Головна / Категорії / Геймдев

🎮

Ігрові механіки та Процедурна генерація

Фізика ігор, процедурні світи та AI NPC — все за кулісами відеоігор. Від генерації підземель до поведінкових дерев та ragdoll-фізики.

🎮 Симуляції

🎯
Алгоритми пошуку шляху
A*, Dijkstra, BFS та DFS у порівнянні. Живе демо на гридах з перешкодами та ваговими картами.
Середній
🗺️
Генерація лабіринтів
Recursive backtracking, Prim's, Wilson's та інші алгоритми. Генерація та розв'язання ідеальних лабіринтів.
Середній
🤖
Boids — поведінка зграї
Emerджентна поведінка NPC через три прості правила: розділення, вирівнювання, зчеплення.
Початківець
🧬
Генетичний алгоритм
Еволюційна оптимізація: пристосованість, схрещення, мутація. Вирішення задач комбінаторної оптимізації.
Середній
🏔️
Процедурний терейн
Heightmap через шум Перліна, октави та ерозія. Генерація реалістичних ландшафтів та біомів.
Середній
🧠
Нейронна мережа
Пряме поширення та backpropagation. Тренування ігрового AI для простих завдань.
Просунутий
🗺️
Wave Function Collapse
Процедурна генерація рівнів на основі обмежень. Автоматичне узгодження тайлів без ручного дизайну.
Середній
💥
Ragdoll Фізика
Ланки тіла зі шарнірними обмеженнями. Реалістична фізика падіння та взаємодії персонажів.
Середній
👁️
Field of View NPC
Shadow casting видимість для stealth-ігор. Полігон видимості через промені та кутові точки перешкод.
Середній

📐 Ключові концепції

Wave Function Collapse (WFC)
Алгоритм процедурної генерації на основі обмежень та ентропії. Кожна клітинка "колапсує" у конкretний тайл відповідно до правил сумісності сусідів.
Поведінкові дерева (BT)
Ієрархічна структура для AI NPC: Sequence, Selector, Parallel вузли. Зменшує складність у порівнянні з кінцевими автоматами, легко розширюється.
Процедурна анімація
Зворотна кінематика (IK) та процедурний хід — ноги адаптуються до рельєфу без ключових кадрів. FABRIK та CCD алгоритми для IK-ланцюгів.
Просторові структури даних
Quadtree, Octree та просторовий хешинг для ефективного пошуку сусідів. Зменшення O(n²) перевірок колізій до O(n log n) або навіть O(n).
Алгоритм A*
f(n) = g(n) + h(n) — вартість шляху плюс евристика. Гарантовано знаходить найкоротший шлях при допустимій (не переоцінюючій) евристиці Манхеттенська або Евклідова.
Шум Перліна та Сімплекс
Когерентний градієнтний шум для природних ландшафтів. Октавне накладання (fBm) створює деталізацію на різних масштабах. Simplex шум швидший у вищих вимірах.

📖 Learning Resources

📄 A* Pathfinding Algorithm 📄 Perlin Noise & Procedural Textures 📄 Boids Algorithm — Flocking Simulation

🔗 Пов'язані категорії

🎮 Геймдев та симуляційна техніка тісно переплетені — більшість ігрової фізики базується на тих самих принципах, що й наукові симуляції. Path tracing у іграх AAA, процедурна генерація безкінечних світів та поведінкові дерева AI застосовуються і в реальному програмуванні роботів.

Key Concepts

Topics and algorithms you'll explore in this category

Interactive ModelReal-time browser simulation with live parameter controls
WebGL / Canvas 2DHardware-accelerated rendering in the browser
Mathematical FoundationDifferential equations and numerical integration
Open SourceMIT-licensed code — inspect, fork, and learn
No Install RequiredRuns directly in Chrome, Firefox, Safari, Edge
Educational FocusBuilt to explain the underlying science clearly

Frequently Asked Questions

Common questions about this simulation category

Do these simulations require installation?
No. Every simulation runs entirely in your web browser using WebGL and Canvas 2D. Nothing to install or download — open the page and the simulation starts immediately.
Can I use these simulations for teaching?
Yes — all simulations are designed to be educational and run without an account or login. They are widely used in university lectures, high-school science classes, and self-directed learning. Embed them via iframe or link directly.
What devices do the simulations support?
All simulations work on desktop browsers (Chrome, Firefox, Edge, Safari). Many work on mobile and tablets too, though some physics-heavy simulations benefit from the GPU performance of a desktop or laptop.

About Game Development Simulations

Procedural generation, AI, physics, and rendering techniques for games

Game development simulations model the algorithms and techniques that drive modern video games. Procedural level-generation simulations build dungeons, cave systems, and terrain using cellular automata, binary-space partitioning, and wave-function collapse, showing how constrained randomness produces handcrafted-feeling environments. State-machine and behaviour-tree simulations animate non-player-character decision logic for patrol, chase, and search behaviours.

Screen-space effect demos implement SSAO (ambient occlusion), bloom, motion blur, and depth-of-field in WebGL fragment shaders, showing the visual difference each technique makes. Physics-engine integrator comparisons run the same falling-body scenario with Euler, Verlet, RK4, and symplectic Euler to show accuracy and energy drift discrepancies. These are the practical techniques used in Unreal Engine and Unity, made directly inspectable and modifiable.

Each simulation in this category is built with accuracy and interactivity in mind. The underlying mathematical models are the same ones used in academic research and professional engineering — just made accessible through a web browser. Changing parameters in real time and observing the results is one of the most effective ways to build intuition for complex scientific and engineering concepts.