Продовжуємо розповідати, як влаштована World of Warships, одна з найбільш епічних військово-морських ігор. Її творцям з пітерського філії Wargaming.net вдалося зіштовхнути в масштабному морському бою понад двісті кораблів першої половини XX століття. Ступінь реалістичності вражає: не тільки зовнішній вигляд, але і поведінку кораблів в бою максимально наближені до реальності.
Більшість гравців World of Warships грають через морських артилерійських дуелей. Тут є де розвернутися - від адреналінових короткострокових кривавих перестрілок між есмінцями і крейсерами до наддалеких повільних 20-кілометрових перестрілок між лінкорами. Навряд чи кому з нас довелося в житті брати участь в подібних баталіях, але, читаючи книги, я уявляв їх приблизно так. Щоб розібратися, наскільки все це схоже на реальне життя, я змотався на день в Санкт-Петербург до розробників.
Боги війни
З якої кривої летять снаряди? Більшість відповість - по параболі, але будуть праві лише частково. За параболі снаряди літають в безповітряному просторі. Програмується це просто і надійно, але дуже вже далеко від історичних реалій корабельних битв. Тому в World of Warships траєкторії польотів інші. У реальному морському бою снаряд, випущений на максимальну дальність, в польоті встигав сповільнитися, втратити горизонтальну швидкість і прилітав до мети практично вертикально, всією своєю вагою обрушився прямо на ворожу палубу. На відміну від бортів, палуба зазвичай слабобронірованная, так що прилетів зверху снаряд мав всі шанси з легкістю її пробити і вибухнути всередині, завдавши значних втрат кораблю.
Як втопити лінкор Саме незахищене місце кораблів - палуба. При стрільбі на граничні дистанції снаряди падають вертикально, тому майстерний стрілець може наносити з великих відстаней сильний шкоди.
На середніх дистанціях снаряд прилітав вже не прямовисно зверху, а під певним кутом, частіше потрапляючи в броньовані борту (а якщо в палубу, то побіжно). За час польоту швидкість снаряда встигала впасти, та й при попаданні під кутом шанси на пробиття знижувалися. Це призводило до цікаву особливість: найчастіше на певній відстані від противника корабель міг відчувати себе у відносній безпеці. Ну і на малій дистанції снаряд прилітав в борт майже перпендикулярно і на великій швидкості, внаслідок чого мав відмінні шанси пробити броню і влетіти прямо в кают-компанію, безнадійно зіпсувавши настрій членам екіпажу.
Таким чином, корабель міг отримувати від противника значних втрат на малої і великої дистанціях, але бути практично невразливим на середньої. При бойовому протистоянні двох кораблів ця дистанція (по-науковому зона вільного маневрування) була у кожного своя. Ключову роль в поєдинку починала грати швидкість. Хто мав перевагу хоча б в пару вузлів, міг витримувати рівно ту дистанцію, яка безпечна для нього і невигідна для противника, і безкарно завдавати шкоди, не отримуючи здачі. Це було найважливішим елементом тактики морських битв, і було б несправедливо опустити такі нюанси в грі.
Найкраще стріляти по ватерлінії в районі труби. Якщо проб'єш броньовий пояс, то потрапиш в машинне відділення або в гарматний льох, це взагалі бінго.
Словом, від параболічних траєкторій практично відразу було вирішено відмовитися, адже вони не дозволяють правильно відтворити ні кути, ні швидкості снарядів. Закони балістики повинні бути більш складними і правдоподібними: складними, як підручник тригонометрії для десятого класу, і правдоподібними, як передвиборні обіцянки кандидата в президенти.
гнемо параболи
Для початку спробували штучно погнути параболи, щоб надати їм більш підходящий вид. Чим не варіант: видати гейм-дизайнерам плоскогубці і напилки, і нехай гнуть траєкторії, як захочуть, налаштовуючи, під якими кутами і з якими швидкостями повинні прилітати снаряди в залежності від дистанції. Але де взяти всі ці кути і швидкості, щоб вони відповідали правильним значенням? І скільки місяців знадобиться, щоб акуратно підігнати псевдопараболи для десятків і сотень різноманітних знарядь, домагаючись для кожної пари кораблів достовірних зон вільного маневрування і коректних ймовірностей нанесення шкоди? І скільки ще доробок доведеться внести через те, що поточних «гвинтиків» не вистачило, щоб коректно налаштувати траєкторії для всіх кораблів? Ні, цей варіант запросто міг завести в глухий кут. Потрібно було щось більш витончене і просте. Обговоривши ситуацію, що склалася, розробники прийшли до висновку, що найбільш прийнятне рішення - запрограмувати «чесну» балістику, щоб снаряди в грі вели себе в точності так само, як і в справжніх боях. Тоді і підганяти вручну нічого не доведеться: додавши до чесної балістиці наближені до реальності закони пробиття броні і нанесення шкоди (адже мало потрапити снарядом в корабель - треба його ще й пробити), можна автоматично отримати всі історичні особливості і нюанси артилерійських боїв стосовно конкретних кораблям .
Завдання виходила не з простих: мало того, що доведеться чисельно моделювати закони польоту снаряда, який вилетів із заданою швидкістю і під заданим кутом. Доведеться також вирішувати і зворотну задачу: маючи задану дистанцію, знаходити необхідний кут стрільби, при якому траєкторія прийде точно в точку прицілювання. А якщо кораблів в бою штук тридцять, у кожного від двох до шести веж головного калібру, не рахуючи другорядного, та всі вони одночасно почнуть стріляти, - скільки траєкторій доведеться моделювати кожну секунду?
Для моделювання та дослідження законів балістики була створена спеціальна програма. В якості вихідних параметрів для траєкторії задавалися вага снаряда, калібр, початкова швидкість і коефіцієнт опору повітря. Для будь-якого існуючого корабельного знаряддя перші три параметри, як правило, можна з'ясувати, почитавши старі документи. Що стосується коефіцієнта опору повітря, розсудили, що він повинен мати якесь розумне значення і бути приблизно однаковим для снарядів схожою форми. Щоб перевірити правдоподібність законів польоту снарядів, дальності стрільби, отримані в програмі, порівнювалися з документальними. Для початку програмісти спробували просто врахувати уповільнення снаряда від тертя об повітря. Виявилося, що цього абсолютно недостатньо: результати сильно не збігалися з необхідними. Нарешті здогадалися врахувати зміну щільності повітря з висотою, і ось тоді збіг дистанцій стрілянини з документальними даними вийшло практично ідеальним - з точністю до 1%.
На середніх дистанціях потрібно стріляти бронебійними снарядами по ватерлінії в районі труб. Недосвідчені гравці стріляють в надбудову, але насправді там немає ніякої броні, і снаряд, як правило, прошиває її наскрізь, не заподіявши великої шкоди. Ну а на близькій дистанції розраховувати доводиться лише на торпеди і удачу. Але шанс є і тоді: коли лінкор з близької відстані стріляє по есмінцю або легкому крейсеру в борт, там швидкість снаряда і його маса настільки великі, що він прошиває судно наскрізь.
Як у житті
Це був блискучий результат: тепер гейм-дизайнери могли налаштовувати будь-знаряддя, задаючи всього три значення: калібр снаряда, вага і його початкову швидкість - і практично відразу, без додаткових налаштувань, домагатися абсолютно коректних траєкторій і кінцевих швидкостей. Правда, без певної частки умовностей все ж не обійшлося. При стрільбі на великих дистанціях траєкторії виходили настільки крутими, що снаряд, злітаючи в повітря, повністю пропадав з поля зору і через десяток-другий секунд нападав на корабель ніби з нізвідки. Цілком реалістична ситуація, але далеко не найприємніша з точки зору геймплея. Щоб її уникнути, траєкторії довелося помітно сплюснути, не змінюючи, зрозуміло, вихідних кутів і швидкостей. Для розв'язання оберненої задачі - по заданій дальності знайти кут піднесення знаряддя - будувалися спеціальні таблиці для кожного знаряддя. Ці таблиці заповнюються один раз і перераховуються, тільки якщо характеристики знаряддя були змінені. У бою значення не розраховуються, а беруться з готової таблиці по найближчих прорахованим точкам, а потім усереднюються. Таблиці довелося будувати двовимірні: не тільки по дальності, а й по висоті кінцевої точки, адже корабель цілком може цілитися не тільки в що йде по воді ворога, але і в якусь вершину гори. Спочатку таблиці вийшли величезними, але згодом вдалося зменшити їх розмір, використовуючи той факт, що на різних ділянках потрібна різна щільність точок. В кінцевому підсумку розробники отримали чесну, легко настроюється і економну балістику. Форми траєкторій, кути, дальності, швидкості снарядів, а також час польоту вираховуються гранично достовірно, що дає привід з гордістю заявляти про максимальної реалістичності поведінки снарядів в грі.
розламати навпіл
Друге за популярністю, але не по ефективності, зброя - торпеди. Саме ними можна переламати корабель навпіл. Як і у випадку з іншими озброєннями, доводиться багато спрощувати, вводити умовності, оскільки реальний морський бій набагато складніше в порівнянні з тим, що хочемо отримати в грі. Наприклад, боєзапас торпед, як і снарядів, не обмежений. Реальні торпедні апарати далеко не завжди взагалі перезаряджати. До того ж на кораблі просто не могло бути великого запасу торпед. У World of Warships перезарядка займає від кількох секунд до двох хвилин, в залежності від калібру торпед і кількості труб в торпедному апараті. Зрозуміло, що в реальності таке неможливо. Знову ж таки, перед пуском реальних торпед можна виставляти різні параметри, наприклад глибину ходу і швидкість, і від цієї комбінації залежить дальність ходу. У World of Warships від цього пішли, тому що в бою одній людині дуже складно стежити за всіма параметрами. Зайвий реалізм шкодить досить бадьорою і веселою грі. Тому передбачається, що торпеди пускають на ідеальної глибині і вони не проходять під днищем корабля. Але в бою можна змінювати ширину віяла розбіжності торпед.
У реальних торпеди були різні типи двигунів, і поєднання цього чинника і глибини ходу давали різну помітність. У грі це в певному сенсі відображено. Наприклад, на старших рівнях американські торпеди наносять щодо невеликої шкоди і рухаються трохи повільніше, але у них і помітність нижче. Японські великокаліберні торпеди йдуть на максимальну відстань, але мають підвищену помітність. Існували різні типи торпед, наприклад з магнітним самонаведення, які могли самі підвертати. У World of Warships цього поки немає, торпеди йдуть прямо по ідеальній траєкторії. До того ж у них можливості для покращення якості - не стається осічок, не вибухають в трубі, що в реальних боях траплялося досить часто.
Забійні зони
Принципово важливо, куди потрапити. Досить одного попадання торпеди в корабель без протиторпедного захисту (ПТЗ), щоб завдати істотної шкоди. Але на більшості захист є. Досвідчені гравці розуміють, що в якихось ситуаціях вигідніше зловити залп бортом, де є ПТЗ, ніж носом або кормою, які може відразу відірвати. У порівнянні з цим кораблем ігрова система пошкоджень сильно спрощена, але вона є, що відрізняє World of Warships від інших шутерів. Різні частини корабля мають різну цінність і в реальності. Машинне відділення або гарматний льох - критично, а житлові приміщення - не дуже. Найважливіші вузли зосереджені в броньованої цитаделі в центрі. Якщо туди потрапити бронебійним снарядом, то нанесеш максимальної шкоди.
Йдемо на дно
Ніхто не любить програвати, каже керівник відділу ігровий аналітики Філіп Молодковец, тому сцен загибелі кораблів змодельовані епічно - дивлячись на процес занурення в безодню, можна запросто медитувати, що кілька згладжує гіркоту втрати. Кораблі повинні йти красиво - це величезні масивні машини, майже міста.
Перше, що визначає «похоронний» алгоритм, - клас корабля, якої шкоди він отримував останнім часом і то, як він прийняв свою смерть. Якщо останній шкоди приходить йому в корму, то він і буде тонути кормою. Якщо в ніс, то носом. Оверкиль визначається теж класом. Авіаносці історично ніколи не переверталися, за них боролися до останнього, і документально випадки оверкиль авіаносців не зафіксовано. Немає їх і в грі. У World of Warships вони не перевертаються, не ламаються навпіл. Переломи бувають тільки в разі детонації збройового льоху або при попаданні торпеди в маленький корабель - есмінець або крейсер.
Час затоплення також визначається втратою. Крейсер або лінкор тоне приблизно так: спочатку корабель повільно починає занурення, потім прискоряться і тоне. А ось есмінець тримається на плаву довше - може поплавком побарахтаться з хвилину. Тип смерті визначає і ефект, який буде включений на загибель корабля. Якщо згорів від пожежі, то включаються вибух і сильний дим. Якщо від торпеди, то ніякої пожежі і немає.
Є три ефекту поведінки води при затопленні: піна, бурління і фінальний фонтан. Спочатку йде піна навколо корабля, корабель бере воду. Коли він опустився нижче певного рівня, включається нуртування, з'являються фонтани. Коли занурився ще сильніше, відключається нуртування, залишається тільки піна. Фінальний ефект - коли корабель зовсім занурився і виходить потужний струмінь води з повітрям - теж доступний не на всіх кораблях.
Але найкрасивіша, образлива і рідкісна смерть - це детонація, коли вибухає льох боєприпасів. Якщо це трапляється, корабель знищується відразу. Це відбувається рідко, але рано чи пізно трапляється з кожним. Всякий раз, коли відбувається потрапляння в броньовану цитадель, штучний інтелект прораховує шанс на детонацію льоху, але це в деякому роді рулетка. Якщо гравець дуже невдачливий, то детонувати льох може з одного попадання. Тільки почалася гра - і відразу закінчилася в пекельному стовпі полум'я. На війні як на війні.
Стаття «Адмірал на годину» опублікована в журналі «Популярна механіка» ( №6, червень 2017 ).
Але де взяти всі ці кути і швидкості, щоб вони відповідали правильним значенням?І скільки ще доробок доведеться внести через те, що поточних «гвинтиків» не вистачило, щоб коректно налаштувати траєкторії для всіх кораблів?