Математика против хаоса: как Rust и C++ помогают считать вероятности в «Ужасе Аркхэма»

Привет, друзья!

Иногда за очень простой функцией в интерфейсе скрывается длинная история разработки. В моём случае всё началось с небольшой идеи — сделать удобный цифровой планшет сыщика для карточного «Ужаса Аркхэма».

Проект называется Arkham Investigator, и за последние месяцы он пережил довольно серьёзные изменения: переписал архитектуру приложения, добавил расчёт вероятностей проверок и выпустил версию для iOS.

Решил рассказать немного подробнее, как всё это устроено изнутри. Возможно, кому-то будет интересно не только само приложение, но и технические задачи, которые возникают при разработке фанатского инструмента для настольной игры.

Сразу уточню: проект полностью некоммерческий.
Приложение распространяется бесплатно, без рекламы и платных функций. Я занимаюсь им в свободное время — просто потому, что люблю саму игру и интересные инженерные задачи.

---

С чего всё началось

Изначально идея была очень простой: сделать удобный трекер во время партии. Прежде всего, для себя

Игроки в «Аркхэм» периодически используют планшеты. Об этом мы немного говорили в прошлой статье. Я вдохновлялся деревянными планшетами с магнитными шариками как то, что хочется сделать значительно проще и приятнее в использовании

Со временем функциональность приложения постепенно росла. Сейчас в нём автоматизировано более 40 способностей сыщиков, включая обработку эффектов Знака древних.

Но вместе с ростом возможностей появилась и новая проблема.

---

Фоновые изображения

Казалось бы, приложение — это в первую очередь код.

Но довольно быстро стало ясно, что графика тоже требует огромного количества времени. Ведь одна из фишек приложения - полноразмерные изображения сыщиков

Официальные материалы иногда бывают недостаточно большими, чтобы лицо сыщика было в центре экрана и вокруг был запас места. А некоторые дополнения просто не имеют готовых графических исходников.

Например, для Barkham Horror или пользовательских кампаний изображения существуют только в виде готовых карт. Нет отдельных портретов, нет фонов или артов художников.

Если просто взять такие изображения и вставить их в приложение, интерфейс начинает выглядеть как коллаж из случайных картинок.

Поэтому пришлось заниматься довольно кропотливой работой:

• выравнивать портреты персонажей

• дорисовывать края изображений

• очищать фон

• подгонять освещение и контраст

Иногда это превращалось в маленькую реставрацию: берёшь изображение карты и буквально собираешь из него портрет заново, чтобы он выглядел аккуратно в интерфейсе.

Это не самая заметная часть разработки, но на неё ушло неожиданно много времени.

И искусственный интеллект тут не особо помогает. Взгляните хотя бы на Тони Моргана в интерпретации ИИ

---

Публикация в App Store: неожиданное испытание

Версия для Android существует уже почти год.
Но когда я решил выпустить приложение на iOS, оказалось, что это отдельное приключение.

Apple очень внимательно относится к приложениям, связанным с известными играми и брендами. Поэтому первым делом возник вопрос к названию.

Слово Arkham пришлось убрать из названия в App Store.
Теперь там приложение называется AH Investigator.

Но это была только первая правка.

---

Почему приложение распространяется без контента

Следующий вопрос модерации касался графических материалов игры.

Чтобы избежать конфликтов с авторскими правами, версия для App Store распространяется как своего рода «пустая оболочка». 

Внутри приложения нет официальных артов карт или жетонов. Все фоновые картинки счётчиков я переработал и оставил только фанатских сыщиков

Вместо этого я реализовал систему внешних модулей. Пользователь может подключить источник данных самостоятельно — указав ссылку на файл с нужной информацией.

С точки зрения App Store это важно: само приложение остаётся универсальным инструментом, а пользователь уже решает, какие данные использовать.

Это позволило пройти модерацию и при этом сохранить весь функционал.

---

Кроссплатформенная разработка: теория и реальность

Arkham Investigator написан на React Native, чтобы одна кодовая база работала и на Android, и на iOS.

В теории это звучит идеально.

На практике иногда оказывается, что одна и та же функция ведёт себя по-разному на разных платформах.

Например, в приложении есть эффект обесцвечивания портрета, когда у сыщика заканчивается ход или он побеждён. На Android это работает без проблем. На iOS - просто нет возможности

В итоге пришлось написать отдельную реализацию фильтра на Objective-C.

Это забавный момент: иногда небольшая визуальная деталь заставляет разработчика изучить ещё один язык программирования.

---

Главная инженерная задача: мешок хаоса

Но самое интересное началось, когда я решил добавить функцию Chaos Odds — расчёт вероятности успеха проверки.

 

Снаружи всё выглядит очень просто: несколько чисел показывают шанс успешной проверки.

Но внутри эта задача оказалась гораздо сложнее.

Мешок хаоса в «Ужасе Аркхэма» — это не просто случайный жетон.
В игре есть множество эффектов, которые меняют правила вытягивания.

Например:

• жетоны Bless и Curse заставляют вытянуть дополнительный жетон

• некоторые символы сценария тоже говорят «тяни ещё»

• иногда эффекты могут накладываться друг на друга

В результате одно вытягивание может породить целую цепочку новых вытягиваний.

С математической точки зрения получается дерево вероятностей, которое начинает очень быстро расти.

В некоторых сценариях число возможных комбинаций может достигать миллионов вариантов.

---

Почему JavaScript оказался слишком медленным

Первая версия алгоритма была написана на JavaScript.

Она честно перебирала все возможные комбинации жетонов и вычисляла точный результат. С точки зрения математики всё было идеально.

Но была одна проблема.

В сложных конфигурациях мешка расчёт занимал около минуты.

Во время партии это совершенно неприемлемо. Никто не будет ждать минуту, чтобы узнать вероятность одной проверки.

Поэтому пришлось искать другое решение.

---

Как Rust и C++ спасли ситуацию

В итоге математическое ядро было полностью переписано как нативный модуль на Rust и C++.

Rust отлично подошёл для реализации самой логики вероятностного дерева. Он быстрый, безопасный и хорошо работает с памятью.

C++ использовался для интеграции этого модуля с мобильной частью приложения.

Результат оказался довольно впечатляющим.

Теперь расчёт вероятности занимает меньше одной секунды даже на старых устройствах вроде iPhone 7 или бюджетных телефонов уровня Redmi 4X.

И что важно — все вычисления происходят полностью оффлайн.

Никакие данные не отправляются на серверы. Телефон сам рассчитывает все варианты прямо во время партии.

---

Проверка данных: почти детективная работа

Когда речь идёт о вероятностях, качество исходных данных критически важно.

Здесь огромную работу проделал Егор Косаткин (@Egoorka_k). Он буквально вручную проверил все официальные кампании и сценарии.

Каждый жетон, каждый модификатор, каждое условие вытягивания — всё сверялось с оригинальными правилами.

В процессе было обнаружено около 70 ошибок и пограничных случаев.

И самое интересное — часть этих ошибок оказалась не в приложении, а в базе данных Arkham Cards, которой пользуются все, кто хотят удобный цифровой журнал или упростить сбор колоды.

Мы отправили исправления прямо в их репозиторий. В итоге удалось улучшить не только наше приложение, но и общую базу данных для сообщества.

Также хочу поблагодарить:

Никиту Красильникова (@kolorono) — за помощь с математической моделью
@Ari_oh — за работу над плавностью интерфейса и анимациями

---

Особая благодарность

Этот релиз я хочу посвятить Сергею Вакуленко.

Многие в сообществе знают его как автора множества переводов для «Аркхэма».

Именно Серёжа когда-то сделал один из первых калькуляторов вероятностей для игры. Его идеи стали для меня ориентиром.

---

Где посмотреть проект

Ещё раз напомню: проект бесплатный и открытый.

Если кому-то интересно попробовать приложение или посмотреть код — вот ссылки.

Буду благодарен лайку в теме на BGG для того, чтобы игрокам было легче найти проект

Android
Google Play

iOS
App Store

Проекту нужен модуль для официального контента. Я вынес инструкцию по его установке в отдельный пост, на случай, если что-то поменяется

BGG
Тема проекта

GitHub
Исходный код

---

Буду рад вопросам, замечаниям и конструктивной критике.

Надеюсь, этот инструмент сделает партии в «Ужас Аркхэма» немного удобнее — а кому-то, возможно, будет интересна и сама инженерная задача, скрытая за несколькими числами вероятности на экране.