JEUX VIDÉOS : comment la SCIENCE façonne le GAME DESIGN

En 2011, un jeu vidéo a permis à des joueurs sans aucune formation scientifique de résoudre en trois semaines un problème de biologie structurale qui avait tenu les chercheurs en échec pendant dix ans. Le jeu s'appelait Foldit, et les participants devaient virtuellement « plier » des protéines pour trouver leur forme finale, contribuant ainsi à déchiffrer les mécanismes de maladies telles que la maladie d'Alzheimer ou Ebola. Cela ressemble à de la science-fiction, mais c'est le signe d'une vérité plus radicale : le game design moderne ne naît pas seulement de la créativité, mais de son union avec la science – et souvent, la science apprend du jeu plus que nous ne l'imaginons. Nous avons l'habitude de considérer le jeu vidéo comme un pur divertissement : graphismes, histoires, défis, évasion. Mais cette vision est myope. En réalité, chaque succès du gaming repose sur une quantité surprenante de lois physiques, de mathématiques, d'acoustique, d'intelligence artificielle et de modèles statistiques. Et la relation entre la science et les jeux vidéo est étroite depuis leur naissance : le premier jeu vidéo de l'histoire, Tennis for Two, a été créé en 1958 par des physiciens du laboratoire de Brookhaven précisément pour montrer la science au public. Il n'était pas conçu pour le divertissement, mais comme un outil de vulgarisation : une balle qui traverse un oscilloscope, pour démontrer la puissance des nouveaux outils de calcul. Pourtant, dès le début, la tentation de jouer avec les machines était irrésistible. David Louapre, ancien directeur scientifique d'Ubisoft, raconte que beaucoup des premiers informaticiens étaient, au fond, des enfants curieux : dès qu'ils le pouvaient, ils transformaient des machines très coûteuses en prototypes de jeux vidéo, comme ce fut le cas avec Spacewar!, une bataille entre vaisseaux spatiaux née sur les ordinateurs centraux universitaires dans les années 1960. Roland Lehoucq, astrophysicien, se souvient quant à lui de la première fois qu’il a essayé Pong chez un ami, sur une vieille console Thomson : « C’était un jeu de tennis simplifié, mais derrière, il y avait les mêmes règles physiques que j’expliquais en laboratoire. » Mais la science dans les jeux vidéo ne s'arrête pas à la physique newtonienne. Avec l’arrivée de la troisième dimension et des graphismes réalistes, les limites techniques ont imposé des solutions ingénieuses : un jeu moderne met à jour des millions de pixels toutes les 16 millisecondes, en calculant les reflets, les ombres, les mouvements, les collisions, les fluides. Pour simuler l’eau, par exemple, on ne peut pas vraiment résoudre les équations compliquées de Navier-Stokes : on prend des raccourcis, on falsifie les données, on utilise des astuces graphiques qui donnent l’illusion de la physique réelle. Pourtant, si la surface semble crédible, le joueur se sent immergé et oublie la différence. C’est la même logique que la science-fiction, dit Lehoucq : peu importe que tout soit vrai, l’important est que ce soit plausible, que l’intuition de l’utilisateur soit respectée. Un exemple parfait est Outer Wilds, un jeu de 2019 dans lequel le système solaire virtuel a été conçu pour suivre réellement les lois de Kepler : si tu lances un objet à la bonne vitesse, tu peux le voir entrer en orbite, exactement comme Newton l'imaginait avec son « canon de la montagne ». Lehoucq a chronométré les orbites des planètes et confirme : « Le rapport entre le cube du demi-grand axe et le carré de la période est constant, exactement comme l'exige la physique. » Mais la simulation n'est jamais totale. Prenez Mario qui saute : il tombe plus lentement qu'il ne monte, et vous pouvez contrôler la chute avec le levier. Impossible dans le monde réel, mais nécessaire pour que le jeu soit amusant et accessible. En 2D, on peut facilement tricher. Avec le passage à la 3D, en revanche, les moteurs physiques doivent se rapprocher de plus en plus du réalisme, tout en laissant de la place aux « trucs » créatifs qui rendent le gameplay agréable. Le son est aussi un laboratoire scientifique. Au début, la mémoire réduite obligeait à tout synthétiser avec des ondes carrées, créant ce son 8 bits devenu emblématique. Aujourd'hui, la génération de son en temps réel utilise des algorithmes qui simulent la distance, les matériaux, les obstacles, pour donner au joueur des indications spatiales fondamentales : pense à Rainbow Six, où comprendre la position d'un ennemi à partir du bruit fait la différence entre gagner et perdre. Mais le renversement le plus intéressant arrive aujourd'hui : la science non seulement alimente les jeux vidéo, mais commence à utiliser les jeux vidéo pour découvrir de nouveaux résultats. Foldit n'est qu'un des nombreux exemples de « science participative » gamifiée. Et les mêmes technologies de rendu pour les jeux – les GPU – sont désormais au cœur de l’intelligence artificielle, accélérant le calcul des réseaux neuronaux et des modèles génératifs. En pratique, les jeux vidéo sont devenus un gigantesque laboratoire distribué : chaque partie, chaque choix, chaque bug résolu est aussi un pas en avant dans la recherche scientifique, souvent sans que nous nous en rendions compte. Et alors que les nouvelles IA génératives commencent à écrire des dialogues, à créer des comportements et même à aider à la programmation de jeux, la frontière entre la science et le divertissement devient de plus en plus mince. En résumé : les jeux vidéo ne sont pas l'ennemi de la culture scientifique, mais son terrain d'entraînement le plus efficace et le plus accessible. Ils ne sont pas seulement un moyen de se distraire, mais un moyen – peut-être le plus puissant dont nous disposons aujourd'hui – d'apprendre sans s'en rendre compte, et même de produire de nouvelles connaissances. Si tu pensais que le game design n'était que de l'art et de la fantaisie, sache que chaque saut de Mario, chaque vague dans la mer de Zelda, chaque orbite dans Outer Wilds, sont aussi une leçon de physique, de mathématiques et de neurosciences. Sur Lara Notes, il y a un geste que tu ne trouveras nulle part ailleurs : I'm In. Ce n'est pas un cœur, ce n'est pas un pouce levé. C'est ta déclaration : cette idée t'appartient désormais, car le prochain jeu vidéo que tu essaieras te semblera aussi un petit laboratoire scientifique. Et si demain tu racontes à quelqu'un que les joueurs de Foldit ont battu de vrais biologistes, sur Lara Notes, tu peux le signaler avec Shared Offline : ainsi, la personne qui était avec toi sait que cette conversation comptait vraiment. Cette Note est née de France Culture et t'épargne 49 minutes d'écoute.