Technologický strom je struktura , která deterministickým způsobem simuluje proces technologického vývoje ve hrách . Určuje přechody z jedné technologie na druhou, pokročilejší, které rozšiřují možnosti hráče – umožňují tvořit silnější armády, stavět nové budovy atd. [1] [2]
Technologický strom je často považován za základní prvek moderních počítačových her, je přítomen ve většině strategických her [3] . V návaznosti na strategii začalo mnoho her v jiných žánrech používat podobný přístup při popisu pokroku ve formě grafových struktur a zároveň rozšířilo význam pojmu „technologie“ [4] .
Matematicky se na technologický strom nejčastěji nahlíží jako na orientovaný graf , ve kterém uzly jsou technologie a hrany jsou závislosti pro objevování nového . Přitom existuje velké množství způsobů, jak znázornit technologický strom, metody a podmínky pro objevování nových technologií .
Existuje několik způsobů, jak navrhnout technologický strom, během kterého jej vývojáři potřebují nejen postavit, ale také vyřešit problémy s vyvážením hry , koordinovat se s ostatními herními mechanikami , navrhnout umělou inteligenci a vyřešit další problémy .
Technologický strom plní funkci reprezentace hierarchie historického vývoje a je jedním z ústředních prvků hry . Pokud je při návrhu hry potřeba popsat historickou simulaci vývoje národů (například od doby kamenné po nanotechnologie ), pak vývojáři mohou tento úkol usnadnit pomocí technologického stromu. Jde o soubor pravidel, která umožňují určit soubor předpokladů, které jsou nutné pro objevení konkrétní technologie ve hře [5] . Zpočátku hra začíná z jednoduchého a „primitivního“ stavu a pak osvojování nových technologií vede k postupné komplikaci, která má velký dopad na hratelnost [6] .
Technologický strom lze používat v různých formách: běžné jsou stromy schopností, úspěchů, perků , talentů atd. Technologický strom lze nazvat všechny případy, kdy hráč investuje prostředky do vývoje, ať už jde o stavbu, trénink dovedností, výzkum, a podobně [7] . Objevování nových technologií lze provádět různými způsoby: příspěvkem určitého množství zdrojů do vědy, postupným získáváním v čase, s výběrem cílových technologií hráčem nebo bez něj atd. [6]
Technologický strom během vývoje hry je posuzován ze dvou hledisek: hravý a kulturní. První definuje sadu pravidel, která ovlivňují herní mechanismy , zatímco druhá spojuje technologie s historickým kontextem. Pojem technologie je zde vykládán široce: mohou to být stroje ( parní stroj ), praktické dovednosti ( plachtění ), věda ( fyzika ), abstraktní myšlenky a rituály ( polyteismus , filozofie ), formy společenské organizace ( feudalismus ) [5] .
Hra je navržena tak, aby hráče podněcovala k vývoji nových technologií, s jejichž objevením získá příležitost stavět nové jednotky, budovy atd. V některých případech jsou však technologické stromy navrženy tak, že objev technologie má negativní vliv – například když po otevření hráč ztratí možnost využívat některé funkce, které poskytuje jiná technologie. Někdy nelze z nějakého důvodu otevřít všechny technologie a hráč si mezi nimi musí vybrat na základě použité strategie [8] .
Jednou z forem hry, za kterou je technologie považována, je „zkoumání nefyzického světa“. Jelikož je člověk zvědavá bytost, má zájem objevovat nová území jak pohybem po herním světě, tak i tím, že totéž dělá ve virtuálním prostoru technologického stromu [8] .
Pohyby splňující širokou definici technologického stromu se původně objevily v deskových hrách v 70. letech, jako jsou Dungeons & Dragons , které se objevily v roce 1974 . Nejznámějším příkladem je desková hra Civilizaton .vydáno v roce 1980. Mezi počítačovými hrami je příkladem Reach for the Stars , který se objevil v roce 1983 , ve kterém bylo možné vylepšovat vesmírné lodě výzkumem technologií [9] . Zvláštností deskových her je, že jsou fyzicky omezené a je v nich obtížné využít technologické stromy kvůli spoustě „papírování“. Počítače byly schopny automatizovat jejich implementaci a tím rozvinout koncept, ale přesto byly následně počítačové hry silně ovlivněny deskovými hrami [8] [10] .
Technologický strom jako koncept se poprvé objevil v Sid Meier's Civilization , vydaném v roce 1991 , kde byl implementován jako plnohodnotná herní mechanika a součást hry. Tato hra inspirovala mnohé k použití technologického stromu jako jednoho z ústředních prvků hry během vývoje, a tím zpopularizovala tento koncept a měla velký vliv na následné strategické hry. V řadě případů je Sid Meier's Civilization považována za první počítačovou hru, která obsahuje technický strom. Vliv tahové Civilizace a Master of Orion se ukázal být takový, že brzy byly jejich nápady adaptovány pro hry jiných žánrů. Zejména se to projevilo ve vzniku budov, které poskytují nové technologické možnosti, což se odrazilo ve hrách jako Dune II , Warcraft: Orcs & Humans , Total Annihilation , a stalo se standardem žánru real time strategií [8] [5] .
Myšlenky technologického stromu byly upraveny pro hry na hrdiny . Zaměřili se však nikoli na armády a říše, ale na individuální rozvoj postav, jejich schopností – perků, talentů, dovedností a podobně. Příklady takového použití zahrnují Star Wars: Knights of the Old Republic , The Witcher , Dragon Age: Origins , Deus Ex: Human Revolution a Skyrim [11] .
Navzdory svému názvu technický strom nemusí být stromem v matematickém smyslu. Technologický strom je zpravidla orientovaný graf , ve kterém jsou uzly technologie a závislostmi pro objevování nových jsou hrany. V tomto případě obvykle, aby bylo možné studovat technologii v dětském uzlu, je nutné studovat vše, co je ve vztahu k němu jeho předky. Protože stejnou technologii nelze objevit dvakrát, musí být takový graf acyklický . Zpočátku má přehrávač malý počet technologií (uzlů grafu), a aby bylo možné otevřít novou technologii, graf určuje sadu uzlů, které jsou k tomu nezbytné. Pokud je tato podmínka splněna a hráč investuje daný počet zdrojů, tak se odemkne nová technologie [5] [12] .
Obvykle je mezi dvěma uzly jedna hrana grafu. Ale lze uvažovat i o párech s několika hranami - tedy o schématech, ve kterých existují různé způsoby, jak získat konkrétní technologii. Cyklické grafy mohou být přítomny například tehdy, pokud hráč může přistupovat k technologii jiným způsobem, než je uvedeno ve stromu (například ji získat na úplném začátku jako základní). Mohou existovat také technologie, které jsou překryty více acyklickými grafy. Popsané technologické stromy jsou vzácné a jejich vlastnosti jsou posuzovány samostatně [12] .
V mnoha hrách jsou technologie prezentovány v binárním stavu: každá z nich je otevřená nebo ne. Ale tato vlastnost je volitelná. Například ve Space Empires V má mnoho technologií několik úrovní, a pokud hráč nějakou technologii odemkne, může ji dále vylepšovat investováním prostředků do jejího vývoje a tím zvyšovat její úroveň. Často však vývoj takových technologií dává hráči pouze jednu funkci, která se zpřístupní po objevení první z nich a je posílena dalšími - například pokud technologie první úrovně uklidní jednoho obyvatele města, pak druhá úroveň ze dvou a tak dále [8] .
Existuje mnoho různých způsobů, jak uspořádat technologický strom. Jejich rozmanitost je taková, že je těžké sestavit kompletní popis všech nápadů, které kdy herní vývojáři realizovali. Existují například stromy s úplnou absencí okrajů grafu nebo stromy, ve kterých hráč rozvíjí vědecké směry, a technologie jsou mu poskytovány v závislosti na stavu několika větví. Přesto výzkumníci identifikují řadu charakteristických aspektů pro popis určitých implementací [11] .
Hrany grafu se obvykle používají k určení pořadí, ve kterém jsou technologie odemčeny. Z tohoto pravidla existují výjimky, ale nejběžnější jsou sémantika „AND“ a „OR“ . V prvním případě je nutné otevřít všechny nadřazené technologie, abychom získali možnost vývoje uvažované, a ve druhém případě stačí jakákoliv. Zpravidla platí, že pokud je vybrán jeden z typů závislostí, pak je stejný v celém grafu [11] .
Nejčastěji jsou stromové grafy pevné. To snižuje hodnotu opakování , ale v tomto případě je snazší řešit problémy při návrhu hry (opakovatelnost usnadňuje testování a sladění rovnováhy hry ). V důsledku toho jsou dynamické stromy vzácné. I když jsou technické stromy pevné, mohou se lišit pro různé hratelné národy nebo postavy. V tomto případě se hodnota opakování částečně zvýší, protože hráči si mohou na začátku další hry vybrat novou postavu nebo národ. Nové dynamické stromové technologie se mohou objevit jako výsledek herních událostí, například když se poprvé setkáte s některými obyvateli světa. Příklady dynamických stromů poskytuje série Sword of the Stars , kde se obnovují pro každou hru. Tyto hry však mají sadu základních technologií, které jsou pevně dané, a zbytek je generován kolem nich [11] .
Pokud budeme technologie interpretovat v širokém smyslu, pak se dělí na abstraktní, „budovy“ a „jednotky“. Poslední dva se liší tím, že mají „nosič“, jehož vytvoření dává další funkce (například budova vám umožňuje stavět nové jednotky). Abstraktní se používají častěji a více v tahových strategických hrách , zatímco neabstraktní se používají ve hrách v reálném čase. Mohou se přitom prolínat např. v případě, že je pro získání přístupu ke studiu abstraktní technologie potřeba postavit budovu a po prostudování je možné postavit nové celky [13] .
V závislosti na typu her se velikost technologického stromu liší a může dosahovat stovek uzlů, jako například ve Warzone 2100 , kde jich je více než 400 [14] . Typickým příkladem je Civilizace V , kde je ve stromu 74 technologií. Stromy dovedností jsou často výrazně menší, a to je přirozené – velké množství příležitostí hráče přetěžuje. Velikost stromů je omezena také tím, že je vyvíjejí lidé, jejichž zdroje jsou naopak omezené. Stromy přitom vyžadují herní rovnováhu, jejíž realizace je náročný úkol [15] .
Technické stromy se liší způsobem, jakým se učí. Mnoho her využívá jakýsi binární princip – pro technologii je možné pouze její objevení nebo nedostatek. Zároveň existují příklady, kdy technologie mají několik úrovní vývoje. Navíc existují implementace, ve kterých lze technologie studovat ne postupně, ale paralelně ( Master of Orion ). Dalším rozdílem je množství zdrojů potřebných k odemknutí technologie. Ve většině her je toto číslo pevně dané pro konkrétní technologii, ale mohou existovat i jiné možnosti. Například v Sword of the Stars je hráči před naučením technologie poskytnuta informace o předpokládané době jeho objevení a později se tato doba může ukázat jako výrazně odlišná. Ve hvězdách! čím více úrovní technologie má hráč odemčené, tím obtížnější je pro něj objevovat nové bez ohledu na směr vývoje [16] . Přitom nejen určitá výrobní zařízení (abstraktní např. vědecké body), ale i vzácné zdroje (zlato, kovy, dřevo; jako příklad může posloužit Warcraft: Orcs & Humans ) [17] .
Technologické stromy real-time strategií jsou zpravidla menší než u tahových. To je způsobeno několika důvody. Za prvé, strategie v reálném čase jsou více zaměřeny na bojový systém, bitvy a taktiku , zatímco u tahových strategií zaujímá strategický a technologický vývoj významnější část hry. Druhým důvodem je, že v tom prvním probíhá vývoj stavbou budov a vytvářením jednotek, zatímco v tom druhém jsou všudypřítomné abstraktní technologie, pro jejichž využití není nutné vyčleňovat prostor na hrací ploše. Třetím rysem je, že ve strategických hrách v reálném čase se hra často skládá ze série bitev nebo úrovní, ve kterých může hráč přestavět budovy a jednotky, což je technologický přestav, a proto jsou stromy použity několikrát [18 ] . Sid Meier poukazuje na to, že kratší hry v reálném čase jsou pro hráče také únavnější. Z tohoto důvodu je kvůli časovému limitu hry obtížné vměstnat velký technologický strom do několika hodin hraní, zatímco v tahových strategiích může hra trvat desítky hodin, což poskytuje vhodné příležitosti [19] .
V RPG jsou technologické stromy relativně malé. Je to dáno zejména tím, že hry tohoto žánru jsou zaměřeny na děj a historii jako řetězec událostí, který tvoří „úzký koridor“ hráčovy svobody vývoje. Často se ukazuje, že hloubka stromů je malá. Zde má vliv konstrukce hratelnosti: pokud je orientovaná na příběh, pak není potřeba velké množství technologií, protože o nich hráč stejně nebude vědět; pokud je hra sandbox a hráč má větší svobodu jednání, pak se technologické stromy stanou mnohem rozvinutějšími. Hry na hrdiny často využívají stromy s technologií jednoho kořene, přičemž jsou obvykle lineární a pro různé vlastnosti nebo typy postav je nastaven samostatný strom [18] .
V závislosti na žánru se hry vyznačují převahou způsobu získávání nových technologií. V tahových strategiích se jedná o abstraktní výzkum, v real-time strategii dochází k získávání nových technologií jako výsledek stavění budov a vytváření jednotek, v hrách na hrdiny se obvykle realizuje prostřednictvím získávání zkušeností . Paralelní objevování technologií je typické pro strategie v reálném čase a sekvenční objevování je typické pro tahové strategie a hry na hrdiny [18] .
Neexistuje jediný způsob, jak navrhnout technologický strom. Tuur Ghys , Ph.D. z Antverpské univerzity , popisující tento problém, jej charakterizuje jako analogii problému slepice a vejce : má jít nejprve strom a poté by na jeho základě měla být postavena hra, nebo je strom důsledkem vývoj herních mechanismů ? První způsob lze prezentovat jako úvahu o historii lidstva nebo jeho části a výběr nejvýznamnějších technologií z tohoto potřebného počtu, na základě kterých je následně navržena hratelnost. Civilization IV hlavní herní designér Soren Johnson popisuje práci na této hře [5] :
Udělal jsem seznam toho, co jsem považoval za 80 nejdůležitějších vynálezů v historii lidstva, a snažil jsem se co nejlépe pochopit vztahy příčiny a následku. Napsal jsem všechny názvy [technologií] na proužky papíru, připíchl je na tabuli a pomocí gumiček ukázal spojení. Tento strom jsem kontroloval každých pár dní, dokud jsem nebyl spokojen s konzistencí. … Nejprve jsem odvážně postavil technický strom a pak jsem na něm našel místo pro všechno – jednotky, budovy, sociální instituce, náboženství a tak dále. Předpokládal jsem, že pokud by můj technický strom byl rozumným modelem lidské historie, každá nová možnost ve hře by do něj musela někde zapadnout.
Původní text (anglicky)[ zobrazitskrýt] Udělal jsem seznam toho, co jsem považoval za 80 nejdůležitějších lidských inovací, a snažil jsem se, jak nejlépe jsem mohl, spojit příčinu a následek. Napsal jsem všechna jména na proužky papíru, připevnil je na tabuli a pomocí gumiček ukázal spojení. Každých pár dní jsem strom navštěvoval, dokud jsem nebyl spokojený s uspořádáním... Nejprve jsem vzdorovitě postavil technický strom a poté jsem našel místa pro všechno (jednotky, občanská výchova, náboženství, budovy atd.). Moje úvaha byla taková, že pokud by můj technický strom byl rozumným modelem lidské historie, každá nová herní možnost by se na něj měla někde hodit. — Rozhovor se Sorenem Johnsonem, duben 2011 [5]Druhým způsobem je vytvoření základních herních mechanismů a poté zvážíme ty možnosti, které mohou být kvalitativně užitečné pro získání lepší hratelnosti . Bruce Shelley vzpomíná na své zkušenosti s prací na Age of Empires :
[Začali jsme s technologií a snažili jsme se jí přizpůsobit hru, ale pak jsme udělali opak a rozhodli jsme se, jaké efekty potřebujeme, aby byla hra lepší. Poté jsme dali efektům názvy technologií, které se nám zdály vhodné.
Původní text (anglicky)[ zobrazitskrýt] .. začali s technologiemi a snažili se jim hru přizpůsobit, ale pak jsme se obrátili a rozhodli jsme se, jaký efekt potřebujeme pro dobro hry. Potom jsme k efektu přiřadili to, co vypadalo jako vhodné názvy technologií. — rozhovor s Brucem Shelleym, květen 2011 [5]Zároveň Rick Goodman(herní designér pro Empire Earth a Age of Empires ) popisuje svůj proces návrhu následovně. Nejprve prostudoval řadu knih a sepsal mnoho nejvýznamnějších technologií. Poté je seřadil podle důležitosti a mezi nejdůležitější vybral ty, které se do hry nejlépe hodí. Po aplikaci tohoto přístupu mnoho významných technologií do hry nevstoupilo, ale konečným výsledkem byl kompromis mezi oběma výše popsanými metodami [5] .
Komplikace technologického stromu vede při návrhu k potížím se zajištěním požadované kvality hry. Počet možností pro vývoj stromu při přidávání technologií velmi rychle roste a je téměř nemožné projít všemi způsoby, jak strom otevřít. Navíc, pokud je při návrhu detekována chyba, pak její oprava může vést k lokálnímu řešení problému, který se v nějaké situaci projeví. Ale kvůli složitosti může tato stejná oprava vést k dalšímu problému. Pro řešení těchto problémů při vývoji je tedy jedním z důležitých úkolů vytvoření nástrojů pro hodnocení kvality navrženého technologického stromu. Stejné projevy chyb mohou být různé. Hráči například nemusí chápat vztah mezi podmínkami otevření a získanou technologií, což vede k negativnímu efektu, který zhoršuje hratelnost . Pokud je například po otevření kalendáře možné postavit továrnu na krmivo pro kočky ( angl. Cat Food Factory ), a zároveň pro toto spojení ve hře neexistuje rozumné vysvětlení, pak to svědčí o špatné kvalitě designu . Dalším příkladem je situace, kdy se zřejmými místními souvislostmi, díky zvláštnostem technologického grafu, hráč dostane k dispozici bojovou jednotku „koňský lukostřelec“ ještě před objevením technologií, které umožňují jízdu na koni nebo lukostřelbu. . Negativně na takové jevy reagují i hráči. Dalším typem chyb je vytváření takových stromů, ve kterých se hráči většinou rozhodují stejně kvůli tomu, že v herním procesu převažují dominantní strategie – to svědčí o nevyváženosti hry [20] .
Potřeba zavedení technologického stromu a jeho vlastností jsou do značné míry dány typem vyvíjené hry a jejími vlastnostmi. Takže při vytváření střílečky z pohledu první osoby může být vznesena otázka, zda hráč potřebuje zkoumat silnější zbraně, nebo ji lze jednoduše najít v herních úrovních. Novou zbraň lze získat okamžitě ve finální podobě nebo jako výsledek vylepšení stávající. To lze určit na základě zkušeností hráče, kterého takové herní mechanismy mohou zajímat , nebo jednoduše proběhnout úrovně a zničit nepřátele [21] . Dalším důležitým krokem je určení počáteční úrovně vývoje, která může záviset na prostředí (například v Civilizaci Sida Meiera se jedná o primitivní prehistorické technologie, zatímco v pozdější hře ze stejné série, Sid Meier's Alpha Centauri , akce probíhá v budoucnosti) [6] . Obtížnost výběru mezi příliš mnoha možnostmi na začátku hry může hráče rozhodit, a proto je důležité tuto volbu správně dávkovat, aby se v raných fázích nestala pro hráče kritická chyba. Při následném návrhu lze rozlišit definující a nepodstatné technologie - ty první jsou nutné pro splnění určité mise, ale k jejímu otevření je třeba nejprve objevit několik dalších technologií. Během testování navrhované hry lze do hry přidávat rady, které hráči pomohou dosáhnout klíčových prvků, ale zároveň si může vybrat. Technologický strom, který se vytváří, může vyžadovat herní rovnováhu, pokud jde o to, aby měl hráč vždy k dispozici techniku, aby se naučil plnit mise. Jinak budou hráči frustrovaní, když se jim nepodaří dokončit úroveň, jakmile ji dosáhnou kvůli problémům s designem, jako je tento. Příkladem řešení je poskytnout hráči dostatek zdrojů v herním světě [22] .
Navržená umělá inteligence (AI) her pro více hráčů se vyznačuje analýzou stavu technologického stromu protivníků, aby pochopila technologie, které mají k dispozici, a chování nepřítele (jaké jednotky staví, doba mezi útoky, typické prostředky obrany). ), což vám umožňuje zvolit určité strategie chování. Současně je analyzován dostupný technologický vývoj pro herní schopnosti. Například radarový průzkum může vyžadovat technologii budovy, která je jedním z prvků plánování. Použité algoritmy chování AI se mohou lišit v závislosti na typu a složitosti technologického stromu, velikosti herního světa a dalších faktorech [23] .
Tyr Gies analyzoval technologické stromy čtyř strategických her ( Age of Empires , Empire Earth , Rise of Nations a Civilization IV ) a nejrozšířenější technologií je podle něj monoteismus . Další mírně méně populární byly inženýrství , psaní , ražení mincí (nebo “ peníze ”), astronomie , vědecká metoda a tisk . Na druhou stranu výzkumník nenašel hry, kde by byla přítomna technologie textilií (stejně jako příze nebo spřádací stroje), což podle jeho názoru ukazuje na složitost implementace této technologie do herních mechanik. Z tohoto důvodu do nich kvůli konstrukčním vlastnostem her nespadá řada historicky důležitých technologií [5] .
S ohledem na téma determinismu Tyr Gies upozorňuje na skutečnost, že klasická implementace technologických stromů na jedné straně poskytuje svobodu pro sled studovaných technologií a umožňuje tak hráči vytvořit si vlastní příběh, ale na druhé straně , takové stromy jsou pevně dané a de facto odrážejí pohled developera na historii . V tomto aspektu Soren Johnson upozorňuje na příklad, že v Civilizaci IV se člověk nedostane k literatuře a dramatu, aniž by se naučil abecedu, ale historicky tomu tak není, pokud si vzpomeneme na historii Číny . Jeden způsob, jak tento problém vyřešit, byl představen v Age of Empires , dále byl nápad rozvíjen ve Starcraftu , kde má každá herní strana svůj vlastní technologický strom, ale i s tímto přístupem se po výběru rasy její historický vývoj stává předem daným a během navrhování, kdy různé stromy ztěžují řešení problémů s vyvážením her [5] .
I když se herní designéři mohou shodnout na důležitosti role konkrétní technologie v příběhu, když je implementována do konkrétních herních mechanismů, tato role není vždy stejná. Například získání technologie „Psaní“ v Civilizaci IV umožňuje naučit se řadu dalších technologií. V Rise of Nations psaní zároveň snižuje náklady na studium nových technologií a umožňuje postavit budovu „chrámu“ ( anglicky temple ). V Age of Empires má tato technologie jedinečný účinek, že umožňuje hráči sdílet informace se spojenci, když začnou vidět, co může spojenec vidět skrz mlhu války . Podobně se tyto hry liší v efektech otevření typografie. To ukazuje, že interpretace technologie a její implementace se mohou značně lišit v závislosti na práci herního designéra [5] .
| Strategická hra v reálném čase | |
|---|---|