Как RUST LTD создала глубокую симуляцию огнестрельного оружия для Hot Dogs, Horseshoes & Hand Grenades 2

Создание Hot Dogs, Horseshoes & Hand Grenades 2 ( H3VR2 ), самостоятельной VR-игры в жанре roguelike с физическим миром, огнестрельным оружием и элементами эвакуации, означало начать все заново, а не переносить десятилетний технический и дизайнерский долг в сиквел.

Вместо того чтобы портировать оригинальную игру, компания RUST LTD начала с нового проекта на движке Unity и потратила почти шесть месяцев на разработку архитектуры и инструментов, прежде чем приступить к полноценному созданию контента.

Эта основа поддерживает все, от компонентов огнестрельного оружия и баллистики до восприятия противника, рендеринга, звука и инструментов редактора. Во многие из этих систем поступают данные из реального мира, что позволяет выявлять механические различия в процессе моделирования, а не создавать их командой разработчиков как отдельные игровые параметры.

Мы поговорили с Люком Ноонаном, соучредителем и руководителем производства RUST LTD, и Антоном Хэндом, соучредителем и игровым директором, о перестройке игры с нуля, повышении сложности симуляции, балансе между физической точностью и производительностью в VR, а также о создании инструментов, необходимых для управления сотнями механически различных видов огнестрельного оружия.

Что изменилось в сиквеле — в масштабе и амбициях?

Люк Нунан: Одной из главных задач при создании новой игры было устранение накопившегося технического и дизайнерского долга.

Мы полностью переписали H3VR2 . Это был совершенно новый проект на Unity , когда мы начинали. Мы изучили отдельные элементы существующей игры и опирались на этот опыт, но это не был порт. Это была реконструкция.

AH: Технически, мы создали этот проект практически противоположным способом тому, как создавали H3VR .

При работе над H3VR2 мы потратили почти шесть месяцев на разработку архитектуры и инструментов, прежде чем приступить к полноценному созданию контента. Мы знали, как изготавливать оружие, поскольку занимались этим уже 10 лет. Нам нужны были системы, способные масштабироваться для реализации проектов по добавлению контента сроком на пять или десять лет.

ЛН: Мы также с самого начала знали, что это будет гораздо большая команда. H3VR в основном состоял из Антона, а другие люди оказывали поддержку различным аспектам производства. С учетом H3VR2 у нас уже более 20 человек.

Это потребовало с самого начала улучшить процессы разработки: обеспечить надлежащую гигиену системы контроля версий, автоматизировать сборку, использовать собственные инструменты редактора и внедрить производственные процессы, подходящие для команды, распределенной по пяти разным часовым поясам.

Что представляет собой моделирование на самом деле, и чего вы больше всего хотели добиться?

AH: Наш процесс начинается с кропотливого изучения классической литературы. Мы начинаем с поиска достоверных справочных материалов, включая настоящие книги и техническую документацию.

С точки зрения моделирования, наш основной принцип заключается в построении модели, в которую мы можем подавать реальные данные и добиваться сходимости модели к результату, находящемуся между общепринятым, обыденным реализмом и тем, что подходит для игры.

Это становится важным в тот момент, когда вы создаёте действительно сложную симуляцию с огромным количеством входных данных. В итоге у нас будет сотни единиц оружия, сотни патронов и десятки видов материалов.

Благодаря H3VR2 нам удалось продвинуться гораздо дальше. Мы можем задаться вопросом, можно ли подавать в систему реальные значения постоянной упругости, и обнаружить, что да, можно. Можно ли учесть реальные габариты и механические взаимосвязи в системе работы огнестрельного оружия? Да.

ЛН: За такой системный подход мы платим определенные первоначальные затраты, но в итоге получаем множество преимуществ. Например, если мы хотим добавить новый тип патрона, мы можем рассмотреть такие свойства, как масса снаряда и характеристики патрона, вместо того чтобы придумывать какое-то волшебное число, определяющее игровой процесс.

Какое место занимает NVIDIA PhysX в общей системе, и почему вы решили, что вам нужны собственные системы вместо встроенного физического движка или в дополнение к нему?

AH: Мы используем довольно ограниченный объем возможностей, предоставляемых NVIDIA PhysX .

Игровые физические движки не очень хорошо обрабатывают мельчайшие компоненты внутри локальной системы отсчета, когда игрок переносит родительский объект и потенциально может бросить его через всю комнату. Таким образом, у нас есть множество уникальных внутренних симуляций для компонентов огнестрельного оружия, которые фактически существуют в своих собственных вселенных. Мы управляем передачей сил и импульсов между этими внутренними системами и более широким игровым пространством.

На уровне игрового пространства мы используем физику гораздо более непосредственно. Сосиги, наши персонажи-хот-доги, — пожалуй, лучшее применение законов физики в нашей практике. По сути, это вечные физические марионетки.

ЛН: Для моделирования компонентов внутри орудий в очень малом масштабе мы разработали специальные системы. С другой стороны, для баллистики и значительной части систем агентов мы создали еще один слой, используя ECS для Unity и Burst .

Как вы разработали архитектуру баллистической симуляции с использованием ECS для Unity?

ЛН: Мы понимали, что нам потребуется много выстрелов, что стрельба может вестись очень быстро, и что перестрелки могут происходить одновременно. Это создает значительную нагрузку на производительность симуляции, и в первой игре нам пришлось пойти на компромиссы в этом отношении.

Использование ECS для Unity и Burst позволяет нам создавать огромное количество баллистических объектов для огнестрельного оружия, взрывов и других систем.

Это помогло нам повысить точность, а не просто достичь первоначальной цели. Мы можем использовать более мелкие подшаговые выборки для более точного моделирования столкновений, более точно моделировать сопротивление воздуха и более точно обрабатывать проникновение и движение снарядов в различные материалы и из них.

Какие самые серьезные проблемы с производительностью возникли при столь глубоком моделировании?

ЛН: Значительная часть начального этапа разработки была посвящена систематическому тестированию этих областей. Что значит «дёшево»? Что дорого? Что может или не может делать эта новая платформа? После установления этих границ стало намного проще соблюдать временные рамки кадров.

AH: В ходе конференции H3VR мы выработали очень четкое понимание того, что быстро, а что нет. Это одна из причин, почему мы воздерживались от создания автономных VR-устройств до выхода Quest 3.

Что касается процессора, это означало создание основных систем моделирования на основе ECS и Burst. Что касается рендеринга, мы понимали, что сложные 3D модели оружия будут потреблять значительную часть кадрового бюджета, поэтому все остальное — общее количество полигонов, память для текстур, пропускная способность, структура окружения — должно было оставаться максимально оптимизированным.

Мы не хотели уничтожать то, ради чего люди приходят на игру. Поэтому с самого начала мы проектировали окружение, плотность взаимодействия, типологию контента и структуру уровней, исходя из этих ограничений.

Оптимизация не являлась параллельным процессом, следующим за рядом негибких проектных решений. Это было частью процесса разработки на протяжении всего проекта.

ЛН: В этом комплексе используются уровни, собранные с помощью процедурной генерации из модульных комплектов, поэтому мы также на очень раннем этапе проверили, как будет работать модель освещения. Мы рассмотрели, как можно использовать световые зонды, отражательные зонды и остальную часть системы освещения, а затем, исходя из этих решений, определили художественное направление проекта.

Какую пользу принесло проекту обновление до Unity 6.3 ?

AH: Переход на Unity 6.3 для H3VR2 — это, по сути, десятилетний скачок по сравнению с H3VR .

Есть очевидные улучшения, повышающие удобство использования, такие как вложенные префабы , но одними из наиболее значимых для нас стали повышение производительности SRP Batcher , улучшение компиляции шейдеров и постобработка непосредственно на тайлах.

Компиляция шейдеров помогла уменьшить размер этих больших шейдеров на диске. Постобработка непосредственно на плитках имела особое значение для нашего визуального подхода. Я не хочу выпускать игру без тонального отображения, но изначально мы встроили наш проход тонального отображения HDR непосредственно в шейдеры, потому что отдельное копирование после эффекта было недостаточно производительным на автономном VR-оборудовании. Благодаря постобработке непосредственно на плитке нам удалось удалить этот код.

ЛН: Общая стабильность и надежность текущей версии Unity также имеют действительно важное значение. Мы активно внедряем в редактор множество пользовательских инструментов, и этот процесс проходит очень гладко.

Каждое оружие в игре имеет свои собственные механические особенности. Как создавать и поддерживать базу данных на основе фактов, и как управлять таким большим количеством участников?

AH: Поддержание его в работоспособном состоянии — это постоянная борьба. Количество документов Google Docs, которые у нас есть для всего, просто поражает, хотя сами эти документы в конечном итоге становятся единственным источником достоверной информации о том, как мы настраиваем это огнестрельное оружие.

В конечном итоге все сводится к наличию очень мощных инструментов инспектора. Эти инструменты предназначены не только для ввода информации. У нас есть инструменты редактора, ориентированные на вычисления, инструменты проверки и инструменты анализа, разработанные специально для огнестрельного оружия.

Моделирование достаточно глубокое, поэтому я бы охарактеризовал большую часть работы как максимально приближенную к реальному оружейному делу. Мы вводим такие параметры, как коэффициенты жесткости пружин и массы компонентов. В картриджах содержатся данные о характеристиках изменения давления, а также информация, описывающая различные компоненты картриджа.

Если эти значения неверны, то в симуляции огнестрельное оружие не будет работать корректно.

Как Odin Inspector и Asset Store помогли вашей команде справиться со сложностями разработки и поддержки игры?

AH: Если бы мне пришлось определить главное преимущество Unity для такой игры, как наша, я бы назвал расширяемость редактора.

Мы активно используем Odin Inspector, и я не думаю, что этот проект был бы осуществим в той же степени без него.

Все, кто писал код для игры, создали собственные инспекторы. Odin значительно упрощает выполнение работы, поскольку предоставляет невероятно мощный и быстрый способ создания необходимых инструментов.

Это особенно важно, когда речь идёт о чём-то столь онтологически и таксономически сложном, как огнестрельное оружие. В случае с любым конкретным оружием, возможно, 95% или 98% всего, что теоретически может быть сконфигурировано базовой системой, не имеет отношения к этому конкретному объекту. Odin позволяет нам отсеять эти неактуальные варианты.

Technie Collider Creator 2 от Triangular Pixels, доступный в Asset Store, также стал настоящим прорывом. Это позволило команде сэкономить сотни, если не тысячи, часов в процессе производства.

Для VR-игры с большим количеством физических моделей создание физических оболочек требует неудобного сочетания ручной работы и автоматизации. Полностью автоматизированное решение, как правило, нецелесообразно. Вам следует как можно чаще использовать физические примитивы, а выпуклые сетки — только там, где это абсолютно необходимо.

Какой ваш главный совет разработчикам, стремящимся создать технически сложную игру-симулятор?

AH: Определите свои потребности на достаточно раннем этапе. Существует огромная разница между созданием систем моделирования, которые приносят удовольствие самому процессу, и созданием систем моделирования, необходимых для вашей игры.

Если я оглянусь назад на H3VR , то увижу, что часть моей работы над симуляцией была непонятна игроку. Конечный пользователь фактически не ощущал его присутствия. Это не облегчило мне жизнь, а в некоторых случаях даже усложнило её как разработчику и дизайнеру, и не привело к более увлекательному игровому процессу.

В этом и заключается риск любой сложной игры-симулятора. В итоге вы можете заниматься работой, которая не принесет пользы никому, кроме, возможно, вашего собственного опыта ее выполнения, и при этом отдалится от общей цели проекта.

ЛН: Я бы также обратил внимание на людей. Нам очень помогло то, что мы нашли в команде подходящих специалистов: звукорежиссёра, который также глубоко разбирается в огнестрельном оружии, художников по оружию, которые понимают тематику и потребности виртуальной реальности, и инженеров, которые интересуются теми системами, которые мы разрабатываем.

Хот-доги, подковы и ручные гранаты 2Предзаказ на Quest 3 уже открыт . Версию для Steam уже можно добавить в список желаний, ведь она выйдет в 2027 году. Больше историй от разработчиков вы найдете в блоге Unity и в центре ресурсов Unity .