¿Cómo se hacen los caminos en los juegos de carreras?

Solía ​​haber y quizás aún hay dos enfoques principales de la “pista” (carretera) en un juego de carreras.

Un enfoque, visible en juegos como Lotus, en realidad no tiene un modelo 3D (o incluso 2D) de toda la pista; en cambio, la pista está representada por una curva matemática que describe cómo debe curvarse el camino (izquierda, derecha, arriba, abajo), con datos adicionales que describen cómo el camino es ancho, oscuro, decorado, etc.

La posición del coche del jugador no se indica por coordenadas en el mundo del juego, sino por una posición de “distancia” en ese camino, y una posición izquierda-derecha dentro del ancho del camino. Luego, a medida que el automóvil avanza, la carretera esencialmente desaparece detrás de él y se agregan nuevas partes en algún lugar por delante en base a cálculos matemáticos de “lo que el automóvil / conductor / jugador podría ver”.

La ventaja de esto es que el juego en realidad no tiene que hacer ningún cálculo en 3D, ni emitir rayos o algo así, y la visualización del camino se simplifica, lo cual fue muy importante en los primeros días de los juegos de computadora (1980, principios de 1990).

Ejemplo de Lotus (las carreras comienzan alrededor de los 2 minutos):

El segundo enfoque significa que hay un “mundo” 2D o 3D real y la pista está construida, generalmente de bloques prefabricados, pero a veces también de polígonos colocados libremente, en ese mundo. Algunos juegos tienen un diseño muy robusto, un buen ejemplo es la serie TrackMania (2003 – 2017), donde puede haber muchos caminos o bloques uno encima del otro y realmente puedes moverte libremente por el mundo, mientras que otros juegos tienen serias limitaciones en términos de puentes / túneles o qué tan lejos del camino esperado puede ir: este solía ser el caso de Need for Speed ​​en la década de 1990, donde el mundo del juego en realidad solo se construía muy cerca de la pista real, y si intentaba desviarse demasiado , golpearías una barrera invisible.

Ejemplo de TrackMania United:

El aspecto más difícil de los juegos de carreras es la evaluación y el manejo adecuados de las colisiones, es decir, cómo averiguar si el automóvil chocó con otro objeto (ya sea un automóvil de la competencia o un obstáculo), y cómo debería comportarse después de tales colisiones, si se desliza, rebota o simplemente para? Si rebota, ¿debería comenzar a girar alrededor de cualquiera de sus ejes, o simplemente continuar “en línea recta”? Si se desliza a lo largo de una superficie, cuánta velocidad debería perder, qué tan dañado debería llegar a ser, etc. Además, es muy importante evitar que los polígonos de automóviles se atasquen en los polígonos del mundo, porque si se cruzan, la comprobación de colisión podría fallar. y seguir informando colisiones interminables desde ese momento en adelante, evitando que el jugador, por ejemplo, se aleje de un obstáculo mundial y regrese a la carrera.