La physique au service du gameplay et de l'immersion dans les jeux vidéo

Je ne crois pas qu'il y ait déjà eu des topics de ce genre sur ce forum. Depuis quelque temps, c'est un sujet qui commence à me tenir à coeur : la physique dans les jeux vidéo, au service du gameplay et de l'immersion. En effet, je commence à avoir joué à un certain nombre qui font un usage plus ou moins poussé de la physique et je trouve que ça apporte un gros plus, mais il n'y a pas tant de jeux que ça qui le font, ou alors c'est restreint à des genres très particuliers (comme les simulations de jeux de course). Ce qui est délicat tout de même avec le fait de mettre de la physique dans les jeux vidéo, c'est qu'il faut faire attention à ce qu'il n'y ait pas un impact négatif sur le gameplay et le plaisir de jeu. La plupart des jeux que je cite font justement des approximations, ou bien utilisent certains aspects de la physique mais en occultent d'autres afin de ne pas rendre le jeu chiant (par exemple dans les Mario, évidemment que dans la vraie vie il est impossible de "doser son saut" quand on est déjà en l'air ^^). Moi ça ne me dérange pas qu'il y ait des approximations et des éléments occultés, tant que c'est fait de manière plus ou moins réaliste et que ça apporte quelque chose en matière de gameplay et d'immersion. Et je ne dis pas non plus que tous les jeux doivent suivre la même orientation : après tout, un bon jeu arcade non réaliste, ça a aussi du bon.

Du coup, je me suis dit que ce topic était l'occasion de partager ensemble les jeux qui mettent en avant la physique, en espérant que cela débouche sur de belles découvertes mutuelles. :-)

Bon, comme je l'ai déjà cité, il y a évidemment toutes les simulations de jeux de course, voire d'avion, mais là je n'y connais rien, donc je laisse d'autres personnes en parler à ma place.

Un jeu évident que je me dois de citer et qui s'est fait remarquer pour ça, c'est Half-Life² avec son moteur Source qui donnait lieu à un moteur physique assez convaincant pour tenir compte de la physique des objets et du fameux Gravity Gun. Ca donnait lieu à certaines environnementales basées sur la physique.

Bon, et évidemment, le titre de la série est un gros clin-d'oeil à la radioactivité : la "demi-vie", et la lettre grecque "lambda" symbolisant le taux de décroissance radioactive (on dirige un physicien après tout, dans ce jeu). ^^

L'autre jeu qui m'a encore plus impressionné, avec le même moteur Source, c'est Portal. Il m'a impressionné parce que ce jeu se sert des lois de la physique dans un contexte "impossible", à savoir les "portails interdimensionnels". La manière dont le jeu se sert de la physique est tout à fait déroutante car on apprend assez tôt qu'il faut :

- créer un portail dimensionnel au sol ;
- créer un autre portail dimensionnel en haut d'un mur ;
- se laisser tomber depuis une certaine hauteur vers le portail au sol ;
- ce qui nous permet de ressortir par le portail du sommet du mur avec une vitesse initiale horizontale élevée due à la chute libre précédente !!!

On peut aussi s'amuser à se mettre en mouvement oscillatoire de la façon suivante : on crée un portail au sol et un autre portail dans un autre sol plus éloigné, on se laisse tomber depuis une certaine hauteur vers le premier portail, on ressort par le second portail avec une vitesse verticla orientée le haut, et la gravité nous fait retomber vers le second portail pour nous faire ressortir à nouveau par le premier portail avec une vitesse verticale, et ainsi de suite de manière périodique. Il y a tout un passage qui nous demande de progresser de cette façon, c'est génial.

Franchement, cet usage de la quantité du moment ou de l'énergie cinétique, dans un contexte "impossible", ça m'a bluffé !

Tout à l'heure, j'ai cité Half-Life², avec son moteur physique et son Gravity Gun qui ont bouleversé les choses, mais en fait il y a eu un précédent : un jeu méconnu de tous, sorti sur Nintendo 64 et développé par Sucker Punch (Sly Raccoon, inFamous, prochainement Ghost of Tsushima). Il s'agit de Rocket : Robot on Wheels. A première vue, il s'agit d'un énimème jeu de plate-forme 3D/exploration/énigmes à la Banjo, mais avec une différence de taille : un véritable moteur physique convaincant sur une pauvre Nintendo 64 ! En effet, on dispose non seulement d'une sorte de Gravity Gun pour soulever les objets à distance, mais quand on les lance, les objets se comportent de manière tout à fait réaliste : ils tournent sur eux-mêmes, ils rebondissent sur le sol tout en tournant sur eux-mêmes et continuent d'avancer au niveau du sol jusqu'à ce qu'ils s'arrêtent. On peut aussi empiler des objets les uns sur les autres, mais il faut bien les placer pour que ça ne bascule pas à cause du centre de gravité.

Mais même les plates-formes sont soumises aux lois physiques ! Dans beaucoup de cas, on doit grimper sur des plates-formes qui se pencheront vers notre direction si on pose pied sur le bord (ce qui peut nous faire tomber). On va disposer d'un pouvoir permettant de créer des blocs de glace à volonté sur l'eau, mais à la différence de Zelda Majora's Mask, ces blocs de glace subissent la physique car eux aussi vont se pencher si on se place à leur bord (donc on peut tomber) et ils peuvent se faire emporter par le courant d'eau. A un autre moment, on doit traverser une poutre en bois en rotation exactement comme certaines phases de Super Mario Sunshine, mais avec une surprise de taille : cette poutre va basculer si on reste à son extrêmité, donc il faut vite se dépêcher avant qu'elle ne bascule trop et qu'elle ne nous fasse tomber, et ce alors qu'elle continue à tourner sur elle-même ! Pourtant, c'est tout à fait logique d'un point de vue de la logique, mais on n'est tellement pas habitués à voir ça dans les jeux vidéo qu'on est déstabilisés (si j'ose m'exprimer ainsi) !
Autrement, même les véhicules comme l'automobile sont soumis à la physique de manière tout à fait convaincante. La force centrifuge est aussi prise en compte.

On a aussi droit à la fameuse énigmes des compositions de couleurs : quand on mélange plusieurs couleurs, on en obtient une autre.

Vers 4 min, 8 min 30, 11 min 50, on voit ces plates-formes qui basculent sous notre poids vers notre direction, et vers 18 min et 19 min vous pouvez voir le lancer d'objets et leur collision en action

Bref, ce jeu fait un usage vraiment unique de la physique pour un jeu de plate-forme 3D. Certes, ce qu'on fait serait tout à fait réalisable sans mettre de moteur physique, mais je trouve que ça apporte vraiment quelque chose en plus en termes de sensation et d'immersion, ce qui rend les environnements beaucoup plus "vivants", voire "palpables". En plus de ça, contrairement à ce qu'on aurait pu craindre, le jeu est tout à fait fluide, sans ramage, et assez joli. C'est dommage qu'aucun autre jeu de plate-forme n'ait suivi l'exemple, c'est à se demander ce que les développeurs ont fichu avec des hardwares beaucoup plus puissants qu'une Nintendo 64. Je sais que Banjo-Kazooie Nuts & Bolts s'en sert un peu, mais je n'ai pas encore pu y jouer.

Plus récemment, je vais évidemment être obligé d'en reparler, mais Zelda s'est fait remarquer pour la physique. Pourtant, ce n'était pas du tout le cas dans les précédents Zelda où la physique était inexistante, hormis quelques passages bien particuliers comme le Temple de l'Esprit d'Ocarina of Time et le Temple de la Terre de Wind Waker qui utilisent les lois de la réflexion de la lumière au service d'énigmes (et même de combats).

Mais c'est évidemment Zelda Breath of the Wild qui fait un usage assez fou de la physique. Comme dans d'autres jeux que j'ai cités, les objets se comportent enfin de manière réaliste quand on les lance ou qu'on les pousse. Si on brûle de l'air, on crée un courant d'air ascendant qu'on va pouvoir utiliser pour s'élever dans les airs avec notre paravoile. En plus de ça, il faut tenir compte de la direction du vent, qui va changer la direction de propagation du feu. La foudre va également toucher tous les objets métalliques qu'on possède, donc soit il faut les ranger, soit les lancer sur un ennemis juste avant qu'ils ne soient foudroyés. Bref, c'est génial, ça rend le jeu "vivant" et ses environnements interactifs, propice au "gameplay émergent".

Je voulais également citer Super Mario Galaxy. D'ailleurs, les précédents Mario depuis Super Mario Bros se sont illustrés pour leur gestion des sauts selon la course du personnage, avec plein de nuances différentes de saut. Mais dans Super Mario Galaxy, on a un usage de la gravité franchement jouissif. On doit progresser sur des plates-formes sphériques qui ont leur propre gravité et c'est très très bien rendu. Quand on a plusieurs plates-formes sphériques les unes à côté des autres, on peut s'amuser à faire des sauts en longueur pour se faire "capturer" par la gravité d'une autre plate-forme et ainsi de suite.

Mais le plus jouissif, c'est de pouvoir se mettre carrément en orbite (temporairement) autour d'un planétoïde si on se donne une vitesse initiale suivante avec nos sauts en longueur. Je m'étais servi d'une vidéo pour montrer à mes élèves comment se passe la mise en orbite d'un objet.

J'ai cité jusqu'à maintenant des jeux 3D, mais il y a aussi pas mal de jeux 2D qui utilisent la physique. C'est même plus facile à faire vu qu'il y a une dimension en moins à gérer. Un jeu qui m'avait marqué pour ça, c'est World of Goo. On doit construire des sortes d'édifices avec nos "Goos", mais tout est soumis à la gravité et il faut les construire et les consolider de manière intelligente en faisant attention à leur centre de gravité pour que ça ne bascule pas. La mission consistant à construire une "Tour de Goo" est évidemment emblématique du jeu (le Hooper en avait parlé il me semble). On peut aussi se servir de ballons pour surélever certaines structures quand on doit, par exemple, constuire un long "pont" horizontal mais que celui-ci va forcément basculer à cause de son centre de gravité, donc il faut placer régulièrement des ballons pour l'empêcher de tomber. Un autre moment que j'ai bien aimé, c'est quand il faut lancer des Goos autour d'un planétoïde qui a sa propre gravité, ce qui donne lieu à des mouvements orbitaux autour du corps. Bref, c'est génial.

Mais en fait, la physique dans les jeux 2D, ça remonte à beaucoup plus loin que les jeux indés : ça existait déjà sur NES ! Récemment, j'ai découvert un jeu Sunsoft (Batman, Blaster Master, Gremlins 2) appelé Gimmick. Notre héros peut lancer une étoile et la faire rebondir sur le sol et sur les murs et plafonds de manière réaliste. En plus de ça, il faut vraiment tenir compte de la manière dont on lance l'objet, si on le lance en étant immobile, ou bien si on le lance en courant ou en sautant, car à chaque fois l'objet sera lancé de manière très différente. Mais l'objet ne rebondit pas indéfiniment car, peu à peu, il va perdre de la vitesse, les rebonds seront de plus en plus atténués, jusqu'à ce qu'il s'arrête complètement, là encore de manière assez réaliste. C'est assez étonnant pour de la NES. Sinon, la plupart des objets sont également soumis à la physique : par exemple, les boules qui roulent ne peuvent pas remonter complètement une pente mais vont finir par retomber à cause de la gravité.

Et un autre jeu NES qui m'a étonné, c'est un jeu Rareware appelé Solar Jetman (appartenant à la série Jetpac et Lunar Jetman, c'est le même héros). C'est ce qu'on appelle un "shoot'em up à gravité" (car il y a d'autres jeux du genre apparemment, mais je ne les connais pas). On dirige un vaisseau (qui peut tirer des projectiles) sur des planètes qui ont chacune leur propre gravité. La manière dont on dirige le vaisseau est la suivante : la croix directionnelle ne fait pas du tout bouger le vaisseau, mais l'angle d'inclinaison de son propulseur. Ainsi, on se déplace lorsqu'on a choisi la bonne orientation du propulseur et qu'on met les gaz, le vaisseau va ainsi partir dans une certaine direction et garder de l'inertie. Mais comme je l'ai dit, chaque planète a sa propre gravité, donc il est impossible que le vaisseau "flotte" sans bouger dans les airs, au contraire il va irrémédiablement tomber, toujours attiré par la gravité de la planète (et on subit des dégâts si on touche le sol et les murs). Par contre, attention : notre carburant est limité, donc on ne peut pas se permettre d'utiliser tout le temps le propulseur car nos réserves s'épuisent à vitesse grand V ! Du coup, il faut vraiment se servir de l'inertie et de la gravité à notre avantage pour parcourir de plus longues distances en économisant le carburant. Ainsi, on doit d'abord s'"élancer" avec notre propulseur incliné dans la direction voulu, puis on coupe les gaz et on laisse le vaisseau continuer sur sa lancée selon une trajectoire parabolique : on utilise les propulseurs uniquement pour corriger la trajectoire ou changer de direction. Et chaque planète a sa propre gravité, donc il faudra à chaque fois "réapprendre" le maniement du vaisseau et la force à donner au propulseur pour se déplacer (à la fin, on a une planète avec une très forte gravité).

Solar Jetman fait d'ailleurs un autre truc très rare dans un jeu vidéo : la prise en compte de la Poussée d'Archimède quand on est dans l'eau. En effet, généralement dans les jeux vidéo, lorsqu'on a des phases aquatiques, soit le héros coule comme une pierre et est ralenti par ses mouvements (comme Sonic, on va dire que c'est "réaliste" pour un objet dense), soit le héros reste entre deux eaux (ce qui est uniquement possible si la Poussée d'Archimède est égale au poids de l'objet, il me semble que c'est le principe de fonctionnement des sous-marins qui jouent sur la quantité d'eau de leurs "ballasts" pour se stabiliser). Ainsi, quand on explore la planète, il y a des moments où on devra plonger dans l'eau, mais à ce moment-là il y a la poussée d'Archimède qui nous pousse vers la surface de l'eau. Ainsi, il faut explorer les zones aquatiques comme si on avait une "gravité négative" vers le haut, ce qui est une sensation assez unique dans un jeu vidéo. Le jeu nous fait même, à un moment donner, explorer une planète à "gravité négative" qui nous repousse vers le ciel (donc si on ne fait rien, on se retrouve perdu dans l'espace intersidéral, le "ciel" est une sorte de "trou mortel" pour le joueur), c'est assez rigolo.

Bon, et pour finir, il y a évidemment les jeux Sonic qui illustrent la manière dont on peut faire des "loopings" si on a une vitesse suffisante, grâce à la force centrifuge qui compense la gravitation. ^^

Voilà à peu près pour les exemples qui me viennent à l'esprit (j'en ai peut-être connu d'autres que j'ai oubliés pour l'instant). J'espère que ça vous aura donné éventuellement envie de tester tous ces jeux, mais surtout que vous aurez, à votre tour, plein de jeux à me faire partager afin que je les découvre moi-même car ça m'intéresse vraiment, la physique dans les jeux vidéo. :-)