Come ogni mese, benvenuti a questo nuovo appuntamento con Deep In Gametechs, la rubrica di Natural Born Gamers dove vengono affrontati ed approfonditi aspetti, temi e questioni legate al mondo dei videogames dal punto di vista tecnico-realizzativo. Cercheremo infatti di spiegare, descrivere, contestualizzare e valutare tutto ciò che, di fatto, garantisce la realizzazione dei prodotti da noi tanto amati e che, è bene ricordarlo, non si generano per magia o solo grazie alla fantasia dei game artist …tutt’altro!
Senza annoiarvi con esasperati tecnicismi, cercheremo, con la massima chiarezza e semplicità possibile, di addentrarci di volta in volta in un diverso argomento con le sue relative implicazioni: hardware o software che sia. Prendendo a prestito una massima utilizzata in ambito enogastronomico, potremmo azzardare un: “Giocare senza sapere non è che una (piccola) parte del piacere”. D’altronde, siamo oltretutto fortemente convinti che la conoscenza, anche solo formale, di determinati aspetti, non solo garantisca una migliore fruizione del prodotto, ma consenta una scelta molto più consapevole anche in fase di acquisto.
Qui dunque non si fa della chiacchiera soggettiva ed inconcludente su argomenti dove alla fin fine è sostenibile tutto ed il contrario di tutto. Qui si parla, in concretezza, di numeri, dati, logiche implementative. Del piacere di scoprire, di conoscere. D’esser informati e consapevoli, poiché, citando Leonardo, “Naturalmente li omini boni desiderano sapere”.
Buona lettura e buon divertimento!
Il tema di cui vogliamo parlarvi questo mese è costituito da un aspetto che molte volte non riceve la giusta considerazione e, soprattutto, la giusta attenzione: il motore fisico.
Quasi sempre da quando si sono definitivamente imposti i giochi con grafica poligonale 3D, si è parlato prevalentemente di schede e relativi motori grafici. Delle schede grafiche sappiamo, o pensiamo di sapere, ogni cosa. Specifiche tecniche, benchmark, implicazioni di vario tipo… in ogni caso quasi sempre sono informazioni che si ricollegano direttamente od indirettamente al motore grafico. Scheda grafica, motore grafico. L’associazione è naturale, spontanea e… ovvia. D’altronde, di cosa diavolo potrebbe mai occuparsi una scheda grafica se non, della grafica?! In realtà le moderne GPU si trovano spesso a gestire anche gli oscuri ed ingiustissimamente bistrattati motori fisici.
Per procedere nella trattazione, come spesso siamo costretti a fare, occorre anticipare dei concetti, dare delle definizioni. A volte è un lavoro che può sembrare banale e scontato ma spesso, il non farlo, può essere fonte di numerose incomprensioni, cantonate e grossolani fraintendimenti.
Stranding Horizon
Innanzitutto il motore grafico, dicevamo. I celeberrimi Unreal Engine e Unity sono motori grafici. Per i più curiosi, su Youtube esistono decine e decine di demo che ne illustrano le potenzialità e li pongono a confronto. Anche “Decima” è un motore grafico. Magari questo non lo conoscete… ma è un motore grafico, sviluppato in esclusiva da Guerrilla per Playstation, di Killzone Shadowfall e, soprattutto, di Horizon Zero Dawn. Inoltre è stato “donato” ad un certo Sig. Hideo Kojima per la sua nuova creazione: quel Death Stranding che tutto il mondo video ludico sta attendendo con infinita trepidazione. Per inciso, il nome “decima” derivata dalla città di Dejima, località portuale giapponese, noto punto di scambio commerciale dove, durante il XVII secolo, i mercanti olandesi erano gli unici autorizzati. Ricordiamo a questo punto che Guerrilla Games è… olandese!
I motori grafici, fama e visibilità
Dopo queste piccole curiosità, torniamo in concreto ai motori grafici ed alle loro funzioni. Indubbiamente la principale consiste nell’effettuare il cosiddetto rendering. Cioè “disegnare” in 2D gli oggetti calcolati in 3D. Naturalmente questo disegno può essere più o meno particolareggiato, arricchito di effetti, ombreggiato e illuminato… questo dipende dalle potenzialità della scheda e del software in esecuzione. Il compito principale resta comunque quello di tradurre un ambiente tridimensionale in una immagine 2D. Tutto questo lavoro deve peraltro essere ripetuto “n” volte al secondo. Per tale motivo si parla di 30 fps, 60 fps, ecc
Il motore fisico: questo sconosciuto
Ma il motore fisico che fa? Non c’è nessuno che lo sa? Sembra proprio la domanda contenuta nella famosa canzoncina per bambini del coccodrillo, che si chiede quale verso faccia questo animale. Il motore fisico è un programma che consente agli sviluppatori di non dover precalcolare il comportamento fisico di taluni oggetti. Ovviamente per “fisico” parliamo della fisica classica, quella di Isaac Newton. In altre parole… a cosa serve? A molto. Ogni cosa che cade, si sgretola, galleggia, si scontra, rimbalza e via dicendo è potenzialmente oggetto di calcolo per il motore fisico.
Se per alcuni giochi tutto è gestito tramite animazioni e collisioni predeterminate, in altri, avere la possibilità di calcolare in tempo reale il comportamento newtoniano di un oggetto, diviene una necessità fondamentale. Attualmente in molti, troppi, giochi alcuni comportamenti fisici vengono sempre e comunque precalcolati. Diventano una sorta di “animazione” che naturalmente rimane statica, essendo sempre la medesima ogni volta che si produce una specifica situazione. Pensiamo ad esempio ad un gioco di calcio dove, dati dei precisi parametri di tempo e posizione, il pallone verrà sempre calciato allo stesso modo con un movimento della gamba e del busto sempre uguali. In questo tipo di situazioni, il motore fisico è chiamato in causa in maniera molto marginale. Facciamo però un altro esempio, anch’esso molto comune, per far emergere altri contesti in cui il motore fisico gioca un ruolo di primissimo piano.
“Quando” è importante
L’esempio, molto vicino per passione ed interesse all’autore di questo articolo, è costituito dai giochi di guida. Le attuali produzioni di questa categoria offrono comportamenti fisici sempre più complessi e realistici, indipendentemente da quanto si voglia rendere simulativo un determinato titolo. Ormai nei giochi di guida, salvo che nei superarcade come Mario Kart, è infatti pressoché d’obbligo introdurre un comportamento ultrarealistico delle sospensioni. Pensate se ad ogni cunetta, cordolo, sasso, tipo di terreno e per ogni modello di auto/moto con relativa velocità e angolo di sterzo dovesse essere precalcolato un singolo e specifico comportamento degli ammortizzatori. Ecco, questo è uno dei casi più eclatanti in cui viene fatto lavorare il motore fisico; a cui verrà appunto affidato il compito di calcolare il comportamento finale della vettura sulla base dei parametri precedentemente elencati.
Quando si sente nei teasers o nelle recensioni l’espressione “fisica migliorata”, si intende proprio questo: un lavoro più accurato demandato al motore fisico. Più parametri considerati in ingresso e una resa più particolareggiata come risultato finale. Sia che si tratti del comportamento di una vettura o del rotolamento di un pallone su un campo da calcio.
Tra i giochi motoristici Forza Motorsport 7 possiede attualmente e senza alcun dubbio la fisica più sofisticata e realistica per quanto concerne la gestione del comportamento di un veicolo sul bagnato. Nella foto qui sopra, grazie alla gestione volumetrica delle pozzanghere, la Nissan in primo piano risentirà del passaggio sulla pozza di fango solo sui pneumatici del lato destro. Con tutte le implicazioni e le conseguenze che ne derivano.
e “quanto” potrebbe diventarlo!
Ovviamente il comportamento dei veicoli è uno solo dei casi in cui viene fatto entrare in gioco il motore fisico. Con l’evoluzione degli hardware e dei VG prodotti per essi, potenzialmente ogni oggetto dovrebbe esser governato da un motore fisico. Pensate se ogni foglia di un albero si muovesse di moto indipendente in base a come soffia il vento. O al passaggio nelle vicinanze di un oggetto molto veloce.
Avere una possibilità del genere non sarebbe solo una finezza grafica in più. In giochi come Tomb Raider od Horizon Zero Dawn, dove si va a caccia, veder muovere in maniera indipendente un cespuglio potrebbe far presagire la presenza di un animale (o una macchina) dietro lo stesso. Non parliamo di un generico agitarsi della vegetazione al passaggio di un corpo, ma un movimento specifico e credibile. Tanto dettagliato da consentire, in base al movimento dei rami e del fogliame, di poter dedurre cosa vi sia dietro. Un topolino come un grizzly. Le possibilità di nuovi gameplay sarebbero indubbie ed immense.
Questo e quello
Attualmente i motori fisici sono principalmente supportati dalle stesse schede grafiche, nelle quali nei recenti modelli sono integrati degli appositi acceleratori di prestazioni. Per alcune schede vi è inoltre la capacità di ripartire il carico di lavoro del motore fisico tra la GPU stessa e la CPU. In passato era previsto che per il motore fisico fossero dedicate precise componenti hardware, ma è una strada che è stata abbandonata da tempo.
I due principali motori fisici attuali sono sviluppati da Nvidia e Microsoft. La prima, ovviamente parliamo del mondo PC, dopo aver acquisito la società Ageia ha portato avanti il suo PhysX, mentre Microsoft ha rilevato Havok. Se desiderate approfondire, il link di Nvidia, in italiano, è molto ben scritto ed illustra, oltre alle peculiarità dei propri prodotti, anche i concetti generali riguardanti il funzionamento di un motore fisico. Oltre alla seguente pagina è presente anche una sezione FAQ molto interessante dove vengono effettuati anche dei confronti (di parte, certamente) con Havok.
Che ‘nvidia!
http://www.nvidia.it/object/nvidia-physx-it.html
Dal precedente link riportiamo solo un paragrafo che ribadisce con altri esempi i concetti già esposti e che illustrano molto efficacemente i compiti di un motore fisico:
“Prima di PhysX, i progettisti dei giochi dovevano “precalcolare” il modo in cui un oggetto si sarebbe comportato in reazione a ciascun evento. Per esempio, dovevano disegnare una sequenza di frame che mostrasse la caduta al suolo di un giocatore in conseguenza di un tackle falloso. Lo svantaggio di questo approccio consiste nel fatto che l’utente è costretto a vedere sempre la stessa animazione “predefinita”. Grazie a PhysX, i giochi ora possono calcolare con precisione il comportamento fisico dei corpi in tempo reale! Questo significa che un giocatore di calcio virtuale ora si piega e torce in ogni modo possibile a seconda delle condizioni specifiche associate al contrasto, creando così un’esperienza visiva unica in ogni singola occasione.”
La rappresentazione schematica di alcune architetture hardware che sorreggono i principali motori fisici.
Dove stiamo andando?
Senza eccedere in confronti tra diverse tecnologie e metodologie, vorremmo ora porre l’accento sull’andamento del mercato e dei prodotti più recenti. Se è vero che alcuni giochi, come appunto quelli di guida, richiedono e pretendo dei comportamenti fisici sempre più realistici ed avanzati, per altri titoli la questione della fisica scivola molto spesso in secondo piano, a beneficio di altri fattori più accattivanti per il grande pubblico.
Ci stiamo naturalmente spostando in un discorso di prospettiva che non può prescindere dalle opinioni personali, ma lo scopo di questa rubrica è anche e soprattutto questo. Non solo citare didascalicamente dei singoli aspetti tecnologici, ma spiegarne le finalità e, soprattutto, esprimere un’opinione sul loro concreto utilizzo all’interno dei prodotti che amiamo: i videogiochi. Cogliere gli andamenti, ipotizzare linee evolutive; tutto ciò al fine di generare un utilizzo più consapevole del prodotto videogioco.
Scelte deliberate
Dopo questa sorta di disclaimer, cerchiamo in dettaglio di effettuare un’analisi dei prodotti attuali, e di cosa ci viene offerto. E’ innegabile che l’attenzione delle case produttrici sia sempre più rivolta ad aspetti grafici volti a creare un impatto più a livello fotografico-artistico. Come se un videogioco fosse un quadro; ovviamente statico. Risoluzioni sempre più alte, colori con lo standard HDR, ma al di là di alcune eccezioni la fisica contenuta nei videogames attuali, anche nei tripla A, rimane spesso molto limitata. Oltre ad effetti precalcolati vi è molto poco e la stessa interattività ambientale è per forza di cose ridotta all’osso, magari sacrificata in nome di qualche texture in più.
Un caso paradossale
Un paradosso è un fatto contro-intuitivo, ma comunque vero e documentato. Nel seguente video, uno youtuber si è preso la briga di confrontare due generazioni di Far Cry. Da una parte c’è Far Cry 2 del 2008, dieci anni fa. Dall’altra c’è la recente produzione di Far Cry 5. Come mostra, in molte situazioni il motore fisico più fine ed evoluto è proprio quello più datato.
https://youtu.be/FCeEvQ68jY8 …lo stesso video è poi stato anche ripreso dall’autorevole testata Tom’s hardware al seguente link.
Detto così sarebbe da non credere, ma alla luce delle considerazioni attuali questo fenomeno acquisisce un significato concreto e, ad opinione personale, inquietante. E’ ovvio che chi ha sviluppato Far Cry 5 non sia stato svogliato, semplicemente, dato che la capacità di calcolo degli hardware sono comunque delle grandezze finite, sono stati privilegiati altri aspetti, commercialmente più di richiamo.
Va’ dove ti porta il marketing
Si inizia con il parlare di tecnologia ma si converge molto spesso in questioni di marketing e di tendenze di mercato più o meno incanalate dai produttori stessi. Non c’è da stupirsi più di tanto: i videogames sono prodotti commerciali e per giunta la cui produzione è sempre più onerosa. E’ scontato che le produzioni cerchino di in tutti modi di cavalcare l’onda dell’utenza e, dove possibile, anticiparla e pilotarla verso aspettative gradite a chi i videogames li produce. Nel mondo console lo stesso God of War, ultima e pluriosannata esclusiva di Sony per la sua PlayStation 4, non è esente da questa deriva.
Il Dio dell’ …immagine
Le “grafica” di God of War, intesa come la somma di tutte le componenti e di tutti gli aspetti che vengono riportati a video, non ha lasciato l’autore di questo articolo decisamente deluso e perplesso. Grande impatto scenico, meravigliosi colori, scenari evocativi. Volendo, anche risoluzione in 4K con delle animazioni dei personaggi accettabilmente fluide. Tutto questo però a scapito di un ambiente decisamente statico, reso appunto tale da delle ovvie esigenze di carico macchina. Ecco allora che l’acqua si muove sempre allo stesso modo, i pochi oggetti frantumabili si rompono sempre alla stessa maniera e la vegetazione ondeggia poco, male e sempre allo stesso modo. L’animazione dei nemici che vengono aperti in due è tutta precalcolata e sempre uguale, e mille altri esempi del medesimo tenore.
Non è questione d’essere incontentabili, lo sforzo nella realizzazione della grafica è stato sicuramente immenso, e la ventola di raffreddamento della PS4pro ben lo sa. Ma, per un occhio smaliziato e non superficiale, l’ambiente non è vivo. E’ innaturalmente statico, impagliato e, per questi motivi, “modernamente” deludente. Non è il tour di una pinacoteca, è un videogame dove il realismo dettato dall’immersività dovrebbe essere (e restare) uno dei canoni principali per valutare sia veste grafica di un titolo, sia il suo valore complessivo.
Una vecchissima pubblicità di TV color degli anni ottanta recitava il seguente slogan “… potevamo stupirvi con effetti speciali e colori ultravivaci, ma noi siamo scienza, non fantascienza …” Ecco, parlando in prima persona ritengo sinceramente che si stia andando proprio nella direzione diametralmente opposta a questa vecchia pubblicità. Grafica semplicemente d’impatto, fatta per stupire per un istante e poco altro.
Autentiche opportunità
Se poi pensate che un gioco incentrato su aspetti strettamente connessi ad un motore fisico porti, in definitiva, solo ad implicazioni estetiche, semplicemente di diverso tipo rispetto a quelle artistico-fotografiche, beh, permettetemi di dissentire ancora una volta. Come precedentemente detto non si tratta solo di constatare con quanto realismo possa agitarsi la capigliatura di Lara Croft o di Aloy durante una corsa a perdifiato od un grosso salto. Il successo ed il divertimento garantito da un gioco mobile come Angry Birds è dovuto, oltre che ad altre componenti indubbiamente felici, proprio anche alla fisica di come cadono e vengono distrutte le strambe costruzioni dei maialetti verdi. Un gioco “2D” -perché la fisica è comunque importante anche quando manca la terza dimensione- dal concept semplice ma dalla realizzazione tecnica tutt’altro che banale; e che non casualmente ha avuto un successo strepitoso.
E’ lecito pensare ai benefici che potrebbero trarne videogiochi dove si potrebbero esaminare impronte di erba calpestata? Fumo, calcolato in tempo reale, che si sposta e dirada al passaggio di un veicolo o all’azionamento di una ventola, dando precisi scorci di maggior visibilità? O un picchiaduro dove i colpi impattano concretamente su muscoli, ossa e vasi sanguigni? Personalmente la risposta è un convintissimo “sì” e tutto ciò può essere ottenibile solo attraverso un costante e massiccio sviluppo dei motori fisici. E’ la sfida tra il concetto di “real-time” e dell’immersività contro la staticità e l’effetto scenico fine a se stesso. Delle cut-scenes e di tutti quegli orpelli che in realtà in un videogame dovrebbero essere solo e soltanto elementi di contorno.
Nintendo-docet
Da sempre Nintendo, pur con hardware spesso tra i meno performanti nel corso delle varie generazioni hardware, ha da molto tempo sposato questa linea di pensiero. Del resto, i controller della Wii, la Balance Board e gli stessi JoyCon hanno provato e saputo portare non solo la fisica dentro al videogioco, bensì anche in direzione del giocatore.
Di contro, la modernità, l’innovazione e la freschezza che l’interazione ambientale racchiusa in un titolo come The Legend of Zelda: Breath of the Wild è stata in grado di garantirci è la testimonianza migliore di come questa sia la strada da percorrere. Zelda BotW è senza dubbio uno dei giochi che fanno più intensivamente uso di un motore fisico. Risultato: palma di gioco dell’anno 2017 vinta per distacco sulla tutta concorrenza. Coincidenza? Molto, molto improbabile. Eppure Zelda BotW non persegue il fotorealismo e l’effetto grafico a sensazione. Il suo “effetto speciale”, ed in un certo qual senso magico, è proprio l’interattività fisica con l’ambiente.
Un nuovo inizio
L’evoluzione ed il supporto dei motori fisici rappresentano dunque alcune delle poche armi che noi videogamers potremmo avere dalla nostra parte per chiedere, e pretendere, un’originalità maggiore nei nostri amati videogiochi. Originalità che di questi tempi a detta di tutti manca come l’acqua in un deserto.
L’augurio è dunque che vi sia al più presto un’inversione di rotta e si dia più rilevanza alle implicazioni fisiche di certi giochi. E di nuovi giochi. Perché ancora una volta il mezzo tecnologico potrebbe essere il vero e autentico “motore” delle innovazioni, ed in ultima sostanza di vantaggi, di una nuova generazione di videogames.
ildagnele.nbg@gmail.com
