Làm thế nào RUST LTD xây dựng mô phỏng vũ khí sâu cho Hot Dogs, Horseshoes & Hand Grenades 2

Tạo Hot Dogs, Horseshoes & Hand Grenades 2 (H3VR2), một sandbox vật lý vũ khí và roguelike trích xuất độc lập, với ý định bắt đầu lại thay vì mang theo một thập kỷ nợ kỹ thuật và thiết kế vào phần tiếp theo.

Thay vì chuyển thể trò chơi gốc, RUST LTD đã bắt đầu với một dự án Unity mới và dành gần sáu tháng tập trung vào kiến trúc và công cụ trước khi chuyển sang sản xuất nội dung đầy đủ.

Nền tảng đó hỗ trợ mọi thứ từ các bộ phận súng và động lực học đạn đạo đến nhận thức của kẻ thù, kết xuất, âm thanh và công cụ của Editor. Dữ liệu thực tế cung cấp cho nhiều hệ thống đó, cho phép sự khác biệt cơ học xuất hiện thông qua mô phỏng thay vì đội ngũ biên soạn chúng như các giá trị lối chơi riêng biệt.

Chúng tôi đã nói chuyện với Luke Noonan, đồng sáng lập và trưởng bộ phận sản xuất tại RUST LTD, và Anton Hand, đồng sáng lập và giám đốc trò chơi, về việc xây dựng lại trò chơi từ đầu, đẩy độ phức tạp của mô phỏng, cân bằng độ trung thực vật lý với hiệu suất VR, và xây dựng các công cụ cần thiết để quản lý hàng trăm loại vũ khí cơ khí khác nhau.

Điều gì đã thay đổi đối với phần tiếp theo – về phạm vi và tham vọng?

Luke Noonan: Một trong những điều lớn chúng tôi muốn làm với tiêu đề mới là khắc phục rất nhiều nợ kỹ thuật và thiết kế đã tích lũy.

Chúng tôi đã viết lại H3VR2 từ đầu. Đây là một dự án Unity mới khi chúng tôi bắt đầu. Chúng tôi đã xem xét các phần của trò chơi hiện có và rút ra kinh nghiệm từ đó, nhưng đây không phải là một bản chuyển thể. Đó là một cuộc tái thiết.

AH: Về mặt kỹ thuật, chúng tôi đã xây dựng dự án này gần như hoàn toàn ngược lại với cách chúng tôi xây dựng H3VR.

Với H3VR2, chúng tôi đã dành gần sáu tháng cho kiến trúc và công cụ thuần túy trước khi chúng tôi bận tâm đến bất cứ điều gì gần với việc sản xuất nội dung đầy đủ. Chúng tôi biết cách chế tạo súng vì chúng tôi đã làm điều đó được 10 năm. Chúng tôi cần các hệ thống có thể mở rộng cho một dự án bổ sung nội dung kéo dài năm hoặc 10 năm.

LN: Chúng tôi cũng biết ngay từ đầu rằng đây sẽ là một đội lớn hơn nhiều. H3VR phần lớn là của Anton với sự hỗ trợ của những người khác ở các bộ phận khác nhau của sản xuất. Với H3VR2, chúng tôi có hơn 20 người.

Điều đó đòi hỏi các hoạt động phát triển tốt hơn ngay từ đầu: vệ sinh Version Control tốt, Build Automation, công cụ Editor tùy chỉnh và các quy trình sản xuất phù hợp với một nhóm phân tán qua năm múi giờ khác nhau.

Mức độ mô phỏng bao gồm những gì bên dưới, và bạn đã quyết tâm làm đúng điều gì?

AH: Quy trình của chúng tôi bắt đầu bằng một lượng nghiên cứu cổ điển ám ảnh. Chúng ta bắt đầu bằng việc tìm tài liệu tham khảo thực tế, bao gồm sách và tài liệu kỹ thuật thực tế.

Từ góc độ mô phỏng, nguyên tắc cơ bản của chúng tôi là xây dựng một mô hình mà chúng tôi có thể đưa dữ liệu thực vào và làm cho mô hình hội tụ về một cái gì đó nằm giữa tính hiện thực đời thường được nhận và cái gì đó phù hợp với trò chơi.

Điều đó trở nên quan trọng ngay khi bạn xây dựng một mô phỏng thực sự phức tạp với số lượng đầu vào khổng lồ. Chúng ta cuối cùng sẽ có hàng trăm khẩu súng, hàng trăm hộp đạn và hàng chục loại vật liệu.

Với H3VR2, chúng tôi đã có thể tiến xa hơn rất nhiều. Chúng ta có thể hỏi liệu chúng ta có thể đưa các hằng số lò xo thực vào một hệ thống và phát hiện ra rằng, vâng, chúng ta có thể. Chúng ta có thể tích hợp các kích thước thực tế và các mối quan hệ cơ khí vào hệ thống vận hành của súng không? Vâng.

LN: Chúng tôi phải trả một chi phí ban đầu cho phương pháp có hệ thống đó, nhưng chúng tôi nhận được nhiều lợi ích sau này. Nếu chúng ta muốn thêm một loại đạn mới, ví dụ, chúng ta có thể xem xét các thuộc tính như khối lượng đạn và đặc điểm của vỏ đạn thay vì bịa ra một con số trò chơi ma thuật.

NVIDIA PhysX nằm ở đâu trong ngăn xếp, và bạn đã quyết định cần các hệ thống tùy chỉnh thay vì, hoặc bên cạnh, công cụ vật lý tích hợp ở đâu?

AH: Chúng tôi sử dụng một lượng khá hạn chế sự phức tạp có sẵn thông qua NVIDIA PhysX.

Các công cụ vật lý trò chơi thực sự không xử lý các thành phần nhỏ bên trong một hệ quy chiếu cục bộ trong khi người chơi mang đối tượng cha xung quanh và có khả năng ném nó qua phòng. Vì vậy, chúng tôi có rất nhiều mô phỏng nội bộ rất tùy chỉnh cho các bộ phận súng đạn mà về cơ bản tồn tại trong vũ trụ riêng của chúng. Chúng tôi quản lý việc dịch chuyển các lực và xung lực giữa các hệ thống nội bộ đó và không gian trò chơi lớn hơn.

Ở cấp độ không gian trò chơi, chúng tôi sử dụng vật lý trực tiếp hơn nhiều. Các Sosigs, nhân vật xúc xích của chúng tôi, có lẽ là ứng dụng vật lý vĩ đại nhất của chúng tôi. Chúng về cơ bản là những con rối vật lý vĩnh cửu.

LN: Ở quy mô rất nhỏ, đối với mô phỏng linh kiện bên trong các khẩu súng, chúng tôi đã xây dựng các hệ thống tùy chỉnh. Ở đầu kia, đối với động lực học và một phần đáng kể các hệ thống tác nhân, chúng tôi đã xây dựng một lớp khác bằng ECS for Unity và Burst.

Bạn đã kiến trúc mô phỏng đạn đạo bằng ECS cho Unity như thế nào?

LN: Chúng tôi biết rằng chúng tôi cần có rất nhiều súng bắn, rằng súng có thể bắn rất nhanh, và rằng tất cả các cuộc đấu súng có thể xảy ra cùng một lúc. Điều đó tạo ra rất nhiều áp lực về hiệu suất cho mô phỏng, và chúng tôi đã phải thỏa hiệp về điều đó trong trò chơi đầu tiên.

Sử dụng ECS cho Unity và Burst cho phép chúng ta tạo ra số lượng lớn các thực thể đạn đạo cho vũ khí, vụ nổ và các hệ thống khác.

Nó đã giúp chúng tôi tăng độ trung thực thay vì chỉ đạt được mục tiêu ban đầu của chúng tôi. Chúng ta có thể thực hiện lấy mẫu các bước phụ nhỏ hơn để va chạm chính xác hơn, mô hình hóa sức cản không khí chính xác hơn và xử lý độ trung thực cao hơn cho sự xuyên thấu và các vật thể bay vào và ra khỏi các vật liệu khác nhau.

Những thách thức hiệu suất lớn nhất mà một mô phỏng sâu như thế này đã tạo ra là gì?

LN: Rất nhiều giai đoạn phát triển ban đầu là về việc kiểm tra có hệ thống các lĩnh vực đó. Cái gì rẻ? Cái gì đắt? Nền tảng mới này có thể hoặc không thể làm gì? Một khi chúng ta có những giới hạn đó, việc giữ thời gian khung hình theo kịp đã trở nên dễ dàng hơn nhiều.

AH: Chúng tôi đã phát triển một sự hiểu biết rất sâu sắc về những gì nhanh và những gì không nhanh trong H3VR. Đó là một trong những lý do chúng tôi không tham gia vào VR độc lập cho đến Quest 3.

Về phía CPU, điều đó có nghĩa là xây dựng các hệ thống mô phỏng cốt lõi xung quanh ECS và Burst. Về phía kết xuất, chúng tôi biết các mô hình 3D phức tạp của súng sẽ tiêu tốn một phần đáng kể ngân sách khung hình, vì vậy mọi thứ khác – tổng số đa giác, bộ nhớ kết cấu, băng thông, cấu trúc môi trường – phải được giữ rất gọn nhẹ.

Chúng tôi không sẵn lòng hủy hoại thứ mà mọi người đến xem trận đấu. Vì vậy, chúng tôi đã thiết kế môi trường, mật độ tương tác, loại nội dung và cấu trúc cấp độ xung quanh những ràng buộc đó ngay từ đầu.

Tối ưu hóa không phải là một hướng song song xuất hiện sau một loạt các quyết định thiết kế cứng nhắc. Nó là một phần của quá trình thai nghén theo chiều dọc xuyên suốt dự án.

LN: Cơ sở sử dụng các tầng được lắp ráp theo quy trình mà chúng tôi xây dựng từ các bộ kit mô-đun, vì vậy chúng tôi cũng đã xác nhận rất sớm cách mô hình chiếu sáng sẽ hoạt động. Chúng tôi đã xem xét cách chúng tôi có thể sử dụng các đầu dò ánh sáng, đầu dò phản xạ và phần còn lại của ngăn xếp chiếu sáng, sau đó truy ngược các quyết định đó vào định hướng nghệ thuật.

Việc nâng cấp lên Unity 6.3 đã mang lại lợi ích gì cho dự án?

AH: Chuyển sang Unity 6.3 cho H3VR2 về cơ bản là một bước nhảy vọt mười năm so với H3VR.

Có những cải tiến rõ ràng về chất lượng cuộc sống, chẳng hạn như nested prefabs, nhưng một số điều có tác động lớn nhất đối với chúng tôi là hiệu suất của SRP Batcher, các cải tiến biên dịch shader và xử lý hậu kỳ trên ô.

Biên dịch shader đã giúp làm cho các shader uber lớn đó nhỏ hơn trên đĩa. Xử lý hậu kỳ trên ô đặc biệt quan trọng đối với phương pháp trực quan của chúng tôi. Tôi không muốn xuất bản một trò chơi mà không có tone mapping, nhưng ban đầu chúng tôi đã viết quy trình tone-mapping HDR của mình trực tiếp vào các shader vì việc sử dụng một lần blit hiệu ứng hậu kỳ riêng biệt không đủ hiệu suất trên phần cứng VR độc lập. Với xử lý hậu kỳ trên ô, chúng tôi đã có thể loại bỏ mã đó.

LN: Sự ổn định và độ tin cậy tổng thể của phiên bản Unity hiện tại cũng rất quan trọng. Chúng tôi đang đẩy rất nhiều công cụ tùy chỉnh thông qua Trình chỉnh sửa, và quá trình đó đã rất suôn sẻ.

Mỗi vũ khí trong trò chơi đều có hành vi cơ học riêng. Bạn viết và giữ nó dựa trên dữ liệu như thế nào, và bạn duy trì một danh sách với quy mô đó như thế nào?

AH: Giữ cho nó dễ bảo trì là một cuộc chiến không ngừng. Khối lượng tài liệu Google Docs khổng lồ mà chúng ta có cho mọi thứ khá là lớn, mặc dù các tài sản đó cuối cùng trở thành nguồn thông tin duy nhất về cách chúng ta cấu hình các khẩu súng đó.

Nó quay trở lại với các công cụ Inspector rất mạnh mẽ. Những công cụ đó không chỉ dùng để nhập thông tin. Chúng tôi có các công cụ chỉnh sửa tập trung vào tính toán, các công cụ xác thực và các công cụ phân tích mà chúng tôi đã xây dựng đặc biệt cho súng đạn.

Mô phỏng đủ sâu đến mức tôi sẽ mô tả nhiều công việc giống như chế tạo súng ngoài đời thực. Chúng ta đang đưa vào những thứ như hằng số lò xo và khối lượng thành phần. Các hộp mực có dữ liệu đường cong áp suất và thông tin mô tả các thành phần khác nhau của hộp mực.

Nếu các giá trị đó sai, khẩu súng trong mô phỏng không hoạt động đúng chu kỳ.

Odin Inspector và Asset Store đã giúp nhóm của bạn quản lý sự phức tạp trong việc phát triển và duy trì trò chơi như thế nào?

AH: Nếu tôi phải xác định giá trị cốt lõi của Unity cho một trò chơi như của chúng ta, đó sẽ là khả năng mở rộng của Editor.

Chúng tôi sử dụng Odin Inspector rất nhiều, và tôi không nghĩ dự án này có thể khả thi theo cách tương tự nếu không có nó.

Mọi người đã viết mã cho trò chơi đều đã viết các trình kiểm tra tùy chỉnh. Odin giảm thiểu đáng kể lượng công việc liên quan vì nó cung cấp cho bạn một lối tắt cực kỳ mạnh mẽ để xây dựng các công cụ đó.

Điều đó đặc biệt quan trọng khi bạn đang xử lý một thứ phức tạp về mặt bản thể học và phân loại học như một khẩu súng. Đối với bất kỳ khẩu súng cá nhân nào, có lẽ 95% hoặc 98% mọi thứ mà hệ thống cơ bản có thể cấu hình về mặt lý thuyết đều không liên quan đến đối tượng cụ thể đó. Odin cho phép chúng ta loại bỏ những tùy chọn không liên quan đó.

Technie Collider Creator 2 từ Triangular Pixels trong Asset Store cũng là một yếu tố thay đổi cuộc chơi. Nó đã tiết kiệm cho đội hàng trăm, nếu không muốn nói là hàng nghìn giờ trong quá trình sản xuất.

Đối với một trò chơi VR nặng về vật lý, việc tạo các hình bao vật lý đòi hỏi sự kết hợp vụng về giữa công việc thủ công và tự động hóa. Một giải pháp hoàn toàn tự động thường không phù hợp. Bạn muốn sử dụng các nguyên thủy vật lý càng nhiều càng tốt và chỉ sử dụng các lưới lồi khi thực sự cần thiết.

Lời khuyên hàng đầu của bạn cho các nhà phát triển muốn xây dựng một trò chơi mô phỏng phức tạp về mặt kỹ thuật là gì?

AH: Xác thực những gì bạn cần sớm một cách công bằng. Có một sự khác biệt rất lớn giữa việc xây dựng các hệ thống mô phỏng vì bạn thích quá trình xây dựng các hệ thống mô phỏng và việc xây dựng các hệ thống mô phỏng mà trò chơi của bạn cần.

Nếu tôi nhìn lại H3VR, có những công việc mô phỏng tôi đã viết mà người chơi không đọc được. Người dùng cuối thực sự không trải nghiệm sự hiện diện của nó. Nó không làm cuộc sống của tôi dễ dàng hơn, trong một số trường hợp nó làm cuộc sống của tôi khó khăn hơn với tư cách là nhà phát triển và nhà thiết kế, và nó không mang lại lối chơi bổ ích hơn.

Đó là rủi ro với bất kỳ trò chơi mô phỏng phức tạp nào. Bạn có thể kết thúc bằng việc làm những công việc không mang lại lợi ích cho bất kỳ ai ngoài có lẽ là trải nghiệm của chính bạn khi thực hiện nó, đồng thời khiến bạn xa rời mục tiêu lớn của dự án.

LN: Tôi cũng muốn đề cập đến con người. Chúng tôi đã được hưởng lợi rất nhiều từ việc tìm được những chuyên gia phù hợp cho đội ngũ: một chuyên gia âm thanh cũng am hiểu sâu sắc về vũ khí, các nghệ sĩ vũ khí hiểu rõ chủ đề và nhu cầu của VR, và các kỹ sư quan tâm đến các loại hệ thống chúng tôi đang xây dựng.

Hot Dogs, Horseshoes & Hand Grenades 2 có thể được đặt trước ngay bây giờ cho Quest 3. Phiên bản Steam có thể được thêm vào danh sách mong muốn ngay trước khi ra mắt vào năm 2027. Hãy xem thêm các câu chuyện của nhà phát triển trên Unity Blog và Unity Resource Hub.