Cân bằng thiết kế thế giới ảo: Sự cân nhắc giữa tính thú vị và hiệu suất tính toán

Là những người sáng tạo của thế giới ảo, chúng tôi cam kết xây dựng một môi trường hấp dẫn và thú vị cho người dùng. Điều này đòi hỏi phải tìm ra sự cân bằng giữa việc thiết kế các quy luật vật lý số có thể tạo ra hành vi phức tạp và bất ngờ, và việc đảm bảo cơ sở hạ tầng có thể hỗ trợ những hành vi này. Để đạt được mục tiêu này, chúng tôi phải xem xét ba chiều chính của các quy luật vật lý số: thời gian, hình thức quy luật và phạm vi áp dụng.

Sự trôi chảy của thời gian trong thế giới ảo có thể được hiểu như là một ứng dụng lặp đi lặp lại của các quy luật vật lý. Mỗi ứng dụng rời rạc đại diện cho một "khoảnh khắc" trong dòng chảy thời gian của thế giới. Một cách để thiết kế thời gian thế giới là cho nó tiến triển đồng bộ với thời gian thực. Trong thế giới ảo dựa trên blockchain, mỗi khối có thể tương ứng với một số lượng khoảnh khắc nhất định đã trôi qua trong thế giới, bất kể khối chứa giao dịch nào. Phương pháp "thời gian đồng bộ" này có thể tăng cường sự quan tâm của người dùng đối với thế giới, vì họ có thể thấy tác động của hành động của mình theo thời gian thực. Tuy nhiên, phương pháp này cũng có nhược điểm. Khoảng thời gian dài hơn thường yêu cầu nhiều tài nguyên tính toán hơn, và nhanh chóng vượt quá dung lượng của hệ thống.

Một lựa chọn khác là thời gian không đồng bộ. Trong phương án này, thời gian trôi qua trong thế giới ảo không nhất thiết phải theo kịp thời gian bên ngoài. Thay vào đó, thời gian sẽ tiến lên dựa trên các sự kiện cụ thể (thường là hành động của người dùng). Các trò chơi cờ truyền thống không sử dụng bộ đếm giờ thuộc về loại này. Thời gian không đồng bộ dễ dàng được triển khai trên chuỗi hơn, nhưng cũng hy sinh một số tính năng có thể làm cho thế giới thú vị hơn.

Các nhà xây dựng thế giới cũng cần quyết định liệu các định luật toán học điều khiển thế giới ảo có tuân theo dạng mở hay dạng đóng. Biểu thức dạng đóng có số lượng phép toán cố định, trong khi biểu thức dạng mở (hoặc đệ quy) có số lượng phép toán sẽ tăng lên tùy thuộc vào biến đã cho. Dưới biểu thức dạng mở, trạng thái tương lai chỉ có thể được tính toán bằng cách áp dụng lặp lại các định luật của thế giới vào trạng thái đã biết. Các môi trường thời gian thực phức tạp thường thuộc loại này. Ngược lại, biểu thức dạng đóng cho phép tính toán bất kỳ trạng thái tương lai nào trong thời gian cố định dựa trên trạng thái trước đó và thời gian đã trôi qua.

Biểu thức mở có thể làm cho thế giới ảo trở nên thú vị hơn, vì chúng có tính dự đoán hạn chế giống như thế giới thực. Dự đoán trạng thái tương lai của thế giới cần ngày càng nhiều thời gian và tài nguyên tính toán. Hơn nữa, những hành vi vĩ mô bất ngờ có thể phát sinh từ những tương tác vi mô đơn giản. Trong thế giới được kiểm soát bởi biểu thức đóng, những hành vi bùng phát này thường chỉ xảy ra bên ngoài thông qua hành vi của người dùng, chứ không xảy ra trong phạm vi vật lý của thế giới đó.

Sự cân nhắc giữa biểu thức dạng mở và dạng đóng liên quan đến sự cân bằng tương tự như thời gian. Biểu thức dạng đóng có thể làm giảm tiềm năng thú vị của thế giới, nhưng chúng hiệu quả hơn về mặt tính toán. Khi được triển khai trên blockchain, biểu thức dạng đóng có những lợi thế đáng kể so với biểu thức dạng mở trong điều kiện đồng bộ thời gian.

Thời gian trong thế giới ảo không nhất thiết phải hiện diện khắp nơi. Để giảm bớt gánh nặng tính toán, có thể chia thế giới thành các khu vực rời rạc, mỗi khu vực có cách trôi chảy thời gian khác nhau. Ví dụ, trong các khu vực có hoạt động của người dùng, có thể sử dụng các quy luật vật lý phức tạp và tốn kém hơn, trong khi ở các khu vực không có hoạt động, có thể sử dụng các quy luật vật lý đơn giản hơn. Nhược điểm của phương pháp này là có thể khiến thế giới trông không nhất quán và thiếu tính toàn vẹn, đồng thời cũng hạn chế cách mà quan hệ nhân quả lan truyền trong thế giới.

Để tạo ra một thế giới ảo thú vị và hấp dẫn, cần phải cân bằng cẩn thận giữa hiệu suất tính toán và tính thú vị. Điều này bao gồm việc quyết định loại thời gian sẽ sử dụng (đồng bộ hoặc không đồng bộ), cũng như đánh giá hình thức của các định luật vật lý sẽ kiểm soát thế giới. Kích thước khu vực áp dụng vật lý là một yếu tố quan trọng khác. Bằng cách đưa ra những lựa chọn này một cách nghiêm túc, những người xây dựng thế giới không chỉ có thể đạt được tính thú vị trong khi giữ cho gánh nặng tính toán của thế giới trong tầm kiểm soát, mà còn có thể tạo ra một nền tảng sáng tạo cực kỳ phong phú cho các nhà phát triển khác.