I migliori giochi che sfruttano la fisica alla grande per il gameplay

La fisica nei videogiochi può essere un elemento cardine per le meccaniche di gioco: da Control a Teardown, ecco alcuni esempi validi.

I migliori giochi che sfruttano la fisica alla grande per il gameplay
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Far saltare tutto in aria in un videogioco è un'attività indubbiamente catartica. Ma cosa c'è dietro la spettacolarità pirotecnica dei titoli che fanno della distruzione uno dei loro tratti distintivi? E già che ci siamo, perché è così difficile trovare giochi in cui l'interazione ambientale è ben realizzata? Perché la corretta simulazione della fisica è quasi assente in tante produzioni tripla A? In questo articolo cercheremo di fare luce sull'argomento, stilando una lista di titoli in cui la gestione della fisica è un elemento cardine del gameplay.

La fisica

Mettiamo subito le mani avanti: un motore fisico credibile è quanto più pesante, quanti più elementi dinamici deve simulare. Non si tratta solo di far cadere o spostare soprammobili, ma anche simulare il movimento di capelli, tessuti, ninnoli e corde, nonché gli effetti di gravità, elasticità e attrito. La potenza di calcolo negli anni è certamente aumentata, ma la quantità di giochi in grado di integrare al meglio questo tipo di simulazione è sempre limitata. Ed è una scelta consapevole degli sviluppatori per non complicarsi la vita.

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La fisica in-game significa mancanza di controllo. Si, perché per ogni oggetto su cui il giocatore può agire fisicamente è un potenziale generatore di caos in grado di creare situazioni imprevedibili e incontrollabili. Per quanti test potrà fare uno sviluppatore, non arriverà mai a pensare ogni possibile scenario in cui la platea tenterà di "rompere il gioco" e creare un numero infinito di bug e glitch destinati a finire in trend su YouTube. Ma vediamo come è possibile complicare ulteriormente la situazione, aggiungendo la distruttibilità agli elementi di una scena 3D a questo mix.

Facciamo un passo indietro: per essere distruttibile "in game" un oggetto deve essere modellato, texturizzato e programmato appositamente. Prendiamo ad esempio un classico barile di legno ed analizziamo due possibili scenari. Se non è previsto che il barile venga distrutto, il grafico che lo realizza dovrà solo dargli una forma poligonale semplice, per poi realizzare shader e texture che riproducano le assi di legno. A quel punto chi crea l'ambiente di gioco, posizionerà il barile ed eventuali copie nelle varie scene. Fine.

Se invece è previsto che il barile possa essere distrutto, il grafico dovrà texturizzare e modellare l'oggetto anche internamente, e dovrà decidere e creare il numero di pezzi in cui questo potrà rompersi. Per farlo bene dovrà modellare le singole assi di legno o gruppi di assi, il fondo ed il tappo del barile, e le strutture di metallo che lo tengono insieme. Senza dimenticare i frammenti in cui le assi potrebbero spezzarsi, in seguito ad una sollecitazione più o meno violenta.

A quel punto i programmatori hanno due possibilità: chiedere ai grafici di simulare l'animazione della distruzione della botte (e riprodurla sempre identica ogni volta) oppure decidere di prendere il controllo di ogni singolo pezzo da gestire con il motore fisico del gioco, e plasmarne l'animazione in base alle forze in gioco, il peso, l'attrito e le collisioni.

Si dovrà poi decidere se i detriti ed i pezzi della botte dovranno rimanere fisicamente attivi e rispondere alle sollecitazioni, oppure sparire magicamente, come spesso accade per ridurre la complessità dello scenario e i calcoli necessari. Tutto questo per un singolo oggetto presente in una scena tridimensionale. Adesso immaginate quanti oggetti ci sono in una singola stanza di un gioco come The Last of Us e moltiplicate di conseguenza il lavoro e il costo necessari per realizzare questi asset. Ritorniamo quindi alla domanda iniziale: perché ci sono così pochi elementi dinamici e distruttibili nei videogiochi? Semplice: costi di creazione moltiplicati n volte, rischio esponenziale di bug, complessità da gestire fuori scala. Allora nessuno ci ha provato? Nessuno ci è riuscito? La risposta è sì, e qui a raccontarvi quali sono e cosa hanno di diverso rispetto a tutti gli altri.

Battlefield Bad Company 2

Battlefield Bad Company 2 è un gioco rimasto nel cuore degli appassionati sia per i suoi toni dissacranti sia per un'offerta ludica eccezionale, almeno per i tempi. Visto oggi il titolo appare chiaramente datato dal punto di vista grafico, ma il suo engine fisico lo rende tuttora un'esperienza ad alto tasso di spettacolarità. Questo perché il ricco arsenale a disposizione del giocatore può essere utilizzato per seminare un elevatissimo grado di devastazione, con conseguenze concrete sul fronte ludico. Per quanto riguarda gli edifici disposti nei vari scenari, la loro distruzione avviene in due fasi: dapprima i danni inflitti altereranno dinamicamente l'assetto delle strutture che, quando avranno subito bordate a sufficienza, collasseranno con un'animazione pre calcolata.

Con le nostre bocche da fuoco potremo quindi aprire buchi nei muri, distruggere parte dei tetti, far esplodere le finestre, esporre gli interni di una costruzione e aprire nuove linee di tiro verso nemici precedentemente al riparo. I materiali si modificano di conseguenza: l'intonaco cade parzialmente mostrando i mattoni, le assi di legno o le colonne portanti. Il tutto fino all'inevitabile crollo dell'intera struttura. Ci sono ovviamente dei limiti a questa furia distruttiva: alcuni edifici possono essere danneggiati gravemente, ma non arriveranno mai cadere sotto i colpi degli utenti, altri invece non potranno che essere lievemente scalfiti. Anche il terreno e la vegetazione reagiscono all'entusiasmo guerresco della platea. In seguito ad un'esplosione su un campo di grano, ad esempio, il terreno verrà deformato e la vegetazione lascerà il posto ad un cratere più o meno profondo, magari utile a fornire una copertura di fortuna. Questo tipo di distruzione prevede la deformazione delle geometrie dell'ambiente e delle texture, e risulta meno complessa rispetto all'abbattimento di un elemento scenico come una casa, un palazzo, o anche una semplice scrivania.

Si perché il lavoro necessario per rendere credibile la distruzione di un "oggetto" è enorme, sia per i grafici, che i programmatori. Per ogni parete che deve andare in pezzi, bisogna creare ovviamente il modello e le texture del muro intatto, di quello parzialmente distrutto che mostra i segni dei colpi, e l'interno dei materiali con cui è costruito, i pezzi che si staccano e che poi andranno gestiti dal motore fisico, o dall'animazione di crollo pre calcolata. Più gli oggetti sono complessi, maggiore sarà ovviamente il lavoro necessario a renderli distruttibili.

Ed è per questo che sono pochissimi i giochi che implementano una devastazione ambientale di questo livello, poiché i costi di produzione sono elevatissimi. Forse con l'avanzamento delle tecniche di modellazione procedurale degli oggetti tridimensionali e l'implementazione di intelligenze artificiali specifiche, nei prossimi anni vedremo una maggiore quantità di elementi interattivi e distruttibili, ma tutto sommato è meglio tenere i piedi per terra, dato che gli sviluppatori ci penseranno sempre due volte prima di proporre altri giochi come Battlefield Bad Company 2

The Legend of Zelda Tears of the Kingdom

Il capolavoro Nintendo è uno dei videogiochi più avanzati nel simulare correttamente le interazioni fisiche, nonostante giri su un hardware molto limitato. Il gioco è disseminato di tantissimi oggetti interattivi, sparsi però su aree molto estese, in modo che non ci siano mai troppi elementi dinamici sullo schermo (qui la recensione di The Legend of Zelda Tears of the Kingdom).

Link li può spingere, alzare e ruotare, facendo collidere tra loro oggetti come tronchi, rocce, pali, ruote, scatole e sfere. Cosa hanno in comune questi oggetti? Sono tutti approssimabili a forme geometriche molto semplici, che pertanto possono essere realizzate con pochissimi vertici, elementi alla base della geometria degli oggetti a schermo e che ne guidano le animazioni. In questo modo un hardware con oltre 6 anni sulle spalle riesce a gestire egregiamente le collisioni, l'attrito tra i corpi (che cambia in base al tipo di superficie) l'elasticità, la gravità ed il peso degli oggetti, calcolato principalmente in base al loro volume.

L'engine è in grado di combinare la simulazione di queste forze per creare situazioni di gioco uniche. Quando Link darà fuoco all'erba, ad esempio, questa brucerà e il fuoco dilagherà in base alla direzione del vento. Il calore genererà poi un flusso d'aria calda ascendente che il protagonista potrà utilizzare per spingere verso l'alto la sua paravela.

Un "trucco" usato dagli sviluppatori per ottenere buone prestazioni in scenari così complessi è quello di limitare l'area di gioco in cui la fisica "in game" è attiva, generalmente compresa entro poche decine di metri attorno al personaggio, e con all'interno un numero limitato di oggetti. In ogni caso parliamo di un eccellente lavoro di ottimizzazione delle risorse, che offre risultati a tratti sorprendenti.

Teardown e Istruments of Destruction

Abbiamo già accennato al fatto che l'uso di cubi, sfere e cilindri, sia il trucco più efficace per semplificare i calcoli necessari a produrre simulazioni fisicamente credibili, e i voxel alla base di Teardown e Istrument of destruction si dimostrano un buon modo per ottenere grandi risultati con risorse relativamente limitate.

Il mondo di Teardown ha la capacità di simulare realisticamente gravità, collisioni, attriti, elasticità e soprattutto il comportamento dei diversi materiali, ovvero come tendono a "rompersi" o "rimanere uniti" in base alle forze che agiscono su di loro (qui la recensione di Teardown). Nel gioco infatti tutto si distrugge in modo fisicamente plausibile, e diversificato.

Cemento, metalli, vetro, legno, strutture complesse come pavimenti e tetti, auto ed altri macchinari, reagiscono più o meno realisticamente alle forze a cui sono sottoposte, in parte legate alle spettacolari esplosioni al centro del gameplay. Aggiungiamo alla formula un ottimo sistema particellare per simulare fumo, fuoco, acqua e schizzi vari, ed avremo un titolo unico nel suo genere sia nel gameplay che nell'aspetto.

Instruments of Destruction usa di base lo stesso trucco, ovvero, costruisce le sue scene tridimensionali grazie a migliaia di forme geometriche molto semplici su cui applicare le leggi della fisica. Il gioco fa però uno sforzo in più cercando di presentare una grafica poligonale e non direttamente assimilabile allo stile "voxelato" di Teardown.

A ben vedere quasi tutte le strutture sono in realtà agglomerati di parallelepipedi e le superfici sferiche, ad esempio, quasi non esistono. In ogni caso il risultato, in termini di realismo della simulazione è eccezionale. Ovviamente il trucco è sempre lo stesso: ambienti di gioco molto limitati, in cui il epicentro ludico è la distruzione di poche strutture, mentre tutto il resto è statico ed intoccabile.

Control

Control è stato il grande ritorno di Remedy dopo la parentesi di Quantum Break, da cui eredita l'amore per la distruzione ambientale, e la manipolazione degli elementi a schermo (a proposito, qui la recensione di Alan Wake 2). Oltre a sfoggiare un engine grafico all'avanguardia, il titolo ne possiede uno fisico con pochi eguali. La protagonista può infatti usare la telecinesi per agguantare, spostare e lanciare molti oggetti di dimensioni diverse, da un piccolo estintore a massicce scrivanie.

Le collisioni con gli altri oggetti dello scenario sono fisicamente credibili e a farla da padrone è la distruzione ambientale che alimenta il furore di alcune tra le battaglie più coreografiche che si siano mai viste in un videogioco. Tra tavoli ricolme di fogli, monitor e suppellettili varie che saltano in aria rompendosi in mille pezzi, quasi tutto sembra essere distruttibile, ma si tratta in realtà di un'illusione, dato che la gran parte degli elementi strutturali non può essere alterata in alcun modo. Il gioco usa infatti una serie di trucchi per ottenere i suoi spettacolari risultati: quando ad esempio la protagonista solleva una scrivania per farla volare, la fisica e le collisioni vengono gestite tramite una gabbia poligonale semplificata, e quando poi l'oggetto viene lanciato e si schianta contro una parete, parte un'animazione pre calcolata estremamente realistica della sua distruzione.

Il motore fisico del gioco si occuperà di gestire solo la parte finale di questa sequenza, quando restano pochi frammenti degli oggetti distrutti. L'aggiunta di elementi dinamici semplici come particelle, fumo, o fogli svolazzanti fa il resto.

Bonus: Death Stranding

In Death Stranding la fisicità del personaggio, il palpabile senso di pesantezza che scandisce ogni passo di Sam Porter Bridges non è solo una cassa di risonanza per l'efficacia ludonarrativa dell'opera di Hideo Kojima (qui la recensione di Death Stranding Director's Cut). Nel quadro di un'esperienza in cui l'ambiente è un vero e proprio antagonista, la fisica contribuisce ad esaltare la spietatezza.

Camminando tra le montagne, avvertiremo distintamente l'opposizione della neve, e perfino un lieve pendio potrebbe tramutarsi nel palcoscenico di un piccolo disastro, quando un passo falso ci porterà a franare al suolo, prima di assistere alla corsa del nostro carico verso valle, magari nella direzione di un fiume pronto a trascinare via i beni da consegnare.