Un monde fait de blocs : Explorez notre planète sur Minecraft

Par Mathilde MAUGER-VAUGLIN

Les bases de Minecraft

Minecraft est un jeu vidéo d’aventure type « bac à sable », créé par Markus Persson (alias Notch) en 2009 et sorti en 2011. Les jeux type « bac à sable » sont des jeux sans véritable objectif, reposant sur la créativité, dans lesquels le joueur est libre de construire et de détruire ce qu’il souhaite. Minecraft a beaucoup évolué à travers de nombreuses mises à jour pour devenir aujourd’hui le 5ème jeu le plus joué au monde, avec près de 120 millions de joueurs et joueuses. La spécificité de Minecraft est que ce jeu est entièrement composé de blocs et chaque entité du jeu est basée sur l’échelle de ces blocs. Chaque bloc a un volume équivalent à 1m3 en taille réelle (le joueur mesure quant à lui 1m80) et peut être de différentes formes et couleurs, permettant ainsi de construire une grande diversité de structures (voir Figure 1).

Figure 1 : Echantillon de blocs présents dans Minecraft ; Source : Mathilde Mauger-Vauglin
Figure 1 : Échantillon de blocs présents dans Minecraft ; Source : Mathilde Mauger-Vauglin

Il existe de nombreuses façons de jouer à Minecraft mais la plus commune est le mode de jeu appelé « survie ». Dans ce mode de jeu, le joueur est plongé dans un monde infini généré aléatoirement. Il est alors invité à explorer son monde et à miner (« mine ») des matériaux pour construire (« craft ») des outils et d’autres objets.

D’un point de vue plus technique, les blocs de Minecraft sont appelés des voxels. Les voxels sont l’équivalent des pixels mais en 3D. Ils sont utilisés dans ce jeu pour générer et stocker les données liées au monde. Comme mentionné ci-dessus, les mondes de Minecraft sont générés aléatoirement, permettant ainsi à chaque joueur d’explorer un environnement unique dans chaque partie qu’il crée. En plus de cela, les mondes n’ont pas de limites, ce qui est rendu possible grâce à la technique de génération d’environnement aléatoire appelée génération procédurale. Cette technique permet de générer automatiquement un environnement au fur et à mesure que le joueur avance sur le terrain. La génération de cet environnement est imprévisible tout en étant régie par des règles définies par les développeurs pour assurer une certaine cohérence.

Il est aussi possible de créer soi-même un monde selon ses propres règles pour décider du placement des blocs et pour, éventuellement, mettre des limites à son monde.

st ce qu’a souhaité faire Mattias Brennecke avec son projet « Minecraft Earth Map » initié en 2019 (Figure 2). Ce projet a pour objectif de proposer gratuitement aux joueurs une carte préconstruite, à différentes échelles, à l’image de la Terre dans Minecraft.

Figure 2 : Projet Minecraft Earth Map ; Source : Mattias Brennecke
Figure 2 : Projet Minecraft Earth Map ; Source : Mattias Brennecke

L’auteur de Minecraft Earth Map : Mattias Brennecke

Mattias Brennecke est un électronicien en systèmes informatiques spécialisé dans le traitement des données. Il est le créateur et le développeur de ce projet.

Il est parti du constat qu’il existe beaucoup de cartes reprenant la structure de la Terre sur Minecraft mais que la plupart de ces créations se veulent trop réalistes et donc ne sont pas ou peu jouables car souvent trop lourdes. Son objectif avec ce projet est de créer un monde sur Minecraft reprenant au mieux l’aspect de la Terre tout en ce concentrant sur sa jouabilité. Pour la création de ce monde, il a codé la quasi-totalité de son projet en javascript et l’ensemble de son code est consultable sur son GitHub.

Création de la Terre

Il a trouvé intéressant de proposer une version de ce monde à différentes échelles selon les envies et les capacités techniques des joueurs. Il propose donc une version de son monde à dix échelles différentes allant du 1/500e à 1/18000e, toutes réalisées en utilisant la projection de Mercator et centrées sur l’Europe.

Pour réaliser ce projet, il a divisé les principaux éléments de structuration du monde et travaillé sur chaque élément séparément.

Pour commencer, il s’est occupé de la création d’une carte de hauteur en combinant deux images de la NASA (collection Blue Marble), une pour la topographie et une pour la bathymétrie (relief des fonds marins). Pour améliorer l’apparence des montagnes, il a été nécessaire de modifier les images en fonction de l’échelle pour que le point le plus haut ne dépasse pas la limite de hauteur imposée par le jeu, soit 256 blocs de haut. Après avoir obtenu une carte de hauteur cohérente pour chaque échelle, il s’est occupé de la répartition des biomes terrestres. Dans Minecraft, il existe déjà plus d’une soixantaine de biomes différents (plaine, forêt, jungle, marais, océan…). En se basant sur la classification climatique de Köppen-Geiger, il a associé à chaque climat un biome précis. Le résultat obtenu est présenté sur la Figure 3.

Figure 3 : Répartition des biomes obtenue à partir de la classification de Köppen-Geiger ; Sources : Mattias Brennecke et Delvin4519
Figure 3 : Répartition des biomes obtenue à partir de la classification de Köppen-Geiger ; Sources : Mattias Brennecke et Delvin4519

Toutefois, après avoir examiné et testé son résultat, il s’est rendu compte que cette carte n’était pas tout-à-fait correcte. En effet, certaines zones ne correspondaient pas à la réalité du terrain. C’était, par exemple, le cas pour certaines zones classées en climat désertique qui sont en réalité végétalisées (delta du Nil, …). Pour corriger ces erreurs, il a utilisé la base de données GlobCover pour avoir des données correspondant à l’occupation du sol. L’utilisation de données d’occupation du sol plutôt que des données climatiques a permis de corriger certaines erreurs et d’améliorer la transition entre les biomes.

Après avoir corrigé ces erreurs, M. Brennecke s’est occupé de la création des rivières. Pour ce faire, il a utilisé une couche issue de données Natural Earth III. Il a effectué quelques modifications pour adapter au mieux les tracés des rivières à la topographie pour obtenir le meilleur rendu possible. Il a également choisi de représenter par deux blocs de pierre et une barrière en métal les frontières terrestres, récupérées les données Open Street Map.

Pour finir, il s’est occupé de la structuration du sous-sol. En effet, les mondes générés par Minecraft ne sont pas uniquement aériens mais aussi souterrains. Le sous-sol de Minecraft est limité en taille au niveau du bloc 0 par un bloc indestructible appelé « bedrock ».  Entre ce bloc 0 et la surface, sont repartis de nombreux minéraux tels que du charbon, du fer, de l’or ou encore du diamant. En temps normal, la répartition de ces minéraux est indépendante du biome situé au-dessus. Mais par soucis de réalisme, M. Brennecke a fait le choix de calculer la position des minéraux en fonction de données réelles fournies par l’USGS. Ainsi dans certaines zones, certains minéraux auront une fréquence d’apparition plus élevée que dans d’autres. Par exemple, pour trouver du diamant il est plus judicieux de se rendre en Afrique centrale et du sud ou bien pour l’or d’aller en Amérique de l’Ouest…

Et Brennecke créa l’Homme

Après avoir terminé la création d’une carte reprenant les principaux éléments terrestres, M. Brennecke s’est intéressé à l’implémentation de l’Homme dans le paysage. Il s’est alors heurté à un problème de taille. En effet, pour pouvoir ajouter les villes et d’autres structures telles que les routes à des emplacement précis, cela nécessite l’utilisation d’un mod que nous n’allons pas développer ici. Les mods dans les jeux vidéo fonctionnent un peu de la même façon que les plugins pour les logiciels. Il s’agit d’un greffon permettant d’ajouter des fonctionnalités supplémentaires. Étant donné que l’utilisation des mods peut être complexe, M. Brennecke a fait le choix de séparer les entités liées à l’Humain du reste. Ainsi, les joueurs ont le choix entre télécharger simplement la carte sans ces éléments ou bien passer par l’utilisation d’un mod pour les ajouter.

Ne pas perdre le Nord

Pour finaliser son projet, un ensemble de cartes interactives à différentes échelles représentant le rendu final a été créé grâce à Mapcrafter (Figure 4).

Figure 4 : Vue 3D de la carte au 1/1000e ; Source : Mattias Brennecke https://earth.motfe.net/map/index.html
Figure 4 : Vue 3D de la carte au 1/1000e
Source : Mattias Brennecke https://earth.motfe.net/map/index.html

En plus de la création de ces cartes interactives, M. Brennecke a eu l’idée de proposer un outil pour se repérer sur la carte. Minecraft dispose d’un système de coordonnées propre au jeu permettant aux joueurs de se repérer dans l’espace. La position du joueur est donnée en X (plan horizon), Y (plan vertical) et Z (hauteur) et son orientation est indiquée en fonction des quatre points cardinaux. Pour chaque monde généré, il existe un point d’origine (0, 0, 0) et les coordonnées du joueur sont calculées à partir de ce point. Ainsi, lorsque le joueur se situe à l’Est de ce point, sa coordonnée X est positive (et négative pour l’Ouest) et lorsque qu’il se situe au Nord sa coordonnée Y est positive (négative pour le Sud). La coordonnée Z correspond simplement au nombre de blocs séparant le bas du joueur du point 0 en altitude, soit de la bedrock.

Ainsi, pour aider les joueurs à se repérer dans le monde créé par M. Brennecke, un calculateur de coordonnées est disponible sur le site web du projet. Le joueur peut indiquer les coordonnées réelles en degré décimal ou en degré, minute, seconde pour les convertir en coordonnées dans le jeu ou inversement.

Le souci du détail

Après avoir rendu public son projet, de nombreux joueurs ont souhaité savoir s’il était possible d’obtenir une carte à échelle plus grande ; l’échelle la plus grande étant alors 1/500e. M. Brennecke a alors répondu qu’il n’est pas possible pour lui de générer des cartes de la Terre entière à plus grande résolution et ce principalement à cause des capacités de stockage limitées des ordinateurs. Il explique que lorsque que l’échelle de la carte double, la taille du fichier quadruple, et à l’heure actuelle la carte au 1/500 pèse plus de 60 Go. Pour pallier ce problème, il propose une méthode pour générer des « tuiles » correspondant à des petites parties de la Terre couvrant 1° de latitude et 1° de longitude (en projection Mercator). Ainsi, grâce au programme « Minecraft Earth Tiles », chaque joueur peut choisir une zone et une échelle pour créer une carte réaliste jouable sur Minecraft. Si la zone choisie est composée de plusieurs tuiles, celles-ci peuvent être fusionnées pour construire une seule et même carte. Le programme permet d’obtenir en sortie une carte comprenant, entre autres, l’emplacement précis des rues, des fleuves et des rivières, l’occupation du sol, la topographie et bathymétrie et la position exacte des arbres. Ce procédé permet d’obtenir des cartes aux résolutions du 1/200 à 1/10.

Pour la création de ces cartes, M. Brennecke propose un tutoriel très détaillé prenant en compte le téléchargement des données, l’utilisation de l’API Python de QGis pour la gestion des données, l’utilisation de « Minecraft Earth Tiles » et la gestion de la végétation, des biomes, des rivières et de l’occupation du sol.

Ce projet innovant permet aux joueurs du monde entier de découvrir le monde et de recréer un environnement familier dans leur pays. Il ne vous reste donc plus qu’à acheter Minecraft pour faire le tour du monde.

Figure 5 : Sud de l’Italie à échelle 1/3000 ; Source : Mattias Brennecke

Sources :

MINECRAFT EARTH MAP (2019).

Mattias Brennecke (2017).

http://www.mattiasbrennecke.de/landing/

Mattias Brennecke GitHub (2020).

https://github.com/MattiBorchers/MinecraftEarthMap

Application MapCrafter (2018).

https://github.com/mapcrafter/mapcrafter

Programme Minecraft Earth Tiles (2019).

https://earthtiles.motfe.net/

Modérateurs : Lucas CELLIER et Kévin GRANGE

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