нанокостюм в реальной жизни
Полуробот-полубог. Всамделишные технологии и исследования, легшие в основу нанокостюма из Crysis 2
Нанокостюм Nanosuit 2 из Crysis 2 — единственный в мире проект несуществующего устройства, получивший престижную награду в области индустриального дизайна Red Dot Design Award. Феноменальная интеграция технологий и органической материи, совершенный экзоскелет, удивительная прочность, сумасшедшие усиление и ускорение. Псевдонаучный бред и досужие фантазии дизайн-отдела? Как бы не так! «Игромания» обратилась к ученым и выяснила, что прототипы отдельных элементов нанокостюма в самом деле существуют в современных лабораториях и в цифрах разработчики не слишком наврали.
Экзоскелет: существует
Начнем с самой идеи использования экзоскелета. Сегодня и военные, и гражданские лаборатории ведут интенсивные разработки в этой области, беря пример с живой природы.
Вы, конечно, видели раков, креветок или их собратьев. У этих «даров моря» есть одна особенность — нежнейшее тело у них прикрыто внешним хитиновым (экзо)скелетом. Он чрезвычайно прочен и функционален, а главное, защищает от множества напастей.
Так и дизайнеры Crysis не стали придавать организму главного героя чудо-способности, которые еще и трудно объяснить игрокам, а взяли за основу костюма именно экзоскелет, который может безгранично расширять человеческие возможности.
Сплав колтана и титана: псевдонаучная путаница
Сам экзоскелет создан из сплава колтана и титана, а все элементы и сочленения усилены с помощью карбоплатины. Тут, конечно, разработчики перестарались с терминами: колтан, или колумбит-танталит, (Fe,Mn)(Nb,Ta)2O6, — это ценная руда, из которой добывают тантал и которая ни при каких условиях не может образовывать сплав с титаном. А «Карбоплатин» — лекарство, используемое при химиотерапии рака.
Может быть, это ошибка, и сочленения должны быть изготовлены не из карбоплатины, а из карбида платины? Но карбид платины — довольно хрупкое вещество. Да и вообще странно, почему была выбрана именно платина, в чистом виде — довольно мягкий металл. Гораздо разумнее использовать карбид вольфрама — вещество с формулой WC, которое по твердости уступает лишь алмазу и очень плохо истирается при использовании, например, в шарнирах и подвижных элементах, где мы его и хотим применять. Плавится карбид вольфрама при температуре выше 2800°С, так что в броне из такого материала нашему наногерою будут не страшны ни огнеметы, ни взрывы, ни пожары. А вот карбоплатина и карбоплатин — не лучшие материалы для нанокостюма.
Мускулы на основе наноклетчатки: существуют
Обычно экзоскелеты разрабатываются для увеличения механической силы, воспроизводимой одним человеком. И неважно, зачем они применяются — для улучшения выносливости и мощи бойцов спецназа или для инвалидов, которым необходима возможность самостоятельно передвигаться. Дизайнеры Crysis применили искусственные мускулы CryFibril на основе наноклетчатки, которые в 450 раз повышают силовые возможности солдата.
Упрощенно наши мышцы — это смесь миофибриллярных белков, актина и миозина. За счет расщепления АТФ, универсального клеточного топлива, эти белки могут передвигаться относительно друг друга. Это очень похоже на закручивание болта в гайку и в итоге приводит к сокращению мускулатуры.
Современной науке известно две группы материалов, позволяющих создавать искусственные мышцы.
Первая группа — металлы с памятью формы (например, нитинол, сплав никеля и титана). При определенной температуре между двумя элементарными ячейками с разными объемами происходит фазовый переход. Благодаря ему можно, изменяя температуру, скажем, с помощью Пельтье-элементов, сжимать или, наоборот, разжимать мускул. Минус «металлических» мышц в том, что им по сравнению с «натуральными» требуется больше времени на сокращение.
Вторая группа, более перспективная, — электроактивные полимеры (Electroactive Polymers, EAPs), то есть полимеры, которые при подаче на них разности потенциалов могут изменять свои геометрические размеры. Такие вещества сжимаются даже быстрее обычных мышц, так как электрическое поле распространяется практически мгновенно, а сокращение биологических мышц — сложный процесс, требующий некоторого времени. Лучшие на сегодня образцы EAPs имеют время реакции меньше 0,1 секунды и могут поднять вес, в 1000 раз превышающий их собственный. И наноклетчатка, используемая в нанокостюме, — это, скорее всего, и есть вещество на основе электроактивных полимеров, только свернутых в трубочки и расположенных аналогично волокнам в древесине (обратите внимание на волокнистую структуру нанокостюма).
Жидкая броня на основе наноклетчатки: псевдонаучная путаница
Однако есть целый ряд разработок, посвященных жидкой броне.
Скажем, неньютоновские жидкости — жидкости, меняющие свою вязкость при изменении скорости течения. Рассмотрим в качестве примера воду, которая в определенных условиях проявляет свойства неньютоновской жидкости.
Когда человек прыгает солдатиком с большой высоты и с очень большой скоростью входит в воду, он сильно ударяется подошвами ног — так, будто прыгает с аналогичной высоты на землю. Это происходит потому, что молекулы воды не успевают «разбежаться» в стороны, когда в них на большой скорости проникает предмет. В результате вода как будто останавливает летящее в нее тело. А еще более вязкая жидкость, например полимерный гель, будет останавливать несущиеся на большой скорости предметы еще лучше.
Нейроинтерфейс: тайна, покрытая мраком
И напоследок немножко о нейроинтерфесах. В Crysis 2 нанокостюм — это действительно неотъемлемая часть человеческого тела. Чтобы Nanosuit 2 мог общаться с «хозяином», во вторую версию костюма встроили специальное устройство SECOND.
По сути, система SECOND представляет собой ДНК-компьютер, работающий за счет кровеглюкозного соединения. Эта система на полную использует возможности самого совершенного суперкомпьютера — человеческого мозга. Она позволяет хранить и обрабатывать гигантские массивы информации — от карты местности с дополненной реальностью до звуков, услышанных за сто метров от человека в нанокостюме. А модная маска-респиратор лишь обеспечивает расширенный приток кислорода для нормальной работы мозга во время активной работы костюма. Правда это или ложь?
Сейчас сложно представить какую-либо конкретную разработку, легшую в основу SECOND. Несмотря на развитие информационных технологий, мы пока мало что понимаем в работе нашего мозга и все еще не знаем ответа на вопрос, как функционирует наше сознание.
Зато знаем, что у нашего мозга и вычислительной техники есть одно сходство: электрические импульсы, передаваемые, соответственно, по нейронам или по проводам. А значит, зная «распиновку» мозга, можно подключить к нему соответствующие провода, вывести их на микрочип и получать информацию или отдавать какие-либо команды, напрямую общаясь с мозгом, — что, видимо, и сделали создатели SECOND. Но пока такие эксперименты возможны только в играх. В реальности это случится очень, очень нескоро: открытые исследования, связанные с нейроинтерфейсами, позволяют разве что заставить лягушку дергать лапкой, и этим научным забавам еще далеко до интеграции компьютера с человеческим мозгом.
Нанокостюм с честью выдерживает разбор по косточкам: броня будущего проработана действительно хорошо, и поймать разработчиков не на чем. Хотя многое придумано, взято с потолка, в целом концепция развития современных технологий и науки угадана верно. И, может быть, не в 2020 году, когда разворачиваются события первой части Crysis, но в 2050-м мы и вправду увидим реально действующее подобие нанокостюма.
Нанокостюм Crysis: великие изобретения игроделов
Известно, что писатели иногда придумывают очень реалистичные фантастические изобретения и устройства. И часто так предсказывают будущее. Но на что-то похожее способны и разработчики игр. Так, например, в компании Crytek придумали нанокостюм из небезызвестной серии Crysis.
Из чего же состоит нанокостюм и возможно ли что-то похожее в реальности:
Такой серьезный подход к разработке сделал нанокостюм из игры Crysis одним из символов в игровой индустрии. Костюм стал настолько популярным, что разработчики Крайтека вспоминали о нем и после выхода всех частей игры.
В 2014 году они в виде шутки даже решили добавить нанокостюм в свой новый экшн про римских гладиаторов Son of Rome. Сначала в сети появился странный скриншот, а потом игроки убедились, что это не шутка, и костюм и правда был добавлен в игру.
Вот как это выглядело в самой игре:
А недавно Crytek вспомнили о своей любви к нанокостюму и он появился еще и в Warface.
Еще была история, когда американская певица Эшли Робертс устроила фотосессию в женском варианте нанокостюма.
Нанокостюм 2.0
Содержание
Описание [ ]
Нанокостюм состоит из полуорганической наноматерии. Основным её свойством является симбиоз, то есть костюм меняет свой режим в зависимости от ситуации и действий его носителя. Наноматерия способна саморегенерировать. Костюм обладает ограниченным запасом энергии, которая потребляется для определённых действий в различных режимах. Восстанавливается, если костюм находится в стандартном режиме.
Режимы работы [ ]
Нанокостюм способен работать в нескольких режимах. Каждый режим потребляет определённое количество энергии.
Модули [ ]
В однопользовательском режиме игры Crysis 2 присутствуют добавляющие новые способности модули нанокостюма, которые можно активировать за нанокатализаторы, выпадающие из убитых инопланетян, список модулей можно посмотреть в игровом мире нажав кнопку «H» на клавиатуре:
Показ траекторий пуль, пролетающих рядом с вами
Стоимость: 100 нанокатализатора
Автоматическое предупреждение о приближении противника
Стоимость: 1200 нанокатализатора
Отображение путей перемещения замаскированных противников
Стоимость: 16000 нанокатализатора
Уменьшение расхода энергии в режиме защиты
Стоимость: 100 нанокатализатора
Ускорение восстановления энергии и здоровья
Стоимость: 8000 нанокатализатора
Воздействие на траекторию летящих в вас пуль
Стоимость: 12000 нанокатализатора
Повышение скорости рывков за счет большего расхода энергии
Стоимость: 600 нанокатализатора
Управление персонажем в падении
Стоимость: 1600 нанокатализатора
Мощная рукопашная атака при приземлении после прыжка
Стоимость: 4000 нанокатализатора
Приглушение звука ваших шагов
Стоимость: 1000 нанокатализатора
Подсветка маршрутов противника
Стоимость: 2000 нанокатализатора
Ускорение входа в режим маскировки и выхода из него, уменьшение расхода энергии в режиме маскировки
Стоимость: 10000 нанокатализатора
В сюжете игры [ ]
На протяжении всей игры Алькатрас находится в костюме. По сюжету выясняется тот факт, что сам морпех — ходячий труп, так как его лёгкие пробиты, ребра сломаны, повреждены желудочки сердца и тому подобное. Нанокостюм, буквально срастаясь с Алькатрасом, поддерживал в нём жизнь.
В конце игры ассимиляция завершится и из главного шпиля вырвется множества наноспор, которые уничтожат всех пришельцев в Нью-Йорке.
Боевой нанокостюм. Вскрытие Crysis
Нанокостюм расслабляет. Он не только защищает от дождя, града и прочих природных экзерсисов, но и принимает на себя чрезмерную нагрузку, усиливает и без того неслабые мышцы главного героя, восстанавливает здоровье, защищает от прямых попаданий. От возможностей, которые дает этот необычайно продвинутый агрегат, голова идет кругом.
Но, совершая очередной фантастический кульбит, главный герой вдруг ловит на грудь прямое попадание из «калашникова»: в глазах темно, координация сбита, заключенное в нанокостюм тело мешком падает на землю, пытается судорожно отползти в кусты и затаиться.
Что случилось со сверхспособностями? Да в общем-то ничего, просто они были немного ограничены новыми скриптами и доработаны при помощи специальных консольных команд. Сегодня мы разберемся, как при помощи сохраненного разработчиками режима DevMode подправить некоторые игровые характеристики и видоизменить геймплей.
Естественный отбор
После недолгого, но тщательного осмотра основных каталогов выяснилось, что игровые архивы формата PAK — это самые обычные ZIP-архивы, а текстуры хранятся в DDS-формате. Для написания скриптов в Crysis используется уже изученный нами на примере множества других игр язык Lua. Параметры различных заданий описываются в довольно стандартных XML-файлах. И, что самое важное, разработчики не стали исключать из игры developer mode (DevMode), то есть у нас есть совершенно уникальная возможность попробовать себя в роли девелоперов.
Вообще-то вскрытие игры можно проводить несколькими путями. Работать в «Фотошопе», планомерно перерисовывая текстуру за текстурой, изучать тонкости Lua и перепрограммировать скрипты, парсить в XML. Но мы пойдем самым простым путем, чтобы не пришлось осваивать программирование и проводить ночи напролет в графическом редакторе. Все изменения мы внесем при помощи уже упомянутого DevMode.
Режим разработчика
Данный режим открывает в игровой консоли (вызывается по кнопке «
») дополнительные команды, позволяющие менять в игре погоду, время суток, поведение противника, физику игры, параметры костюма главного героя, угол обзора и множество других параметров. Казалось бы, здорово, но есть у режима разработчиков и свои недостатки: в правом верхнем углу экрана выводится техническая информация — количество кадросекунд, наличие источников света и тому подобные не особенно нужные простому геймеру параметры. Поначалу раздражает, но к мельтешащим на экране числам быстро привыкаешь.
Чтобы включить режим разработчика, необходимо создать ярлык для Crysis.exe или провести данную операцию над уже имеющимся ярлыком. Нажмите на ярлык правой кнопкой мыши и в выпадающем меню выберите пункт Свойства. В поле Объект добавьте в конец строки пробел и -DEVMODE. Примените изменения. Все — ярлык для запуска игры в режиме разработчика готов.
Если уменьшить гравитацию, то даже слегка задетый взрывной волной радар взлетит вверх метров на 50.
Дабы каждый раз не вводить по несколько раз одни и те же команды, имеет смысл создать в папке Каталог игры\Game\Config\ конфигурационные файлы (обычные текстовые файлы с расширением, измененным на *.cfg), занести в них необходимые команды и, когда надо, их активировать консольной командой exec имя_файла. Создадим файл suit.cfg, откроем его «Блокнотом» и добавим туда следующий текст вместе с комментариями, чтобы не запутаться. Перед комментариями непременно нужно ставить тире:
— Сколько энергии тратит режим «Невидимки»
— Сколько энергии снимается в режиме усиления брони
— Сколько энергии тратится в режиме «Увеличения скорости»
— Во сколько раз увеличивается скорость при использовании режима «Увеличения скорости», столкновение со стеной или деревом на большой скорости приведет к гибели
— Показатель защиты в режиме усиления брони
— Сколько времени надо для регенерации 1% здоровья в режиме усиления брони
— Сколько времени надо для регенерации 1% здоровья в режиме усиления брони во время передвижения
— Сколько времени надо для регенерации 1% здоровья
— Сколько времени надо для регенерации 1% здоровья во время передвижения
— Сколько времени надо костюму, чтобы «прийти в себя» после получения повреждения и начать регенерацию здоровья
— Сколько времени надо для восстановления брони
— Сколько времени надо для восстановления брони во время передвижения
— Сколько времени требуется, чтобы восстановить энергию, потраченную в режимах увеличения силы и невидимости
— Сколько времени костюму надо, чтобы начать регенерацию энергии после последнего расхода энергии
— Максимальное здоровье игрока
Теперь, запустив игру, в консоли достаточно набрать exec Suit, и вы получите практически неубиваемого игрока (если хотите совсем неубиваемого, введите g_Godmode 1) с бесконечным ускорением и значительно усиленной броней.
Уменьшая скорость регенерации брони в различных режимах и процент энергии, который отдает костюм главному герою, можно усложнить геймплей. Но куда интереснее не просто усложнять или упрощать игру, а видоизменять ее, не нарушая баланса. Например, если увеличить скорость регенерации персонажа в бою, но при этом уменьшить процент мощности, с помощью которой костюм залечивает раны в процессе передвижения, то мы добьемся очень забавного эффекта. Можно будет врываться в деревушки словно терминатор, крушить там все, а когда боекомплект закончится — убегать. И вот тут начинаются самые настоящие прятки с противником. Чтобы полностью восстановиться, вам придется найти укромное место, где ни один враг вас не найдет, и отлежаться несколько минут.
Или вот другой пример. Немного уменьшаете время, за которое персонаж приходит в себя после прямого попадания пули, одновременно наращиваете броню и увеличиваете время между двумя регенерациями. После этого игра станет похожа на стелс-миссию в Call of Duty 4: Modern Warfare (в Припяти): стоит чуть-чуть зазеваться, пропустить одно попадание — и бай-бай победа.
Обратите внимание, создавая файлы конфигурации с различными параметрами, вы, по сути, делаете самые настоящие моды. Стоит подгрузить новый скрипт, как игра меняется кардинально. На многих форумах геймеры уже начали обмениваться файлами, устраивая самые настоящие соревнования. Кто-то изменяет геймплей, выкладывает файл со скриптом для скачивания, а затем другие геймеры пытаются пройти определенные локации на скорость. Победитель получает право создать свой скрипт и выложить его для прохождения другими участниками.
Изменяем погодные условия, время суток, а также отображения ног и груди/живота персонажа.
Свободный полет
В игре прекрасная физика, но ее можно сделать еще более зрелищной или реалистичной. Основным параметром, описывающим поведение объектов в Crysis, является гравитация — p_gravity_z. Изначально она равна -9.8.
Чтобы уменьшить высоту прыжков и увеличить повреждения от падения с небольшой высоты, значение надо уменьшить (увеличить по модулю), например, до -12 или -20. В этом случае даже простой прыжок с одноэтажной хибары может закончиться весьма плачевно.
Если хотите, чтобы герой прыгал повыше, а обломки от взорванного дома взмывали в воздух на несколько десятков метров, пропишите параметру p_gravity_z значение в районе -0.5. Ну а уж если возникнет необходимость воспарить словно птица, смело ставьте любое положительное значение.
