Технологічне дерево () — структура, що симулює процес технологічного розвитку в іграх детермінованим чином. Вона визначає переходи від одних технологій до інших, досконаліших, які розширюють можливості гравця — дозволяють формувати потужніші армії, будувати нові споруди тощо.

Технологічне дерево часто розглядається як фундаментальний елемент сучасних відеоігор, воно присутнє в більшості стратегічних ігор. Слідом за стратегічними безліч ігор в інших жанрах почали використовувати аналогічний підхід для опису прогресу у вигляді графових структур, розширивши при цьому значення поняття «технологія».

Математично технологічне древо найчастіше розглядається як орієнтований граф, у якому  — це технології, а  — залежності для відкриття нових. При цьому існує багато способів подання технологічного дерева, способів і умов відкриття нових технологій.

Розрізняють декілька способів проєктування технологічного древа, під час якого організатори повинні не тільки займатися його побудовою, а й вирішувати проблеми ігрового балансу, узгоджувати з іншими ігровими механіками, проєктувати штучний інтелект і вирішувати інші завдання.

Опис Технологічне дерево виконує функцію подання історичної ієрархії розвитку і є одним з центральних елементів ігрового процесу. Якщо під час проєктування ігор потрібно описати історичну симуляцію розвитку націй (наприклад, від кам'яної доби до нанотехнологій), то для полегшення вирішення цього завдання розробники можуть використовувати технологічне дерево. Воно являє собою набір правил, що дозволяють визначити множину передумов, необхідних для відкриття в грі тієї чи іншої технології. Спочатку гра починається з простого і «примітивного» стану, і далі отримання нових технологій призводить до поступового ускладнення, що дуже впливає на ігровий процес.

Технологічне дерево може використовуватися в різних формах: поширені дерева здібностей, досягнень, перків, талантів тощо. Технологічним деревом можна називати всі випадки, коли гравець інвестує ресурси в розвиток: будівництво, тренування навичок, дослідження тощо. Відкриття нових технологій може досягатися різними способами: вкладення деякої кількості ресурсів у науку, поступове отримання з плином часу, з вибором цільових технологій гравцем або без нього тощо.

Технологічне дерево під час розробки гри розглядається з двох точок зору: ігрової і культурної. Перша визначає набір правил, що впливають на ігрові механіки, тоді як друга пов'язує технології з історичним контекстом. Поняття технології тут трактується широко: це можуть бути машини (паровий двигун), практичні навички (плавання під вітрилом), науки (фізика), абстрактні ідеї і ритуали (політеїзм, філософія), форми соціальної організації (феодалізм).

Ігровий процес проєктується так, щоб стимулювати гравця розвивати нові технології, з відкриттям яких той отримує можливість будувати нових юнітів, споруди тощо. Однак у низці випадків технологічні дерева проєктуються так, що відкриття технології має негативний ефект — наприклад, коли після відкриття гравець втрачає можливість використовувати деякі можливості, що надаються іншою технологією. Іноді всі технології не можуть бути відкриті з певних причин, і тоді гравцеві доводиться вибирати серед них, виходячи з використовуваної стратегії.

Одна з форм ігрового процесу, де розглядають технології, — це «дослідження нефізичного світу». Оскільки людина істота допитлива, їй цікаво відкривати нові території, як переміщуючись ігровим світом, так і роблячи те ж саме у віртуальному просторі технологічного дерева.

Історія Прийоми, що задовольняють широкому визначенню технологічного древа, з'являлися спочатку в настільних іграх 1970-х років, наприклад, у Dungeons & Dragons 1974 року. Найвідомішим прикладом вважається настільна гра випущена в 1980 році. Серед відеоігор прикладом є Reach for the Stars (з'явилася 1983 року), в якій стало можливим удосконалювати космічні кораблі, досліджуючи технології. Особливістю настільних ігор є те, що вони фізично обмежені і в них складно використовувати технологічні дерева через значну «паперову роботу». Комп'ютери змогли автоматизувати їх реалізацію і тим самим розвинути поняття, але надалі відеоігри значною мірою зазнавали впливу настільних.

Вперше технологічне древо як поняття з'явилося в Sid Meier's Civilization (вийшла 1991 року), де воно реалізоване як повноцінна ігрова механіка і складова ігрового процесу. Ця гра надихнула багатьох на застосування під час розробки технологічного древа як одного з центральних елементів ігрового процесу і тим самим популяризувала поняття, значно вплинувши на подальші стратегічні ігри. У низці випадків Sid Meier's Civilization розглядається як перша відеогра, в якій з'явилося технологічне древо. Вплив покрокових Civilization і Master of Orion виявився таким, що незабаром їх ідеї адаптували для ігор інших жанрів. Зокрема, це виразилося в появі споруд, що надають нові технологічні можливості, відбилося в таких іграх, як Dune II, Warcraft: Orcs & Humans, Total Annihilation, і стало стандартом жанру стратегій реального часу.

Ідеї технологічного дерева адаптовано для рольових ігор. Однак у них основна увага зверталася не на армії й імперії, а на індивідуальний розвиток персонажів, їх можливостей — перків, талантів, умінь тощо. Прикладами такого використання є Star Wars: Knights of the Old Republic, «Відьмак», Dragon Age: Origins, Deus Ex: Human Revolution і Skyrim.

Математичні властивості

Попри назву, технологічне древо не обов'язково має бути деревом в математичному сенсі. Як правило, технологічне древо є орієнтованим графом, у якому вузли — це технології, а залежності для відкриття нових — ребра. При цьому, зазвичай, для того, щоб отримати можливість вивчення технології в дочірньому вузлі, потрібно вивчити всі, що є відносно нього предками. Оскільки одну технологію не можна відкрити двічі, то такий граф має бути ациклічним. Спочатку гравець має незначне число технологій (вузлів графу), і для можливості відкриття нової технології граф визначає необхідний для цього набір вузлів. Якщо ця умова виконується і гравець інвестує задане число ресурсів, то нова технологія відкривається.

Зазвичай між двома вузлами є одне ребро графу. Але можуть розглядатися і пари з декількома ребрами, тобто схеми, при яких є різні способи отримання тієї чи іншої технології. Циклічні графи можуть бути присутніми, наприклад, у разі, якщо гравець може отримати доступ до технології відмінним від прописаного в дереві способом (наприклад, отримати на початку як базову). Можуть також існувати технології, на які накладено кілька ациклічних графів. Описані технологічні дерева зустрічаються рідко, і їх властивості розглядаються окремо.

У багатьох іграх технології подано в бінарному стані: кожна з них або відкрита, або ні. Але ця властивість не обов'язкова. Наприклад, у багато технологій мають по кілька рівнів, і якщо гравець відкриває технологію, то він може її потім удосконалити, вкладаючи ресурси в її розвиток і тим самим підвищуючи її рівень. Однак часто розвиток подібних технологій дає в розпорядження гравця тільки одну функцію, яка стає доступною після відкриття першої з них і посилюється наступними — наприклад, якщо технологія першого рівня заспокоює одного жителя міста, то другого рівня двох і так далі.

Класифікація Існує безліч різних способів організації технологічного древа. Їх різноманіття таке, що складно скласти повний опис всіх ідей, які реалізованих розробниками ігор. Наприклад, є дерева з повною відсутністю ребер графу або дерева, в яких гравець розвиває наукові напрямки, а технології йому надаються залежно від стану кількох гілок. Проте дослідники виділяють низку характерних аспектів для опису тих чи інших реалізацій.

Зазвичай ребра графу використовують для того, щоб визначити порядок відкриття технологій. З цього правила є винятки, але найпоширенішими є семантики «І» та «АБО». У першому випадку необхідно відкрити всі батьківські технології для отримання можливості розвитку даної, а в другому випадку достатньо будь-якої. Як правило, в усьому графі дотримуються одного типу залежностей.

Найчастіше графи дерев фіксовані. Це знижує реіграбельность, але в цьому випадку легше вирішувати завдання під час проєктування гри (повторюваність спрощує тестування і вивірку ігрового балансу). Як наслідок, динамічні дерева зустрічаються рідко. Разом з тим, хоч технологічні дерева фіксовані, вони можуть бути різними для різних ігрових націй або персонажів. У цьому випадку реіграбельность частково підвищується, оскільки гравці можуть вибирати на початку наступної гри нового персонажа або націю. Нові технології динамічних дерев можуть з'являтися в результаті ігрових подій, наприклад, при першій зустрічі з деякими мешканцями світу. Приклади динамічних дерев надає серія Sword of the Stars, де вони генеруються заново для кожної партії. Однак в цих іграх є набір основних технологій, які фіксовані, а навколо них генеруються інші .

Якщо трактувати технології в широкому сенсі, то вони поділяються на абстрактні, «споруди» і «юніти». Дві останні відрізняються тим, що мають «носія», створення якого дає додаткові можливості (наприклад, споруда дозволяє будувати нові юніти). Абстрактні частіше і ширше використовуються в покрокових стратегічних іграх, тоді як неабстрактні — в іграх реального часу. При цьому вони можуть перетинатися, наприклад, якщо для отримання доступу до вивчення абстрактної технології необхідно побудувати будинок, а після вивчення дається можливість побудови нових юнітів.

Залежно від типу ігор розмір технологічного древа варіюється і може досягати сотень вузлів, як, наприклад, у Warzone 2100, де їх понад 400 . Типовим прикладом є Civilization V, де в дереві налічується 74 технології. Дерева навичок найчастіше істотно менші, і це закономірно — значна кількість можливостей перевантажує гравців. Розмір дерев обмежений також тим, що їх розробкою займаються люди, чиї ресурси також обмежені. При цьому дерева вимагають ігрового балансу, реалізація якого є складним завданням.

Технологічні дерева розрізняються за способом вивчення. Багато ігор використовують своєрідний бінарний принцип — для технології можливе лише відкриття або його відсутність. Разом з тим, є приклади, коли технології мають кілька рівнів розробки. Додатково є реалізації, в яких технології можуть вивчатися не послідовно, а паралельно (Master of Orion). Ще однією відмінністю є обсяг ресурсів, необхідних для відкриття технології. У більшості ігор ця кількість фіксована для конкретної технології, але можуть бути й інші варіанти. Наприклад, у Sword of the Stars гравцеві до вивчення технології надається інформація про передбачуваний час для її відкриття, але надалі цей час може виявитися істотно іншим. У що більше гравець відкрив рівнів технологій, то складніше йому відкривати нові незалежно від напрямку розвитку. Разом з тим, необхідною умовою для відкриття технології можуть виявитися не тільки деякі виробничі потужності (абстрактні, наприклад, окуляри науки), але й рідкісні ресурси (золото, метали, деревина; прикладом є Warcraft: Orcs & Humans).

У жанрах