😶 Du bruit à un monde jouable

Darkwaar20 commence par du bruit.

Un plateau de 7×9 ne contient au départ ni terrain, ni chemin, ni objectif, ni structure visuelle significative. Chacune de ses 63 cases contient quatre canaux d’entiers générés à partir d’une graine. Cinq transformations plus tard, ces mêmes entiers décrivent un monde composé de sol, de vide, d’énergie, d’un noyau et d’une sortie.

La transformation n’est pas automatique. Avant chaque passage, le joueur choisit comment le bruit doit se stabiliser. La génération constitue la première phase du jeu. Explorer le résultat en est la deuxième.

graine
↓
bruit
↓
cinq transformations contraintes
↓
terrain
↓
monde jouable

Une même graine n’implique pas un monde identique.

même graine
+
contraintes différentes
=
monde différent

Cette distinction constitue l’essence même de l’expérience. Le bruit est fixe. Le joueur fournit les contraintes. Le plateau enregistre ce qui en résulte.

Commencer par le bruit

Le plateau comporte sept colonnes et neuf lignes. Soixante-trois cellules. Quatre canaux par cellule. Les canaux sont des entiers ordinaires, générés à partir d’une graine explicite ; le champ de départ est donc une variation qui peut être restituée à l’identique.

Le hasard est utile car il empêche chaque partie de ressembler à la précédente. Une graine est utile car elle rend cette variation reproductible. Deux parties peuvent partir du même bruit et ne diverger que lorsque le joueur choisit une condition différente. Sans cette divergence, un plateau « mort » et un plateau « jouable » seraient des accidents indiscernables. Grâce à elle, la différence peut être attribuée.

entrée aléatoire

est la graine.

influence du joueur

correspond à la séquence de conditions.

À l’étape zéro, les canaux sont encore bruts. Les cellules voisines ne s’accordent pas. Rien sur le plateau n’est encore « terre » ou « vide », car ces termes constituent une interprétation qui n’existe pas avant que le cinquième passage ne soit verrouillé. Ce que le joueur voit, c’est le bruit lui-même : quatre valeurs, représentées sous la forme d’un champ indécis.

Dans Darkwaar20, le « débruisage » est un terme de conception de jeu désignant les passages qui suivent. La mise en œuvre repose sur l’arithmétique entière déterministe. Il n’y a ni réseau neuronal, ni modèle entraîné, ni inférence de génération d’images. Le schéma utile est plus simple :

bruit
→ transformations locales répétées
→ structure de plus en plus stable

Cinq façons de façonner la même graine

Chaque passe ne prend en compte que le plateau actuel. Une cellule ne conserve pas d’historique expliquant pourquoi sa valeur existe. Elle contient quatre entiers. La passe lit ces entiers, lit les voisins orthogonaux, applique la condition sélectionnée et écrit le plateau suivant. Ce plateau suivant est la seule entrée dont le passage suivant a besoin.

état n
+
règle locale
=
état n + 1

La règle de base est la même pour chaque condition. Calculer la moyenne de la cellule avec ses voisins orthogonaux existants, puis ajuster chaque canal à l’un des quatre niveaux suivants :

value = average(cell, north, south, east, west)
value = snap(value, [0, 85, 170, 255])

L'alignement est l’étape qui crée la structure. Un canal qui pourrait se situer n’importe où entre 0 et 255 est contraint de s’aligner sur un échelon. Des cellules qui étaient simplement proches deviennent identiques. Les voisins identiques survivent plus facilement au calcul de moyenne suivant qu’un champ dispersé. Répétez l’itération et les divergences locales s’amenuisent. Des régions apparaissent parce que la précision a été supprimée, et non parce qu’une forme a été dessinée.

La condition sélectionnée modifie cette moyenne avant l’alignement. LIFE, ORDER et VOID ne sont pas des étiquettes superposées à un seul algorithme. Ce sont trois modifications distinctes.

LIFE augmente la moyenne, et augmente davantage la valeur d’une cellule soutenue. Par « soutenue », on entend une voisine orthogonale dont la valeur sur ce canal se situe à moins de 64 de celle de la cellule. Deux voisines de ce type ou plus ajoutent 48. Moins de deux ajoutent 16. Le résultat est plafonné puis aligné. Les structures connectées et similaires sont poussées vers le haut. Une cellule isolée évolue tout de même, mais dans une moindre mesure, ce qui permet à un passage ultérieur de la laisser plus facilement derrière lui.

ORDER modifie la moyenne elle-même. Chaque voisin est compté trois fois, et la cellule une fois. Le passage recense également quel niveau aligné apparaît parmi la cellule et ses voisins. Si un niveau recueille une majorité stricte, ce niveau l’emporte sans appel. Sinon, la moyenne pondérée est ajustée comme d’habitude. Les divergences au sein d’un voisinage sont écartées dès qu’un niveau parvient à l’emporter sur les autres. Les régions cohérentes se développent plus rapidement sous ORDER que sous une simple moyenne, car c’est le voisinage qui est autorisé à décider.

VOID abaisse la moyenne. Moins de deux voisins favorables soustraient 120. Deux voisins ou plus soustraient 64. Le résultat est plafonné à zéro et arrondi. Les structures faibles ou isolées sont repoussées vers le bas de l’échelle. Des passages répétés de VOID ne creusent pas un trou prédéfini. Ils font s’effondrer tout ce qui n’était pas déjà soutenu par ses voisins, jusqu’à ce que des valeurs faibles recouvrent la cellule et, par la suite, soient interprétées comme vides.

Aucune de ces règles ne simule un processus physique. Il s’agit de modifications locales d’entiers dont les conséquences sont lisibles : LIFE renforce les structures soutenues, ORDER résout les désaccords, VOID efface ce qui n’est pas soutenu.

Cinq passages correspondent à cinq décisions, et non à cinq itérations automatiques.

condition
→ régler
→ inspecter

Après chaque « settle », le plateau est visible. Les premiers passages semblent encore bruyants, mais des zones plates commencent à apparaître. Les passages suivants révèlent des régions plus vastes. Le joueur ne regarde pas une barre de progression. Il lit un résultat partiel et choisit la contrainte suivante en tenant compte de ce résultat. Le monde n’est pas généré avant le début de la partie. La génération du monde constitue la première phase du jeu.

Un sixième passage ne fait rien. Une fois que cinq conditions ont été appliquées, les canaux cessent d’être du bruit et deviennent du terrain.

Transformer des nombres en terrain

Le générateur ne construit pas une deuxième carte. Il lit les quatre mêmes canaux qu’il a réécrits.

sum = a + b + c + d

sum <= 340  →  VIDE
sum >= 680  →  ÉNERGIE
sinon   →  SOL

Les seuils correspondent aux niveaux d’alignement. Quatre canaux à 85 donnent un total de 340, ce qui correspond au vide. Quatre canaux à 170 donnent un total de 680, ce qui correspond à l’énergie. Toute valeur intermédiaire correspond au sol. La continuité est importante :

valeurs de bruit
→ valeurs stabilisées
→ terrain

Aucun jet de dé distinct ne place de murs, d’énergie ou de pièces. Le terrain correspond à une lecture du champ laissé par le passage.

Ce champ doit encore devenir un itinéraire. Le noyau est la cellule non « vide » la plus forte. Son score est a + b + 2c : les deux premiers canaux comptent une fois, le troisième canal compte deux fois. Le score le plus élevé l’emporte. En cas d’égalité, on privilégie la plus petite ligne, puis la plus petite colonne. La sortie est choisie uniquement parmi les cellules de sol accessibles depuis le noyau par un parcours orthogonal à travers le sol et l’énergie. Parmi ces cellules, celle qui est la plus éloignée du noyau selon la distance de Manhattan l’emporte. En cas d’égalité, on privilégie la plus grande ligne, puis la plus grande colonne. L’énergie peut être traversée. Elle ne peut pas constituer la sortie. Le noyau lui-même n’est pas éligible.

Rien n’est placé a posteriori. Si les passages ne laissent aucune case non vide, il n’y a pas de noyau. Si aucune case « sol » n’est accessible, il n’y a pas de sortie. La topologie correspond à l’itinéraire.

Quand la génération devient gameplay

Après le cinquième passage, les règles se simplifient. Le joueur se trouve sur le noyau. Le déplacement se fait d’un pas orthogonal. On peut entrer dans les cases « sol », « énergie » et « sortie ». Le vide bloque le passage. Atteindre la sortie permet de gagner. Un plateau sans sortie accessible n’est ni réparé ni relancé. Il se termine par « NO WAY OUT ».

La traversée est simple car les décisions ont déjà été prises. Marcher répond à une seule question : ces cinq transformations ont-elles laissé un monde viable ? Un long chemin n’est pas une deuxième énigme superposée à la génération. C’est la conséquence du champ produit par la génération.

L’image retrace le même processus. L’image d’ouverture est du bruit brut. Les images intermédiaires mélangent ce bruit aux régions que les seuils impliqueraient déjà. Les images suivantes se fixent sur des zones plus vastes de sol, d’énergie et de vide. La dernière image représente le monde figé, avec le noyau et la sortie marqués. Le dessin n’est pas une illustration distincte. C’est l’état lui-même, représenté avec moins de détails entiers à mesure que cet état devient plus contraint. Le joueur peut suivre la perte de possibilités sans lire les canaux.

Même bruit, monde différent

La graine 20020 est l’exemple examiné. Le champ d’ouverture est identique dans les deux exécutions. Seules les cinq conditions changent.

LIFE
ORDER
LIFE
VOID
ORDER

verrouille un monde jouable. Le noyau est (3, 0). La sortie est (6, 8). Le plateau contient 6 cases vides, 54 cases de sol et 3 cases d’énergie. Une marche orthogonale depuis le noyau permet d’atteindre la sortie.

La graine est ensuite restaurée, ce qui rétablit le bruit d’origine, le nombre de pas et l’historique vide. La deuxième séquence est :

VOID
VOID
ORDER
VOID
LIFE

Chacune des 63 cellules est vide. Il n’y a ni noyau, ni sortie, ni chemin. Le résultat est NO WAY OUT.

graine 20020 + séquence A  =  monde jouable
graine 20020 + séquence B  =  monde mort

Ce n’est pas le hasard initial qui en a décidé ainsi. Ce sont les contraintes.

Petites règles, conséquences générées

À l’étape zéro, chaque cellule a encore de nombreux avenirs possibles. Un canal peut se diriger vers n’importe lequel des quatre échelons, et cinq choix restent possibles. Chaque passage élimine certains de ces avenirs. LIFE consacre une étape à maintenir les valeurs soutenues à un niveau élevé. ORDER consacre une étape à laisser une majorité locale effacer la minorité. VOID consacre une étape à faire reculer les valeurs non soutenues. À l’étape cinq, l’incertitude s’est suffisamment dissipée pour que les sommes puissent être interprétées comme un terrain, et que ce terrain puisse être interprété comme un itinéraire.

Il s’agit là d’une génération par contrainte, et non par placement. L’implémentation n’indique jamais où se trouve un mur, où va l’énergie, ni où se trouve la sortie. Elle se contente de restreindre le champ. La sortie apparaît là où le terrain restant est le plus éloigné de la cellule restante la plus forte, parmi les cellules que le vide n’a pas isolées. Si les restrictions vont trop loin, la sortie n’apparaît pas du tout.

de nombreux mondes possibles
↓
contrainte
↓
moins de mondes possibles
↓
contrainte
↓
topologie stable
↓
monde jouable

Le mécanisme reste simple car le plateau fait office de mémoire. Il n’y a pas de passe-biome, pas de passe-pièce, pas de passe-chemin, pas de placeur de ressources, ni d’étape de réparation qui corrige discrètement une carte illégale. Quelques règles entières, un voisinage, une quantification, cinq décisions, deux seuils et un choix déterministe du noyau et de la sortie suffisent pour qu’une topologie apparaisse. La complexité résulte ici de la répétition d’une règle locale, et non d’un catalogue de systèmes possédant chacun un type de contenu particulier.

L’échec fait partie de ce résultat. De nombreux générateurs testent un niveau et relancent le processus jusqu’à ce qu’un chemin existe. Darkwaar20 conserve le plateau inerte. Si chaque séquence était corrigée pour former une carte praticable, la VIE, l’ORDRE et le VIDE ne seraient que des préférences visuelles. « NO WAY OUT » est la preuve qu’il n’en est rien. Un monde dont la validité serait garantie serait plus facile à finaliser. Un échec autorisé donne tout son sens aux cinq conditions. Darkwaar20 choisit la deuxième option.

Le compromis est visible sur une seule graine. La séquence A laisse un noyau en haut du plateau et une sortie dans le coin le plus éloigné, avec une faible dispersion de vide et d’énergie. La séquence B, à partir des mêmes nombres entiers, consacre quatre de ses cinq décisions à faire descendre des cellules non soutenues et aboutit à un plateau impraticable. Même bruit. Des contraintes cumulées différentes. Un jeu différent, y compris un jeu auquel on ne peut pas jouer.

Jouer à Darkwaar20

Le bruit n’est pas le monde généré. C’est l’espace des mondes possibles. Cinq choix éliminent des possibilités jusqu’à ce qu’il ne reste qu’un seul monde. Darkwaar20 demande alors au joueur de parcourir les conséquences.

La génération fait partie intégrante du jeu, car le joueur impose des contraintes au monde avant même de devoir y jouer.

Darkwaar20 est jouable dans le navigateur sur itch.io. La page de lancement de Darkwaar20 correspond à la fiche du jeu sur darkwaar.com.