Разработчик создал симулятор детских игрушек, существующих в четырёх измерениях

Марк тен Бош поделился историей проекта в своём личном блоге.

По словам тен Боша, идея набора пришла ему во время работы над видеоигрой Miegakure, также задействующей четыре измерения. В течение года разработчик копил знания в области физики и алгебры, что привело к созданию физического движка, способного осуществить его задумку.

Я выяснил, что то, как объекты скользят, врезаются, вращаются и падают, распространяется на любое количество измерений и решил показать это с помощью набора игрушек.

Марк тен Бош, независимый разработчик

Тен Бош отметил, что, в отличие от Miegakure, набор не несёт в себе серьёзной смысловой нагрузки и служит скорее демонстрацией физической модели, чем полноценной игрой.

​Это просто набор 4D-фигурок, которые позволяют вам почувствовать себя ребёнком, впервые увидевшим деревянные игрушки. В некотором роде, так оно и есть — вряд ли у вас есть опыт игры с 4D-моделями.

Марк тен Бош, независимый разработчик

Разработчик подчеркнул, что его главной целью было придать конкретную и осязаемую форму четвёртому измерению, которое, как правило, изображают в виде абстракции.

Также тен Бош рассказал о дизайне набора. По словам разработчика, он не мог использовать формат платформера, задействованный в Miegakure, поэтому ему пришла в голову идея с игрушками, которые разложены по полу.

В качестве меню выступает набор, игрушки из которого можно поднимать и опускать обратно, таким образом снова возвращаясь к выбору.​

Марк тен Бош, независимый разработчик

Помимо этого, разработчик создал обучающий режим, в котором показал, как именно пользователи должны обращаться с набором и манипулировать формами игрушек.

​Помимо самых простых взаимодействий, туториал учит игроков возвращать предметы, которые они могут потерять в четырёхмерном пространстве. Меня удивляет то, насколько он хорошо справляется со своей задачей.

Марк тен Бош, независимый разработчик

Тен Бош выпустил набор вместе с комиксом, поясняющим, кому и при каких обстоятельствах могут потребоваться 4D-игрушки. Над рисунками работал художник Келлан Джетт (Kellan Jett), также задействованный в создании Miegakure.

Кадр из комикса к набору

Разработчик отметил, что желание объяснить то, как именно работает набор, появилось у него после того, как тестовая аудитория начала задавать ему вопросы о физической модели. После этого тен Бош решил добавить в проект интерактивное пояснение.

Я думаю, это связано с тем, что в то время как дети могут просто играть в игрушки, взрослые зачастую задаются вопросом «почему?», который я не хотел оставить без ответа.​

Марк тен Бош, независимый разработчик

Набор 4D-игрушек тен Боша доступен пользователям iOS и Steam. Владельцы ПК смогут сыграть в 4D Toys не только с помощью клавиатуры и мыши, но и с использованием VR-контроллеров. Стоимость проекта составляет 349 рублей.

Нравится5
Комментарии (25)
  • 11
    Для любого человека, кто хоть чуть-чуть знаком с математикой, читается весь этот текст довольно комично. Ну на словах описать четырёхмерную фигуру, на самом деле, не так сложно. Например, четырёхмерный куб - это такой куб, сторонами которого являются трёхмерные кубы. Вроде бы всё прекрасно на словах, но в трёхмерном мире можно нарисовать лишь пародию на эту фигуру, потому что её не существует в трёхмерном мире. Что он там мог изобразить, имея в своём распоряжении только три оси - X, Y, Z - думайте сами. Собственно, я и по скриншотам вижу, что это как раз таки оно - абстракция. Так себе замануха, для двоечников...
  • 5
    Burglar2k
    Так ведь 4 измерение время, не?
  • 6
    Mabel Pines
    пространственных измерений может быть сколько угодно
  • 1
    прикольно
  • 8
  • 1
    Если в скором будущем технологии дойдут до того, что можно будет самим пощупать то, что за экраном - этому цены не будет.
  • 1
    Одним словом, иллюзия.
  • 2
    Детя Кукурузы
    Тогда и в 3d тян необходимость отпадет)
  • 3
    Burglar2k
    не пародию, а проекцию четырёхмерной фигуры на трёхмерное измерение. Ну или сечение четырёхмерной фигуры трёхмерным пространством, если говорить иначе.
  • 1
    4-е измерение - это искривлённое пространство одной из координат 3-х мерного пространства. Искривление всех 3-х координат создаёт 6-и мерное пространство. Искривление 6-и мерного пространства создаёт последующие измерения. Таким образом можно перемещаться в 3-х мерном пространстве со скоростью искривления почти мгновенно. Искривление достигается с помощью определённой модуляции торсионного генератора. Энергия берётся из вакуума. Человек, в обычном состоянии, в силу своего запрограмируемого восприятия, не способен увидеть более 3-х измерений.
  • 0
    Судя по роликам, делать в "игре" нечего.
  • 1
    temp-64GTX
    Что никак не делает её ни 4-мерной, ни похожей на неё. И ставит под сомнение адекватность автора, который по десять раз вставляет свои "4d кубики"

    vftor
    На тебе пространство: {(x,y,z,w) | x,y,z,w in |R}
    и на тебе метрику: ||.||_2
    Покажи мне искривление.
    И чё это за нахер вообще:
    4-е измерение - это искривлённое пространство одной из координат 3-х
    Для искривления тебе нужна размерность +1 к твоей нынешней!
    Так, трёхмерного объекта "бутылка Клейна" не существует в |R^3, зато добавив в каноничный базиз новый вектор (0,0,0,1) получишь |R^4 в котором живёт бутылка Клейна и другие жертвы топологической склейки.
    Зато теперь, сколько бы ты не "искривлял" свои 3 координаты - новых объектов не получишь - новые базисы будут просто линейно зависимы.
    Потому весь твой пост - тупо набор слов без смысла.
  • 1
    Mordok
    Ты рассуждаешь в понятиях 3-х мерного пространства. Последующие измерения (параллельные миры) не могут быть описаны и поняты в 3-х мерном понимании пространства. Для понимания последующих измерений необходим Разум (следующая ступень развития личности человека, после интеллекта), которого у людей нет. У людей есть только ум, интеллект (2 с.с.) и зачатки Разума (3 с.с.), который срабатывает только в особых состояниях психики, аналогично как у животных - есть только 1.с.с. и зачатки ума (2.с.с.).
    Для ориентировочного понимания других измерений можно сравнить понятия из радиотехники: есть амплитудная модуляция несущей частоты и есть фазовая модуляция несущей частоты.
  • 1
    vftor
    Для понимания последующих измерений необходим Разум
    Чувак, для этого достаточно базовых знаний в линейной алгебре.

    Для ориентировочного понимания других измерений ...бла-бла... есть амплитудная модуляция несущей частоты и есть фазовая модуляция несущей частоты.
    Вголосину орнул! Давай по тензорам сразу вдарь, зачем разделять?

    Завязывай с комиксами и Еленой Малышевой, возьмись за математику. А то так и останешься с зачатками ума нести хрень про Разум в радиотехнике. Как ПэГашник ПэГашнику советую - от души!
  • 0
    Mordok написал:
    Чувак, для этого достаточно базовых знаний в линейной алгебре.
    Всё ясно, разговор бесполезен, оставайся при своём мнении.
  • 0
    vftor написал:
    Последующие измерения (параллельные миры) не могут быть описаны и поняты в 3-х мерном понимании пространства. Для понимания последующих измерений необходим Разум (следующая ступень развития личности человека, после интеллекта), которого у людей нет.

    Тогда почему мы вообще говорим о том, что не способны понять? Ну ладно там Бог и тд, но простите... речь то о науке. Смысл мне объясните )) Зачем то, что все равно невозможно постичь? И нарисовать даже. Нарисуйте мне куб четырехмерный, стороны/грани которого состоят из 3-мерных кубов ) Если я правильно понял... Ну так.. как это? Никак? Тогда смысл в этих дополнительных измерениях? Их не доказать же никак, никаких экспериментов в реальном мире не провести... не вижу науки в этом...
  • 1
    A.Soldier of Light написал:
    Зачем то, что все равно невозможно постичь?

    Затем чтобы человек самосовершенствовался и наука развивалась. А постичь можно и даже жить, вплоть до в 7-и измерениях и 3-х мерном времени. Так жили самые первые древние и так живут самые продвинутые настоящие.
  • 0
    vftor
    А постичь можно и даже жить, вплоть до в 7-и измерениях и 3-х мерном времени.
    ЩИТО???
    А Эдвард Виттен считает что измерений всего 11 и время от других ничем не отличается.
    Он, правда, не Древний, и для ренТв недостаточно продвинутый... У тебя наверно более авторитетные источники информации о вселенной.

    A.Soldier of Light
    Их не доказать же никак
    Электрон меняет орбиту вокруг протона в 0 времени, что нарушает принцип причинности и/или непрерывность (математическую) объекта "вселенная", зато в четырёхмерном пространстве ничего не нарушается - "исчезновение" может быть перемещением в ортогональном о нашего 3д подпространстве.

    Нарисуйте мне куб четырехмерный, стороны/грани которого состоят из 3-мерных кубов
    Эту прямую w=x+y+z ты тоже не нарисуешь, как и этот вектор (0,0,0,1). Зато на кватернионах стоит добрая половина физики.
    В квантмехе электроны живут в пространстве вероятностей, но это вообще чисто математическая модель. Это не значит что такая ось "вероятности" должна существовать на самом деле.
    Много мяса квантмеха опирается на функан, а это, на секундочку, бесконечномерные пространства и не обязательно счётные.
    Короче, 4д кубы нужны для описания объектов (простой пример - группы симметрий), а не для рисования. При этом, сама группа симметрий не обязательно какая-то абстракция - вполне может быть группа пермутаций, которые описывают ток в твоём процессоре.
  • 0
    Mordok
    A.Soldier of Light

    1. У меня другие источники информации, а не мнения людей.
    2. Вся современная официальная теоретическая физика это умышленный блуд и бред.
  • 0
    vftor
    Проблема в том, что по книгам, в которых люди оставили своё мнение, работает твой комп и интырнет, в котором ты можешь называть физику блудом и бредом.
    Только одного не понимаю, модуляция торсионных полей - бред? А символы Кристоффеля? А Риманова геометрия, аксиоматически определяющая торсионные поля и символы Кристоффеля?

    И я тебе, кстати, не ко мнениям предложил прислушаться, а почитать то, на чём наука вся стоит.
  • 0
    Mordok
    Вся беда современной науки в том, что самые ценные открытия и теории не используются, а в угоду политиканов и торгашей либо замалчиваются либо извращаются. Это человечество обречено, как было и с прошлыми цивилизациями - неудачный эксперимент.
  • 1
    Mordok написал:
    Электрон меняет орбиту вокруг протона в 0 времени, что нарушает принцип причинности и/или непрерывность (математическую) объекта "вселенная", зато в четырёхмерном пространстве ничего не нарушается - "исчезновение" может быть перемещением в ортогональном о нашего 3д подпространстве.

    Перемещением во что (или как)? Не понял, о чем ты. Мне вот интересно: как можно описать событие, которое не понимаешь? Стоп, а *если* все же понимаешь, то *как* ты его понял? Ибо по тому описанию, что ты дал здесь (цитата), лично я пока ничего не понял. Прошу еще раз, но иначе как-нибудь, что яснее стало. Простым языком, да, иначе смысла нет )

    Mordok написал:
    Эту прямую w=x+y+z ты тоже не нарисуешь

    А представить это можно? Как? Слушаю внимательно.

    vftor написал:
    Вся современная официальная теоретическая физика это умышленный блуд и бред.

    Читая попытки объяснить суть 4D от товарища Mordok, потихоньку становится ясно, что так оно и есть ) Если только он не сможет все-таки нормально все растолковать.
  • 0
    A.Soldier of Light
    У электрона есть семь орбит вращения вокруг ядра (это разные радиусы), периодически он мгновенно перескакивает с одной орбиты на другую и продолжает вращаться уже на новом радиусе.
    То есть, вместо нормального "плавного" движения, электрон идёт по окружности, внезапно телепортируется с точки на точку и дальше шпарит уже по новой окружности. Из формулы S=Vt, которую ты учил в школе на физике (кинематика), получаешь V=S/t а t=0 (электрон ведь мгновенно переместился).
    То есть, в эти моменты скачков скорость электрона - не определена! Что как бы противоречит всему, что мы знаем: всё вокруг в мире плавно и непрерывно, а электрон - нет, и чё за нах?
    Но если мы добавим измерение, то получим, что электрон тоже движется плавно, просто мы не всегда его видим.
    Смотри пример в 2д:
    Зайди на сайт desmos.com и нарисуй график производной от y=|x|
    (нажмёшь functions, там выберешь d/dx, и дальше напишешь |x| - десмос всё нарисует)
    Получишь на выходе прямую, которая внезапно разрывается в x=0 и смещается с y=-1 до y=1.
    Для двухмерных людей, которые будут жить на плоскости X,Y где ты график нарисовал, прямая ведёт себя точно как электрон - была себе ровной, а потом ВНЕЗАПНО мгновенно разорвалась и переместилась.

    А теперь добавь к координатной сетке новую ось: Z. Твоя функция теперь лежит на плоскости (X,Y,z=0). Этот z=0 сам по себе ничего не меняет, а 2д люди с твоей плоскости вообще не знают что такое Z и как оно выглядит!
    Зато для тебя трёхмерного это обычная трёхмерная координатная сетка, которой ещё со школы пользовался.
    Возьми в трёхмерной сетке и соедини точки (0,-1) и (0,1) дугой-полукругом.

    Что изменилось? Для тебя функция перестала быть разорванной и ты видишь дугу-мостик. Но 2д люди на плоскости X,Yz=0 мостик видеть не могут и для них функция по прежднему - с разрывом!
    Что происходит:
    пока функция была на X,Y 2д люди её видят, но стоит ей "приподняться" с плоскости - для них пропадает! (если по научному (алгебра), то мостик находится в ортогональном подпространстве от X. Если по-простому, то мостик лежит на перпендикулярной плоскости x=0,Y,Z и 2д люди с X,Y могут видеть новую плоскость только в точках пересечения), потом мостик заканчивается и 2д люди снова видят продолжение функции.

    С электроном может быть то же самое: если бы мы видели 4д, то вполне возможно увидели бы и "связующий мостик", но для 3д это - разрыв. И пока для нас он скачет, в 4д для него время просто сжимается-расправляется (или ещё какой манёвр. Зависит от формы соединяющей дуги)


    Есть ещё кривые пространства, лента Мёбиуса например (просто загугли и глянь в ВиКи). 2д люди *никогда не поймут, что живут на кривой ленте, а не на прямой. Но для того, чтоб такую вообще построить - изначально нужна ось Z и трёхмерное пространство.

    (*никогда - это не совсем правда. Если они используют геометрию многообразий, и посчитают кривизну - увидят что что-то не так. Но ткнуть пальцем и сказать "тут криво!" - не реально)


    А представить это можно? Как? Слушаю внимательно.
    Представить можно по разному. Мне например сподручно так думать:
    беру прямую, к каждой точке на прямой я цепляю за тонкую верёвку воздушный шарик.
    Получается, что каждой точке w на прямой W я сопоставил по надутому шарику. Шариков дохера и в каком положении они висят мне не важно. Важно то, что они могут соприкасаться только стенками.
    Вот каждый такой шарик - пространство 3д в миниатюре (x+y+z=5 - уравнение 3д пространства в 4д сетке, где w=5. Возьми за аналогию X,Y и X,Y,z=0 из примера выше).
    Математику на этом не построишь, но кое что интуиция подскажет. Например:
    для каждой точки будет своё пространство, пересечнием двух пространств будет подпространство-оболочка, которой они прижимаются. Пока ты в одном пространстве, ты не знаешь что происходит внутри другого (максимум - видишь смежную оболочку)
    Что, проверив в топологии, получается правдой!

    Ты конечно можешь докопаться, дескать всё 3д это - всё, а шарик - мелкая херня с воздухом и не может включать в себя всё пространство чисто из-за размеров. Но!
    Я умею математически сжимать пространства :)
    (ты - тоже, ещё со школы. Например сжимая отрезок я [0,1] до [0,1/2] функцией y=x/2)
    И если точка p - это точка в шарике, а f - функция сжатия, тогда f(p) - точка в полноразмерном 3д. Существование такой функции, кстати, подтверждает что количество точек внутри надувного шара равно количеству точек всего 3д пространства! (чёткое определение равенства в бесконечных величинах дано в теории множеств Кантором). Его идея: "пока я могу брать кубики из двух мешков - мешки равны, как только я не смогу сопоставить кубику из мешка А кубик из Б - делаю вывод что в А больше кубиков чем в Б.
    Это правило определяет равенство бесконечностей:
    у тебя есть отрезок [0,1] и [0,1/2]. Доказываем что в нём равное количество точек:
    беру функцию y=x/2 беру любую точку x из [0,1]. Для неё существует точка x/2 на отрезке [0,1/2] - значит я для каждой точки из [0,1] сопоставил точку из [0,1/2] - то есть !точек в отрезке [0,1/2] не меньше чем точек в отрезке [0,1]!
    или математикой: [0,1] <=[0,1/2]
    Теперь возьму функцию y=x и каждой точке x из [0,1/2] сопоставлю точку x из [0,1]
    Получаю: [0,1/2] <= [0,1]
    И отсюда [0,1] <= [0,1/2] и [0,1/2] <= [0,1] следует что [0,1/2] = [0,1] по количеству точек! (Тут важно не путать: мы доказывали количество точек - мощности множеств - не длину, ширину и прочую херь. Понятно что один отрезок длинее, но у точек нет радиуса и им до фени на длины и линейки).

    Таким же макаром я сжимаю всё 3д до размеров шарика радиусом 1:
    каждому отрезку [центр шарика, точка на поверхности] сопоставляю весь луч из полноразмерного 3д пространства, который выходит из центра и проходит через точку на поверхности.


    Короче, математика учит вырабатывать интуицию на более простых вещах и искать их в более сложных (пример пересечений в 2д и 3д), а не наоборот: "представь 4д -> нарисуй" всем покласть, что это нельзя нарисовать или представить в реальном виде. Главное, чтоб всё тобой написаное было строго доказуемо и, желательно, не частный случай. Вот интуицию ты берёшь из простых вещей, и часто она подходит и для более сложных объектов (шарики с верёвкой и 4д).
    Отсюда и "4д куб" - яхз как он выглядит, но рёбрами в кажлой точке соединён только с черырьмя другими точками, не больше и не меньше.
    И каждая точка соединяется ровно с четырьмя другими (канонично, без диагоналей).
  • 0
    A.Soldier of Light написал:
    vftor написал:
    Вся современная официальная теоретическая физика это умышленный блуд и бред.

    Читая попытки объяснить суть 4D от товарища Mordok, потихоньку становится ясно, что так оно и есть

    Прикол в том, что ты можешь взять книги за 14 век и вывести из них те же формулы что есть сейчас. А если ты думаешь, что уже в 14 веке рептилоиды всё скрывали - возьми за 10, выведи за 14 и т.д.
    Наука уже давно не "побулькал чем-то в пробирках - бахнуло - записал формулу", чтоб всё скрывать - это нужно не учить людей считать! Даже из этого ты можешь самостоятельно вывести аксиому выбора как Кантор с мешками и кубиками.
    Думать, что "науку скрывают" - это вообще не понимать что такое "наука":
    как строятся теории и доказываются теоремы.

    И да! Я вообще не пытался обьяснять суть 4д - наоборот, писал о том, что всем пофиг как оно выглядит и пространства могут быть чисто математическими, не имеющими никакого отношения ко всяким клише из фантастики.
    Что ещё больше вызывает сомнение в понимании автором конструктора своей задумки
  • 0
    Mordok написал:
    У электрона есть семь орбит вращения вокруг ядра (это разные радиусы), периодически он мгновенно перескакивает с одной орбиты на другую и продолжает вращаться уже на новом радиусе.

    А мне говорили, что в мире не существует прямых методов наблюдения за электроном, то есть его не видно ни в один микроскоп, а косвенные методы это гарантия истинности выводов о движении частиц? Точно?...

    Mordok написал:
    То есть, в эти моменты скачков скорость электрона - не определена! Что как бы противоречит всему, что мы знаем: всё вокруг в мире плавно и непрерывно, а электрон - нет, и чё за нах?

    Вот. Вот оно! Пусть тогда не говорят ученые, что мир познан, все понятно им (душа человека, призраки, сверхъестественное и тд). Но ведь говорят! Наглецы еще смеют утверждать (естественно, доказать выводы они не могут), что нет ни души (астральное тело ээ.. тонкой материи?), ни бога и тд...
    Наука замечательная вещь. А ученые, что наспех выводы делают - нет. Что мне не нравится? Я за науку, только нормальную и вменяемую. Если человек не знает, как работает атом, пусть честно признается ;] А расщеплять атом не сложно, как оказалось. Жду момента, когда научатся сжимать его (больше энергии получится, мега-атомная бомба будет)...

    Mordok написал:
    Но если мы добавим измерение, то получим, что электрон тоже движется плавно, просто мы не всегда его видим.

    Добавим куда? В своей голове? Мир трехмерный, другие измерения не наблюдаются в реальных условиях. А на бумаге и компьютере ты можешь смоделировать что угодно, ограничения лишь твоя фантазия. Ну то есть фантазия ученых и длинные формулы...
    То есть конечный результат то какой? Никакого. Как не знают ученые, как электрон движется, так и остается это непознанным. А предполагать могу и я, просто это уже не наука.

    Mordok написал:
    С электроном может быть то же самое: если бы мы видели 4д

    Объяснение с примером 2D понравилось. Но мне кажется, что относительно электрона четвертое измерение ввели только потому, что НУЖНО же ведь как-то пояснить миру, почему ученые по факту не знают природу его движения 8) Хех...
    Типо "вот вам 4D, оно есть, спите спокойно". Лол. Науки в этом нет.

    Mordok написал:
    Например:
    для каждой точки будет своё пространство, пересечнием двух пространств будет подпространство-оболочка, которой они прижимаются. Пока ты в одном пространстве, ты не знаешь что происходит внутри другого (максимум - видишь смежную оболочку)

    Напомнило теорию множества вселенных или как там теперь ее называют. Что Вселенная конечна и имеет невидимую границу, к которой обычными средствами по подлететь (корабль будет лелеть вдоль границы, путь постоянно искажается, единственный вариант это превысить скорость света, короче)...

    Mordok написал:
    "представь 4д -> нарисуй" всем покласть, что это нельзя нарисовать или представить в реальном виде. Главное, чтоб всё тобой написаное было строго доказуемо

    На бумаге. Лол. Реальная наука дает реальные результаты. Их нет. Зато 4D, непременно, есть в нашей голове, это ты доказал и... занавес ) Благодарю за развернутый ответ, который лишь подтвердил то, что я говорил.
B
i
u
Спойлер