تصميم قوانين الفيزياء للعالم الافتراضي: تحقيق التوازن بين المتعة وكفاءة الحساب

بصفتنا منشئي العالم الافتراضي، فإن مهمتنا الرئيسية هي إنشاء بيئة جذابة وممتعة للمستخدمين. يتطلب ذلك منا البحث عن توازن بين تصميم قوانين الفيزياء الرقمية التي يمكن أن تولد سلوكيات معقدة وغير متوقعة وضمان أن البنية التحتية يمكن أن تدعم هذه السلوكيات. لتحقيق هذا الهدف، يجب علينا مراعاة ثلاثة أبعاد رئيسية لقوانين الفيزياء الرقمية: الوقت، شكل القانون، ونطاق التطبيق.

في العالم الافتراضي، يمكن فهم مرور الوقت على أنه تطبيق تكراري للقوانين الفيزيائية على نفسها. كل تطبيق متقطع يمثل "لحظة" في تدفق زمن العالم. إحدى الطرق لتصميم زمن العالم هي جعله يتزامن مع الوقت الواقعي. في العالم الافتراضي القائم على البلوك تشين، يمكن أن يتوافق كل كتلة مع عدد معين من اللحظات التي مرت في العالم، وهذا ما يُعرف بـ"الوقت المتزامن". يمكن أن تعزز هذه الطريقة اهتمام المستخدمين بالعالم، حيث يمكنهم مراقبة تأثير أفعالهم في الوقت الحقيقي. ومع ذلك، تواجه هذه التصميمات تحديات، حيث قد تتجاوز متطلبات الحساب الأطول سعة النظام بسرعة، وقد يكون من الصعب تحقيق ذلك على بلوك تشين التقليدي.

الخيار الآخر هو الوقت غير المتزامن، حيث لا يتعين أن يتزامن مرور الوقت في العالم الافتراضي مع الوقت الخارجي، بل يتقدم بناءً على أحداث معينة (عادةً ما تكون إجراءات المستخدم). هذه الطريقة أسهل في التنفيذ على blockchain، لكنها قد تضحي ببعض الميزات المثيرة للاهتمام.

يحتاج بناة العوالم أيضًا إلى تحديد ما إذا كانت القوانين الرياضية التي تتحكم في العالم الافتراضي ستتبع شكلًا مفتوحًا أو شكلًا مغلقًا. تحتوي التعبيرات المغلقة على عدد ثابت من العمليات، بينما يزداد عدد العمليات في التعبيرات المفتوحة (أو العودية) مع المتغيرات المعطاة. يمكن أن تجعل التعبيرات المفتوحة العالم الافتراضي أكثر إثارة للاهتمام، لأنها تتمتع بقابلية التنبؤ المحدودة مثل العالم الواقعي. ومع ذلك، فهذا يعني أيضًا الحاجة إلى المزيد من موارد الحساب. بالمقابل، تتمتع التعبيرات المغلقة بكفاءة حسابية أعلى، لكنها قد تقلل من الإمكانية المحتملة لاهتمام العالم.

في العالم الحقيقي، يتدفق الوقت في جميع أنحاء الكون في نفس الوقت (على الرغم من وجود بعض التعقيدات النسبية). لكن في العالم الافتراضي، قد تكون الأمور مختلفة تمامًا. أولاً، قد يكون العالم الافتراضي محدودًا بشكل واضح. مع زيادة الحجم، غالبًا ما تزداد احتمالات المتعة، ولكن تكاليف الحساب ستزداد أيضًا. ثانيًا، لا يجب أن يكون الوقت في العالم الافتراضي متطابقًا في كل مكان. لتقليل العبء الحسابي، يمكن تقسيم العالم إلى مناطق متقطعة، حيث يمكن أن تتدفق أوقات هذه المناطق بطرق مختلفة. على سبيل المثال، يمكن استخدام قواعد فيزيائية أكثر تعقيدًا في المناطق التي يوجد فيها نشاط المستخدم، في حين يتم استخدام نسخة مبسطة في المناطق الخالية من النشاط.

ومع ذلك، فإن لهذه الطريقة عيوبًا: قد تجعل العالم يبدو غير متناسق ويفتقر إلى التكامل، مما يحد من مساحة تصميم قوانين العالم، ويضع عبئًا إضافيًا على بناة العالم لتجنب إرباك المستخدمين. بالإضافة إلى ذلك، ستحد أيضًا من كيفية انتشار العلاقات السببية في العالم. إن حجم منطقة تطبيق القوانين الفيزيائية هو اعتبار تصميمي مهم، حيث سيؤثر على الموارد المطلوبة للعالم ودرجة المتعة التي يمكن تحقيقها.

بشكل عام، لإنشاء عالم افتراضي جذاب، يجب تحقيق توازن دقيق بين كفاءة الحساب والمرح. يشمل ذلك اختيار نوع الوقت (متزامن أو غير متزامن)، وتقييم شكل القوانين الفيزيائية، وتحديد حجم المنطقة المناسبة فيزيائياً. من خلال التفكير بعناية في هذه العوامل، يمكن لبناة العالم تحقيق مستوى عالٍ من المرح مع التحكم في عبء الحوسبة، بالإضافة إلى تقديم أساس إبداعي غني للمطورين الآخرين.