что такое rng в играх
Почему некоторые игроки в онлайн-играх успешнее других?
За последние несколько лет мобильные игры серьезно эволюционировали: уровень графики стал совсем другим, задания — сложнее, удовольствия от игры — больше. Но несмотря на все это, как показывает практика, мало кто играет в одну игру на протяжении 5-7 лет. Достигнув определенного уровня и получив топовые предметы из Warframe, World of Warcraft или корабли в EVE Online, игрок теряет цель игры. Поэтому некоторые создают себе по несколько героев и начинают их прокачивать снова и снова. Но почему одни игроки успешнее других, даже если они играют меньшее количество времени?
И дело вовсе не в игровом времени
Что такое RNG
Зачастую в геймерских кругах проскакивает диковинное словечко RNG. Расшифровывается оно как Random Number Generator или Генератор Случайных Чисел. Обычно это слово проскакивает, когда какому-то игроку очень везет и он получает редкий предмет (меч, броню или еще что-то) с первого, второго или третьего раза.
Суть RNG в том, что для каждого игрового события есть своя вероятность. Для World of Warcraft, например, есть специальные аддоны, которые сразу показывают шанс выпадения предмета после победы в сражении. Для некоторых предметов эта вероятность составляет 0,5%, а в отдельных случаях падает до 0,1% и даже ниже! Например, шанс получения легендарного меча Зин-Рок, Разрушитель Миров в WoW составляет 1 к 1500. Это настолько редкий предмет, что он даже привязывается к учетной записи пользователя.
Зин-Рок, Разрушитель Миров
Как PNG влияет на дроп предметов
Но есть у RNG и свои недостатки, и ключевое слово здесь «случайно». То есть одному игроку вот так вот «случайно» может выпасть предмет даже с маленьким шансом получения с 2,3 или 5 раза. А другой будет играть несколько лет, уже выйдет новое обновление с другими предметами, а он так и не получит заветный меч. Неудивительно, что многие по этой причине забрасывают игру, это сильно деморализует.
Поэтому широкое распространение получили специальные сайты, где участники онлайн-игр могут обмениваться редкими предметами или игровой валютой. Для одних это способ быстро получить нужный предмет, не тратя свое время и нервы, а другие могут с их помощью обменять игровые ресурсы на реальные деньги.
Одна из бирж по торговле игровыми предметами
Торгуют всем: выкладывают RS золото для продажи, учетные записи Warframe или Fortnite. Изначально модераторы пытались как-то бороться с этим, но потом поняли, что бесполезно, и сейчас уже не препятствуют рыночным отношениям между игроками. В крупных онлайн-играх давно своя экономика, свой курс валют, бывают кризисы и даже инфляция.
Хотя виртуальная экономика в первую очередь связана с внутриигровыми валютами и товарами, она уже расширилась до продажи реальной валюты. Например, в период с декабря 2017 года по январь 2018 года на одном аукционе недвижимости было продано более 34000 земельных участков. Что было странным в этих сделках, так это то, что на самом деле никакой недвижимости в реальном мире не существовало.
Все это было полностью виртуально.
Все эти участки продавались для развивающегося цифрового города, доступ к которому можно было получить только через браузер. Благодаря развитой торговой площадке и чудесам криптовалюты аукционы принесли десятки миллионов долларов.
В играх теперь своя экономика
Поэтому между игроками онлайн-игр все чаще возникают реальные денежные отношения на специализированных биржах. Побороть RNG, конечно, не получается, но по крайней мере так игроки могут уравнять свои шансы, и каждый остается в выигрыше.
Что такое ГСЧ в видеоиграх и почему его критикуют?
Геймеры любят критиковать «RNG» в играх. Например, представьте себе игру в кости, в которой вы и ваш противник оба бросаете кости, и выигрывает самый высокий бросок. Это «чистый ГСЧ».
Генератор случайных чисел
Генерация случайных чисел, или ГСЧ, является определяющим фактором во многих современных играх. Они являются причиной того, что вы всегда встречаете уникальных покемонов, почему предметы в Mario Kart различаются каждый раз, когда вы их подбираете, и почему вы случайно находите супер крутые сокровища (или нет) в Diablo. Некоторые сгенерированные процедурным способом игры, такие как Binding of Issac или Minecraft, были бы невозможны без RNG.
Не каждая игра зависит от ГСЧ. Ритм-игры, такие как Dance Dance Revolution или Guitar Hero, являются отличным примером. Конкурентные многопользовательские игры, такие как Rocket League и Mortal Kombat, также практически лишены случайности.
RNG сохраняет игры свежими (но может подорвать мастерство)
Случайность — это то, что не дает вещам стать однообразными. Это то, что приводит к любопытству и риску, и это один из лучших инструментов для поддержания свежести игры.
Даже некоторые конкурентные игры, такие как Hearthstone, в значительной степени полагаются на механику, основанную на риске, которая более сопоставима с Yahtzee, чем с Mortal Kombat. И вот где ГСЧ становится предметом спора. В игре с большим количеством ГСЧ, такой как Hearthstone, умение может отойти на задний план к удаче. Счастливый новичок может победить профессионала. Так что же происходит, когда вы используете RNG в других конкурентных играх, таких как CS: GO или DOTA?
Некоторым ГСЧ можно манипулировать
RNG: хорошо или плохо?
Для многих RNG отлично подходит для того, чтобы игры были непредсказуемыми и свежими. Генераторы случайных чисел являются важной частью игрового процесса во многих современных играх-головоломках, карточных играх и ролевых играх, и они были полезны в некоторых экшенах и многопользовательских играх.
ГСЧ может быть хорошим. Должны ли все миры Minecraft быть одинаковыми или каждый предмет, который вы найдете в Diablo, будет одинаковым каждый раз, когда вы играете? ГСЧ предлагает разнообразие и может держать вещи свежими.
Но многие конкурентоспособные геймеры чувствуют, что ГСЧ подрывает мастерство. Слышать это может быть раздражающая жалоба, но она раздражает только потому, что некоторые конкурентные игры, такие как Smash Bros, ведут двойную жизнь как обычные игры для вечеринок (которые требуют, чтобы RNG оставался веселым). По этой причине игры, созданные для киберспортивного сообщества, могут сделать упор на механику, основанную на навыках.
Что такое rng в играх
Frame — Кадр
Кадр игры. Их количество в секунде составляют ваш fps (кадр в секунду).
Интервал времени, с частотою в который происходит смена кадра и отклик игры (программы) на нажатие клавиш. Как правило, 1/60 или 1/30 секунды, в зависимости от игры, но бывают исключения.
Frame Advance — Покадровое продвижение
На настоящий момент основная техника для создания TAS’ов. Позволяет задавать нажатие кнопки точно в требуемый кадр, чем и достигается идеальная точность исполнения.
Frame perfect — «Точно в кадр»
Действие, которое нужно совершить обязательно в определенный кадр, то есть идеально по времени.
Pixel Perfect — «В точку»
Invincibility frame — Кадры неуязвимости
В некоторых играх (в основном, в платформерах) при получении урона персонаж становится на короткое время неуязвимым.
Glitch — Глич, глюк, баг.
Непреднамеренная ошибка в игровом коде. Некоторые используются, некоторые бесполезны.
Input Lag — Задержка сигнала/действия
Задержка между нажатием на клавишу / кнопку и видимым на экране результатом. Часто является проблемой оборудования, очень редко является результатом плохого написания игрового кода.
Lag — Тормоза, лаг
Часто случается на приставках, и на слабых компах из-за чрезмерного количества противников, или из-за угла камеры, или даже просто из-за того, что вы находитесь в определённых местах.
Lag Reduction — Борьба с задержкой / лагом
Различные способы устранения тормозов для сохранения драгоценного времени, например, убийство опредлённых врагов, смена угла камеры, предотвращение появления некоторых объектов / противников.
Luck-Based — Основанный на удаче
Действия успех которых напрямую зависит от RNG / рандома, и из-за чего они непостоянны. Некоторые крайне чувствительные к исполнению трюки (к примеру, требующие несколько точных до доли секунды нажатий в определённом пикселе экрана) можно назвать «зависящими от удачи» из-за низкого шанса всё сделать правильно, хотя удача в этих случаях не при чем.
Luck Manipulation — Повелитель Фортуны
Техника машины ТАС, позволяющая увеличить процент удачи. Манипуляция удачей при помощи простого выжидания момента или допустим атаки в определенные кадры. К сожалению, редко удается такое провернуть в реальном забеге.
NTSC — Американская версия игры.
Manipulation — Манипуляция
То, что делает игрок, чтобы изменить результат игровых событий. Некоторые действия в игре могут влиять на шанс выпадения предметов, появление того или иного объекта в неположенных местах, изменение поведения противников.
Mash (button mash) — Мэшить
Усиленно и быстро нажимать клавиши в определенном или неопределенном порядке.
OoB / Out of Bounds — «Вне карты». Выход за пределы карты
Выход за обычные границы игры. В некоторых играх сложно определить, что подпадает под это определение.
PAL — Европейская версия игры, более новая: на более старых консолях могут идти в скорости 5/6 от американской версии:, часто не рекомендуется для марафонов
Pause Buffer — Буферизация паузой
То же, что и буферизация, но с использованием паузы. Возможна не во всех играх. Заставляем игру воспринимать внутриигровые события, как то нужно спидранеру, при помощи паузы.
PR / Personal Record — Личный рекорд
Просто ПБ.
RNG / Random Number Generator — Генератор случайных чисел
Функция, отвечающая за случайные события в игре.
RTA / Real Time Attack
Прохождение в режиме реального времени. Время затраченное на прохождение от и до в реальном временном эквиваленте, учитывая все загрузки, ролики и т.д. Во время марафонов является главным и единственным измерением времени, необходимого на прохождение.
Save State — Сэйвстэйт
Сохранение в любом месте. Функция эмуляторов, позволяющая сохранить состояние игры в вирутальной консоли.
Save Warp — Сэйфварп
Сохранения и перезагрузка (необязательно) с целью сохранения времени. Обычно используется, чтобы не проходить по уже пройденным локациям. В какиз-то играх с помощью этого приема можно проходить сквозь стены.
Sequence Break — Нарушение последовательности
Нарушение естественного порядка прохождения игры.
Segmented run
A way of minimizing game time by redoing sections of a speedrun over and over.
Сегментированный забег
Деление игры на различные отрезки, каждый из которых проходится по много раз для получения идеального времени. Лучшие отрезки собираются в цельный забег чтобы минимизировать суммарное время прохождения. Не используется на марафонах. Запись такого спидрана может занимать годы и по сути своей близка к TAS, только с тем отличием, что играют тут все же люди.
Spawn — Респ, респавн
Время и локация, где появится объект, NPC, враг. Респы могут быть случайными, запрограммированными и сманипулированными.
Sub-Pixel — Саб-пиксель
Игра отслеживает положение персонажа / предмета в игре точнее, чем может отобразить на экране. Иногда эта более тонкая, чем можно увидеть, разница в положении в пространстве оказывается существенной для исполнения различных глитчей / нарушений последовательности прохождения.
TAS / Tool Assisted Speedrun — Машина ТАС
https://youtu.be/UsILuQV1cRk?t=2m58s
Машина которая покажет вам идеальный забег.
Спидран, созданный с помощью машины, позволяет увидеть, как будет выглядеть идеальное и в огромном числе случаев невозможное для исполнения человеком прохождение.
Warp — Телепорт
Секретный прием халявного пропуска некоторых уровней или даже целых миров, специально добавленный в игру. Обычно можно найти в старых играх.
WR / World Record — Мировой рекорд, ВР.
GDQ (Games Done Quick) — Благотворительный игровой марафон, который проходит 2 раза в году: летом и зимой. SGDQ (Summer GDQ) и AGDQ (Awesome GDQ). Все собранные пожертвованиями деньги идут в определённую благотворительную организацию.
Roll сall — Перекличка
Происходит, когда сам игрок и люди, сидящие на диване позади игрока (как правило, как-то связаные с представляемой игрой, чаще всего другие известные ранеры) представляются, и становится понятно, зачем они вообще на экране.
Setup — Подготовка к спидрану, настройка игровой платформы и просто пауза между забегами во время марафона.
Shots fired (дословно — «Выстрелы сделаны»)
Крылатое выражение. Ближайшие аналоги: «перчатка брошена», «камень в твой огород». Употребляется, когда кто-то высказал довольно резкое мнение относительно чего-либо ещё (иногда завуалированно, и не обязательно строго отрицательное)
“Я играю в эту игру на PC, потому что Sony слишком убого её оптимизировали на своей консоли” — “Shots fired!”
ESA (European Speedrun Assembley – Европейское собрание спидранеров).
Ещё один большой благотворительный марафон, устраиваемый европейским спидран-сообществом летом в отличное от SGDQ время. Одной из особенностей можно считать наличие не одного, а двух каналов на твиче (не всегда), чтобы покрыть большее число контента и позволить большему числу человек поучаствовать.
Заблуждения игроков при оценке рисков. Манипуляции с генератором случайных чисел при разработке игры
Человеческий мозг по своей природе очень плохо умеет оценивать вероятность срабатывания случайных событий, на основании выданной числовой оценки. И довольно хорошо на основании качественных оценок. А все потому, что человек мысленно делает конвертацию числовых вероятностей в качественные оценки, и делает это очень субъективно:
— 80% попадания выстрела в игре — ну это почти гарантированное попадание;
— 80% того, что ваш товарищ хоть когда-нибудь отдаст долг — не-не-не, так не пойдёт, это слишком большой риск;
— 5% получения критического урона он NPC врага — маловероятно, риск можно игнорировать;
— 1% риск падения сосульки, если пройти под крышей с капающими метровыми сосульками — ещё чего, лучше обойти с другой стороны тротуара;
— 51% вероятность выигрыша в мини-игре в большой РПГ — можно рассчитывать на то, что после 20 ставок я чуть-чуть выиграю или, как минимум, останусь при своих… через 20 ставок… как такое могло случиться, что я проиграл половину всего своего золота? Тут явно сломан генератор случайных чисел!
В статье будут рассмотрены следующие вопросы:
— ошибочные допущения в оценке вероятностей;
— конкретные примеры заблуждений игроков и фактические вероятности «редких» событий;
— генератор случайных чисел (вообще-то псевдослучайных);
— ранние простые генераторы псевдослучайных чисел на примере Final Fantasy I;
— подходы к реализации случайных событий с воспроизводимостью и без;
— примеры удачно внедренных разных подходов и манипуляции в Fire Emblem.
I. Ошибочные допущения в оценке вероятностей
В процессе эволюции человеческий мозг учился очень хорошо оперировать качественными оценками событий и образами своего опыта. А числа и абстрактную числовую оценку вероятности «случайных» событий человек придумал сравнительно недавно [1]. Тем не менее эти числа человек в своих оценках всё равно преобразует в качественные представления: чуть-чуть, мало, много, опасно, безопасно, достаточно. Оценки эти всегда зависят от контекста и субъективного отношения к этому контексту. Именно это и является основной причиной ошибочных числовых допущений.
В качестве примера будет рассмотрена пошаговая игра Disciples 2 [2]. В данной части статьи не будет рассматриваться качество генерации случайных чисел конкретно в этой игре. Про их генерацию будет достаточно данных во второй части статьи.
Disciples 2 — типичный промах [2]
Стандартная атака ближнего боя имеет шанс попадания 80%. Обычно этот шанс воспринимается игроком как «почти всегда», а риск промаха — «изредка / время от времени». Вероятность промахнуться 2 раза подряд при двух атаках равна 4%. Игрок этот риск воспринимает как «почти никогда / такое будет случаться крайне редко». И когда подобное случается, игроки возмущаются на «кривой рандом»: [3]; [4].
Но в ситуациях с двумя промахами подряд и оценкой риска в 4% беглая оценка игроком имеет несколько ошибочных допущений:
1. 4% это вовсе не «почти никогда». Это событие, которое будет случаться в каждом 25-ом независимом эксперименте (в среднем).
2. Оценка проводится на неправильном отрезке времени. Минимальным отрезком замера атак по 80% следует брать не 2 атаки, а все атаки одного класса (
80%) за время «настороженной» памяти игрока. Чаще всего за это время можно взять долгую игровую сессию или вообще всю игру, тут всё зависит от типа игры, памяти игрока и предпочтений считающего.
Так как настоящей статистики использования этой игры у меня нет, я буду исходить из предположения, что долгая игровая сессия в Disciples 2 длится 3 часа и за это время совершается около 250 атак с меткостью
80%. Стоит заметить, что промахи врагов следует игнорировать, т.к. их промахи игрока не злят, и он редко их запоминает.
Так вот, оценивать следует ситуацию: «За все 250 атак ни разу не произойдет 2 промахов подряд».
Для подсчета вероятности истинности данного события была использована рекуррентная формула: P1(n)=0.8*P1(n-1)+0.16*P1(n-2). В выведении этой формулы я воспользовался помощью сообщества, цитата вычислений, подробности и результат приведены ниже.
Можно попробовать применить индукцию. Введём несколько обозначений. Вероятность сохранить лапу после n-й вылазки обозначим P(n). Представим эту вероятность в виде суммы двух вероятностей
P(n) = P1(n)+P2(n), где P1(n) это вероятность, при которой крайняя n-ая вылазка оказалась удачной, а P2(n) — неудачной.
Может показаться что P1 и P2 пропорциональны 0.8 и 0.2, но это не так. Из-за того что мы рассматриваем не любые возможные исходы, а только те, которые сохранили лапу еноту.
Попробуем теперь вывести рекуррентную формулу
P1(n)=0.8*(P1(n-1)+P2(n-1))
P2(n)=0.2*P1(n-1)
Подставим P2 в формулу для P1 получим
P1(n)=0.8*P1(n-1)+0.16*P1(n-2)
Дальше Решение рекуррентных соотношений [5]
Цитата с решением задачи от пользователя Serbbit [6]
Для решения задачи вместо того, чтобы разбираться с методами решения рекуррентных соотношений, был написан маленький javascript код для консоли браузера и вычислен результат.
Рост вероятности хотя бы одного двойного промаха с ростом числа экспериментов
Про несовершенство и искажения человеческой памяти, кстати, вообще целые исследования и книги существуют: «Иллюзии мозга. Когнитивные искажения из-за переизбытка информации» [7]; «Не верьте своему мозгу» [8], если вас эта тема заинтересовала, рекомендую начать ознакомление с этих статей.
3. Третье неверное допущение — это ожидание зависимости во взаимно независимых экспериментах.
То есть после первого промаха игрок думает:
«Так, персонаж промахнулся с меткостью 80%. Теперь-то он точно попадёт, ведь риск двойного промаха равен всего 4%».
А вот и нет. После первого промаха риск очередного промаха будет так же равен 20%. Ведь прошлая атака уже случилась и никак не влияет на будущий выстрел. Более того, если до первой атаки вероятность двойного промаха была равна 4%, то после первого промаха вероятность двойного промаха становится уже 20%, то есть относительно ожиданий игрока риск только возрастает.
Эта особенность человеческого мозга особенно привлекательна для манипуляций со стороны казино (и им подобных) в азартных играх (подробнее об устройстве игровых автоматов от производителя [9]).
Ещё интересные примеры заблуждений человеческого мозга можно почерпнуть в статьях про баланс Яна Шрайбера «Level 5: Probability and Randomness Gone Horribly Wrong» (Уровень 5. Вероятность и случайность пошли вразнос) [10].
II. Генератор случайных чисел
Используемый в играх термин «Генератор случайных чисел» (RNG / random number generator) почти всегда в действительности означает «Генератор псевдослучайных чисел» [11]. Главной особенностью этого генератора является его воспроизводимость. Воспроизводимость означает то, что, зная изначальный порождающий элемент (или зерно / seed) всегда будет получена одна и та же последовательность случайных (псевдослучайных) чисел. В некоторых играх этот эффект проявляется в том, что после перезагрузки игры последовательность попаданий и промахов остается неизменной. А в других играх не остается той же самой.
А все дело в том, как применяется этот генератор псевдослучайных чисел и какие дизайнерские цели преследует разработчик.
Чтобы лучше понять принцип работы генератора псевдослучайных чисел, можно рассмотреть способ его реализации в первых классических играх, когда ресурсы компьютеров (и консолей) были особенно сильно ограниченны. (Углубленное описание примеров и их особенностей читайте в статье «How classic games make smart use of random number generation» [12].)
How classic games make smart use of random number generation [12]
В Final Fantasy I использовались несколько таблиц с заранее заданными фиксированными числами с 256 значениями в каждой таблице:
— для вычисления случайных сражений с каждым шагом в игровой карте алгоритм перемещался по таблице, изменяя индекс на 1 за раз, таким образом постепенно прокручивая все возможные значения — от этого зависел как сам факт столкновения, так и возможная группа противников;
— для вычисления результатов сражения тоже использовалась подобная таблица из 256 фиксированных значений, но перемещение по ней происходило не только с каждым очередным использованием псевдослучайного числа, но и каждые 2 кадра. То есть каждые 2 кадра алгоритм вхолостую прокручивал таблицу с числами, тем самым уменьшая риск прогнозируемых одинаковых последовательностей. Источником энтропии тут была неопределенность, сколько времени игрок будет думать до выбора очередной команды.
В качестве зерна (порождающего элемента) в Final Fantasy I используется порядковый номер (индекс) фиксированного значения в таблице. То есть, зная место, откуда будут дальше выбираться случайные числа, можно точно предсказать какое случайное число будет выдано после 1000 проверок. В более сложных алгоритмах генерации псевдослучайных чисел зерно используется не так просто, но основной принцип и эффект остаются.
Сейчас для генерации псевдослучайных чисел в основном используются стандартные библиотеки используемых языков программирования. В качестве источника энтропии чаще всего используется текущее системное время. Для нужд игровой индустрии характеристик стандартных библиотек обычно хватает. Недостатки генератора и источника энтропии используются игроками очень редко из-за сложности их вычисления и манипулирования. Обычно это остаётся уделом спидранеров-программистов (например, взламывающего логику Pokemon Colosseum [13]), а значит разработчикам такие тонкости чаще всего разумнее игнорировать.
III. Разные подходы к использованию генератора
1. Зерно фиксируется на момент старта миссии или игровой кампании.
Последствия для игрока: перезагрузка игры не изменит факт промаха персонажем (назовем его чокнутым Фиделем), даже если вероятность его попадания равна 99%. Однако, перед попыткой попасть игрок может совершить какое-либо другое действие, которое использует случайное число, например, походит другим персонажем — лысым Миком. В результате этого несчастливое случайное число будет использовано лысым Миком, а на чокнутого Фиделя будет использовано следующее случайное число в последовательности — тогда он, возможно, попадёт.
Как игрок может злоупотребить этим: если бросок с меткостью 50% приводит к промаху, то можно перезагрузиться и попробовать атаку с меткостью чуть-чуть повыше (55%), пока не попадёт. После попадания сохраниться и повторить это с другими бросками.
Положительные последствия для разработчика:
1) Игру можно воспроизвести пошагово, если хранить только начальное состояние, зерно и последовательность действий. Благодаря этому можно показывать повторы и даже очень компактно хранить файлы сохранений. Способ позволяет очень сильно сэкономить занимаемое место на диске/памяти.
2) Защита внутренних азартных игр, чтобы сохранение/загрузка не позволяла игроку обанкротить всех встречающихся NPC соперников.
Игра roguelike Brogue [14] использует этот способ, начиная с генерации игрового мира и заканчивая просчетом всех действий игрока. В результате этого в файле сохранения хранится только стартовое зерно и последовательность игровых команд. Дополнительный бонус этого эффекта в том, что игру можно начать с выбранным номером зерна, предварительно выбрав наиболее интересный мир в таблицах сгенерированных миров Brogue [15].
Brogue roguelike — официальный сайт [14]
2. Зерно не фиксируется или обновляется каждый раз после перезагрузки.
Последствия для игрока: любая перезагрузка изменяет все расчеты в шансах попаданий.
Как игрок может злоупотребить этим: очень просто — несколько перезагрузок и самый маловероятный сценарий попадания может стать реальностью.
Положительные последствия для разработчика:
1) Игроки воспринимают такую игру как более честную с настоящей случайностью, просто из-за отсутствия знаний внутренних механик.
2) Игроки получают неофициальный лёгкий режим, который при желании позволяет сильно облегчить сложные участки.
3) Разработчик может прикрыть халяву разными методами: одним автосохранением на игру (то есть перезаписывание сохранений и перманентная смерть) или запретом сохранения во время миссии (в разных вариациях). А наиболее чувствительные участки (азартные мини игры) можно просчитывать на основании отдельного неизменного зерна, хотя технически это значительно труднее.
Игра The Battle for Wesnoth [16] использует нефиксированное зерно с принципиально честной случайностью. Честность заключается в том, что иногда возможны совершенно маловероятные последовательности неудач, и движок игры их не корректирует. Результатом этого являются периодические гневные посты раздраженных игроков в адрес разработчиков игры.
Reddit — супер ловкая русалка в Wesnoth [17]
Также перед атакой игра предоставляет подробные расчеты вероятностей каждого из возможных исходов атаки: наносимый урон, получаемый урон и вероятность гибели одного из противников. Вывод этих вероятностей только накаляет гнев «неудачно походивших», т.к. уверившись в хороших шансах при атаке, сложно смириться с результатом, у которого была оценка 1 к 1000.
3. Зерно не фиксируется, а сами результаты подвергаются дополнительным манипуляциям.
Под манипуляциями я имею в виду такие динамические корректировки, в результате которых увеличивается ощущение правильной (справедливой) случайности за счёт потери настоящей псевдослучайности в получаемых числах.
Последствия для игрока: аналогично играм с нефиксированным зерном — перезагрузка позволяет пересчитать результаты.
Как игрок может злоупотребить этим: с помощью сейвскаминга можно подобрать выгодную комбинацию атак, но во многом зависит от способа реализации и наличия защитных механизмов со стороны разработчика.
Положительные последствия для разработчика: разработчик может контролировать редкость нежелательных исходов, делать видимость «честного рандома«, увеличивать и уменьшать сложность игры. Если разработчик при подсчете шанса на попадания хранит и раздельно учитывает срабатывания для каждой команды, то он может сильно уменьшить злоупотребления от сейвскаминга, гарантируя, что свою среднеарифметическую порцию урона игрок всё равно получит.
Разработчик Carsten Germer использует функцию контролируемой случайности для редких и не только событий [18]. Например, чтобы гарантировать периодическое выпадение особо редкого бонуса с шансом 1 к 10000, он после каждого «промаха» увеличивает шансы по порядку: 1 к 9900; 1 к 9800; 1 к 9700… и так до фиксации события. А чтобы гарантировать отсутствие частых редкостей, он ввел дополнительную переменную, блокирующую срабатывание на 100% в течение 10 следующих проверок после прошлого срабатывания.
В своем рогалике Grue the Monster [19] я также использовал манипуляции со случайностями. Обычно при преследовании жертв персонаж игрока должен прятаться за их спинами, поджидая, когда они сделают шаг назад и попадут к нему в лапы. Обычно такой шанс равен 1/6 в открытом пространстве (1/2 в коридорах и 1/1 в тупиках), но чтобы уменьшить раздражающий эффект особенно невезучих ситуаций, перед каждой проверкой направления хода жертвы в 15% случаев она гарантированно шла в направлении к Гру.
Fire Emblem: The Binding Blade [20]
В данной части была введена щадящая система: вместо одного случайного числа бралось среднее двух случайных чисел, и это среднее сравнивалось со значением меткости. То есть случайное число в большей степени стремится к значению 50. Это приводит к искажению линейного эффекта случайности попадания: бойцы с меткостью больше 50% попадают чаще, чем в 50% случаев, а с меткостью меньше 50% значительно реже. А так как в игре подавляющее большинство персонажей игрока имеют большую меткость, а большинство врагов меньшую, то игрок получает очень серьёзное скрытое преимущество [21]. Ниже показан график этого эффекта, где синей линий показана частота попаданий в старой системе, а красной частота попаданий в новой в зависимости процента меткости атакующего. Например, при показываемой вероятности попадания в 90%, фактическая вероятность будет равна 98,1%, при 80% — 92,2%, а при 10% — всего 1,9%!
Искажение шанса попадания. По оси Y фактическая вероятность, по оси X — показываемая игроку
Это, безусловно, не единственные примеры манипуляций со случайными числами и балансом, но найти их очень сложно. Поэтому помощь сообщества здесь будет особенно ценной.
Хочу отметить, что я не отношу к манипулируемой случайности процедурную генерацию, как таковую. Пример: рогалик сгенерировал случайный уровень со случайным набором врагов, ловушек, стен и тупиков. Если при этом был создан уровень, который невозможно пройти, то пример кривой разработки, недостаточно продуманного проектирования или слабого тестирования. Разработчик обязан процедурно проверять хотя бы базовые проблемы случайной генерации:
— проход к выходу всегда должен быть хотя бы в единственном числе. Тут помогают любые алгоритмы поиска пути;
— серия ловушек должна иметь возможность обхода, и если их создаётся слишком много в одном месте, то алгоритм должен вычислить их плотность и удалить лишние;
— слишком сильные враги должны предоставлять хотя бы один из доступных способов их «прохождения»: грубой силой; свитками и зельями; особыми артефактами или возможностью просто от них убежать;
Такое вмешательство в случайные результаты не являются манипуляцией, а являются просто правилом минимально грамотного подхода к разработке. Используются эти проверки во всех способах генерации псевдослучайных чисел.
4. Вообще убрать элемент случайности из механики игры.
То есть результаты каждой атаки всегда имеют 100% вероятность попадания и фиксированный урон, а также постоянные правила срабатывания дополнительных эффектов. Вместо этого можно использовать случайные вычисления для косметических целей: периодические «позёвывания» ожидающих своего хода персонажей; отлетание чисел нанесенного урона; эффекты столкновений и взрывов. Тут нет никакой разницы, как генерировать случайные числа и насколько равномерно распределение.
Хотя и в этом случае можно использовать первые три способа в расчетах искусственного интеллекта, когда вражеские персонажи могут в какой-либо степени случайно выбирать цели для атаки или ходить командой в случайном порядке. Но это уже будет менее заметно для игрока и раздражающих ситуаций будет значительно меньше.
Последствия для игрока: перезагрузка либо никак не влияет на результаты, либо влияет незначительно.
Как игрок может злоупотребить этим: игрок может вычислить или найти в сети стабильную доминирующую стратегию и использовать только её. Стоит отметить, что для определённых групп игроков это является основным интересом в игре.
Положительные последствия для разработчика: разработчику значительно легче сбалансировать такую игру. Как минус — при этом возникающие доминирующие стратегии становятся стабильными, а значит, даже невезение игрока не сможет привести его к поражению, а приводит к исчезновению всяких неожиданностей, скуке и удалению игры. Игроки высокого класса почти всегда будут выигрывать у игроков классом пониже, для различных типов игр это может быть как преимуществом, так и недостатком.
Любые шахматы с классическими правилами.
Также сюда подходят логические roguelike. Например, очень хорошо данный метод реализован в Desktop Dungeons Alpha [22].
Desktop Dungeons Alpha [22]
Здесь результаты последовательности атак всегда одинаковы и заранее просчитываемы. Однако за счет случайной (процедурной) генерации игровых подземелий и наличия тумана войны, игра приобретает свою уникальную реиграбельность лучших рогаликов.
Таким образом, в статье рассмотрены две подтемы случайности в играх:
— Ошибочные допущения в оценке вероятностей. Описаны интуитивные допущения, которые делает игрок, и которые часто оказываются неправильными из-за их субъективности. Основной вывод: настоящая случайность не только не гарантирует того, что пользователи останутся довольны, но даже может привести к обратному эффекту.
— Генерация псевдослучайных чисел. Описаны разные подходы к использованию случайности. Удачные примеры реализации показывают, что независимо от выбранного подхода игра может получится интересной, неожиданной и с хорошей степенью реиграбельности.
Осознанное последовательное использование выбранного подхода позволяет разработчикам подчеркнуть их положительные стороны и максимально нивелировать их отрицательные.