Le jeu qui ralentit la vitesse de la lumière : A Slower Speed of Light (2012)

 (gamelab.mit.edu)
2 points par GN⁺ 2024-05-14 | 1 commentaires | Partager sur WhatsApp
  • Un prototype 3D à la première personne conçu pour faire comprendre la relativité restreinte de manière intuitive : plus on collecte d’orbes, plus la vitesse de la lumière dans le jeu se rapproche de la vitesse de marche du joueur
  • Le monde où la vitesse de la lumière est abaissée est rendu en temps réel, ce qui permet d’observer en jouant des phénomènes comme l’effet Doppler, la dilatation du temps et les transformations de Lorentz
  • Réalisé avec OpenRelativity, une boîte à outils open source pour Unity, il sert aussi de base aux développeurs, éducateurs et passionnés de physique pour créer et partager des expériences sur la relativité
  • Des téléchargements sont proposés pour Windows, Mac et Linux, avec certaines contraintes d’exécution à prendre en compte, comme des plantages sur certains chipsets graphiques Intel ou le réglage de la résolution sous Linux
  • En plus du jeu, les supports de présentation et les articles associés sont également publiés, ce qui en fait une ressource utile pour l’enseignement, les démonstrations et les expérimentations de développement

Jouer dans un monde où la vitesse de la lumière a été ralentie

  • A Slower Speed of Light est un prototype de jeu 3D à la première personne dans lequel la vitesse de la lumière diminue à mesure que l’on collecte des orbes
  • Dans le jeu, la vitesse de la lumière peut se rapprocher de la vitesse de marche maximale du joueur, et les effets visuels de la relativité restreinte apparaissent progressivement au fil de cette évolution
  • Les effets rendus en temps réel, jusqu’à une précision au niveau des sommets (vertex accuracy), sont les suivants
    • Effet Doppler : décalage vers le rouge et vers le bleu dans le spectre visible, ainsi que déplacement de l’infrarouge et de l’ultraviolet dans le domaine visible
    • Effet projecteur : augmentation de la luminosité dans la direction du mouvement
    • Dilatation du temps : différence entre l’écoulement du temps perçu par le joueur et par le monde extérieur
    • Transformation de Lorentz : déformation de l’espace à des vitesses proches de celle de la lumière
    • Effet de temps de parcours : phénomène qui permet de voir les objets tels qu’ils étaient dans le passé, en raison du temps de propagation de la lumière
  • L’objectif est d’offrir une expérience pédagogique riche en combinant un gameplay accessible et un univers de fantasy avec la recherche en physique théorique et computationnelle
  • Les supports de présentation sur les effets relativistes sont disponibles en PPT et en PPTX

OpenRelativity et environnement d’exécution

  • Le jeu a été réalisé avec la boîte à outils open source OpenRelativity pour l’environnement de développement de jeux Unity
    • OpenRelativity est un outil qui aide les développeurs de jeux, éducateurs et passionnés de physique à créer, tester et partager des expériences explorant les effets de la relativité restreinte
  • Les téléchargements sont séparés pour Windows, Mac et Linux
  • Les environnements d’exécution testés comprennent les configurations suivantes
    • Intel Core 2 Duo T9900 ou Core i7, fréquence de 2.8GHz
    • Windows 7, Mac OS X 10.6.8 Snow Leopard ou supérieur, Linux Ubuntu 13
    • AMD Radeon HD 6970M, AMD Mobility Radeon HD 4850, Nvidia GeForce 9600M GT
    • 8GB de RAM
  • Les informations de support technique incluent plusieurs contraintes d’exécution
    • Certains utilisateurs ont signalé que le jeu pouvait aussi fonctionner sous Windows XP avec 2GB de RAM
    • Il existe un bug connu provoquant le plantage du jeu sur certains ordinateurs équipés de chipsets graphiques Intel ; la version bêta peut corriger ce problème
    • Sous Windows, en cas d’utilisation de plusieurs processeurs graphiques, il peut être nécessaire de lancer le jeu avec un processeur graphique autre que celui sélectionné par défaut
  • Sous Linux, il est possible de définir la résolution via des options en ligne de commande depuis le dossier du jeu
    • 32 bits : ./"A Slower Speed of Light.x86" -screen-width [screenwidth] -screen-height [screenheight]
    • 64 bits : ./"A Slower Speed of Light.x86_64" -screen-width [screenwidth] -screen-height [screenheight]
    • Exemple : ./"A Slower Speed of Light.x86_64" -screen-width 1280 -screen-height 720
    • Toutes les options de ligne de commande de Unity sont consultables dans la documentation

Ressources pédagogiques et publications associées

À lire aussi

1 commentaires

 
GN⁺ 2024-05-14
Avis sur Hacker News

  • https://web.archive.org/web/20240513041141/http://gamelab.mi...

  • Pour se forger une bonne intuition de la relativité restreinte avec une faible vitesse de la lumière, je recommande vraiment “Mr Tompkins in Wonderland” de George Gamow (ou “in paperback”) comme excellente introduction.
    Ces courtes histoires explorent des idées comme : à quoi ressemblerait le monde si la vitesse de la lumière était de 10 miles par heure.

    • https://en.m.wikipedia.org/wiki/Mr_Tompkins

      La série comprend quatre livres : “Mr Tompkins in Wonderland” (1940), “Mr Tompkins Explores the Atom” (1945), “Mr Tompkins Learns the Facts of Life” (1953) et “Mr Tompkins Inside Himself” (1967).
      Les deux derniers titres prêtent à plaisanterie, mais je m’abstiendrai.

    • Redshift Rendezvous de John E. Stith vaut aussi le détour.
      Ce n’est pas un tutoriel mais un roman, où les effets relativistes jouent un grand rôle à plusieurs moments.

    • Je ne sais pas si cela tient physiquement.
      Toutes les autres vitesses auxquelles nous sommes habitués étant en fin de compte définies comme une fraction de la vitesse de la lumière, elles ralentiraient probablement proportionnellement.
      Par exemple, si la vitesse de la lumière était de 10 miles par heure, la vitesse du son serait d’environ 0,6 pouce par heure, une journée serait bien plus longue, et les réactions chimiques prendraient des heures.
      Globalement, pour les humains de ce monde, il n’y aurait sans doute aucune différence réelle : tout semblerait exactement identique.

  • Un jeu lié est Velocity Raptor (2012) : https://www.testtubegames.com/velocityraptor.html

    Ancienne discussion : “Velocity Raptor – an adventure in 2+1 dimensions” (mars 2015, 39 commentaires) : https://news.ycombinator.com/item?id=9247460
    C’est agréable de voir qu’il a été porté de Flash vers HTML5 et qu’il est encore en ligne.

  • Il y avait autrefois un jeu Flash éducatif qui intégrait les principes de la relativité dans ses règles.
    On traversait des salles en 2D pour aller du point A au point B, et je me souviens de changements de distance et de couleur.
    Par exemple, quand on se déplaçait dans une certaine direction, la couleur d’un cadenas changeait, ce qui permettait de l’ouvrir avec une clé de la même couleur.
    C’était amusant, créé par un physicien, et hébergé sur un modeste site personnel, mais je ne me souviens plus où je l’ai vu.
    Si quelqu’un sait, ce serait sympa de partager le lien.

  • Concept génial, mais il m’a fallu environ 5 minutes pour le finir, et c’est à peu près à ce moment-là que j’ai commencé à avoir le mal des transports.

  • La prochaine version pourrait traiter de ce qui se passe quand alpha s’approche précisément de 1/137.

    • D’après ma compréhension de profane, si la constante de structure fine change ne serait-ce qu’un peu, les atomes et molécules tels que nous les connaissons cessent pratiquement d’exister.
      Le jeu ressemblerait donc à peu près à ceci :

      a=1/1 : rien de visible, aussi loin que porte le regard

      …

      a=1/136 : rien de visible, aussi loin que porte le regard

      a=1/137 : boum ! La vie, l’univers et tout le reste

      Je peux me tromper, et j’ai peut-être compris les nombres à l’envers, mais la vitesse de la lumière me semble être un cas particulier parmi les constantes universelles, où un changement de valeur peut montrer de façon intéressante une évolution progressive des effets.

    • Je ne suis pas spécialiste, mais c’est quoi, alpha ?

  • Dans la catégorie des jeux qui “enseignent les maths/la physique par le gameplay”, il y a aussi Hyperbolica.
    C’est un jeu où l’on explore un monde 3D régi par la géométrie hyperbolique, puis plus tard par la géométrie sphérique ; ça donne l’impression que le cerveau se tord.

    https://store.steampowered.com/app/1256230/Hyperbolica/

  • À l’époque de sa sortie, c’était un programme extrêmement lourd à faire tourner sur les ordinateurs du moment.

    • Haha, un ‘core 2 duo’, c’est grosso modo du matériel de 2005, non ?
      Sur du matériel actuel, ça devrait tourner tout en douceur.

  • Par exemple, si je me déplace à 1 m/s et que la vitesse de la lumière est de 2 m/s, que se passe-t-il ?
    J’imagine qu’il doit y avoir une propriété particulière quand on est exactement à la moitié, ou à un certain rapport avec la vitesse de la lumière.

    • Les rapports ne comptent que pour les oscillations, c’est-à-dire les fréquences.
      C’est parce qu’une oscillation comporte une non-uniformité au sein d’un cycle ; une vitesse de translation n’a pas cette propriété.

      Les transformations de Lorentz, au cœur de la relativité restreinte, établissent une correspondance entre [0, c] et [0, infini], si bien qu’un rapport à la vitesse de la lumière ne peut pas être défini de manière absolue.
      Dans son propre référentiel, la lumière a une vitesse infinie.

    • À ma connaissance, non.
      La relation entre sa propre vitesse et celle de la lumière ressemble à une asymptote, donc c’est une courbe assez continue.
      Le point où les choses deviennent étranges est quand on s’approche vraiment de la vitesse de la lumière ; dans ton exemple, ce serait plutôt autour de 1,9 à 1,999 m/s, et la physique “casse” à 2 m/s, mais il ne se passe pas soudainement quelque chose d’extraordinaire en un point quelconque entre 0 et 1,999.

    • J’ai vu une vidéo YouTube sur ce sujet.

      C’est peut-être celle-ci :

      https://youtu.be/ge_j31Yx_yk