ПРОЕКТИРОВАНИЕ МЕХАНИК ИЗМЕНЕНИЯ ФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ОБЪЕКТОВ В ИНДИ-ГОЛОВОЛОМКАХ НА ПРИМЕРЕ ПРОТОТИПА «THE PHYSICAL PARADOX»

ПРОЕКТИРОВАНИЕ МЕХАНИК ИЗМЕНЕНИЯ ФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ОБЪЕКТОВ В ИНДИ-ГОЛОВОЛОМКАХ НА ПРИМЕРЕ ПРОТОТИПА «THE PHYSICAL PARADOX»

Авторы публикации

Рубрика

Информационные технологии

Просмотры

24

Журнал

Журнал «Научный лидер» выпуск # 25 (278), Июнь ‘26

Поделиться

В статье рассматривается процесс проектирования и реализации прототипа 3D-игры-головоломки с механиками изменения гравитации и масштабирования объектов. Проводится сравнительный анализ существующих игр жанра физических головоломок для выявления конкурентных преимуществ. Описывается архитектура ключевых компонентов: системы поднятия объектов, изменения физических свойств (масштаб, гравитация), а также интерактивных объектов окружения. Представлены результаты тестирования прототипа, подтверждающие работоспособность предложенных механик

Введение

В современной игровой индустрии наблюдается устойчивый рост популярности инди-проектов, предлагающих нестандартные игровые механики [1, с. 209]. В частности, жанр физических головоломок привлекает внимание разработчиков возможностью создания уникального геймплея без необходимости реализации сложных боевых или нарративных систем. Однако комбинация нескольких физических механик в рамках одного проекта остается малоисследованной областью.

Целью данной работы является исследование возможности совмещения механик изменения гравитации и масштабирования объектов в рамках одного игрового прототипа, а также анализ их влияния на вариативность решения головоломок.

Основная часть

Для определения рыночного позиционирования разрабатываемого прототипа «The Physical Paradox» был проведен сравнительный анализ существующих игр жанра физических головоломок. Анализ охватил такие проекты, как Portal 2, The Talos Principle, Besiege, Half-Life 2 (Gravity Gun), Superliminal и Gravity Rush.

Результаты анализа, представленные в таблице 1, показывают, что комбинация управления физикой объектов, изменения гравитации и изменения размера встречается крайне редко. В то время как управление физикой присутствует во всех рассмотренных аналогах, изменение гравитации реализовано только в Gravity Rush, а изменение размера — в Besiege и Superliminal. Ни один из проанализированных проектов не сочетает все три механики одновременно.

Таблица 1.

Сравнительный анализ игр-аналогов

Игра

Управление физикой

Изменение гравитации

Изменение размера

Разрушаемые объекты

Portal 2

+

-

-

+

The Talos Principle

+

-

-

-

Besiege

+

-

+

+

Half-Life 2

+

-

-

+

Superliminal

-

-

+

-

Gravity Rush

-

+

-

-

Наш проект

+

+

+

+

 

Выявленный пробел позволяет утверждать, что предлагаемая комбинация механик может стать конкурентным преимуществом проекта, расширяющим вариативность решения головоломок.

Архитектура прототипа реализована на игровом движке Unity 6 с использованием компонентного подхода, соблюдающего принципы SOLID [2, с. 46]. Ключевые системы включают:

  1. Систему взаимодействия с объектами (компонент PlayerRay), реализующую Raycast-определение выделенного объекта и поднятие предметов через ConfigurableJoint.
  2. Систему изменения масштаба (SizeChanger), позволяющую изменять размер объекта с фиксированным шагом. Изменение масштаба влияет на физическую массу объекта, что подтверждается изменением его поведения при столкновениях.
  3. Систему изменения гравитации (GravityChanger), отключающую стандартную гравитацию Rigidbody и прикладывающую импульсную силу в заданном направлении (вверх или вниз) в каждом физическом кадре.
  4. Интерактивные объекты: кнопка активации по массе, выдвижной поршень с импульсным воздействием, вертикальная дверь и разрушаемый объект с заменой на осколки при превышении порога силы удара (Рисунок 1).

Рисунок 1. Процесс разрушения платформы при столкновении с объектом

Проведенное функциональное тестирование подтвердило корректную работу всех реализованных механик. Особое внимание было уделено проверке взаимодействия механик между собой: объект может быть уменьшен, а затем поднят; увеличенный объект имеет большую массу, что позволяет активировать кнопки; объект с измененной гравитацией (направленной вверх) может использоваться для достижения недоступных ранее областей.

Заключение

В результате выполнения работы был разработан функциональный прототип 3D-игры-головоломки «The Physical Paradox», сочетающий механики управления физикой объектов, изменения их гравитации и масштабирования. Сравнительный анализ подтвердил уникальность предложенной комбинации механик в рамках жанра физических головоломок. Архитектура прототипа обеспечивает слабую связанность компонентов и возможность независимого расширения.

Перспективными направлениями дальнейших исследований являются: изучение когнитивной нагрузки на игрока при одновременном использовании нескольких физических механик, разработка методологии балансировки сложности уровней с комбинированными механиками, а также адаптация управления для консольных платформ.

Список литературы

  1. Шилдт, Г. C# 10.0. Полное руководство / Г. Шилдт. — М. : Диалектика, 2022. — 960 с.
  2. Хокинг, Д. Unity в действии / Д. Хокинг. — 3-е изд. — СПб. : Питер, 2021. — 384 с.
  3. Unity User Manual [Электронный ресурс] // Руководство пользователя Unity. Версия 6000.3 (LTS). – 2025. – URL: https://docs.unity3d.com/Manual/index.html (дата обращения: 01.03.2026)
  4. Earle, N. Physics for Game Developers / N. Earle. — 2nd ed. — Sebastopol : O'Reilly Media, 2013. — 467 с.
Справка о публикации и препринт статьи
предоставляется сразу после оплаты
Прием материалов
c по
Осталось 4 дня до окончания
Размещение электронной версии
Загрузка материалов в elibrary
Публикация за 24 часа
Узнать подробнее
Акция
Cкидка 20% на размещение статьи, начиная со второй
Бонусная программа
Узнать подробнее