Мы делали ремастер
целый год
Gamedev
Андрей Верещагин

Настоящие скакуны: как работает анимация и ИИ лошадей в Red Dead Redemption 2 Статьи редакции

Особенности движения, поведения и справления нужды.

Автор YouTube-канала AI and Games Томми Томпсон выпустил видео, в котором рассказал о том, как устроены анимации и искусственный интеллект лошадей в Red Dead Redemption 2. Разработчики из Rockstar записали огромное количество всевозможных движений животного, из которых, на основе множества факторов, составляются комбинации. Мы выбрали из материала главное.

Площадь мира в Red Dead Redemption 2 составляет около 29 квадратных миль (примерно 46 кв. км), что делает лошадь незаменимой для преодоления больших расстояний и сложных ландшафтов. Всего в игре 19 пород скакунов — каждая со своими характеристиками и особенностями поведения. Для создания реалистичного компаньона, разработчикам приходилось думать не только о том, как конь перемещается по миру, но и о том, как он реагирует на разные типы местности, и о многом другом.

Как рассказывал ведущий программист ИИ и геймплея Тобиас Клиентус на GDC в 2021 году, Rockstar стремилась к тому, чтобы между игроком и его лошадью в RDR2 формировалась эмоциональная связь. Это вовсе не значит, что скакуны из оригинала были плохи, однако разработчики пересмотрели многие аспекты их поведения при работе над сиквелом. Движения лошадей были более неуклюжими, животные резко переходили с аллюра (типа походки) на аллюр. В общем, кони ощущались скорее как «автомобили с ногами».

Для того, чтобы кони были реалистичными, в Rockstar сосредоточились на трёх основных системах.

  • Система движения (Locomotion System), которая позволяет лошади двигаться на разной скорости и следит за тем, чтобы всё выглядело максимально реалистично, без конфликтов с анимацией.
  • Менеджмент местности (Terrain Managment) — система, которая анализирует окружение и связана не только с анимациями лошади, но и с её поведением.
  • Индивидуальность (Personality Layer) — система, добавляющая лошади множество поведенческих особенностей, чтобы она вела себя как живая.

Система движения

За работу над ИИ и управлением животным взялись Rockstar North и Rockstar India. Для начала разработчики изучили, как ведёт себя лошадь, в седле которой находится профессиональный наездник. Исследование привело к первому фундаментальному изменению в поведении коней — введению бокового движения.

В индустрии оно встречается не часто — в играх лошади обычно просто поворачиваются на месте вокруг своей оси. Однако в реальности они задействуют передние ноги; с их помощью животные могут и «стрейфиться». Добавление бокового движения доставляет аниматорам проблем.

Как правило с помощью дерева смешения (blend tree), в котором несколько анимаций объединяются в разной степени, команда аниматоров определяет, как меняются анимации персонажа и при каких условиях. Так, например, устанавливается, при какой скорости движения персонаж должен переходить с простого шага на бег.

Эти деревья подходят для небольших наборов анимаций, которые легко стыкуются друг с другом. Но чем более реалистичными вы хотите видеть движения в своей игре и чем больше в ней уникальных анимаций, тем более комплексными становятся деревья смешения. Разработчикам приходится вручную определять правила смешения анимаций и указывать, в какие моменты оно должно происходить.

В случае с боковым движением сложность заключалась в том, что изначально у лошадей было всего два параметра: скорость и угол поворота. Их учёт у четырёхногого животного — это уже достаточно трудная задача. Например, если мы говорим о скорости лошади, то в зависимости от неё меняется аллюр, а значит и движение ног. Кроме того, интервалы, с которым задние и передние копыта касаются земли, не постоянные.

Добавляя к скорости угол поворота, мы уже получаем весьма комплексную систему анимации со своими точками смешения на древе. Но боковое движение привносит в эту систему «третье измерение»

В таких условиях найти точки смешения невероятно трудно, поэтому в Rockstar задумались над тем, как автоматизировать этот процесс. Другие разработчики и прежде использовали ИИ для смешения анимаций — примеры этого можно увидеть в последних Hitman и в DOOM (2016). Фреймворк для анимации, созданный авторами RDR2, позволяет лошадям ускоряться, замедляться и поворачиваться так, чтобы все анимации адаптировались к поведению коня.

Система определяет, как двигается животное и как оно располагает свои ноги, а потом выявляет правильные анимации, которые можно использовать, основываясь на скорости прямого хода, бокового движения и поворота. При этом анимации не привязаны к конкретной скорости, а имеют минимальные и максимальные значения параметров, при которых возможно их проигрывание.

Анимация может проигрываться при разных скоростях лошади

Эта сложная система позволила разработчикам добавлять новые анимации, не думая о том, как именно они состыкуются с другими. Кроме того, результаты автоматического смешения зачастую если не лучше того, что получается у человека, то точно не уступают ручной работе при заметно меньших временных затратах.

Для смены анимации аллюра в RDR2 используются непрерывные циклы ускорения и замедления, которые следят за изменениями скорости. Это касается и остановки животного, которая происходит достаточно плавно для того, чтобы игрок мог изменить своё решение в последний момент, но не слишком отзывчиво, чтобы пользователь понимал — он управляет не машиной, а живым существом.

Менеджмент местности

Местность должна влиять на поведение лошади. Животное реагирует на перепады высоты, деревья и иные препятствия, которые встречаются ему на пути. Не стоит забывать, что конь — это всё ещё персонаж под управлением ИИ, который волен игнорировать команды от игрока, если их выполнение представляет угрозу жизни.

Кроме того, движения лошади должны меняться в зависимости от того, куда она ступает, по какой поверхности идёт. Обычно за это отвечает инверсная кинематика, позволяющая определять положение связанных частей модели. Благодаря ей при спуске персонажа с горы будет проигрываться та же анимация, что и при движении по ровной поверхности, но ноги модели будут реалистично реагировать на неровности ландшафта.

Однако в случае с лошадью такой метод работает не слишком хорошо. Поэтому в Rockstar создали специальные анимации для спуска и подъёма, которые работали в связке с системой, оценивающей наклон лошади. Но вместо того, чтобы смешивать все эти анимации в одну большую кучу, в Rockstar использовали кластерный подход, чтобы сгруппировать анимации по типу: одни для подъёма, другие — для спуска, а третьи — для движения по ровной поверхности.

Анимации выбираются в зависимости от наклона лошади. Однако и это ещё не всё. Типы анимаций сегментировали ещё сильнее в зависимости от «ведущей» ноги лошади: правой или левой.

Таким образом, система смешивает анимации, которые зависят от скорости, поворота, наклона и ведущей ноги коня. К этому добавляется механизм определения «глубоких поверхностей» вроде воды, грязи или снега, а также сила ветра на локации. В зависимости от текущих условий игра определяет, какие движения должны проигрываться. Всего в RDR2 порядка 6,3 тысячи различных движений лошади и наездника.

Игра определяет вектор движения лошади и, если какое-то препятствие стоит у неё на пути, мягко направляет её в сторону с помощью бокового движения. Делается это очень быстро, так, чтобы игрок надолго не терял контроль над скакуном. Во время тестов эта система работала «слишком хорошо», поэтому разработчикам пришлось немного «осадить» её, чтобы у пользователя всё-таки оставалась возможность врезаться в дерево.

Иначе дела обстоят с обрывами. Система движения определяет, что лошадь несётся к пропасти (для этого разработчикам пришлось отдельно помечать каждую из них). Затем, на основе скорости и шага коня, выбирается анимация, которую нужно проиграть перед полной остановкой.

Индивидуальность

Один из самых простых способов добавить индивидуальности лошадям — заставить их реагировать на внешние раздражители. Реагируя, конь может проигнорировать команду игрока или вовсе сделать что-то по-своему. Конечно, тут важен баланс, чтобы пользователь не терял управление над своим транспортным средством постоянно.

Индивидуальность лошади связана с понятием «мотивации», возможностью негативно реагировать на происходящее в мире. Система мотивации — часть утилитарного ИИ, оценивающего конкретные вещи, влияющие на поведение NPC.

Так, в RDR2 есть «мотивация волнения». Если она будет достаточно сильна, то изменятся не только анимации, но и то, насколько отзывчивым будет управление лошадью. На самом деле, возможность погладить коня добавлена в игру не просто так — игрок действительно успокаивает скакуна, снижая значение «волнения».

Система также отвечает за поведение лошади, когда она ранена или устала. Кроме того, у животных есть скрытый параметр «мотивации покакать». Это значит, что анимация опорожнения проигрывается не в случайное время, а лишь когда накапливается определённая «критическая масса».

0
101 комментарий
Популярные
По порядку
Написать комментарий...
Абстрактный дебаркадер

А вот это интересно. Спасибо.

61
Абстрактный дебаркадер

Кроме того, у животных есть скрытый параметр «мотивации покакать». Это значит, что анимация опорожнения проигрывается не в случайное время, а лишь когда накапливается определённая «критическая масса».

Даже очень)

67

Теперь понятна одна из базовых причин, почему на дтф начинаются срачи. Просто у некоторых комментаторов накапливается "критическая масса".

А статья хорошая. Лошади в рдр2 самые реалистичные в индустрии, одно удовольствие за ними наблюдать, да и управлять ими приятно.

92

Я по этой причине вообще не пользуюсь фасттревелом,разве что поезд и дилижанс. А так по кайфу из точки в точку. Развалился в кресле, геймпад взял, пива налил и скачешь)

18

или лошадь за тебя скачет, а ты смотришь)))

2

Это когда вискарь, а не пиво))

6

как ты налил пива, если геймпад уже взял?)

1

Телекинез

0

Одной рукой держать геймпад, а другой бутылку пива, не?

0

Очевидно же

0

Проходил после РДР2 ассассинов, это пиздец, лошади/верблюды кажутся какими-то дергаными и неудобными.

5

Еще в 1ом РДР реализация коней была самая лучшая в играх. У Рокстар тупо опыт)

2

Это точно те же Рокстар, которые ремастеры ГТА выпустили?

–30
Абстрактный дебаркадер

Ремастер рдр2 от грувстрит в 2035 году.

142

Да игру и в 2018-м было трудно спутать с фильмом, она никогда фотореалистичной не была.

–19

Проверь играть глазами

3

Серьезно? Да кто же спутает ее с кадром из фильма? Где вы таких найдете?

0

Ремастеры делали гров стрит

27

А Рокстар/Т2 принимали работу, и выпускали все в релиз.

36

Ну судя по всему они даже не смотрели

29

Ребятушки вполне осознанно вставили Version by, чтобы у игроков вопросов не возникало))

8

понял))

0

Они смотрели на бизнес-план и планируемую выручку, которую им впарили педерасты людей из отдела маркетинга. Возможно средствами гипноза.

2

Отдел маркетинга теперь отвечает за выпуск продукта? Какой же ДТФ познавательный все-таки.

1
Абстрактный дебаркадер

Это местный фрик, как видно по его аватарке.

0

Как и в случае говенными портами на мобилки в 2013, но потом вышли гта5 и шедевральная рдр2. Имхо, но не думаю, что из за хуевых ремастеров, стоит хоронить всю рокстар

14

Они последнюю ГТА выкатили 8 лет назад, а после RDR2, из студии ушли ключевые кадры...

Тут как минимум, нужно быть скептичным, к дальнейшей работе Рокзвезд.

1

люди должны были вопросы к трилогии начать задавать ещё в сентябре, когда выкатили трейлер версии гта5 для пс5, из которого стало ясно, что патч не меняет НИЧЕГО в игре. итог - рекорд дизлайков. а через 2 месяца скупают трилогию и удивляются "а кто это сделал?".
и это при том, что бонусные деньги в гта5 (каждый месяц 1кк) дают уже больше полугода, в предверии выхода новой версии гта5, то есть разработка была анонсирована давно, а результатом стало то что стало....
вот что они больше полугода делали?

5

То о чём мечтает любой работяга - проёбывались за зарплатку, чиля за деньги рокстар в комфортном офисе попивая смузи и поедая пиццу не забывая чекать твиттер раз в две минуты. Возможно делали это максимально бюрократично, а именно по предлгом что Раджеш из Бангладеш на аутсорсе не нарисовал кирпич, от чего работать в ближайшие 2 недели никто не будет.

2
Абстрактный дебаркадер

@Шериф

Ксенофобские высказывания

0
Абстрактный дебаркадер

Назови, что за "ключевые кадры".

0

Да, но разработали не они в итоге.

0

А деньги получали Рокстар.

0

Комментарий удален

Точно не те

2
Абстрактный дебаркадер

Ремастеры на аутсорс отдали по-моему.

0

Мне кажется, материалы с разбором этой великой игры будут появляться вплоть до выхода третьей части (если она выйдет вообще). Столько в ней всего интересного для детального анализа и столько сил разработчиков вложено.

44

Комментарий удален

Комментарий удален

Комментарий удален

Лол, так Сэди это эталонный пример того, как нужно показывать сильную женщину, примерно также хорошо как показана Сара Коннор в терминаторе 2

26

Даже не близко, у Сэди было классное начало и она хорошо въехала в историю, но всё свелось к тому, что она походила с грусным ебалом и резко стала бой-бабой, ну и то что перед ней все стелятся и восхишаются её сильностью и независимостью, тоже персонажу на пользу не идёт. Вот жена Марстона другое дело, куда больше похоже на живого человека с характером, притом перед ней никто не лопочет, она сама по себе настойчивая и со своим мнением, реально сильный женский персонаж, без ухода в феменестическое пауэр-фэнтези.

20

Датч, как мне кажется тоже как-то резко кукухой поехал.

1

бля, вот Датча прям слили как-то...

1

Не так сильно как Майку, вернее, на месте Майки должен был быть Датч или сам Майка не должен был быть злодеем из мультиков. Ещё с Корнуэла я прям в голос ржал, такой кринж, хотя судя по сэтапу, там должна была быть лютая заруба с ним и какой-нибудь штурм особняка или хотя бы спланированное убийство, а не вот то что в итоге вышло.

0

Хм. Хорошее сравнение, кстати)

1

Комментарий удален

Она женщина, дикость которой была освобождена тяжёлыми обстоятельствами. Она тупо безбашенная и дикая... при чём тут сильная?

0
Абстрактный дебаркадер

Кони еще и на холодную погоду реагируют

33

Кстати, а они постепенно входят или сразу меняют положение?

4

Про яйца не знаю а вот мои руки уже готовы.

0

я только что наблюдал, как срет лошадь

10

Круто, а статью уже успел посмотреть?

45

зачем?

23

Насколько же эта игра по механикам и проработанности лучше всего что есть сегодня. Такую планку проработанности вряд-ли кто-то сможет превзойти.

17

грув стрит гейс думаю смогут

3

Только если в обратную сторону

0
Абстрактный дебаркадер

@Шериф

Гомофобная риторика

–2

Эхх как же хочется нормальный компьютер что пройти этот шедевр на ультрах...

8

там даже на минималках графон хорош... в принципе

3

Я не на помойке себя нашел)

–7

тогда почему еще комп нормальный не собрал?)

37

Наверное, он не на помойке, но и не на горе золота))

10

Золотые слова

0

Да вот коплю на видюху, осталось еще лет 15

1

Ты себя нашёл танцующим в тряпье!!!

3

если есть видеокарта уровня GTX 1060 6Gb, то после оптимизации по гайду от Hardware Unboxed можно приступать

1

на ультрах...

Ключевое в этом комментарии)

3
Абстрактный дебаркадер

Ну на ультры явно не хватит)

1

Там не сильно отличишь в динамике при грамотных настройках

1

Всё, кроме доп. настроек ультра, реже - высокие. И ключевое в гайде - скрутить то, что неотличимо по визуалу, но подъедает ФПС.

На выходе 45 FPS в среднем, местами до 60

1
Абстрактный дебаркадер

Ну так доп. настройки в основном и добавляют в игру пресловутый реализм)

0

Можете оценить для себя (если есть время и желание), теряется ли реализм при этих изменениях :)

https://youtu.be/385eG1IEZMU

https://youtu.be/C3xQ33Cq4CE

1
Абстрактный дебаркадер

Да я сам по этим гайдам себе настраивал. Там есть параметры, которые очень сильно влияют на реализм. Те же облака или тени от травы)

0

Ну, кстати, тени от травы я накрутил на макс, потому что они начали выбиваться, тут соглашусь :)

1

Hardware Unboxed просто делает тебе буст фпс, но фишку Ультра-настроек ты теряешь.

Особенно это заметно в освещении. В ультра освещении объемных объектов офигенно красивые лучи падающего света.

Я не могу их выключить после того как вкусил их прелесть. Рука не поднимается)

И именно эта настройка жрет много фпс)

0

Игра на ультрах в 4К пока лучшее сочетание по художественному оформлению в совокупности с графикой, что есть на рынке. Не могу остановиться делать скриншоты в этой игре уже 3 года. Начинал на xbox one x, продолжил на ПК.

В каждой локации абсолютно разное ощущение от погоды, солнца, лунного света и т.д. Невероятная красота.

Художники и прогеры этой игры просто боги. Помню в 2018 от пролога словил незабываемые впечатления, такого некст-гена я еще не видел в этом поколении.

1

Я дефолтную лошадь почти сразу же с горы спустил на тот свет. А потом бегал с Теннесийской как с родной.

9

Даже у лошадей в видеоигре есть мотивация…

7

это конечно все интересно, игра отличная и все такое... просто... зачем настолько погружаться в детализацию)

0

В этом и вся прелесть, так как такая детализация и огромное внимание к деталям дарит большое удовольствие и погружает в мир с еще большей силой, ну и конечно отличный сюжет, глубокие и проработанные персонажи, отличные диалоги, невероятная атмосфера. Для меня RDR 2 один из лучших шедевров в истории игровой индустрии.

19

Чтобы погрузиться в мир.

9

На самом деле внимание к деталям и делает игру живой. Поэтому конвеерные игры кажутся бездушными и мертвыми.

2

А на сколько надо? Именно такие детали и делают мир рдр живым

1

Максимально несправедливо проигравшая игру года God of war. Бред бредовый. GOW - прекрасная игра, но до уровня рдр2 ей как до луны.

5

Комментарий удален

Комментарий удален

Комментарий удален

Комментарий удален

Комментарий удален

Комментарий удален

даа, шедевр на все времена конечно, даже словами выразить не могу как сильно мне понравилась игра, но в то же время есть понимание что такого уровня игры вряд-ли ещё появятся

4

есть понимание что такого уровня игры вряд-ли ещё появятся

Возможно именно это заставляет фанатов по многу раз игру перепроходить, я вот дважды уже прошёл и на 100% тоже, а есть люди которые и шесть раз успели, игра просто даёт уникальный опыт. Как говорится, незаменимых нет, есть неповторимые.

1

Везет. 3 года не могу пройти. Думаю наиграл суммарно часов 800 на ps4, xbox one x и на пк.

Сюжет не затягивает. Просто могу бродить часами по миру и не надоедает.

1

Мне почему-то казалось, что игровая лошадь должна обладать собственным интеллектом, чтобы вести как настоящее живое существо. Поэтому в отличии от машины, которую ты направлял с обрыва, лошадь останавливается из-за инстинкта самосохранения. Также она не должна впиливаться со всей скорости в дерево. В игре такое часто происходит. Или я что-то не понимаю и реальные лошади со всадником именно так себя ведут?

2

В реальности лошади могут быть непредсказуемыми, и пугливыми например. Если такую еще и пришпорить, то она тебя и в лес унесет, и в обрыв скинет, и об дерево ебнет.

5

Значит в RDR2 все лошади такие.

1

Некстген который опередил время на лет 5. Конечно же версия для пк =)

3

Побольше бы таких статей

2

Комментарий удален

Комментарий удален

@Шериф тут кадр порвался

0

И сколько времени и ресурсов было угроблено, ради подобных комментариев в пару строк? Вместо того чтоб пойти поиграть в очередные безыдейные 2д инди прыгалки, с "инновационным" геймплеем.

0

Сарказм?

0

Да да да, лошади все разные, над ними поработали и т.д. . Вопрос такой: почему тогда параметр скорости на работает? Лошадь со скоростью 2 преодолевает дистанцию 5:05 а лошадь со скоростью 8 за 4:55 ? Иными словами они впаривают одинаковую скорость что на кляче что на скаковой лошади. А это явно поважнее яиц на морозе.

0

Комментарий удален

Комментарий удален

Комментарий удален

Комментарий удален

Комментарий удален

Та там итак всё потрясно, нечего даже показывать))

1

Обожаю этот подсайт

1

Подход, мать его, подход.

1

Есть ли смысл брать игру на Series S, если по обратке 720р?

0

Игра безумно красивая даже на базовом Хуане.
Но, конечно, если есть возможность в будущем взять сериес х, то лучше подождать. А там, может и обнову для некстгена запилят. А может и нет.

2

Подтверждаю, на One S выглядит отменно, единственное бывали лаги в Сен-Дени

1
Абстрактный дебаркадер

Как после RDR2 можно было так поступить с ремейками и отдать "индусам"...

0
Абстрактный дебаркадер

За работу над ИИ и управлением животным взялись Rockstar North и Rockstar India

Действительно.

1

Комментарий удален

Читать все 101 комментарий
null