Matematikens roll i videospelsdesign

Världsskapande

En grundläggande del av både videospel och animation är att skapa 3‑dimensionella bilder på datorn med hjälp av matematiska formler. Bilderna är konstruerade av kombinationer av polygoner – allt från en liten kanin till en förfallen skräpkorg. Det är just dessa polygoner som utgör de objekt som spelaren ser: karaktärer, landskap, fiender och hinder. Positionen för varje objekt, samt spelarens plats i förhållande till dem, bestäms av exakta matematiska beräkningar. I 2‑dimensionella spel styr också matematiken huruvida en karaktär landar på en solid plattform eller faller ner i ett hål.

Fysik

Fysiken i spelvärlden är ett annat område där matematik spelar nyckelroll. Oavsett om världen är enkel eller komplex måste rätt fysikaliska lagar tillämpas. När en spelare trycker på hoppknappen beräknas hur högt karaktären ska hoppa. En fotboll som sparkas kan inte röra sig i en rak linje – spelprogrammeraren måste därför använda algoritmer som bestämmer gravitationens drag, hur bollen sakta ner över avstånd och andra faktorer. Det samma gäller för förstapersonsskjutspel där projektiler måste hanteras med drag och släpp över långa distanser.

Övriga användningsområden

Skador som en karaktär tar vid olika händelser beror på matematiska formler. Att falla från en viss höjd innebär till exempel mer skada än ett lägre fall. Poäng som spelaren får för olika prestationer, livslinjer och träffprocenten i rollspel – där en “hit‑chance” beror på statistik – beräknas också med matematik. Utan dessa beräkningar skulle spelmekaniken bli orimlig eller oförenlig med spelarnas förväntningar.