Quando você pergunta a um desenvolvedor de jogos sobre hitboxes, você verá uma série de reações. Um desenvolvedor respondeu ao meu pedido de insights com “Ugh, hitboxes.”
Outro: “É a coisa em que sou obcecado há 20 anos.”
Hitboxes são a geometria invisível que diz a um jogo quando e como as coisas colidem, o que não soa como um assunto emocional. Mas embora as hitboxes sejam essenciais para a maioria dos jogos, elas também são estranhas e difíceis. Elas estão em um emaranhado espinhoso de matemática difícil e percepção do jogador sobre o que está acontecendo em um jogo e o que é “razoável”. Hitboxes são uma tentativa de fazer um jogo se comportar da maneira que os jogadores acham que deveria, e isso os torna um enorme desafio de design que envolve trapacear os detalhes, pegar atalhos e ficar obcecado com pequenas mudanças. Resumindo, uma boa hitbox é difícil de fazer, um problema que os desenvolvedores de jogos têm que resolver continuamente.
O que é hitbox?
Existem vários motivos pelos quais um jogo precisa saber quando as coisas estão colidindo: quando um lutador em Mortal Kombat acerta um soco, se você passou por uma serra em Super Meat Boy ou se uma .45 de um operador acertou um tiro na cabeça em Rainbow Six: Siege.
Hitboxes funcionam nos dois sentidos. Você precisa de uma hitbox para lâmina giratória – a coisa que está batendo – e outra para a coisa que está sendo atingida, geralmente chamada de “hurtbox”. Afinal, uma colisão leva dois. Mas seja qual for o tipo de hitbox, as regras de como eles funcionam não são imutáveis. Jogos diferentes têm abordagens diferentes para suas formas, tamanhos e comportamento.
Por exemplo, a hitbox do seu personagem em Dark Souls corresponde exatamente ao seu modelo visível conforme você se move, precisamente o suficiente para evitar ser atingido por alguns ataques simplesmente mudando sua postura. Neste exemplo, conforme interpretado pelo speedrunner de Dark Souls, catalystz, executar um bloqueio no momento certo coloca seus pés afastados o suficiente para que a espada larga de Gravelord Nito passe inofensivamente entre eles.
O mesmo vale para a série Monster Hunter, na qual a hitbox tem seguido o jogador e os modelos do monstro fielmente desde Monster Hunter Tri em 2009.
Só melhorou a partir daí, diz SD Shepard, um speedrunner e streamer de Monster Hunter e campeão mundial de Monster Hunter na América do Norte em 2018. No mundo, eles são muito precisos e específicos para o monstro.
As hitboxes são tão básicas para os jogos que, quer você esteja ciente deles ou não, você está sempre brincando ao redor deles, sentindo suas formas e a flexibilidade que oferecem. Para speedrunners, porém, é um esforço mais consciente.
95% do tempo estou pensando neles!, diz SD Shepard. Muitas pessoas ficam realmente obcecadas por Monster Hunter porque estão preocupadas por não saberem como usar sua arma, mas na maioria das vezes, as armas são simples. Quando tento dizer às pessoas como melhorar, digo a elas para não baterem no monstro, mas para ficarem lá e observarem como o monstro se move. Quando ele atacar, veja onde você deve estar em relação a ele para que eles não possam te atingir, ou quando você pode evadir.
Shoot ‘em up têm uma abordagem diferente. Suas hitboxes são geralmente muito menores do que o personagem do jogador (ou nave), para ajudá-lo a se esquivar através de telas cheias de balas. Tornar a hitbox do tamanho total do navio seria mais difícil e mais frustrante. O Shoot ‘em up indie BLUE REVOLVER na verdade tem uma opção para destacar a hitbox do navio. É tão pequeno que é difícil de detectar.
O jogo abstrato de música e ação Endlight trabalha com essa abordagem clássica do shoot ‘em up. Em Endlight, sua nave tem três hitboxes, dependendo da situação. Aquele que colide com as paredes é muito menor do que você, para lhe dar espaço para se mexer. O que colide com os aros que você deseja coletar é um pouco maior, ajudando você a se sentir mais habilidoso. E há um que tem três vezes o tamanho da sua nave e dispara um som ‘whoosh’ quando você passa perto de paredes e obstáculos. Nem todas as hitboxes são para lutar.
(Na verdade, a hitbox whoosh tem dois tamanhos. Qualquer outro frame tem 10 vezes o tamanho da sua nave; grandes obstáculos que colidem com ele acionam o som whoosh. O efeito é que os obstáculos pequenos só fazem barulho quando estão por perto e os grandes ficam mais longe. A questão é que as hitboxes são complicadas.)
Criando hitboxes divertidas
Disc Room usa hitboxes para criar efeitos que enfatizam a ação de suas lâminas de serra de alta velocidade e morte instantânea. Isso sacode sutilmente o personagem do jogador quando você está realmente perto de uma serra. Você o ouve passando com um efeito doppler, e até mesmo o próprio tempo diminui um pouco.
Notifica você sobre o perigo e lhe dá mais tempo para reagir, diz Jan Willem Nijman, um dos desenvolvedores. Basicamente, queremos que momentos emocionantes aconteçam com a maior frequência possível. É muito melhor fazer uma fuga impossível do que morrer de algo que parecia fácil.
Esses discos são um bom exemplo de como as hitboxes podem ser variadas: a área onde as serras são realmente letais está bem dentro de seus dentes. E um disco mais rápido, na verdade, tem uma hitbox menor.
As hitboxes em Disc Room não existem apenas no espaço – elas também existem no tempo.
Você realmente pode ficar dentro de uma hitbox por até 50 milissegundos, cerca de três frames, antes de morrer. Isso não é realmente longo o suficiente para reagir, mas tem um monte de bons efeitos colaterais que fazem parecer que o jogo conhece suas intenções.
Isso é o que hitboxes estão realmente tentando fazer: fazer o resultado do jogo corresponder ao que você espera. O que isso significa varia de jogo para jogo, então o design e a implementação da hitbox estão longe de ser universais. Daqui em diante, Nijman e sua equipe vão se preocupar com os detalhes: deve uma jogada de esquiva mudar quando o jogador está dentro do perímetro de um disco? Quando o tempo está mais lento, a hitbox do player deve ficar ainda menor?
Ainda não chegamos ao fundo disso e provavelmente continuaremos aprendendo e descobrindo até o final do projeto.
Aperfeiçoando a hitbox
O desenvolvedor Metanet passou 10 anos ajustando e polindo os hitboxes de seu clássico de plataforma N, até as últimas semanas de N++.
A forma de colisão de ouro tornou-se um pouco maior, as minas um pouco menores, por isso é menos frustrante, menos desajeitado de se locomover, diz Mare Sheppard.
Você define seu plano para como deseja que as coisas ocorram, e essas pequenas mudanças ajudam esse plano a ter mais chances de ter sucesso, sem fazer você sentir que o jogo é injusto ou generoso demais.
O desenvolvedor Julian Spillane tem lutado com essa iteração enquanto criava o arena fighter Mighty Fight Federation, que foi lançado no Early Access este ano. Os jogadores reclamaram rapidamente que um personagem, que precisa ficar bem próximo para causar dano, tinha pouco poder e não tinha as habilidades necessárias para fechar essa lacuna.
Percebi que não tinha nada a ver com isso, disse Spillane. A hitbox em seu jab não foi exagerado o suficiente para permitir que ele desse o primeiro golpe para iniciar um combo. Então sim, não é realista para um jab ter um hitbox grande, mas como ele não tem nada além disso, vale a pena exagerar, então é recompensador quando eles se esquivam e escapam de tudo que vem em sua direção para entrar e pegar o combo.
Do que são feitas as hitboxes?
Apesar do nome, hitboxes nem sempre são “caixas”. Enquanto as hitboxes de Dark Souls, Monster Hunter World e Apex Legends seguem a forma dos personagens, mais ou menos, em outros gêneros, de jogos de plataforma a jogos de luta, eles assumem muitas formas: esferas, losangos e cápsulas.
Os jogos de luta geralmente ainda usam as hitboxes quadradas estabelecidas por Street Fighter 2, com algumas aberrações como Marvel vs. Capcom, que usa círculos. No corpo a corpo 3D da Mighty Fight Federation, eles geralmente são esferas e raramente cubos. “Com as bordas ásperas de um cubo, você obtém muitos falsos positivos para acertos”, diz Spillane.
Em plataformas, eles geralmente são círculos. Eles ajudam N++ a parecer mais natural: o ninja tende a arredondar os cantos agudos em vez de raspar para cima ou sobre eles.
Se você olhar de perto, há muito espaço vazio no círculo, e frame a frame você verá que é atingido por coisas que os gráficos não tocam, diz Raigan Burns, a outra metade da Metanet Software. Mas as pessoas realmente não percebem. Há algo sobre um círculo que você intui; um raio ao seu redor que seja seguro.
(Na verdade, o ninja do N++ às vezes também é um quadrado. ”Era muito estranho fazer o jogador derrubar os inimigos esmagados”, diz Burns. “Portanto, é um pouco inconsistente, mas de uma forma que torna o jogo mais fácil de jogar e menos frustrante.”)
Fazendo as contas
Embora o design da hitbox seja bem compreendida, seus detalhes técnicos ainda são uma ciência difícil.
É por isso que estou obcecado há 20 anos, diz Burns. É um problema aberto. Ninguém o resolveu. Sinto que finalmente entendi o que o torna complicado, mas não sei se posso explicar.
A essência: embora seja fácil para nós, humanos, residentes do mundo físico, entender o conceito de uma coisa batendo em outra, a matemática de calcular volumes sobrepostos não é tão fácil. E o número de eventos de colisão que um jogo precisa calcular apresenta enormes despesas gerais.
Pense em Doom Eternal como um exemplo simples: a cada frame, ele deve verificar a hitbox do jogador contra o chão e cada parede no nível, e cada demônio e objeto. Ele também tem várias hitboxes para cada demônio para que eles respondam aos projéteis de maneira diferente, e cada bala e projétil deve ser visto atingindo paredes, pisos e objetos. Estamos falando de milhares de checagens, 60 vezes ou mais por segundo.
Para Endlight, que tem muitos objetos na tela ao mesmo tempo, o desenvolvedor Jim McGinley teve que otimizar o jogo reduzindo o número de verificações em objetos imóveis e ignorando objetos que estão longe do jogador. Como o jogo está sobre trilhos, McGinley sabe que cada objeto chegará ao jogador 20 segundos após o spawn, então eles só receberão uma hitbox quando tiverem 18 segundos (para uma ideia da importância desse pequeno detalhe, ele chama isso de “o maior truque de Endlight”).
Há outros problemas: a maioria dos jogos calcula o estado de um jogo para cada frame, o que pode permitir que objetos em movimento rápido cortem as paredes. Para o computador eles nunca colidiram, pois aquele momento ocorreu entre frames. A solução é o jogo olhar para o caminho que um objeto percorreu desde o frame anterior. Se o caminho se cruzar com outro objeto, eles devem ter colidido. A verdade por trás desse tipo de problema é que os jogos são simulações de retalhos que estão fazendo tudo o que podem para nos enganar para que os vejamos como mundos coesos.
Tudo nos jogos tem a ver com percepção, e estamos jogando truques com os jogadores em cada frame, diz Spillane. Quando as hitboxes são mal feitas, os jogos parecem injustos; eles quebram nossas expectativas. A ilusão e a diversão são arruinadas. Não creio que alguém o tenha aperfeiçoado, mas obviamente há jogos que as pessoas consideram mais justos universalmente do que outros.
Quando os hitboxes são bem feitos, você nem precisa pensar sobre eles, diz Nijman. Será exatamente como você previu.
