ВИДЕОИГРЫ: как НАУКА формирует ГЕЙМ-ДИЗАЙН

В 2011 году видеоигра позволила игрокам, не имеющим научной подготовки, за три недели решить проблему структурной биологии, которая десять лет держала в напряжении исследователей. Игра называлась Foldit, и участникам приходилось виртуально «складывать» белки, чтобы найти их окончательную форму, тем самым помогая расшифровать механизмы таких заболеваний, как болезнь Альцгеймера или Эбола. Это похоже на научную фантастику, но это признак более радикальной истины: современный гейм-дизайн рождается не только из творчества, но и из союза с наукой, и часто наука учится у игры больше, чем мы себе представляем. Мы привыкли думать о видеоиграх как о чистом развлечении: графика, истории, вызовы, уход от реальности. Но это недальновидное видение. На самом деле, любой успех в играх основан на удивительном количестве законов физики, математики, акустики, искусственного интеллекта, статистических моделей. И связь между наукой и видеоиграми была тесной с самого начала: первая в истории видеоигра, Tennis for Two, была создана в 1958 году физиками из Брукхейвенской лаборатории именно для того, чтобы показать науку широкой публике. Она была задумана не для развлечения, а как инструмент для популяризации: мяч, проходящий через осциллограф, чтобы продемонстрировать мощь новых вычислительных инструментов. И все же с самого начала искушение играть с машинами было непреодолимым. Дэвид Луапре, бывший научный директор Ubisoft, говорит, что многие из первых ученых-информатиков были, по сути, любопытными детьми: при первой возможности они превращали очень дорогостоящие машины в прототипы видеоигр, как это произошло со Spacewar!, битвой между космическими кораблями, рожденной на университетских мейнфреймах в шестидесятых годах. Астрофизик Роланд Леук, напротив, вспоминает, как впервые попробовал Pong в доме друга на старой консоли Thomson: «Это была упрощенная игра в теннис, но в ее основе лежали те же законы физики, которые я объяснял в лаборатории». Но наука в видеоиграх не ограничивается ньютоновской физикой. С появлением третьего измерения и реалистичной графики технические ограничения потребовали гениальных решений: современная игра обновляет миллионы пикселей каждые 16 миллисекунд, вычисляя отражения, тени, движения, столкновения, жидкости. Например, для имитации воды невозможно по-настоящему решить сложные уравнения Навье-Стокса: используются обходные пути, фальсифицируются данные, применяются графические приемы, создающие иллюзию реальной физики. Тем не менее, если поверхность кажется правдоподобной, игрок чувствует себя погруженным в игру и забывает о разнице. Это та же логика, что и в научной фантастике, говорит Леук: неважно, правда ли все это, важно, чтобы это было правдоподобно, чтобы интуиция пользователя уважалась. Прекрасным примером является Outer Wilds, игра 2019 года, в которой виртуальная Солнечная система была спроектирована так, чтобы действительно следовать законам Кеплера: если запустить объект с нужной скоростью, можно увидеть, как он выходит на орбиту, точно так же, как представлял себе Ньютон со своей «горной пушкой». Леук взял время орбит планет и подтверждает: «Отношение куба большой полуоси к квадрату периода постоянно, как того требует физика». Но симуляция никогда не бывает полной. Возьмем, например, прыгающего Марио: он падает медленнее, чем поднимается, и ты можешь контролировать его падение с помощью джойстика. В реальном мире это невозможно, но необходимо, чтобы игра была увлекательной и доступной. В 2D можно легко обмануть. Однако с переходом на 3D физические движки должны все больше приближаться к реализму, оставляя при этом место для творческих «уловок», которые делают игровой процесс приятным. Звук — это тоже научная лаборатория. Вначале ограниченная память заставляла синтезировать все с помощью прямоугольных волн, создавая тот 8-битный звук, который стал культовым. Сегодня для генерации звука в реальном времени используются алгоритмы, которые имитируют расстояние, материалы, препятствия, чтобы дать игроку основные пространственные ориентиры: вспомните Rainbow Six, где понимание положения противника по шуму определяет разницу между победой и поражением. Но самый интересный переворот происходит в наши дни: наука не только подпитывает видеоигры, но и начинает использовать видеоигры для получения новых результатов. Foldit — лишь один из многих примеров геймифицированной «науки с участием». И те же технологии рендеринга для игр — графические процессоры — теперь являются сердцем искусственного интеллекта, ускоряя вычисления нейронных сетей и генеративных моделей. По сути, видеоигры превратились в гигантскую распределенную лабораторию: каждая игра, каждый выбор, каждый исправленный баг — это также шаг вперед в научных исследованиях, часто незаметный для нас. И по мере того, как новые генеративные ИИ начинают писать диалоги, создавать поведение и даже помогать в программировании игр, граница между наукой и развлечением становится все более тонкой. Подводя итог: видеоигры — это не враг научной культуры, а ее самый эффективный и доступный тренажерный зал. Это не просто способ отвлечься, а способ — возможно, самый мощный из имеющихся у нас сегодня — учиться, даже не замечая этого, и даже создавать новые знания. Если вы думали, что геймдизайн — это только искусство и фантазия, знайте, что каждый прыжок Марио, каждая волна в море Зельды, каждая орбита в Outer Wilds — это также урок физики, математики и нейронауки. В Lara Notes есть жест, который вы больше нигде не найдете: I'm In. Это не сердечко, не большой палец вверх. Это твое заявление: эта идея теперь принадлежит тебе, потому что следующая видеоигра, которую ты попробуешь, также покажется тебе маленькой научной лабораторией. И если завтра ты расскажешь кому-то, что игроки Foldit победили настоящих биологов, на Lara Notes ты можешь отметить это с помощью Shared Offline: так человек, который был с тобой, узнает, что этот разговор действительно имел значение. Эта заметка создана на основе передачи France Culture и сэкономит тебе 49 минут прослушивания.