Hitbox

## **Descrição**

Hitbox é o termo utilizado para a física digital de um objeto. Comumente usada em videogames para detecção de colisão em tempo real, através de uma ou mais coleções de formas - 2D ou 3D - invisíveis que juntas formam um jogador ou um objeto.

Hitboxes são uma parte fundamental do design de um jogo. Pois ela diz a um jogo quando e como as coisas colidem. Mas embora as hitboxes sejam essenciais para a maioria dos jogos, elas também são em sua maioria estranhas e difíceis.

Considerando partidas online, por exemplo, nas quais existe um jogador que é o host ou até mesmo servidores dedicados, a hitbox pode se tornar um problema no dinamismo idealizado pelos desenvolvedores.

## **Funções**

### Física

Para entender hitboxes é necessário discutir e entender a física que você quer para seu jogo. Em muitos casos, apesar do seu nome, hitboxes nem sempre são “boxes” (caixas). Enquanto as hitboxes por exemplo de Monster Hunter World seguem a forma dos personagens, em outros gêneros, de jogos de plataforma a jogos de luta, eles podem assumir muitas outras formas: esferas, losangos e cápsulas. Em resumo, é uma forma simples usada para detectar algumas colisões em tempo real em um vídeo game.

Isso pode determinar se caso um soco acerta em cheio em um jogo de luta, ou se um tiro na cabeça é acertado em um jogo de FPS ou se você mal conseguiu desviar de um golpe fatal naqueles jogos estilo soul.

A essência: embora seja fácil para nós entender o conceito de uma coisa batendo em outra, a matemática de calcular volumes sobrepostos não é tão fácil nem falando assim. E o número de eventos de colisão que um jogo precisa calcular apresenta enormes despesas gerais.

### Colisões

Hitboxes são usados ​​para detectar colisões "unidirecionais", como um personagem sendo atingido por um soco ou uma bala de uma pistola. Eles são inadequados para a detecção de colisões com feedback (por exemplo, bater em uma parede) devido à dificuldade experimentada por humanos e IA em gerenciar os locais em constante mudança de um hitbox; esses tipos de colisões geralmente são tratados com caixas delimitadoras alinhadas ao eixo muito mais simples.

Mas como detectar colisões?

*Simples…*Matemática!

Descobrindo as posições de um objeto no espaço, mantendo em mente sua posição geral e os vértices mais externos. A cada passo de tempo, verificamos se alguns desses vértices estão no espaço de outro objeto. Se estiverem, registramos uma colisão aka acerto.

Quando um jogo tenta detectar colisão entre objetos, por exemplo “se uma bala atingiu o inimigo”, ele não verifica a colisão com a malha real, porque ela é detalhada e testar colisões contra ela será demorado. Em vez disso, verifica a colisão com a versão simplificada do modelo, composta de primitivas simples, como caixas ou esferas.

Aqui alguns exemplos com caixas:

Além das hitboxes usadas para registrar acertos (ou seja, se o alvo recebe acerto ou não), existem hitboxes de ARMAS. Ou seja, quando um personagem balança uma espada, em vez de seguir a lâmina com precisão e verificar a colisão com precisão, o jogo pode simplesmente questionar o cubo grande na frente do personagem e causar dano a qualquer coisa nele.

Quando a caixa vermelha toca a caixa azul no oponente, causa dano. Então. A área vermelha é o local onde você será atingido e a área azul é a área que você precisa tocar com sua hitbox vermelha para causar dano.

### Hurtbox

Hurtbox indicam áreas de colisão idênticas a Hitbox, aonde o seu personagem levara dano, ao invés de causar, principalmente usadas em jogos de luta.

### Interações dentro de um jogo

As hitboxes possibilitam – e limitam – as interações dentro de um jogo. Escolhemos a hitbox ou suas partes para, por exemplo, dar possibilidades de ação a um personagem através de uma animação. Onde pular, até que distância o ataque alcança, sofrer dano ao interagir com um objeto, etc., acontecem devido à interação de duas hitboxes específicas.

### Imersão do jogador

Considerando o papel das hitboxes em um jogo, ela facilita e permite o processo de imersão do jogador ao permitir sobreposição da arte de um personagem dentro do ambiente. Por exemplo: um cogumelo, ao pular em cima dele, fará o personagem ir mais alto. Porém, somente com uma distribuição ideal das hitboxes de cada objeto – ou suas partes – a interação ofereceria uma sensação de que o personagem, ao passar ao lado do cogumelo, ao pular em cima dele, tivesse uma resposta distinta e plausível – considerando o universo do jogo - dependendo de como e onde o toca.

## **Dicas para /Devs**

### Pense em um todo

Pense em animações – de ambiente à personagens – junto as hitboxes. É comum que os objetos animados tenham um conjunto de hitboxes anexados a uma parte móvel cada um para garantir a precisão durante o movimento.

Trabalhe a estética de acordo com a sensação desejada a passar ao seu jogador e a distribua nas hitboxes específicas para cada objeto. Crie interações das hitboxes com animações imersivas dentro do universo do jogo e, dessa forma, ocorrerá a junção de narrativa, estética e imersão; A animação com bom resultado depende da hitbox.

Dessa forma, ao analisar alguns jogos 2D, podemos perceber que a hitbox fornece uma parte interessante da imersão do jogador no jogo, de maneira que, ao combinar-se com estética, preenche a lacuna de inserir um personagem no ambiente.  Além da parte física do jogo, a hitbox permite que as experiências do jogador ocorram.

### Hitboxes menores

Considere trabalhar com hitboxes menores ou mais fiéis possíveis aos objetos, dependendo do software utilizado. Exemplo: ao diminuir as hitboxes de um personagem 1, ele, ao se chocar com uma pedra, ficará com parte de seu modelo sobrepondo-a, dessa forma, criando a sensação de que os dois objetos pertencem ao mesmo mundo;

### Jogos Onlines e Latência

Caso entre em consideração a questão de latência (jogos online), dê prioridade à hitbox de acordo com a sensação que o jogador deve ter. Por exemplo: em Dead by Daylight, um jogo com servidores dedicados, muitas das ações dão prioridade à hitbox da latência da perspectiva do assassino. Dessa forma, isso influencia na sensação do jogador. Golpes que não deveriam acertar, acertam, devido à preferência de hitbox e às formas infiéis das mesmas;

### Fiel ao jogo

Construa a hitbox o mais fiel possível ao objeto/personagem. Mesmo com poucos polígonos, é possível. Isso facilitará na imersão do jogador com o ambiente do jogo;

### Balanceamento

Pense em como as hitboxes afetarão o balanceamento do seu jogo, um movimento com uma hitbox muito grande pode se tornar abusável e frustrar a experiência de jogadores mais novos.

## **Exemplos de Jogos**

### Super Mario

Considerando os jogos 2D da linha, podemos ver como a mesma hitbox (do personagem) reage ao interagir com a de um mesmo objeto distintamente. Na imagem, vemos Mario descobrindo um pé-de-feijão ao dar um soco no bloco. Porém, também poderia descobrir uma moeda, um cogumelo, etc. E essas interações dão respostas distintas, considerando a mesma hitbox. Além disso, também se pode usar como exemplo como o personagem do jogador interage com os cascos das tartarugas (segurando, chutando, pulando em cima, jogando). Isso permite a imersão do jogador, colocando ambos objetos no mesmo mundo.

### Dead by Daylight

Considerando que o jogo trabalha com latência, se percebe o favorecimento à perspectiva das hitboxes do assassino (imagem 1), somado ao fato de que as hitboxes dos personagens são nada fieis aos seus modelos (imagem 2). Isso gera frustração nos jogadores – que pode ser a intenção dos desenvolvedores, de que o assassino é “poderoso”, porém ocasiona em diversos bugs ingame.

### League of Legends

Nas imagens, a habilidade de puxão do campeão Blitzcrank. Em ambas imagens ele acerta o alvo e o puxa. Com isso, podemos perceber problemas na hitbox, de maneira que está gerando uma interação de maneira errada, tanto mecanicamente quanto visualmente.

### Rocket League

Rocket League é um exemplo de jogo que utiliza hitboxes como mecânica para estratégia, alterando como jogar seu jogo.

Rocket League em primeira impressão, parece um jogo simples, no entanto, esse jogo se transformou em um frenesi de flips, dunks, air dribbles e mecânicas que ainda nem conseguimos nomear. A parte mais fundamental do jogo é algo que muitos jogadores às vezes ignoram: o próprio carro. Um veículo do Rocket League é o único item que pode fornecer uma vantagem competitiva.

São diversos carros, mas eles utilizam no jogo apenas 1 de 6 bases de carros padrões para hitboxes. Todos os carros têm os mesmos atributos, mas cada hitbox conta com algumas diferenças de comprimento, largura e altura, Sendo eles Octane; Dominus; Plank; Breakout; Hybrid; e Merc.

Todos os diferentes hitboxes podem servir para propósitos diferentes. Antigamente cada carro possuía suas próprias propriedades, mas os desenvolvedores resolveram padronizar na Atualização v1.35( https://rocketleague.fandom.com/wiki/Patch\_v1.35 )

A padronização de hitboxes permite que todos os jogadores tenham acesso a uma jogabilidade justa e equitativa, de modo que os jogadores que compram acessórios, como novas luzes e enfeites na qual não tenham vantagens competitivas.

O veículo mais utilizado no cenário dos eSports é a Octane. 70% dos jogadores profissionais usam a Octane devido ao seu hitbox completo e consistente. fonte: https://pt.egamersworld.com/blog/the-4-most-used-cars-in-the-rocket-league-champion-obrzYKY10#:~:text=1.,seu%20hitbox%20completo%20e%20consistente.

### The King of Fighters

Na série KOF, assim como outros jogos de luta, as hitboxes são importantes fatores no balanceamento e na identidade dos personagens.

Billy, por exemplo, um personagem focado em zoning que ataca com um bastão, tem hitboxes longas e estreitas. Dando uma identidade de um estilo de luta cauteloso, se mantendo a distância.

Já Elisabeth, um personagem focado em rushdown, tem hitboxes pequenas, que combinam com seus movimentos rapidos e sua facilidade de encurtar a distância com o oponente. Dando uma identidade ao personagem de um estilo de luta mais agressivo.

Já Ashi, que tem varios movimentos gigantes com chamas saindo de seus corpo, tem grandes e espaçosas hitboxes em seus super moves, trazendo uma power fantasy pro jogador.

### Mortal Kombat 11

No mk11 as hitboxes são tridimensionais e estão atreladas aos modelos dos personagens, trazendo uma camada de realismo ao jogo e tornando muito fácil a visualização de movimentos.

## **Referências:**

1)    Gordon, Patrick. Hitboxes: Giving Your Game
Physicality. https://www.hadean.com/blog/hitboxes-giving-your-game-physicality

2)    Solarski,Chris. The Aesthetics of Game Art and Game Design.  https://www.gamasutra.com/view/feature/185676/the\_aesthetics\_of\_game\_art\_and\_.php?print=1

3)     Lee, Terrence. 2013.Designing Game Narrative. https://hitboxteam.com/designing-game-narrative

4)     Hitbox Dissonance. https://tvtropes.org/pmwiki/pmwiki.php/Main/HitboxDissonance

Artigo criado por Giuseppe Pierluiggi Volpato Marcon.

Artigo editado por Giulia Sthéfanie e Luiz Augusto.