Desain Hukum Fisika Dunia Virtual: Menyeimbangkan Aspek Menarik dan Efisiensi Perhitungan

Sebagai pencipta di bidang digital, kami berkomitmen untuk menciptakan lingkungan virtual yang menarik dan menyenangkan bagi pengguna. Ini memerlukan kami untuk mencari keseimbangan antara merancang aturan fisika digital yang memungkinkan perilaku yang kompleks dan tak terduga serta memastikan infrastruktur dapat mendukung perilaku tersebut. Untuk mencapai tujuan ini, kami harus mempertimbangkan tiga dimensi kunci dari hukum fisika digital: waktu, bentuk aturan, dan lingkup penerapan aturan.

Aliran waktu di dunia virtual sebenarnya adalah penerapan iterasi dari hukum fisika pada dirinya sendiri. Setiap aplikasi diskrit mewakili sebuah "momen" dalam aliran waktu dunia. Salah satu cara untuk merancang waktu dunia adalah dengan menyinkronkannya dengan waktu nyata. Dalam dunia virtual berbasis blockchain, setiap blok sesuai dengan sejumlah momen yang berlalu di dunia, terlepas dari jenis transaksi yang terkandung dalam blok tersebut. Metode yang dikenal sebagai "waktu sinkron" ini dapat meningkatkan minat pengguna terhadap dunia, karena mereka dapat mengamati hasil dari tindakan mereka secara real-time. Selain itu, ini juga akan menyebabkan aliran waktu yang berkelanjutan di dalam dunia, dengan dunia yang terus diperbarui, yang pada gilirannya memfasilitasi munculnya perilaku menarik.

Namun, metode ini juga memiliki kekurangan. Rentang waktu yang lebih panjang biasanya memerlukan lebih banyak sumber daya komputasi, yang dengan cepat dapat melampaui kapasitas sistem. Menerapkan sistem semacam ini di blockchain konvensional juga dapat menghadapi tantangan, karena semua perubahan di blockchain harus dipicu oleh transaksi pengguna eksternal.

Sebagai alternatif untuk waktu sinkron, waktu asinkron tidak mengharuskan waktu dunia harus maju seiring dengan kemajuan waktu nyata. Sebaliknya, waktu akan bergerak maju berdasarkan peristiwa tertentu (biasanya tindakan pengguna). Permainan papan tradisional yang tidak melibatkan timer termasuk dalam kategori ini. Waktu asinkron lebih mudah diimplementasikan di blockchain, karena sesuai dengan model yang didukung oleh desain blockchain. Namun, ia juga mengorbankan beberapa fungsi yang mungkin membuat dunia menjadi lebih menarik.

Pembuat dunia juga perlu memutuskan apakah aturan matematis yang mengontrol dunia virtual mengikuti bentuk terbuka atau bentuk tertutup. Ekspresi bentuk tertutup memiliki jumlah operasi yang tetap. Sedangkan untuk ekspresi bentuk terbuka (atau rekursif), jumlah operasi dapat meningkat berdasarkan variabel yang diberikan. Di bawah ekspresi bentuk terbuka, masa depan dunia hanya dapat dihitung dengan menerapkan aturan dunia secara berulang pada keadaan yang diketahui. Lingkungan waktu nyata yang kompleks biasanya termasuk dalam kategori ini. Di sisi lain, ekspresi bentuk tertutup memungkinkan perhitungan keadaan masa depan apa pun dalam waktu konstan, berdasarkan keadaan masa lalu dan waktu yang telah berlalu (dengan asumsi tidak ada operasi pengguna di masa depan yang akan mengubah keadaan).

Ekspresi terbuka dapat membuat dunia virtual menjadi lebih menarik, karena mereka mirip dengan dunia nyata, yang sama-sama terbatas dan dapat diprediksi. Memprediksi keadaan masa depan dunia memerlukan semakin banyak waktu dan sumber daya komputasi. Selain itu, perilaku makro yang tidak terduga dapat muncul dari interaksi mikro yang sederhana. Dalam dunia yang dikendalikan oleh ekspresi tertutup, perilaku mendadak ini biasanya hanya terjadi di luar, melalui perilaku pengguna, dan bukan di dalam jangkauan fisik dunia itu sendiri.

Pertimbangan antara ekspresi bentuk terbuka dan tertutup ini melibatkan keseimbangan yang mirip dengan waktu. Ekspresi bentuk tertutup mungkin mengurangi potensi daya tarik dunia, tetapi juga membuatnya lebih efisien secara komputasi. Ekspresi bentuk tertutup dapat digunakan dengan waktu sinkron atau tidak sinkron. Ketika diterapkan di blockchain, jika waktunya sinkron, ekspresi bentuk tertutup memiliki keuntungan signifikan dibandingkan ekspresi bentuk terbuka. Karena biaya untuk waktu dengan panjang berapa pun adalah konstan, dunia dapat dirancang sehingga status di blockchain hanya diperbarui ketika pengguna mengirim transaksi, tetapi itu diatur untuk status setelah waktu berlalu sejak pembaruan terakhir.

Dalam dunia nyata, waktu mengalir bersamaan dalam alam semesta yang mungkin tidak terbatas (meskipun ada beberapa kompleksitas relativitas). Namun, dalam dunia virtual, situasinya tidak demikian.

Pertama, dunia virtual mungkin sangat terbatas. Seiring dengan meningkatnya skala, kemungkinan kesenangan cenderung meningkat, di dalam dunia yang terdiri dari banyak galaksi, kesenangan akan terjadi lebih banyak dibandingkan dengan dunia yang terdiri dari sedikit atom, tetapi biaya komputasi juga akan meningkat. Kedua hubungan ini terkait erat dengan dua trade-off yang disebutkan sebelumnya: aliran waktu dan bentuk aturan fisika.

Kedua, waktu di dunia virtual tidak harus ada di mana-mana. Untuk mengurangi beban perhitungan dunia, dunia dapat dibagi menjadi area diskrit, di mana cara aliran waktu berbeda. Misalnya, di area dengan aktivitas pengguna, hukum fisika yang lebih kompleks dan mahal dapat digunakan, sementara di area tanpa aktivitas, hukum fisika yang lebih sederhana dapat digunakan. Kekurangan dari pendekatan ini adalah ganda: ini akan membuat dunia terlihat tidak konsisten dan kurang utuh, yang juga membatasi ruang desain hukum dunia, dan memberikan beban kepada pembangun dunia untuk menghindari kebingungan pengguna; ini juga membatasi cara penyebaran hubungan sebab-akibat di dunia, karena jika ruang antara satu area dan area lainnya membeku dalam waktu, maka tindakan di satu area tidak akan mempengaruhi area lainnya. Ukuran area yang berlaku hukum fisika adalah faktor desain utama yang akan mempengaruhi sumber daya yang dibutuhkan oleh dunia serta tingkat kesenangan yang dapat dicapainya.

Untuk menciptakan dunia virtual yang menarik dan menawan, perlu untuk menyeimbangkan efisiensi komputasi dan kesenangan dengan hati-hati. Ini termasuk memutuskan jenis waktu yang akan digunakan (sinkron atau tidak sinkron), serta mengevaluasi bentuk aturan fisik yang akan mengendalikan dunia. Ukuran area penerapan fisika adalah faktor kunci lainnya. Dengan membuat pilihan ini dengan hati-hati, pembangun dunia dapat mencapai kesenangan sambil menjaga beban komputasi dunia tetap terkendali, dan juga menciptakan dasar kreatif yang sangat kaya untuk pengembang lainnya.