Что значит рандом в игре
«Случайности не случайны, всё это большой обман.» или как работают элементы рандома в играх.
ПРЕДИСЛОВИЕ
Доброго времени суток StopGame! Сегодня я расскажу вам, как работают элементы рандома (случайных событий) и как на самом деле разработчики создают те или иные ситуации, где эти элементы требуются. Сразу уточню для большего понимания: случайность — рандом. Постараюсь рассказать как можно более сжато и понятно для восприятия. Ну что же, поехали!
О ВИДАХ СЛУЧАЙНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ
Немногие знают, но компьютер не может создать полностью случайное число, какие алгоритмы бы не применялись. Всегда созданное число будет от чего-нибудь зависеть и не будет полностью случайным. Компьютер — это машина и она подчиняется математическим алгоритмам и формулам, а случайность в принципе прямая противоположность каким-либо математическим правилам. Разработчики всегда идут на ухищрения, чтобы максимально правдоподобно создать иллюзию случайности, но это всё равно нельзя назвать полным рандомом.
На самом деле существует несколько ситуаций, где требуется применение элементов рандома:
1.Процедурная генерация (создание ландшафта и миров).
2.«Честная» генерация предметов (Выпадение предметов из противников, сундуков и тд.).
3.«Не честная» генерация предметов (Кейсы в играх, покупаемые за реальные деньги).
4.Ситуации, где на элементах рандома завязана вся игра. (Игральные карты, игры с шестигранным кубиком)
5.Различные ситуации, которые должны возникать в рандомное время (Например смена погоды с солнечной на дождливую).
Остановимся на каждом выделенном элементе более подробно. (если что-то забыл добавить в список, милости прошу в комментарии. Если будет действительно интересный и конструктивный коммент, я дополню блог).
Процедурная генерация
Конечно под этим словом подразумевается не только создание ландшафта и окружения, сюда входит местонахождение предметов на локации, персонажей и много чего ещё, но всё же самым популярным методом использования всё равно остаётся генерация случайных миров. Ярким примером может являться создание мира в «Minecraft», где работает именно процедурная генерация, она создаёт абсолютно всё окружение вокруг игрока (все блоки, сундуки, враги, объекты, персонажи и др.) и давайте разберём, как же он создаётся. На самом деле алгоритм не раз менялся, но на сегодняшний день он работает так:
Знаете ли вы, что мир в «Minecraft» не бесконечен? Он составляет 30 на 30 миллионов блоков. При генерации (не только в «Minecraft», во многих играх также) используется так называемый «seed» — начальное значение.
Чтобы создать уникальный мир, это начальное значение создать из случайных цифр и символов. Без него не работает практически никакой метод ГПСЧ (Генератор псевдослучайных чисел). Но так как, компьютер не может создать ничего случайного, игра берёт за случайные цифры дату и время на компьютере. Если вы попытаетесь создать два мира в игре с одной и той же датой и временем (например 20.10.2020, 18:34), то получите два абсолютно одинаковых мира. Но созданием «seed» всё не кончается, далее это начальное значение преобразуется в 32-х битное число путём нескольких формул. После получается число, которое применяется ещё к одному методу — Шуму Перлина.
Шум Перлина на самом деле к звуку никакого отношения не имеет, это по сути картинка (пример на изображении ниже) с множеством оттенков серых, белых и чёрных цветов. Если говорить совсем простым языком, чем темнее пиксель на изображении шума Перлина, тем выше (либо ниже) создаётся ландшафт.
Допустим такой пример (очень упрощённо, на деле всё сложнее, есть куча «фильтров» последующей «полировки» мира). На картинке шума есть пиксели только трёх цветов (без оттенков): белый, серый и чёрный, тогда мир «Minecraft» может сгенерироваться с ландшафтом высотой максимум в 3 блока. Белым будет блок воздуха (по сути отсутствие блока), серым толщина ландшафта в 1 блок, а чёрным толщина в 2 блока. Но такой шум Перлина принято называть двумерным.
В игре используется в основном трёхмерный шум(3D) (но и двумерный тоже работает для «полировки»), так как при использовании только двумерного (2D) невозможно было бы создать например пещеры и различные постройки. Ниже вы можете увидеть 2D шум. На первой картинке вы видите слева сам шум, а справа результат создания (неудачный я нашёл пример, справа создаётся какая-то 2D игра). На второй картинке вы сразу видите результат работы шума Перлина уже в игровом движке. На третей и четвёртой картинке показано всё более понятно.
Вот примерно так и создаются все процедурно-генерируемые миры, шум Перлина совместно с алгоритмами псевдослучаных чисел остаются пожалуй самыми популярными и простыми. Я старался описать как можно более понятно, но допускаю, что всё равно слишком сложно для восприятия. Напишите в комментариях, если не понятно, буду дорабатывать блог. Ну а мы перейдём к следующему элементу случайности. Более подробно и в разы более интересно про процедурную генерацию можно узнать из видео ниже:
«Честная» и «нечестная» генерация предметов.
Что я вообще подразумеваю под словом «честная»? Честной я называю генерацию предметов, которая не зависит от серверных данных и вероятность выпадения таких предметов генерируется движком, а не разработчиками или издателями.
Давайте приведу условный пример: у вас есть игра в которой имеется 4 вида редкости какой-либо вещи: Обычный, редкий, эпический и легендарный. Вы подходите например к сундуку, откуда эти вещи вам выпадут и честной будет та система, где алгоритм случайности не изменяется разработчиками после релиза по желанию. То есть если вам выпал например легендарный предмет, то вам «повезло», так как в алгоритме выпало нужное число, если же нет, то вероятность на выпадение этого предмета не изменится исходя из прошлого полученного предмета.
Упрощённо эта система работает так: пусть вероятность выпадения предметов такая — обычный (70%), редкий (20%), эпический (9%), легендарный (1%). Всё это суммарно даёт 100% вероятность, и тогда алгоритм будет выглядеть так условно так: если случайно введённое число находится в промежутке от 0 до 70, выпадет обычный предмет, если от 71 до 90, выпадет редкий предмет, если от 91 до 99 то выпадет эпический предмет, а если введённое число 100 выпадет легендарный. Элементом рандома здесь и является это самое ввёденное число. Где же взять это рандомное число? Способов на самом деле масса: от ранее упомянутого seeda (просто брать последние два его числа), до прослушивания атмосферного шума и шума микрофона для его последующего преобразования в цифровой вид (так работает популярный сайт: Random.org).
Однако же StopGame — это игровой портал, поэтому давайте узнаем, как генерируются такие числа в двух, самых популярных игровых движках: Unity и Unreal Engine.
-В этих движках одним из методов используется «XorShift», который берёт за seed дату и время на ПК, потом преобразует полученное число в двоичную систему счисления, потом суммирует это число несколько раз со сдвигом вправо и влево, после полученное число обрезается по длине исходного и получается псевдослучайное число. Более понятно и подробно об этом способе рассказано в видео ниже.
Давайте теперь поговорим о «нечестной» генерации предметов.
Самое широкое распространение такой способ имеет в онлайн играх по типу: «Warface», «Overwatch» и «CS:GO». В них тоже используется принцип, основанный на вероятностях, как и в «честном» способе, только в отличие от него нечестный способ изменяет свою вероятность в зависимости от ранее полученных данных. Теперь языком попроще: если вам выпала «легендарная» вещь с шансом в 1%, то следующая «легендарная» вещь уже будет иметь шанс выпадения например 0.5% или менее, а вещи «обычной» с шансом в 70% наоборот поднимут свой шанс выпадения например до 80%, так после нескольких попыток открытия условных «кейсов в CS:GO» шанс будет повышаться, пока опять не достигнет своего максимума в 1%, а вероятность на выпадение «обычной» вещи не опустится до 70%.
Естественно нечестный способ, как правило, нужен для того, чтобы получить прибыль с игроков, ведь азарт и призрачная надежда на то, что «скоро уже выпадет легендарка, я чувствую» и заставляет игроков тратить деньги на подобного рода кейсы, рулетки, ставки и казино. Весь процесс контролируется разработчиками и они могут изменить параметры вероятностей в любой момент, так как все алгоритмы находятся на удалённом сервере. Давайте теперь поговорим о следующем элементе рандома.
Ситуации, где на элементах рандома завязана вся игра:
Я говорю про те игры, где ваша победа напрямую зависит от изначально (или в процессе) полученной случайной комбинации элементов. Самый яркий пример тому в реальной жизни — это игральные карты. Человек перемешивает карты руками, после раздаёт их на всех игроков. Но как карты может перемешать компьютер? На самом деле можно воспользоваться весьма странным, но рабочим методом: отслеживания перемещений стрелки мыши. (Не знаю, используется ли конкретно в конкретно карточных играх такой способ, но во многих проектах он присутствует). Компьютер отслеживает координаты X и Y, на которых сейчас находится мышь и берёт только по последней цифре от каждой координаты. Допустим стрелка мыши находится на координатах X=54 и Y=27. Алгоритм возьмёт для создания случайного числа только 4 (из числа 54) и 7 (из числа 27), далее функций может быть много, числа можно сложить, вычесть, умножить, разделить и получить любое другое новое псевдослучайное число. Далее карты нумеруются допустим от 0 до 36, сложим ранее полученные 4 и 7, получим 11, значит игроку достанется карта под номером 11 из колоды и так, пока игроки не получат нужное количество карт. Естественно отслеживаются все перемещения мыши допустим за минуту времени, так как если каждый раз смотреть на текущую координату мыши, псевдослучайное число всегда будет одним и тем же если мышь не двигается.
Очень надеюсь, что вы поняли то, что я хотел сказать, старался обьяснять понятно, но моя манера речи и повествования конечно «оставляет желать лучшего».
Давайте перейдём к последнему элементу рандома, который я смог сформулировать.
Различные ситуации, которые должны возникать в рандомное время.
В пример можно привести дождь и грозу из того же «Minecraft». На самом деле там нет никакой случайности, периодичность дождей зависит от всё того же «злополучного» seedа, который создан при генерации мира. При определённых seedах период дождей изменяется, благодаря вычислениям по определённым формулам (которые «Mojang» не показывает). Грубо говоря в одном мире, с одним seed дожди происходят раз в игровых 5 дней, в другом же мире, с другим seed периодичность уже будет например раз в игровых 7 дней. Тут вообще нет никаких элементов рандома, всё происходит закономерно и по формулам.
Действительно случайные ситуации в играх используются очень редко, но всё же присутствуют. Давайте разберём и их работу.
Возьмём в пример странствующих торговцев в «Dying Light». Не могу точно уверять, что всё рабоатет именно так, как я говорю, поскольку доступа к исходному коду «движка» у простых пользователей нет, но всё намекает именно на такой метод.Торговцы появляются в случайное время (которое определяется через ГСПЧ) со случайным товаром в случайном месте. Но и тут к сожалению никакого по настоящему случайного элемента нет. Торговцы появляются в специально заготовленных местах, которые выбрали для них разработчики, и продают товар, который тоже не случайно генерируется (товар создают из специально заготовленных наборов предметов, который разработчики тоже успели ранее сделать). Также и цены на товар могут меняться в большую или меньшую сторону всего одной формулой (убавления процентов к изначальной цене товара), тем самым привлекая игрока «временной скидкой и ограниченным предложением», но всё это лишь иллюзия обмана.
Что такое рандом?
Если сказать совсем просто, то рандом — это «случайность».
Если говорить развёрнуто, то «рандом» является англицизмом, то есть происходит из английского языка, есть там такое слово —random, которое можно перевести как «случайный», «произвольный» (два прилагательных), «случайность» (существительное), «наугад», «наудачу» (два наречия). По-другому рандом определяется как «вероятность результата» при совершении каких-либо действий, а ещё «случайно произошедшее событие» и «случайный выбор».
В компьютерных- и онлайн-играх рандом применяется, например, для того, чтобы свести игроков. Точнее сказать, игроки для конкретной, скажем для примера, гонки, подбираются рандомно. Играли в NFS World? Там перед началом гонки с реальными игроками происходит подбор таковых. Подбор этот происходит случайным образом. В шутерах по типу GTA на улицах появляются рандомные прохожие, какой-то особой закономерности обычно нет. Однако вот есть игры, где появление этих прохожих налажено, то есть появляются какие-то определённые лица в зависимости от местности. Это рандомом уже не назвать. Также в шутерах можно встретить выражение «рандомная стрельба» — это обозначает беспорядочную стрельбу, когда игрок особо ни в кого не прицеливается, но стреляет по кому-то.
Сейчас в интернете стали популярны всякие конкурсы, где победителей выбирают с помощью рандомного определителя чисел. Предположим, что в группе проводится конкурс лучших фотожаб. Победитель определяется рандомно с помощью специальных созданных для этого дела сайтов.
Рандом в играх. Случайности не случайны
Как говорила одна мемная черепашка: «Случайности не случайны». Интерпретаций этой фразы масса. Правда, практическое её применение достаточно узко. И как раз в видеоигровой индустрии она является распространенным инструментом.
Представим ситуацию: на дворе 19-й век. Вы типичный моряк и играете в кости в порту. Господа напротив вас ставят на кон последние монеты и души матерей. Вы загадочно ухмыляетесь и бросаете кости. Три шестёрки. Вы победитель. Ваши противники бледнеют, багровеют, а потом достают ножи. Драка!
Казалось бы – невезение. Бессмысленное кровопролитие. Но что же здесь было проявлением неудачи? «Бросок костей», – ответите вы. Ваша рука сжимает кубы, трясет их и они под действием силы тяжести катятся по крышке бочки. Их движение строго предопределено – силой вашего броска, сопротивлением воздуха, торчащей щепкой и многими, многими факторами. Но все они известны заранее и в теории можно даже научиться пользоваться данными параметрами заранее. И корректировать результаты своих бросков. И это ведь даже не будет считаться жульничеством. Ведь это всё ещё влияние одних и тех же правил, без применения иных. Это и есть псевдорандом. Некое действие что следует определённым правилам, которые неизвестны нам. А потому кажущимися случайным.
А тут в ход пошли пистолеты…
Где его используют?
Повсюду. Генерация мира одно из самых стандартных его использований. Если вы считаете, что мир в Minecraft абсолютно случаен, то вы глубоко заблуждаетесь. Земля над камнем, в камне полезные ископаемые. Определённые глубины и прочее. Без псевдорандома эта игра представляла бы собой нечто вроде первородного хаоса. Речь о «мире» бы не шла. Случайное скопление блоков, где застрять на долгие часы не составило бы труда. Абсурд, грубо говоря, который никому не нужен.
Сюда же мы закинем и создание комнат в Darkest Dungeon или появление подземелья в Stone Soup. И сюда включается не только декорации, но и предметы, с которыми людям предстоит взаимодействовать. Лут, монстры и прочее, прочее.
Шаблоны
Однако, разумно ли его применять везде? Вспомним пример про моряков. Сегодня у проигравших был плохой день. Утром на них наорали жёны, а после пришли ростовщики и отобрали последние деньги. «Черт, должно же это когда-то кончится»,– думают они, – «За черной полосой всегда следует белая!». И вот под конец дня они, подвыпившие, садятся играть в кости. И им снова не везёт! Похоже, время брать судьбу в свои руки.
На деле же, очевидно, ни черных, ни белых полос не существует. Есть только последовательность событий. Просто человеческому разуму свойственно выдумывать шаблоны дабы оправдать свои действия. И если от нас отворачивается несколько раз подряд Фортуна, то это точно последовательность. Сглазил кто или что-то такое. Ну, или знаменитая подкрутка.
Hearthstone — удивительно рандомная игра. Твоя победа зависит от колоды оппонента, захода карт, эффектов, которые срабатывают на картах и подобное. Даже сбор самой колоды занимает должное количество времени, так как является случайным – открытие бустеров из которых падают нужные картонки. И, конечно же, многим не везло. На окне открытия паков рисовались пентаграммы, люди плевали за левое плечо, молились Бену Броуду, дабы наконец-то игра дала легендарку. И после шли покупать новые бустеры. Уже после “Метелица” прикрутила и сюда псевдорандом. Теперь особо редкие карты падают гарантировано раз в определённое число открытий. Однако сгоревших стульев уже не вернуть.
Easy to learn, hard to master
Иногда ставки совсем высоки. К примеру, в DotA 2 гигантская соревновательная сцена. И в ней, как и в прочих MOBA множество элементов, которые полагаются на удачу. Критические удары, оглушения и прочее. И представьте, что бы случилось, если б игра была полностью рандомна? Появился бы на сцене игрок, которому абсолютно не везёт. Ну, не прокают у него криты. И вот он боится покупать из-за этого определённые предметы. А они слишком хороши в данный момент. Игрок без классных шмоток начинает проигрывать и его карьера рушится. А деньги тут крутятся немалые.
Потому и здесь прикрутили приставку «псевдо» к рандому. Не было критов 3 удара подряд? Не беда, будет на четвертый! И прочее, прочее, прочее. И подобные ограничение на деле открывают ещё большие просторы для мастерства.
Чем больше человек погружается в игру, тем больше он о ней узнаёт. Вот недавно я выяснил что в Slay The Spire зелье после боя выпадает с шансом 33%. На первый взгляд — бесполезная информация. Однако, отталкиваясь от того что нам известно, что игра случайна, можно предполагать вероятности и отталкиваться от них. Маленькие, скромные лазейки, абузы и фичи. И вот вы в чем-то превосходите своего оппонента.
А так же порядок элитных врагов, распределение сложности обычных монстров и прочее, прочее, прочее…
Уберите его от меня!
Но, иногда действительно кажется странным, почему же не отдали тот или иной момент полностью на волю случая? Бросок той же кости в симуляции настольной игры.
Я приведу мой любимый пример – DnD и его псевдорандом в виде воли Dungeon Master’а. Варвара схватила гигантская каменная рука, что торчит из-под земли. Клирик бежит ему на помощь и умудряется разжать хватку. Однако самого жреца тут же хватают и сдавливают. Мастер бросает д20 за ширмой. Критическая удача для руки – двойной урон. Ситуация опасная – клирик сделал глупость. У него маленькое Телосложение, а потому есть вероятность умереть мгновенно. В такие моменты и включается псевдорандом. Мастер же не может позволить игроку расстроится. Конечно, всё зависит от жанра игры и многих, многих факторов, однако сути дела не меняет.
Точно так же с нами поступают и игры. Нельзя позволить, чтобы игрок посчитал игру нечестной, расстраивался из-за неё или прочее. Задача геймдизайнера и состоит в том, чтобы или скрыть случайность, или полностью её убрать. И использовать лишь тогда, когда игрок сам на неё напрашивается.
Сид Мейер в своем выступлении на GDC о психологии игрока в 2010 году отметил: «Геймдизайнер не должен забывать о том, что игроков может охватывать паранойя, что они могут мыслить ошибочно, и что они легко могут навредить себе, испортить самим себе всё веселье. И мы обязаны приложить все усилия, чтобы помешать такому поведению».
Удача — это не про всех. Кто-то считает себя неудачливым, кому-то, наоборот, на двадцатиграннике падают «20». Но нельзя забывать о том, что мы пришли в игру для того, чтобы получить удовольствие.
Именно радость победы, открытия или времени с друзьями стоит во главе угла. Это относится, как и к геймдизайнерам, так и к самим игрокам. Прислушивайтесь к себе, ведь если игра вам не нравится, то зачем вы в неё играете?
Рандом
Рандом – происходит от английского слова random, что переводится как произвольный, случайный. Что такое рандом? Это вероятность какого-то результата при совершении определённого действия.
Термин может употребляться в отношении практически любого явления в игре.
Пожалуй, самый явный пример – точка снаряжения, либо заточиться, либо нет. Этот принцип работает и для всего остального.
При регистрации в данж идёт случайный подбор пати, то есть вы не знаете, какие именно персонажи отправятся в поход. Потому обычно говорят, что ушёл с рандомом.
После уничтожения боссов обычно выпадает снаряжение, которое разделяется между членами отряда в соответствии с классом. А вот если 2 человека одного класса или вообще нет представителей, то вещи будут распределены случайным образом, то есть рандомно.
В некоторых проектах существует случайная система походов, где игрок может только выбрать соответствующий его уровню данж, но неизвестно куда именно его забросит. То же самое касается всех шкатулок, сундуков, мешочков и сфер, в которых находятся разные предметы с определенным шансом выпадения.
Хотя на сайтах и форумах нередко находятся таблицы с процентным соотношением выпадения той или иной вещи, многие игроки уже давно не смотрят на проценты и шансы, предпочитая считать всё равновероятным. В целом рандом в игре привносит элемент неожиданности и добавляет интереса.
Примеры
«Рандом на моей стороне, вытащил из шкатулки редкий артефакт»
«Хорошая рандомная пати попалась, вот и доделал рейт арены»
Что такое рандом?
28 Oct 2013 в 12:54
28 Oct 2013 в 12:54 #1
Навеяно одной темкой на форуме. Хочу поделиться своими наблюдениями, достижениями и знаниями в этой области.
Ну и послушать ответы знающих людей, эта тема меня давно интересует.
Ну это наверное самые яркие примеры. Так вот к чему я пришёл.
Давайте несколько наглядных примеров.
Начнём с самого простого.
Выигрыш предмета в обычных играх (пабах).
Допустим что есть 15% шанс выпадет тебе сейчас шмотка или нет.
Монополия рынка.
И так представьте себе такую картину. Вся игра построена на рандоме. Давайте пощупаем этот рандом. В пример берём сайт http://www.random.org/
Даже если мы возьмём число 1 из 100000 (где процент вероятности уже составит 0.001%) у нас всё равно будет теоретическая возможность поймать число 88 3 раза подряд.
Здесь и начинается монополия.
По моему мнению игра написана следующим образом:
Возьмём сундуки. К примеру сундук разделен на ПЛОХИЕ/ОБЫЧНЫЕ рарки, ХОРОШИЕ рарки, МИСТИКАЛ предметы, ЛЕГЕНДАРНЫЕ предметы, КУРЬЕР.
Это не выгодно для рынка, ведь динамика цен будет очень сильно колебаться, и будет напрямую зависеть от удачи, а не от компании Valve.
По этому чаще всего игровые титаны пользуются следующим правилом. (Цифры для наглядности)
Правило «Мёртвого груза» в пабах.
Самое главное. «Мы чисты перед законом».
Интересный вопрос