A física nos videogames não serve apenas para fazer um corpo cair de maneira convincente ou calcular a trajetória de um objeto. Alguns desenvolvedores perceberam que essas regras também poderiam fazer parte do próprio design: destruir uma parede para abrir caminho, improvisar uma arma com um objeto do cenário ou resolver um problema de uma maneira que ninguém havia programado diretamente.
Foi assim que a física deixou gradualmente de ser apenas uma simulação acontecendo nos bastidores e passou a determinar o que o jogador poderia fazer. De experimentos realizados em computadores universitários na década de 1960 até mundos praticamente inteiros que podem ser destruídos, estes são dez jogos importantes nessa evolução.
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1. Spacewar!
- Lançamento: 1962
- Plataforma: DEC PDP-1
É preciso voltar para antes mesmo da existência de uma indústria comercial de videogames para encontrar um dos primeiros exemplos interessantes. Criado no MIT para o computador PDP-1, Spacewar! colocava duas pequenas naves em combate no espaço.
Durante o desenvolvimento, Dan Edwards acrescentou ao jogo uma estrela que exercia atração gravitacional sobre as espaçonaves. Isso significava que os jogadores não estavam simplesmente movendo objetos por uma tela. Era necessário levar em consideração uma força externa capaz de alterar suas trajetórias.
O Computer History Museum registra que Spacewar! recebeu diversas melhorias durante 1962 e que a implementação da gravidade foi uma delas. O jogo rapidamente passou a circular por diferentes instalações que possuíam o computador PDP-1.
Naturalmente, era uma simulação extremamente simples comparada ao que existe hoje. Sua importância está justamente no período: enquanto os videogames ainda estavam sendo definidos, seus criadores já experimentavam utilizar regras físicas para tornar uma partida mais interessante.
2. Jurassic Park: Trespasser
- Lançamento: 1998
- Plataforma: PC
Trespasser é um daqueles casos em que a tecnologia acabou sendo mais lembrada do que o jogo. Desenvolvido pela DreamWorks Interactive e liderado por Seamus Blackley, o projeto baseado em Jurassic Park queria evitar situações em que o jogador precisava descobrir qual solução específica o designer havia preparado para um problema.
A proposta era criar um mundo governado por regras consistentes. Objetos possuíam propriedades físicas e deveriam reagir uns aos outros durante o jogo, em vez de depender exclusivamente de animações e acontecimentos previamente programados.
Seamus Blackley chegou a explicar, durante o desenvolvimento, que algumas interações inesperadas surgiam simplesmente porque as regras físicas estavam funcionando juntas. Em um teste citado por ele, um personagem tentou caminhar sobre um barril e acabou fazendo o objeto rolar para trás, sem que aquela situação tivesse sido planejada diretamente pela equipe.
Trespasser tentou simular colisões, corpos, objetos manipuláveis e dinossauros em um nível muito ambicioso para os PCs de 1998. O resultado final teve muitos problemas. Controles estranhos, desempenho ruim e sistemas pouco refinados prejudicaram bastante a experiência. Ainda assim, o projeto é frequentemente lembrado como um passo importante na tentativa de construir mundos 3D governados por física em tempo real.
A experiência também seria citada posteriormente como uma influência para o trabalho feito pela Valve em Half-Life 2.
3. Red Faction
- Lançamento: 2001
- Plataformas: PlayStation 2 e PC
Paredes destrutíveis já apareciam em jogos antes de Red Faction. Normalmente, porém, o desenvolvedor decidia antecipadamente exatamente qual parte do cenário poderia ser quebrada. A Volition seguiu por outro caminho com a tecnologia Geo-Mod.
O sistema permitia modificar a geometria dos níveis em tempo real. Utilizando explosivos, o jogador conseguia abrir buracos em paredes, pisos e partes do terreno sem depender sempre de uma sequência de destruição previamente preparada.
Isso criava situações bastante diferentes do padrão dos shooters da época. Se uma porta bloqueava o caminho, por exemplo, em determinados locais era possível simplesmente destruir a parede ao redor dela.
Tecnicamente, o Geo-Mod utilizava operações booleanas em tempo real para modificar a geometria do ambiente. O objetivo inicial da Volition era chegar a uma destruição ainda mais ampla, embora limitações técnicas e necessidades de level design tenham reduzido o alcance dessa ideia no produto final.
Mesmo assim, Red Faction mostrou que destruição não precisava existir apenas como efeito visual. Ela poderia interferir na navegação e oferecer soluções diferentes para o jogador. A Volition levaria esse conceito muito mais longe anos depois em Red Faction: Guerrilla, cujo Geo-Mod 2.0 permitia desmontar estruturas inteiras levando em consideração como diferentes partes dos prédios sustentavam umas às outras.
4. Half-Life 2
- Lançamento: 2004
- Plataforma original: PC
Half-Life 2 não foi o primeiro jogo com um sistema avançado de física, mas poucos títulos até então haviam colocado essa tecnologia tão diretamente no centro da experiência. A Valve construiu situações inteiras ao redor da possibilidade de objetos possuírem massa, colidirem entre si e responderem às forças aplicadas pelo jogador.
Isso aparece em pequenos momentos, como utilizar objetos pesados para alterar o equilíbrio de uma estrutura, mas também define partes completas da campanha. O exemplo mais conhecido é a Gravity Gun, que permite pegar diferentes elementos do cenário e arremessá-los. Uma lâmina de serra encontrada em Ravenholm pode virar uma arma. Um objeto pesado pode servir como proteção. Outros itens podem ajudar a atravessar uma área ou resolver um quebra-cabeça.
O engenheiro da Valve Jay Stelly explicou em uma apresentação na GDC que a equipe construiu diversos protótipos justamente para descobrir maneiras interessantes de transformar a simulação física em gameplay. Entre os testes estavam conceitos envolvendo objetos, armas e diferentes formas de interação física com os ambientes.
A Valve também descreveu posteriormente Half-Life 2 como um enorme esforço tecnológico, no qual sistemas de física, inteligência artificial, som, renderização e outras áreas foram desenvolvidos como parte da nova Source Engine. Depois dele, colocar caixas, barris e objetos fisicamente simulados em um cenário tornou-se muito mais comum.
O diferencial de Half-Life 2 é que esses objetos realmente tinham função durante a campanha.
5. Portal
- Lançamento: 2007
- Plataformas: PC e Xbox 360 inicialmente; posteriormente PlayStation 3
Portal aproveitou a base tecnológica da Source Engine, mas utilizou física de uma maneira completamente diferente. A Aperture Science Handheld Portal Device cria duas aberturas conectadas. O jogador pode atravessar uma e sair pela outra, mas o sistema se torna realmente interessante quando entra em cena o momento do personagem.
Cair de uma grande altura através de um portal pode fazer Chell sair pelo outro com velocidade suficiente para atravessar um abismo. Mudar a posição e o ângulo das duas aberturas permite converter quedas e movimentos em trajetórias completamente diferentes. Essa relação entre velocidade, queda e posicionamento virou a base dos quebra-cabeças.
Uma análise técnica publicada pela Game Developer destacou justamente os princípios físicos utilizados pelas mecânicas de teletransporte, enquanto outra análise da publicação observa como trajetória e momento são fundamentais para a movimentação do jogador.
Half-Life 2 havia mostrado como objetos físicos poderiam participar de um shooter. Portal foi além ao construir praticamente todo um jogo de quebra-cabeça ao redor de como o jogador interpreta movimento, velocidade e espaço.
6. Grand Theft Auto IV
- Lançamento: 29 de abril de 2008
- Plataformas no lançamento: PlayStation 3 e Xbox 360
A mudança apresentada por GTA IV não estava principalmente nos prédios ou objetos do cenário, mas nos próprios personagens. A Rockstar incorporou ao jogo a tecnologia Euphoria, criada pela NaturalMotion.
Um ragdoll convencional geralmente assume o controle quando uma animação termina e um corpo passa a reagir livremente à física. O Euphoria trabalhava de forma diferente, combinando simulação e comportamentos para gerar movimentos em tempo real. Assim, personagens podiam tentar preservar o equilíbrio, reagir a impactos ou interagir com elementos do cenário de maneiras diferentes dependendo da situação.
A NaturalMotion explicou na época que o sistema permitia aos personagens se adaptarem dinamicamente ao que estava acontecendo, em vez de depender apenas de uma biblioteca de animações previamente gravadas. GTA IV foi o primeiro jogo comercial a utilizar a tecnologia Euphoria dessa maneira. Isso fica evidente quando Niko atropela alguém, empurra um pedestre ou provoca uma colisão. Dois impactos aparentemente semelhantes podem produzir movimentos diferentes.
A Rockstar continuaria utilizando e modificando a tecnologia em Red Dead Redemption, Max Payne 3, GTA V e Red Dead Redemption 2.
7. LittleBigPlanet
- Lançamento: 2008
- Plataforma: PlayStation 3
LittleBigPlanet mostrou que um sistema físico também poderia funcionar como uma ferramenta de criação. Sackboy atravessa fases em que madeira, tecido, objetos suspensos, rodas, cordas e plataformas possuem comportamentos que podem ser combinados pelos jogadores. Esses mesmos sistemas também estavam disponíveis dentro do editor.
A origem do projeto ajuda a explicar por quê. A Media Molecule revelou posteriormente que uma das primeiras experiências que acabariam originando LittleBigPlanet era um pequeno protótipo baseado em física. Quando o projeto evoluiu, esse comportamento físico continuou fazendo parte da identidade do jogo.
David Smith, diretor técnico do estúdio, explicou na GDC de 2009 que trabalhar com física também significava aceitar resultados inesperados. Para ele, uma das vantagens era justamente permitir comportamentos que surgiam da interação entre os sistemas, em vez de determinar previamente todos os resultados possíveis. Isso combinava perfeitamente com a proposta de criação de LittleBigPlanet.
Um jogador podia montar uma máquina utilizando pistões, rodas, cordas e interruptores e deixar que a própria simulação determinasse como aquelas peças interagiriam. Com isso, física e conteúdo criado pela comunidade acabaram profundamente ligados.
8. Battlefield: Bad Company 2
- Lançamento: março de 2010
- Plataformas: PC, PlayStation 3 e Xbox 360
Battlefield: Bad Company já havia chamado atenção pela destruição produzida pelo Frostbite. Em Bad Company 2, a DICE transformou isso em uma parte ainda mais importante das partidas. A tecnologia recebeu o nome de Destruction 2.0.
Paredes podiam ser abertas aos poucos, coberturas podiam desaparecer durante o combate e determinados prédios eram capazes de desabar completamente. O aspecto importante não era somente assistir às construções sendo destruídas. Isso modificava o próprio mapa enquanto duas equipes estavam jogando.
Uma casa utilizada como ponto de defesa poderia perder suas paredes depois de alguns disparos. Um inimigo escondido atrás de uma cobertura não estaria necessariamente seguro por muito tempo. Em algumas situações, derrubar a construção inteira era uma alternativa para eliminar quem permanecia dentro dela.
A própria Electronic Arts apresentava Destruction 2.0 como uma camada estratégica de Bad Company 2 e destacava o sistema de microdestruição, que permitia desmontar um prédio gradualmente ou provocar seu colapso.
Foi uma demonstração muito clara de como destruição dinâmica poderia mudar o comportamento dos jogadores em um FPS multiplayer.
9. The Legend of Zelda: Breath of the Wild
- Lançamento: 3 de março de 2017
- Plataformas: Nintendo Switch e Wii U
Breath of the Wild não tentou simplesmente criar objetos com física convincente. A Nintendo desenvolveu um mundo no qual diferentes sistemas deveriam seguir regras suficientemente consistentes para que o jogador pudesse combiná-los.
Durante uma apresentação sobre o desenvolvimento, a equipe explicou que trabalhava com um motor de física e outro sistema que chamava de motor de química. O primeiro controlava diferentes propriedades físicas. O segundo determinava como elementos como fogo, água e outros componentes do mundo reagiam entre si. Isso produz situações que não precisam ser resolvidas de uma única maneira.
Uma árvore pode ser cortada e transformada em uma ponte. Um objeto metálico pode ser movimentado usando magnetismo. O fogo pode gerar uma corrente de ar quente que permite ganhar altitude com o paraglider. Stasis pode armazenar energia em determinados objetos antes de lançá-los pelo cenário.
A equipe chamou essa filosofia de “multiplicative gameplay”. Em vez de criar uma solução específica para cada problema, os desenvolvedores estabeleciam regras e permitiam que o jogador descobrisse como combiná-las. O resultado é que muitas soluções parecem quase acidentais, embora sejam consequências perfeitamente válidas dos sistemas do jogo.
Esse tipo de design sistêmico tornou a física muito mais do que uma ferramenta para deixar Hyrule convincente. Ela virou parte da linguagem usada pelo jogador para interagir com o mundo.
10. Teardown
- Acesso antecipado: 29 de outubro de 2020
- Versão 1.0: 21 de abril de 2022
- Plataforma original: PC
Teardown leva a ideia de cenário destrutível a um extremo difícil de aplicar em jogos tradicionais. Seu mundo utiliza voxels e um motor próprio desenvolvido especificamente para trabalhar com gráficos e física. A Tuxedo Labs descreve os ambientes como totalmente destrutíveis e interativos.
É possível atravessar uma parede com um veículo, explodir parte de uma construção, quebrar o piso, empilhar objetos ou improvisar estruturas para chegar a algum ponto. Mas o aspecto mais interessante é que Teardown não utiliza isso apenas para produzir cenas espetaculares.
Dennis Gustafsson, criador do conceito e responsável pela tecnologia central, explicou que a destruição surgiu antes do próprio formato final do jogo. A equipe passou bastante tempo tentando encontrar uma estrutura que funcionasse em um mundo onde paredes e portas não poderiam ser utilizadas normalmente para restringir o jogador. A solução foi transformar essa liberdade no próprio quebra-cabeça.
Antes de determinados assaltos, o jogador pode estudar o mapa, destruir paredes e preparar atalhos. Depois que o cronômetro começa, precisa aproveitar as modificações realizadas para executar uma rota eficiente.
A física, portanto, não está apenas decorando o cenário. Sem o sistema de destruição, o conceito central de Teardown praticamente deixaria de existir.
A física passou de simulação para ferramenta
Existe uma diferença importante entre esses dez jogos.
Spacewar! experimentava gravidade quando praticamente não existia uma linguagem estabelecida para videogames. Trespasser tentou criar um mundo regido por regras físicas quando o hardware ainda tornava essa ideia extremamente complicada. Red Faction permitiu modificar cenários, enquanto Half-Life 2 mostrou como objetos simulados poderiam participar diretamente da campanha.
Mais tarde, GTA IV aplicou conceitos semelhantes ao comportamento dos personagens. LittleBigPlanet colocou física nas mãos de quem criava fases. Battlefield alterou mapas multiplayer através da destruição, e Breath of the Wild mostrou o que acontece quando vários sistemas consistentes são conectados.
Teardown representa uma consequência natural desse processo: um jogo que começa pela pergunta sobre o que seria possível fazer caso praticamente nenhum muro precisasse permanecer de pé.
Nem todos esses títulos foram os primeiros a utilizar cada tecnologia mencionada. Sua importância está principalmente na forma como fizeram a física deixar de ser apenas algo que o jogador observava e passar a ser algo que ele precisava aprender a usar.
