est à vous

Le game designer mathématicien.

Une des mille et une facettes du métier de game designer
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Par Tiris - publié le
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Souvent, on nous demande « quelles études mènent au boulot de game designer ». Si maintenant de plus en plus d’écoles supérieures proposent un cursus éponyme à notre si beau métier, j’ai envie de dire que la formation d’un game designer commence déjà dès vos premières classes.

Cet article (qui en amènera peut-être d’autres) fait le point sur les différents aspects que peut revêtir notre métier puis donne un petit aperçu d’un de ces aspects, le fameux game designer mathématicien, grâce à un exemple de game design online.


Toutes les matières vous seront importantes et ce qui sera le plus important c’est  l’envie d’apprendre et au final « apprendre à apprendre ».

Cela étant dit, vous pouvez être un cancre à l’école et avoir la chance d’avoir un esprit ultra créatif qui vous ouvrirait les portes de l’industrie (mais pas de n’importe quel poste), mais ce sera toujours mieux si vous mettez toute les chances de votre coté dès le début et apprenez à toucher à toutes les matières.

 Dans cet article, je vais essayer d’expliquer pourquoi les mathématiques ne servent pas qu’à construire des ponts et servent aussi à créer de bons jeux vidéo.

 

Game designer, métier aux multiples facettes.

Si on ne devait se fier qu’aux interviews et articles de la presse vidéoludique pour tenter de définir un game designer, on serait en fait vraiment loin de la réalité. En effet, pour le coup, la presse JV fait un peu dans le « sensationnalisme » et s’intéresse surtout aux game designers de renom (Shigeru Miyamoto, Hideo Kojima, Peter Molyneux et consorts) qui d’ailleurs sont de plus en plus souvent plus producteurs que game designers. On ne va pas l’en blâmer car ce sont des personnalités très intéressantes qui ont énormément apporté à notre industrie, mais du coup, le grand publique n’a pas une image très claire de notre profession, ou plutôt il en a une image très biaisé.

A part ces game designers de renom, on entend quand même de plus en plus parler de nouveaux noms grâce au retour de l’industrie indie et des jeux au gameplay innovant comme Braid de Jonathan Blow ou le très poétique flower de Jenova Chen.

C’est un bon pas en avant vers la compréhension de notre métier, mais on reste quand même beaucoup dans l’idée que le game designer est « juste » quelqu’un qui a des supers idées et la capacité de les adapter en mécaniques de jeu.  Il faut dire que c’est effectivement peut-être l’aspect le plus intéressant et « spectaculaire » de notre métier, qui nous fait passer un peu pour des inventeurs des temps modernes. Mais au final, résumé notre métier à cette simple facette, ce serait comme résumer le journaliste à quelqu’un qui ne fait qu’écrire des articles de fond et oublier le coté interview, newseur, etc …

 

Pour prendre des exemples plus concrets, disons que faire un Starcraft, ce n’est pas faire un Last guardian ou encore faire un farmville. C’est cet état de fait qui explique que dans les crédits des grosses productions, on retrouve des game designers ultra spécialisés comme les «boss battle designers » ou les « game balancers » par exemple, respectivement en charge du game design des combats contre les boss et de l’équilibre d’un jeu (obligatoire pour un jeu multi-joueurs). Et oui, on n’entend jamais parler des game designer derrière un Starcraft par exemple, pourtant pour en faire le jeu de compétition équilibré par excellence qu’il incarne, soyez sûr qu’il en a fallu du boulot, même si c’est assez transparent aux yeux du joueur.

Et donc les maths ça sert quand ?

Après cette –longue- introduction, attaquons nous donc au cœur de cet article, le coté mathématicien du game designer :

Depuis quelques jours, j’ai un nouveau défi dans le développement du jeu sur lequel je travaille : Le design des « arbres de talents » qui encadrent l’évolution des combattants du joueur. Alors que je sortais d’une phase de design concernant la storyline du jeu, attaquer le design de ces nouvelles game mechanics m’a rappelé à quel point les mathématiques pouvaient être importantes pour un game designer.

Mine de rien, les mathématiques tiennent une place prépondérante dans nos jeux vidéo. Bon, déjà parce qu’au final, un jeu est un programme informatique qui lui-même se résume au final à de simples opération mathématiques d’addition et de multiplications effectuées sur des données, mais ce n’est pas ça qui nous intéresse ici.

Ce qui nous intéresse c’est qu’au final que souvent, une action en jeu n’est qu’une opération mathématique déguisée. Prenons un exemple simple, un combat dans un rpg classique. Ce combat, on pourrait le résumer à un exercice de soustraction simple : Votre ennemi à 100 points de vie, vous avez une attaque qui fait 10 points de dégâts, il va falloir l’attaquer 10 fois pour gagner.

Bon, présenté de la sorte, ce n’est pas très amusant. Pour rendre ça plus amusant, on vous donne aussi un nombre de points de vie que l’ennemi va tenter de diminuer, vous obligeant ainsi à utiliser de temps en temps un soin (potion ou sort, soit). Un artifice va aussi permettre de rendre cela plus intéressant en le rendant moins prévisible, il s’agit du hasard.

Si votre attaque occasionne de 8 à 12 dégâts (répartis de manière homogènes) on à toujours à peu près le même combat, mais on rajoute de l’incertitude chez le joueur qui amène également un peu plus d’excitation. Rajouter le facteur aléatoire, c’est facile, mais ce n’est pas toujours gagnant dans le sens où l’issue du combat échappe en partie au joueur.

 

Equilibrage du jeu online = Equation à trouze milles inconnues.

En effet, si on imagine que notre rpg est un jeu multi-joueurs et qu’on a affaire à 2 joueurs disposant de 100hp qui s’attaquent mutuellement et simultanément, la logique voudrait qu’ils meurent en fait tous  les 2 à la dixième attaque. Hors avec les attaques aléatoires, ce ne sera pas forcément le cas et ce sera fortement frustrant pour le joueur. Celui qui aura perdu pensera à une injustice et se sentira accablé par la malchance, le gagnant lui aura autant de plaisir que si il avait gagné une partie de pile ou face.

Du coup pour rendre le jeu amusant, il va souvent falloir faire beaucoup plus. On va déjà commencer par brouiller les cartes, c'est-à-dire complexifier l’équation qui détermine le gagnant du match. Il va falloir que le joueur soit confronté à des choix, qu’il trouve « l’équation gagnante » qui lui fasse remporter le match. Plus cette équation est complexe, moins l’issue du combat est prévisible. Dans ce type de combat, la notion de « bon joueur » émerge, c’est celui qui fait les bons choix la plupart du temps, ou en tout cas, des choix meilleurs que ces adversaires.

Des joueurs l’ont très bien compris, il s’agit des « min-maxxeur », les joueurs qui analysent profondément les équations du jeu pour essayer de déterminer l’enchainement idéal qui les mèneront à la victoire. C’est ainsi que dans un jeu comme World of Warcraft, la différence de niveau entre les joueurs (et là je parle de ses capacités de joueur, pas du niveau de son personnage) au tout début, était flagrante chacun jouait un peu « à sa manière » en faisant ce qu’il pensait bien et personne ne trouvait à y redire.

 Avec l’arrivée massive d’add-on tels que les « calculateurs de dps » et des programmes de simulations des min-maxxeurs la donne a changé. L’équation avait été percée à jour et tout le monde savait ce qu’il fallait faire exactement pour « gagner ». Il suffisait d’enchainer par exemple 3 traits de l’ombre, puis un feu de l’âme, puis de nouveau 3 traits de l’ombre et ainsi de suite pour faire les plus gros dégâts et s’assurer la victoire.

L’effet pervers, c’est que le jeu devient ennuyant dès qu’on a trouvé la réponse à l’équation (oui, une énigme dont on trouve la réponse n’est plus vraiment intéressante) et donc il a fallu modifier les règles du jeu, ajouter de nouvelles variables, pour complexifier encore plus l’équation.

C’est au final pour les MMORPG une espèce de combat sans fin entre game designers et joueurs : Les joueurs doivent décoder et s’approcher de la solution d’un problème mathématique mais il faut surtout qu’ils ne trouvent pas la solution. La difficulté vient du fait que ce problème atteint des complexités tellement énormes que le game designer ne peut plus à un moment lui-même savoir l’impact de ce qu’il ajoute au problème sur le reste des données.

L’équilibrage d’un jeu devient du coup très vite un paquet de fils entremêlés dont on ne sait jamais prédire le comportement s’il nous arrive de tirer sur un des fils. La notion d’effet de bord devient une vraie crainte  tant on a peur en touchant à un sort d’impacter un combo auquel on n’avait même pas pensé.

Les outils du game designer

Pour ne pas perdre la main sur son jeu et contrer les néfastes effets de bords, il faut au game designer connaitre extrêmement bien cette énigme mathématique qu’il a créée et pour cela il va souvent s’aider d’outils tels que les tableurs  de données (comme Excel) et de nombreuses formules mathématiques.

Je travaille par exemple actuellement sur des arbres de talents pour les 12 classes de mon jeu. Les arbres sont de type « sphereboard », un type d’arbre de talent que FFX à rendu connu et comportent en moyenne 140 sphères. Sachant que chaque classe à son arbre propre, le boulot est énorme et l’équilibrage entre les classes serait simplement impossible sans des bons outils et documents de travail.

Du coup, pour chaque sphereboard je créé d’abord un document de « représentation fonctionnelle » qui fait fit des détails spatiaux  et regroupe les 140 sphères en 25 blocs de données agencée de manière hiérarchiques. Ce document permet une vue globale du sphereboard et permettent surtout de le représenter par des données mathématiques, l’équilibrage commence déjà dans cette vue globale où l’on se préoccupe par exemple pour un arbre de talent (et donc un sphereboard) de rendre les extrémités des branches (les bonus les plus difficiles à atteindre) plus rentable que le début de l’arbre, mais également à ce que toutes les branches de l’arbre soient intéressantes.

Vient ensuite la représentation graphique qui respecte le plus scrupuleusement possible la représentation fonctionnelle et qui grâce à ce sauf conduit me permet de plus me lâcher, de fonctionner au feeling et de jouer au final avec le joueur en lui mettant entre les mains de nombreux petits choix, des pièges en lui faisant des clin d’œil en plaçant un bonus non loin de lui qui s’avère en fait bien plus difficile d’accès que prévu, etc.

Pour finir, vient le fameux document Excel qui va détailler précisément ce que chacune des 140 sphères (réparties dans les 25 blocs) apportera comme bonus. Pour cela, les points de vie, le mana, la chance d’obtenir des coups critiques, les bonus de dégâts, tout est quantifié. Il faut alors juger jusqu’où on peut pousser les bonus de tel ou tel type sans atteindre les limites fonctionnelles du jeu ou nuire au gameplay. En effet, un personnage qui aurait tellement de résistance qu’il deviendrait invincible nuirait évidemment considérablement au jeu, de même si certains sorts ont des contraintes importantes qui le rendent compliqué à lancer, éliminer ces contraintes rend très vite le jeu inintéressant.

Une fois qu’on a déterminé la quantité de bonus que l’on répartira dans le sphereboard (dont la valeur doit être égale à celle présentent dans les sphereboards des autres classes), la répartition en elle-même se fait dès lors à l’aide calculs préalablement encodés dans le tableur qui viennent encadrer une approche à nouveau basée sur la logique et le feeling.

Comme vous le voyez, les arbres de talents d’un jeu à eux seuls peuvent nécessiter des centaines d’heures de travail et de pages de document de design, sans lesquelles le jeu ne fonctionnerait simplement pas.

Le mot de la fin

Même si « l’équation d’un jeu » reste un mystère, le feeling et les statistiques des milliers de joueurs qui y jouent trompent rarement quand une classe devient trop forte ou trop faible, et là, c’est au game designer mathématicien d’y répondre en changeant savamment les données de cette équation tout en continuant à la complexifier pour la garder secrète et pour fournir encore et toujours plus de choix au joueur, ce qui créé un jeu profond et très valorisant pour celui qui y joue. Pour cela, les mathématiques et ses dérivées sont des outils indispensables.

Il y aurait encore beaucoup à dire sur le sujet, en abordant par exemple le nombre faramineux de techniques intéressantes qui permettent de complexifier cette fameuse « équation de jeu » en proposant au joueur de nombreux choix qui détermineront de son succès ou en parlant plus en profondeurs des outils que l’on utilise, ce sera peut-être pour une autre fois.

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