método ayuda a calcular cómo se transmiten las fuerzas a través de las extremidades conectadas.
Las matemáticas detrás del movimiento
Hacer que un personaje parezca creíble requiere una gran carga de datos. El programador debe tener en cuenta la geometría de cada parte del cuerpo y su posición relativa en el espacio 3D. Definen restricciones y reglas para uniones y conectividad y, al mismo tiempo, también calculan la inercia espacial.
Todos estos elementos se describen mediante algoritmos matemáticos y motores de física. Los animadores utilizan software como CAD para construir estos personajes geométricos junta por junta. Literalmente construyen un ser digital de adentro hacia afuera. Sólo entonces podremos integrar ese ser en el entorno digital.
Independientemente de quién los haga, la física impulsa los videojuegos modernos. No importa si la física es científicamente precisa o simplemente lo suficientemente divertida como para hacerte reír. La cuestión es que la física hace que el juego sea más atractivo. Con presupuestos mayores y hardware más potente, se espera que los motores de física se vuelvan más complejos, elegantes y desordenados.
