Игровая графика – Графика для инди игр. Что делать если кругляшки и палочки вас не устраивают / Habr

Содержание

Интерактивная графика — освой будущее арт-технологий


Вы хоть раз задумывались о том, сколько в повседневной жизни мы встречаем интерактивного 3D контента, из которого игры, всего лишь часть? 


Вместе с развитием креативных индустрий, растут и требования как студий так и пользователей. Потребителю уже мало интересной истории, им хочется красивой картинки, реализма, полного погружения и ярких эффектов. Всё это обеспечивают специалисты по интерактивной графике. Причём за каждый этап, будь то персонаж для игры, симулятор в VR, модель автомобиля для MR презентации — отвечает отдельный специалист.


На курсе Scream School «Интерактивная графика» вы познакомитесь как с особенностями производства графики для AAA и мобильных игр, так и для VR и Ar приложений. 


Подготовить востребованных профессионалов для работы в компаниях по разработке игровых и интерактивных проектов. 


Наш выпускник владеет всеми современными инструментами и программами разработки CG, понимает задачи и взаимосвязи всех частей проекта и знаком со всеми нюансами этого процесса. 


Мы помогаем нашим студентам получить востребованную специальность: по окончании учёбы вы сможете работать как в арт-отделе проекта, так и в технической части. Программа позволяет не ограничиваться одной специализацией, а освоить весь процесс в комплексе.


Какую бы специализацию вы ни выбрали, существует «база», без которой вам не обойтись: это набор знаний, умений и навыков, которые нужны любому специалисту в интерактивной индустрии. Программа курса построена так, чтобы дать студентам эту «базу», после чего они разбиваются на команды. Именно в командах будут выполняться сложные задания, на которые уходит больше всего времени. От выбранной специализации зависит ваша роль в дипломном проекте.


Занятия проходят в форме лекций, практических классов, факультативов и брифингов. Вся практическая работа построена по принципу «от простого – к сложному» и в порядке реального производства на базе реальных задач из индустрии.


Подробнее с программой можно познакомиться в разделе «Состав курса».


Все практические работы, выполненные за время учёбы, войдут в ваше профессиональное портфолио. Это могут быть модели окружения и персонажей, игровые уровни, анимационные наборы, визуальные эффекты, прототипы игр или VR проект. Самый серьёзный проект за время обучения – это дипломный проект, созданный в коллаборации  со  студентами  других  программ.

Программа рассчитана на людей, которые хотят развиваться в области интерактивных технологий. Для поступления на курс вы должны быть знакомы с одним из 3D пакетов или игровым движком. Это может быть трёхмерная модель с текстурами или без, игровая карта, собранная в движке, или что-то еще имеющее отношение к созданию интерактивного контента.

screamschool.ru

Эволюция графики в играх / Mail.ru Group corporate blog / Habr

Компьютерные игры долгие годы были главным двигателем прогресса как центральных процессоров, так и графических подсистем. Но в последнее время темпы прироста вычислительных мощностей и внедрения новых фич сильно замедлились. Наверное, всё дело в том, что подавляющее большинство геймеров вполне удовлетворяет текущее качество и реалистичность игровой графики. Давайте в эту пятницу посмотрим, как изменялась графика в играх за 45 лет. Внимание! Количество видео и ностальгии внутри зашкаливает.

Spacewar! (1962)

Одна из первых компьютерных графических игр в истории. Она была написана для компьютеров PDP-1. Геймплей был прост: два игрока управляли космическими кораблями, и старались поразить друг друга ракетами. К тому же надо было избегать столкновения со звездой, которая притягивала к себе корабли игроков. Боезапас и топливо для маневрирования были ограничены. Игра пользовалась большой популярностью в 1960-е, и была портирована на различные платформы.

Вот так Spacewar! выглядела на настоящем PDP-1 (да, мониторы были те ещё):

Но если отбросить несовершенство дисплея, то игра выглядела так:

Кстати, звёздное небо не генерировалось от балды, а представляло собой схемы настоящего звёздного неба, куда включались звёзды вплоть до пятой величины.

Эра аркад

Pong (1972)

Примитивный аркадный симулятор настольного тенниса. Первая игра, созданная Atari, и по совместительству одна из самых популярных видеоигр того времени. Здесь два игрока с помощью вращения ручек управляли «ракетками», стараясь не пропустить мяч. Был и режим одиночной игры. Существовали версии игры для телеприставки и в виде игрового автомата.

Space Race (1973)

Это вторая после Pong игра, разработанная Atari. Для двух или одного игрока. Нужно было лететь на ракетах, уклоняясь от препятствий. Кто не успевал уклониться — проигрывал. Выпускалась в виде телеприставки и игрового автомата.

TV Basketball (1974)

Эта игра была первой сразу в трёх «номинациях»:

  • первая в истории игра про баскетбол;
  • первая игра, в которой использованы спрайты;
  • первая игра, в которой появилось изображение людей.

Цель игры: перемещая «баскетболистов» отбивать мяч так, чтобы он попал в корзину.

Gun Fight (1975)

Игра-вестерн, в которой нужно было победить противника в дуэли на пистолетах. Первая игра, в которой изображено сражение человека с человеком. У каждого игрока было по два джойстика: одним управлялся персонаж, а вторым наводился пистолет. Количество патронов было ограничено — по 6 в барабане.

Death Race (1976)

В 1970-е годы люди ещё не были так испорчены, поэтому после своего выхода игра подверглась массовой критике за пропаганду насилия. Один или два игрока управляли машинами с помощью рулей и педалей, и давили так называемых «гремлинов». Чем больше задавишь, тем больше очков заработаешь. На месте невинно убиенного появлялся крест, и вскоре экран превращался в кладбище. При этом нужно было избегать наездов на могилки. Через 20 лет игровая идея ляжет в основу эпохальной Carmageddon.

Canyon Bomber (1977)

Один или два игрока увлечённо летали над над неким каньоном, заполненным шарообразными камнями. Их нужно было бомбить, и чем более метким было попадание, тем больше очков ты зарабатывал.

Space Invaders (1978)

Игра-эпоха, снискавшая огромную популярность и портированная на множество платформ. Когда в Японии появились эти игровые автоматы, то изначально даже возник дефицит монет подходящего номинала, настолько много было желающих поиграть в Space Invaders. Цель была простой: надо было отстреливать орды вторгающихся инопланетян, постепенно опускающихся на землю и тоже стреляющих в тебя. При этом пушка игрока двигалась позади ряда из четырёх защитных укрытий, которые постепенно разрушались от попаданий инопланетян. По мере прохождения уровней враги маневрировали и опускались всё быстрее.

Несмотря на примитивность графики, разработчику Томохиро Нисикадо пришлось создавать собственную аппаратную платформу на базе процессора Intel 8080. Но он всё равно плохо справлялся, и скорость отрисовки спрайтов существенно замедлялась, когда инопланетян на экране было ещё много. Этот недостаток автор превратил в фичу — чем меньше оставалось на экране врагов, тем шустрее они становились и тем сложнее в них было попасть.

Становление гоночных симуляторов

Speed Freak (1979)

Одна из первых гоночных игр от первого лица, и первая мире векторная гонка. Цель — доехать до финиша, не врезаясь в препятствия и встречный транспорт, не вылетая с дороги.

Pac-Man (1980)

По степени и длительности влияния на массовую культуру эту игру можно сравнить мегатонным взрывом посреди мегаполиса. Игроку нужно было управлять вечноголодным колобком, заползшим в подземелья, кишащие недружелюбной фауной. Всего в игре 255 уровней, и колобку иногда подкидывают полезные ништяки, увеличивающие скорость и даже делающие его временно неуязвимым для привидений.

Pac-Man стала основателем нового жанра — «погони в лабиринте». Как позже признавался один из геймдизайнеров Тору Иватани, они хотели сделать юмористическую игру безо всякого насилия, чтобы в неё комфортно было играть как можно более широкой аудитории. Хотя изначально в родной Японии Pac-man — тогда он назывался PUCK MAN — был встречен совершенно равнодушно. Зато в США игра порвала все шаблоны, чарты и рекорды продаж. В результате Pac-Man начала своё победное шествие по миру.

Начинается эра платформеров

Donkey Kong (1981)

Один из ранних представителей жанра платформеров. Персонаж в кепке по имени Марио должен был спасти от агрессивной гориллы Донки Конга некую мамзель по имени Полин. Позднее Марио станет одним популярнейших персонажей видеоигр, если не самым популярным. А начинал он как борец с обезьянами.

Pole Position (1982)

Гонки «Формула 1»: нужно было сначала проехать квалификационный заезд, а потом участвовать в состязаниях. Конфигурация гоночных треков повторяла реальные трассы. Эта игра задала стандарт для отображения гоночных игр на многие годы вперёд: спрайтовая графика, вид от третьего лица.

Tapper (1983)

Симулятор бармена: нужно вовремя метать полные кружки алчущим посетителям, и хватать опустевшие. Если кто-то из недопивших клиентов добирался до конца стойки, то бармена выкидывали в окно. Кстати, оцените надпись на обложке: «Самая инновационная игра для автоматов 1984».

Duck Hunt (1984)

Ещё одна игра-икона. Игровые автоматы Duck Hunt и приставки Nintendo Entertainment System (производилась до 1995) были оснащены пистолетами, работавшими по принципу «светового пера». На экране из зарослей взлетали утки, которых нужно было отстреливать с минимальным количеством промахов. А собака радостно хватала добычу. При желании можно было переключиться в режим стрельбы по тарелкам. По объёмам продаж игра занимает второе место на платформе NES — 28 млн копий.

Super Mario Bros. (1985)

Через четыре года после выхода Donkey Kong, итальянский сантехник, не боящийся злобных приматов, начал покорять мир. В этой аркаде нужно было управлять усатым мужичком-водопроводчиком Марио в комбинезоне и кепке и его братом Луджи. При путешествии по миру нужно было уклоняться от врагов или побеждать их, прыгая им на голову, а также собирать по пути спрятанные монеты. Цель — дойти до конца и спасти принцессу.

Эта игра вошла в Книгу Рекордов Гиннесса как самая продаваемая в истории — 40 млн копий. Собственно, мало какой другой игровой персонаж может конкурировать с Марио по узнаваемости. Эхо войны популярности Марио до сих пор витает в массовой культуре.

The Legend of Zelda (1986)

Эта игра положила начало одноимённой, очень популярной серии игр, выпускавшихся долгие годы. Главный герой — некто Линк — должен спасти королевство от вторгшейся армии принца Тьмы. Он путешествует по миру в поисках волшебного Артефакта, сражается с врагами, прокачивает характеристики и пользуется инвентарём: здравствуй, RPG!

Расцвет файтингов

Street Fighter (1987)

А эта игра породила целую эпоху файтингов — игр, в которых надо было сражаться в рукопашную друг с другом или с врагами. Здесь появились комбо-удары и шестикнопочное управление персонажем. В Street Fighter нужно было побеждать в поединках, каждый раунд длился по 30 секунд (если никого из бойцов не успевали к тому времени нокаутировать, побеждал тот, у кого оставалось больше здоровья).

Galaxy Force (1988)

Стрелялка от третьего лица, в которой нужно было управлять футуристическим космическим истребителем, сражаясь с войсками злобной Четвёртой Империи. Бои велись как в космосе, так и на шести планетах.

Prince of Persia (1989)

Ещё одна легенда мира игр. Пробираясь по лабиринту подземелий, вы с помощью персидского принца-блондина должны были спасти принцессу. На это у вас был всего один час. В пути подстерегали ловушки, головоломки и враги. Игра была невероятно популярна и портирована на множество платформ. Для технологий того времени у персонажа были удивительно реалистичные движения, а сама игра была очень атмосферной. Версия под MS-DOS вскоре попала в СССР и быстро распространилась по институтам и заводам, нередко парализуя работу целых отделов. Я познакомился с этой игрой в 1993-м, и она произвела на меня неизгладимое впечатление. До сих пор помню, что Shift отвечал за удар мечом.

Castle of Illusion (1990)

Платформер для приставок компании SEGA, в которой Микки Маус спасал свою мышиную пассию Минни Маус, которую злая колдунья похитила и заточила в замке. Игра отличалась разнообразием противников, к каждому виду которых нужно было найти свой подход в плане уничтожения, хотя в целом геймплей был аналогичен играм про Марио.

Sonic The Hedgehog (1991)

В начале 1990-х эта игра была лицом и иконой приставок Sega в постсоветской России. Кусочек игрового процесса демонстрировался в телевизионной рекламе, и это было очень круто и красочно, куда там китайским клонам Dendy. Ещё бы: 16-битная Sega была на голову выше по качеству графики и спецэффектов, чем 8-битная Dendy. Главный герой игры — заряженный невероятным адреналином, реактивный ёж Соник, которым двигала жажда отыскать злодея по имени Dr. Eggman, учёного, который заточил животных внутрь роботов и похитил магические Изумруды Хаоса.

Mortal Kombat (1992)

Это один из лучших в истории файтингов, который фактически задал новую планку качества анимации, разнообразия комбо-ударов, а заодно выливал на игроков тонны крови. Изначально игра разрабатывалась для игровых автоматов, но была портирована и на телеприставки, и персональные компьютеры (там графика была получше). В Mortal Kombat было много игровых персонажей, между которыми происходили схватки. У каждого персонажа были свои хитрые приёмы, свои сильные и слабые стороны. Игра оказалась невероятно зрелищной, играбельной и кровавой. У нас во время поединков выплёскивалось столько адреналина, словно мы сами друг с другом сражались на ринге. Прямо эпическое мочилово, по-другому не скажешь. Превосходное средство расслабления после трудового дня, как и все игры серии Mortal Kombat. Кстати, вы удивитесь, но в этом файтинге даже есть сюжетная линия.

Победное шествие 3D

Doom (1993)

Когда-то не нужно было никому объяснять, что такое Doom. Об этой игре знали все. В ходу был даже мем «пойду подумаю». Doom на многие годы установил стандарт для шутеров от первого лица. Сюжет примитивен, и в самой игре не раскрывается. По сути, вы играете за некоего спецназовца на Марсе, который отстреливает с особой жестокостью орды монстров, которые попали на планету в связи с неудачным экспериментом по телепортации, открывшим портал в ад.

По сравнению с Wolfenstein 3D, вышедшей из-под пера той же id Software всего годом ранее, Doom выглядел как дорогая иномарка рядом с неказистым жигулёнком (хотя двадцатилетним обе они покажутся на одно лицо):

Wolfenstein 3D:

Doom:

Tekken (1994)

Яркий представитель японских файтингов, со специфическим дизайном персонажей. Однако в отличие от других файтингов, в Tekken игроки могли управлять каждой рукой и ногой бойца по отдельности. Любопытно, что изначально игра создавалась как внутренний проект компании Namco, предназначенный для тестирования 3D-анимации. Но в конце концов превратилась в полноценный симулятор рукопашных поединков.

Time Crisis (1995)

Шутер от первого лица, в который нужно было играть с пистолетом (который «световое перо»). Игра сама управляла движениями камеры, а игроку нужно было отстреливать всех противников на экране.

Quake (1996)

Наследник Doom, намного превзошедший своего предка. Первый по-настоящему трёхмерный шутер, в котором можно было подойти к трупу врага и рассмотреть с разных сторон — в том же Doom это были просто спрайты, которые отображались на экране одинаково с любого ракурса. Именно с выходом Quake возникло такое понятие, как киберспорт, потому что эта игра вышла на новый уровень реалистичности графики и требовательности к реакции игроков. В народе его ласково называли «квакой». А ещё в Quake появился рокетджамп! Это когда игрок во время бега подпрыгивал и стрелял себе под ноги из ракетницы, чтобы взрывом его подняло выше и кинуло дальше, пусть и ценой уменьшения здоровья. Так можно было передвигаться гораздо быстрее и запрыгивать на недоступные обычным способом высоты.

Сюжет ещё примитивнее, чем в Doom: вы какой-то абстрактный солдат, уничтожающий монстров, которые куражатся на вашей военной базе. Зато Quake изначально создавался из расчёта на многопользовательский режим. Правда, сначала только в локальных сетях, поскольку в те годы интернет был ещё в диковинку, а модемы и телефонные линии не обеспечивали нужного уровня задержек.

Gran Turismo (1997)

Эта игра положила начало целой серии гоночных игр. Здесь были довольно тщательно для того времени смоделированы реальные образцы автомобилей, имитировались особенности их поведения на трассе. Была реализована действующая система тюнинга, позволявшая изменить поведение автомобиля посредством настройки/замены различных узлов.

Final Fantasy VII (1997)

Фантастическая японская RPG, одна из многочисленных игр очень популярной серии Final Fantasy. К слову, это до сих пор самая продаваемая часть саги.

Первый шутер, в котором история рассказывается на движке игры

Half Life (1998)

Ещё одна эпохальная игра в жанре шутера от первого лица. В ходе неудачного научного эксперимента в сверхсекретном исследовательском комплексе «Чёрная Меса» в наш мир попадают агрессивные инопланетяне. Вы — учёный Гордон Фримен, сотрудник комплекса, начинаете бороться с тварями, в надежде исправить ситуацию.

Игра была инновационной с той точки зрения, что сюжет рассказывался по ходу игры, в разговорах персонажей и других скриптовых сценах, а не посредством видеовставок или текстовых блоков. Half Life стал одной из первых игр, где у игрока по мере прохождения появляются персонажи-союзники. Причём управлявший ими ИИ действовал на удивление толково, что стало одним из прорывов в компьютерных играх. Сюжет и его необычная подача были настолько захватывающими, что Half Life многие считают одной из поворотных игр в истории. Да и сам геймплей был очень бодрым.

Unreal Tournament (1999)

Продолжение игры Unreal, вышедшей в 1998-м. В Unreal Tournament был доведён до ума многопользовательский режим, и на несколько лет эта серия игр стала серьёзным конкурентом серии Quake.

Need for Speed: Porsche Unleashed (2000)

Пожалуй, одна из самых гармоничных с точки зрения играбельности в серии Need For Speed. Также это была первая из NFS, полностью посвящённая машинам одной марки — Porsche.

Первое применение эффекта bullet time

Max Payne (2001)

Шутер от третьего лица. Вы — агент управления по борьбе с наркотиками Макс Пейн, вынужденный скрываться от ареста по ложному обвинению. В этой игре впервые был реализован режим замедления времени (bullet time), что в сочетании со всевозможными трюками в ходе перестрелок создавало этакий кинематографический эффект повествования. К слову, авторы игры не заимствовали фишку с замедлением из «Матрицы», игра начала разрабатываться раньше выхода фильма, и на этом эффекте изначально строился её геймплей.

Mafia: The City of Lost Heaven (2002)

Начало серии игр Mafia. Название говорящее: вы начинаете с самых низов строить карьеру итальянской организованной преступной группировке. Авторы прекрасно передали атмосферу времён Великой Депрессии в США. Благодаря этому, а также прекрасному сюжету и хорошей играбельности, первая Mafia многими до сих пор считается лучшей игрой в серии.

Tom Clancy’s Splinter Cell (2003)

Cтэлс-экшен, пропагандирующий трудное ремесло спецназовца американского АНБ, который должен предотвратить войну между США и Китаем, а также выполнить ещё одно щекотливое задание, связанное с президентом Грузии и каким-то секретным оружием.

Новый уровень симуляции физики

Half Life 2 (2004)

Продолжение первого Half Life. Вы всё тот же Гордон Фримен, борющийся с тоталитарным правительством, назначенным поработившими Землю инопланетянами. Главной особенностью игры был движок Source, обеспечивший невиданную по тем временам реалистичность графики. Также к достоинствам игры относилась превосходная анимация персонажей, мощный ИИ, шейдерный рендеринг. Благодаря физическому движку Havok Physics обеспечивалось очень естественное взаимодействие игрока с миром.

Grand Theft Auto San Andreas (2005)

Продолжение серии игр GTA. По сути, сюжет остаётся прежним — вы играете за некоего персонажа, которого жизненные обстоятельства и/или недостатки характера и воспитания заставляют мотаться по городу и творить всякие непотребства, постоянно нарушая закон. К сильным игры относился огромный открытый игровой мир, наполненный многочисленными NPC, с которыми можно было пообщаться, что шло на пользу атмосферности. Главный герой научился здесь плавать, нырять и лазать через забор. Кроме автомобилей теперь можно было рассекать на велосипедах, тягачах, эвакуаторах, мотоциклах, квадроциклах, самолётах, комбайнах, поезде, и даже с реактивным ранцем. В общем, в San Andreas реализовали около 200 видов транспорта.

Новое поколение графики в RPG

The Elder Scrolls IV: Oblivion (2006)

Эпичное продолжение серии The Elder Scrolls. Действие этой RPG разворачивается в альтернативном мире, где магия и драконы столь же реальны, как мечи и стрелы. Главный герой борется с представителями жестокого культа, который хочет завоевать империю. Одной из сильнейших сторон всей серии The Elder Scrolls оставался полностью открытый мир, по которому можно было свободно перемещаться, выполнять побочные сюжетные линии, вести свободную охоту на монстров и бандитов, обзавестись домами в разных городках, и вообще делать, что в голову взбредёт. При этом игра была могла похвастаться отличным физическим движком, продвинутой системой ИИ и красивой графикой. К примеру, для генерирования ландшафтов использовались обучаемые программы-генераторы, обеспечивавшие больший реализм мира Oblivion.

Halo 3 (2007)

Приставочная серия шутеров от первого лица Halo имеет большую армию поклонников благодаря очень бодрому геймплею и хорошей графике. История происходит в 26-м веке, вы элитный боец, генетически-модифицированный солдат в экзоскелетном костюме, сражаетесь с инопланетянами, вторгшимися на Землю.

Теперь можно поиграть за зомби

Left 4 Dead (2008)

Многопользовательский шутер, в котором была реализована любопытная идея. По сюжету, на Земле возникла пандемия, в ходе которой почти всё население превратилось в Заражённых. Группа из четырёх выживших людей старается пробиться через орды и найти место спасения. Так вот, идея в том, что в мультиплеере случайных игроков собирают в команду четверых, а остальные играют за Заражённых. А благодаря продвинутому ИИ игра подстраивается под тактику и стиль игры, меняя параметры уровней, места респаунов и так далее.

Call of Duty: Modern Warfare 2 (2009)

Серия Call of Duty многие годы конкурирует с серией Battlefield. У каждой из марок есть своя обширная армия поклонников. В кампании Call of Duty: Modern Warfare 2 можно попробовать себя в роли бойцов разных спецподразделений, а в многопользовательском режиме ждёт ураганный экшен, множество видов оружия и военных гаджетов, а также любопытная система перков.

BioShock 2 (2010)

Фантастический шутер от первого лица, являющийся сюжетным продолжением первой игры. Вы находитесь в подводном городе, построенном безумным учёным, и играете за одного из Больших Папочек: мужика в огромном водолазном скафандре.

The Elder Scrolls V: Skyrim (2011)

Эпохальная и, пожалуй, на сегодняшний день лучшая игра в жанре RPG. Сюжетно она почти не связана с Oblivion, так что в неё можно смело играть новичкам. Игра задала новые высоты с точки зрения реалистичности сгенерированных ландшафтов, графики и физики. Хотя за прошедшие годы она морально устарела, но до сих пор многочисленные фанаты не дают Skyrim пасть в пучину забвения: они наклепали огромное количество апдейтов, благодаря которым игра сегодня продолжает выглядеть очень современно и богато. Собственно, именно фанатские апдейты легли в основу недавнего переиздания Skyrim.

Far Cry 3 (2012)

Продолжение знаменитой серии экшен-игр Far Cry. На этот раз вы играете за американца-туриста, который с друзьями отправился на тропический остров и стал жертвой нападения бандитов. Турист оказался не промах, сбежал и начал заниматься спасением друзей и творить возмездие отморозкам.

Tomb Raider (2013)

Если в предыдущие десятилетия вы умудрились не поиграть в приключения Лары Крофт, то предпоследний Tomb Raider — прекрасный шанс наверстать упущенное, поскольку игра 2013 года является перезапуском серии. Это экшен от третьего лица. Главная героиня — фигуристая молодая антропологиня попадает на корабле со своими коллегами-учёными на уединённый остров, находящийся под властью таинственного и древнего культа. Чтобы спасти себя и своих товарищей, Лара, проявляет чудеса акробатики и владения оружием.

Самый «живой» игровой город

Grand Theft Auto V (2014)

Впервые в одной из самых популярных игр в мире сразу три главных героя, и можно по желанию переключаться между их сюжетными линиями. При этом у каждого персонажа есть свои уникальные возможности: замедление времени при езде, при стрельбе, режим берсерка. Игровой мир GTA V в 3,5 раза больше, чем в GTA San Andreas. Здесь очень детальный подводный мир, который можно изучать с аквалангом или в батискафе, на морском дне можно даже найти НЛО. Разнообразие занятий в городе сильно расширено, появились спортивные заведения и объекты, есть возможность торговать на внутриигровой бирже, посещать развлекательные заведения и так далее. Общий бюджет на разработку игры составил $270 миллионов. Двести семьдесят миллионов долларов, Карл!

Skyforge (2015)

ММОRPG, созданная на движке, разработанном в Mail.Ru Group. Игра пилилась довольно долго, около 5 лет. Здесь вы можете выступать на стороне богов и бессметрных героев, совместными усилиями изничтожая вторгшихся мифических и инопланетных тварей. Одной из главных фишек движка стала огромная дальность отрисовываемого пространства — 40 км: это было необходимо для того, чтобы передать простор мира, «божественные» возможности игроков, размах задач. Сегодня это один из самых «дальнобойных» движков в игровой индустрии.

Horizon Zero Dawn (2017)

Совсем свежая RPG с открытым миром. В связи с каким-то апокалипсисом цивилизации почти пришёл конец, мир поработили роботы, люди скатились до уровня первобытных времён. Вы играете за молодую охотницу, которая исследует мир, добывает средства к существованию, сражается — в общем, живёт насыщенной доисторической жизнью.


Вот такой получился экскурс в историю развития графики компьютерных игр. Прогресс не просто впечатляющий, это как эволюция жизни в миниатюре: от примитивных графических форм до сложнейших моделей мира с высочайшим уровнем графической и физической симуляций. Настолько, что даже процессоры и видеокарты уже не демонстрируют прежних темпов роста производительности. Конечно, отчасти из-за сложностей, с которыми сталкиваются инженеры, но во многом и в связи со снижением запроса от игровой индустрии. Ведь до сих пор далеко не все игры используют хотя бы 90 % возможностей современного железа.

habr.com

Как устроена графика в современных компьютерных играх? – CoreMission

Серия постов, рассчитанных на среднего человека с техническим мышлением, который хочет узнать больше о том, как работает современная 3D графика в играх. Они не научат вас делать что-либо и не предполагают предварительных знаний, но объяснят концепции.

Введение

3D графика в игре Watch Dogs

Многое входит в создание даже простой 3D игры , не говоря уже о такой, как Watch Dogs.

Привет, меня зовут baldurk. Я хочу описать то, что происходит в современных играх, не упуская ничего. Но не буду говорить про математику или программирование. Если вы знаете разницу между процессором и графической картой, то вы знаете, что графическая память не такая же, как на жестком диске. Этого достаточно, и я объясню что-нибудь еще.

В постах я буду опираться на игру Watch Dogs. Она хорошо известна благодаря своей графике (хорошей или плохой, зависит от вашего вкуса), и в ней есть много вещей, которые мы можем рассмотреть в качестве конкретных примеров. В каких-то особых случаях я могу говорить о других играх.

Начну с основ, которые одинаковы от игры к игре, но также рассмотрю некоторые характерные для Watch Dogs методы и визуальные эффекты.

Я использую инструмент RenderDoc, который написал в свободное время. Он используется для отладки графических задач: помогает разобрать графический кадр и посмотреть, как он собран.

Эта анимация показывает, как графическая карта отрисовывает кадр во течение какого-то промежутка времени.

Большинство людей знает, что компьютерная графика (как и любое другое видео) состоит из серии неподвижных кадров, каждый из которых показывается доли секунды. В фильмах традиционно бывает 24 кадра в секунду (FPS), в телевизионных передачах примерно столько же, около 24-30. В играх FPS  может быть разным, поскольку каждый раз может происходить много работы. Опускаться ниже 30 нежелательно, хотя это часто случается. 60 FPS приближается к пределу для консольных игр, а к какому из пределов в промежутке от 30 до 60 стремится игра — зависит от ее целей. На компьютере с высококачественным монитором вы можете получить 90, 120 или даже больше FPS. Почему используются именно эти конкретные числа, я объясню позже, это связано с vsync.

Но нам с вами надо перевернуть это с ног на голову. Вместо того, чтобы смотреть, насколько высок FPS, мы посмотрим, насколько малый промежуток времени выделяется на один кадр. При 30 FPS у нас есть только 33 миллисекунды, чтобы нарисовать все что нужно внутри кадра. При 60 FPS — половина этого, около 17 миллисекунд. Учитывая, сколько всего надо успеть сделать, это небольшое время даже для компьютера. Чтобы представить нагляднее, приведу примерный расчет, что пуля за миллисекунду пролетает около 1 метра.

Мы в основном будем говорить о персональных компьютерах, потому что это открытая платформа, и определенные специфичные вещи про консоли нельзя открыть не опасаясь нарушить NDA. Но в основном я не собираюсь говорить о чем-то таком, что сильно отличается в консолях. А если скажу, я обращу на это внимание. Большинство различий между аппаратным обеспечением ПК/консолей и мобильных платформ выходит за рамки этой серии.

3D графика в играх

А эта красивая картинка стоит здесь для того, чтобы оживить текст.

Вот какая задача нам интересна. Мы не будем переживать, как AI  сделает все вычисления, и не будем делать вычислять физику для перемещения частиц и предметов. Граница того, что вы назвали бы «графическим программированием», немного нечеткая. Но я хочу обратить внимание, что графическое программирование начинается тогда, когда у вас есть все нужное для отрисовки кадра. Вы знаете, что происходит, у вас в памяти (не на диске) есть текстуры и модели, анимации анимированы, физика просчитана и теперь нам пора нарисовать готовый кадр.

Отмечу, что многие основные принципы 3D игры с обычной визуализацией, наподобие Watch Dogs, применимы к 2D играм. Но их немного сложнее проиллюстрировать. Также отказ от ответственности, он особенно относится к другим графическим программистам: я хочу во всем разобраться, поэтому могу привести сомнительные или просто неверные объяснения, если они помогут цели.

Части кадра

Основную часть времени мы будем рассматривать только один кадр и говорить о строительных блоках, которые использует игра для создания конечного кадра.

Кадр можно собрать из меньших строительных блоков несколькими путями. Готовый рисунок, который вы видите, рисуется не мгновенно. Это имело место много лет назад, но современные графические движки практически всегда выполняют какие-либо предварительные вычисления. Движок будет рисовать много промежуточных изображений разных типов, чтобы помочь рассчитать окончательное изображение до того как сложить его в кадр, который вы видите на экране.

Эти изображения отличаются от движка к движку и зависят от замысла программиста графики. Например, если надо чтобы солнечный свет давал правильные тени, для этого будет одно изображение. А если надо сделать правильные отражения на поверхности машины, которую ведет игрок — то другое.

кадр из Watch Dogsпромежуточное изображениекадр, обработанный для шейдерапромежуточный кадр в 3D графикекадр для шейдераграфика в играх

Некоторые из промежуточных изображений, которые нужны для создания нашего кадра из Watch Dogs.

Скорее всего, я не буду рассказывать обо всех изображения для кадра в Watch Dogs, но обязательно коснусь самых главных, которые чему-то нас научат. Это та область, в которой технологии все время развиваются. Когда маркетологи говорят о новой характеристике, обычно они имеют в виду ее, хотя инновации внедряют и на других уровнях.


Каждое из этих промежуточных изображений само построено из более мелких частей. Каждый объект в сцене или, возможно, группа связанных объектов отдельно строится как текстурированная модель. Во время создания игры художники делают эти модели в 3D редакторе и создают все необходимые ресурсы. Затем эти модели поместят в игровой мир с помощью редактора уровней, чтобы постепенно построить виртуальный город.

Таковы общие знания, а если вы видели, как за 20 лет повзрослела 3D графика в играх в реальном времени, вы знаете, что современные модели стали намного сложнее. В былые дни текстуры стоили дорого, и везде, где это только можно, их заменяли простым закрашиванием объектов. Оставляли только там, где действительно важны детали, например, для глаз и лиц персонажей.

3D модель целиком состоит из взаимосвязанных треугольников, которые составляют форму объекта. Каждый треугольник имеет три точки, называемые вершинами, а так как треугольники взаимосвязаны, вершины будут общими для нескольких треугольников. Мы вернемся к этому позже, поскольку вершины и треугольники весьма важны. Также стоит помнить, что некоторые объекты, такие как персонажи или деревья, будут анимированы перед рисованием. Модель создается в статической форме по умолчанию, а анимации применяются к каждому кадру — опять же, мы вернемся к этому.

3D голова Эйдена Пирса

Это 3D модель головы Эйдена Пирса до анимации. Треугольники видны потому, что нарисованы плоскими, а не визуально смягченными, как обычно в игре.

Чтобы сделать 3D модель более детализованной, применяются текстуры. Они представляют собой обычные файлы с плоскими изображениями, обычно квадратными или с простым соотношением сторон вроде 2:1. Как текстуры накладываются на 3D модель, я опишу далее, но вы можете представить это себе как очень аккуратное оборачивание подарка. Вместо простого повторяющегося рисунка на оберточной бумаге изображение для текстуры в точности повторяет то, что должно быть обернуто. Если вы наблюдали в плоском виде бумажные модели для объемного склеивания, то здесь тот же самый принцип.

Аналогия гораздо точнее, чем вы могли бы подумать, потому что при создании текстур 3D модель обычно «разворачивается» в плоскую копию, как и для бумажных моделей, а затем на ней рисуется текстура. Развертка обычно делается автоматически, но для особо сложных объектов может быть сделано и вручную.

текстура для наложения на 3D модель

Вот текстура, которая относится к приведенной выше модели головы Эйдена Пирса. Для зубов и языка использованы отдельные части. Обратите внимание, что область выше лба не имеет текстуры, потому что она всегда покрыта узнаваемой кепкой.

Примечание

При развертке части, которым нужно больше детализации, часто делаются крупнее — и наоборот.

Часто говорят о различных «скинах» модели, особенно кастомного персонажа. В наши дни изменение скина включает небольшие изменения самой модели (другой ремень или кепку), но первоначально использовалась в точности та же модель, на которую накладывалась иная текстура (или скин), и получался персонаж, который выглядит по-новому. Даже сейчас большинство изменений для неигровых персонажей или объектов выполняется при помощи текстур, так как экономит время и труд от создания множества уникальных моделей. Разная одежда, которую может носить Эйден, в основном получается за счет наложения на одну и ту же модель разных текстур.

Небольшое вращение 3D модели только с одной наложенной текстурой.

На рассматриваемом нами кадре есть около 1700 объектов, нарисованных во время основной визуализации. Некоторые из них будут идентичными. Такие вещи, как цветы в горшках или мусорные ящики никогда не делаются поштучно. Делается набор моделей или одна, и размещаются в разных местах. Однако, общее число уникальных моделей для заполнения кадра грубо оценивается как 4700. Это даст вам представление о том, сколько дополнительной работы надо выполнить помимо простого рисованиях всего этого.

Давайте посмотрим другой пример объекта — кепку Эйдена.

текстура кепки Эйдена Пирса

кепка Эйдена Пирса как объект 3D графики в играх

Текстура и модель кепки с наложенной текстурой. Можно заметить, что текстура сделана из нескольких частей, который соединяются на модели.

Примечание

Козырек и донышко кепки в текстуре не прикасаются друг с другом. Так сделано потому, что оборачивание может быть достаточно сложным, при необходимости оно выполняется на нескольких разных частях модели. Иногда, чтобы без видимых проблем или швов наложить текстуру на модель причудливой формы, требуется много изящества.

Все, что мы говорили про голову Эйдена, относится и к его кепке. Помимо специальной текстуры и чисел, которые входят в вычисление развертки, все работает в точности так же.

Давайте теперь немного позабавимся. Большинство текстур имеют стандартный квадратный размер, процедура оборачивания одинакова — так что случатся, если мы «перепутаем» текстуры для разных объектов?

баг с наложением текстуры

Неузнаваемая кепка Эйдена.

Там, где на кепке был логотип, текстура головы содержит ухо и зубы. В районе козырька получились волосы. Мэппинг остался прежним, а текстура поменялась. Мы получили баг, но подумайте, что бы вы могли делать, если умеете анимировать или перемещать текстуры. В играх эта вещи используются для получения нескольких разных эффектов, которые вы теперь сумеете обнаружить. Например, в Saint’s Row 4 прием реализован неоднократно.

Также полезно подумать обо всем, что это скрывает за собой. Модели и текстуры в играх должны в правильно совпадать.

Конечно, это не абсолютное правило. В некоторых случаях текстура будет обычный тайловый узор, который можно использовать для многих объектов. Или, возможно, для серии связанных объектов (например, газетные стенды). Все будут иметь одну и ту же текстуру для обложек газет, при этом каждая будет использовать только небольшую часть текстуры.

Тем не менее это означает, что если вы хотите рисовать много изображений для создания итогового кадра, вам нужно собрать все строительные блоки, и для этого понадобится много моделей и текстур.

Источник

Продолжение серии статей

Следующая часть тут: Как устроена графика в современных компьютерных играх 2?

coremission.net

Игровая и виртуальная графика (стр. 1 из 3)

Содержание

Введение

1. Понятие виртуальности

2. История развития игровой графики

3. Игровая графика и примеры ее применения

3.1 Пространство

3.2 Спрайты

3.3 Воксели

3.4 Полигоны

Заключение

Список использованной литературы

Введение

Представление данных на мониторе компьютера в графическом виде впервые было реализовано в середине 50-х годов для больших ЭВМ, применявшихся в научных и военных исследованиях. С тех пор графический способ отображения данных стал неотъемлемой принадлежностью подавляющего числа компьютерных систем, в особенности персональных. Графический интерфейс пользователя сегодня является стандартом “де-факто” для программного обеспечения разных классов, начиная с операционных систем.

Существует специальная область информатики, изучающая методы и средства создания и обработки изображений с помощью программно-аппаратных вычислительных комплексов, – компьютерная графика. Она охватывает все виды и формы представления изображений, доступных для восприятия человеком либо на экране монитора, либо в виде копии на внешнем носителе (бумага, кинопленка, ткань и прочее). Без компьютерной графики невозможно представить себе не только компьютерный, но и обычный, вполне материальный мир. Визуализация данных находит применение в самых разных сферах человеческой деятельности. Для примера назовем медицину (компьютерная томография), научные исследования (визуализация строения вещества, векторных полей и других данных), моделирование тканей и одежды, опытно-конструкторские разработки.

В зависимости от способа формирования изображений компьютерную графику принято подразделять на растровую, векторную и фрактальную.

Отдельным предметом считается трехмерная (3D) графика, изучающая приемы и методы построения объемных моделей объектов в виртуальном пространстве. Как правило, в ней сочетаются векторный и растровый способы формирования изображений.

На стыке компьютерных, телевизионных и кинотехнологий зародилась и стремительно развивается сравнительно новая область компьютерной графики и анимации.

Заметное место в компьютерной графике отведено развлечениям. Появилось даже такое понятие, как механизм графического представления данных (Graphics Engine). Рынок игровых программ имеет оборот в десятки миллиардов долларов и часто инициализирует очередной этап совершенствования графики и анимации.

Хотя компьютерная графика служит всего лишь инструментом, ее структура и методы основаны на передовых достижениях фундаментальных и прикладных наук: математики, физики, химии, биологии, статистики, программирования и множества других. Это замечание справедливо как для программных, так и для аппаратных средств создания и обработки изображений на компьютере. Поэтому компьютерная графика является одной из наиболее бурно развивающихся отраслей информатики и во многих случаях выступает “локомотивом”, тянущим за собой всю компьютерную индустрию.

1. Понятие виртуальности

С экранов телевизоров, со страниц компьютерной и некомпьютерной прессы все чаще слышится словосочетание » виртуальная реальность ». Что же скрывается под этим модным сегодня словом?

В первую очередь имеется в виду трехмерное, объемное изображение (в отличие от псевдотрехмерной графики на плоскости) и трехмерный звук.

Однако в полной мере ощутить всю прелесть виртуальной реальности можно только при наличии таких элементов, как детекторы перемещения, позволяющие отслеживать изменения положения пользователя в увязке с изображением на экране монитора и датчики, фиксирующие действия пользователя. До недавнего времени такие системы можно было увидеть лишь в крупнейших в мире игровых центрах, а стоимость их превышала все мыслимые значения. Но все меняется в современном мире компьютерной техники, и в результате постоянного снижения цен на компьютерное оборудование такие системы становятся доступными и рядовым пользователям настольных компьютеров. Более того, все чаще производители и игрового программного обеспечения, и бизнес – приложений встраивают поддержку виртуальной реальности в свои системы. А с середины 1995 года появилось несколько фирм, специализирующихся на выпуске такого программного обеспечения.

Системы виртуальной реальности в сочетании с ПК широко используются сейчас для развлечений. Они представляют собой различные более или менее сложные устройства, реагирующие на движения пользователя. Если несколько работающих систем виртуальной реальности соединить, образуется так называемое общее киберпространство, где пользователи могут встретить друг друга. Система отслеживания движений головы позволяет вам бросить взгляд в любую сторону киберпространства. А что в этом пространстве можно делать и что с вами произойдет — зависит от используемой прикладной программы.

Некоторые высококачественные системы виртуальной реальности используют специальные манипуляторы, подобные мыши и джойстику, передвижения которого вверх и вниз интерпретируется датчиками как движение пользователя вперед и назад. Это устройства дают дополнительную возможность передвижения в виртуальной реальности. Элитарные системы виртуальной реальности предлагают также стереоскопические 3D — изображения и стереозвук, а также возможность общаться с другими пользователями в едином киберпространстве с помощью встроенных микрофонов. Сегодня лучшие аркадные видеоигры поддерживают виртуальную реальность, что позволяет игрокам бороться не с генерируемым программой противником, а друг с другом.

Предметный мир, окружающий нас — трехмерный. Наши глаза воспринимают объекты под разными углами: два независимых изображения анализируются мозгом, и в результате их сопоставления формируется образ предмета, его признаки и глубина изображения. Расстояние между глазами человека обычно составляет 6-7 см, и когда зрачки сосредотачиваются на предмете, левый и правый глаз фокусируются в этом направлении. В зависимости от расстояния до объекта угол обзора изменяется. Наши глаза и мозг анализируют расстояние, основываясь на различии между изображениями, получаемыми левым и правым глазом. Это различие называют параллаксом зрения. Именно с помощью этого эффекта и создаются трехмерные объемные изображения.

2. История развития игровой графики

У игровой 3D графики, по меркам развития компьютерных технологий, долгая история. Она уходит корнями в те времена, когда программисты лишь пытались создать третье измерение для игр. На самом же деле такое 3D больше было похоже на очень сложное 2D. Простой пример принципов такого «движка». Ребра всего окружающего изображаются линиями одного цвета. Боевая машина предстает в виде нескольких зеленых граней. Горы, представляющие собой далекий ландшафт прорисованы с той же тщательностью и тем же цветом. Перед игроком — перекрестье прицела столь же потрясающего качества, но красного цвета. В небе — Земля: круг в верхней части экрана, разделенный вогнутой линией, отсекающей воображаемую освещенную часть от не освещенной (они не отличаются по цвету друг от друга) и обращающей нашу планету в месяц. Да, да! Это она! Величайшая война на Луне во всей истории компьютерных игр! Оригинальная Battlezone, римейк которой был выпущен недавно. Подлинник же увидел свет в 1980 году. Он был создан для компьютеров Atari, и является первой настоящей 3D-игрой с видом от первого лица, первым танковым симулятором и первым симулятором какой бы то ни было боевой техники вообще.

3. Игровая графика и примеры ее применения

Создание игровой графики, художественное оформление игры – один из важнейших моментов процесса разработки. На это уходит львиная доля бюджета игры, а сама графика в значительной степени определяет то, что называется «атмосферой игры». Кроме того, хорошая графика – это еще и одно из условий успешных продаж: вспомните броскую рекламу в журналах, построенную на реальной внутриигровой графике, скриншоты в Интернете и на коробках с играми.

Вообще говоря, понятие «игровая графика» включает в себя так называемый концепт-арт, то есть эскизы и наброски, во многом определяющие то, как игра будет выглядеть, и собственно компьютерную – внутриигровую – графику. Как правило, художники, занимающиеся эскизами, работают в тесном сотрудничестве с дизайнерами игры. Они помогают конкретизировать замысел, создавая наброски героев и декораций. Иногда при этом выполняется и трехмерное моделирование. Далее в дело вступают компьютерные художники, непосредственно занимающиеся созданием персонажей (точнее говоря, текстурами, как для двухмерных спрайтов, так и для полигонов, из которых состоят 3D-объекты) и прорисовку задних планов (так называемого окружения), и художники-аниматоры (о них речь пойдет в следующей главе). В некоторых компаниях на помощь к ним приходят еще и специалисты, отвечающие за встраивание графики в движок игры.

3.1 Пространство

Трехмерное пространство в играх имеет координаты и соответствующие оси. Все, что мы видим или не видим: объекты стены источники света, основные элементы (спрайты, воксели, полигоны) — обладает координатами разного рода.

Самая главная система координат (почти всегда одинаковая)- это система координат, берущая отчет от виртуальной камеры, то есть относительно экрана. Чаще всего используется левосторонняя система координат. В таком случае точка пересечения всех осей (в которой все координаты нулевые) будет в левом нижнем углу экрана. Ось Х будет уходить вправо по нижнему краю. Ось Y будет уходить вверх по правому краю. Ось Z будет уходить как бы вглубь. В случае правосторонней системой координат, точка пересечения осей, соответственно, будет справа.

Поскольку игровые объекты могут находиться в любой точке трехмерного пространства, вычислительная машина определяет, что, собственно, видно наблюдателю. Здесь определяется направление камеры и угол обзора. Для того чтобы не прорисовывать все, что находится в направлении взгляда (для повышения производительности и во избежание исчерпания ресурсов Z-буфера) задаются передняя и задняя отсекающие плоскости. Не выводится на экран то, что находится к виртуальной камере ближе передней отсекающей плоскости и дальше задней отсекающей плоскости. С этим явлением все встречались не раз. В старых коридорных войнах времен Doom это делалось при помощи тьмы. Устанавливалась граница, дальше которой все было погружено в кромешный мрак. Присутствует это и сейчас. Например, в Star Wars: Rogue Squadron наличествует туман. В дневных миссиях прекрасно видно, как, во время полета, ландшафт выступает из бежевой пелены нам навстречу.

mirznanii.com

Эволюция компьютерной графики в играх

Компьютерная игра – это, прежде всего, визуальные образы, поэтому с момента появления компьютерных игр их создатели особе внимание уделяли прорисовке графики. Чем можнее становились компьютеры и возможности графический редакторов, видеоигр и тому подобного – тем более совершенной становилась «картинка» видеоигр.

При этом, конечно, за десятки лет компьютерная графика изменилась до неузнаваемости: от разноцветных точек и линий до образов людей, различных существ, техники и пейзажей, которые сразу даже не отличишь от реальных фотографий или видео.

F1 2010, 2010 год

Реалистичность и подробная детализация графики современных компьютерных игр ограничена только мощностью пользовательских компьютеров, которые часто не способны отобразить всё богатство изображения, задуманных авторами игр и графическими дизайнерами.

Witcher 3: Wild Hunt, 2016 год

В подборке представлены скриншоты популярных игр в 1980–2010-х годах. Для каждого года компьютерная игра выбрана случайным образом, поэтому в примерах могут отсутствовать действительно легендарные игрушки. Тем не менее, подборка графики игр покажет, как она менялась в течение 35 лет, до современных компьютерных программ 2016 года.

Эволюция компьютерной графики в играх 1980 2010 х годов (обновлено)

Легендарная игра Pac-Man появилась в 1980 году

Для начала – видео с эволюцией графики в компьютерных играх. И, кстати, кому нужна презентация по истории компьютерных игр, то какой-то добрый человек сделал ее здесь.

Картинка – как менялась графика игр, история развития компьютерных игр в 1980—2016 годах.

Графика игр: 1980-е года

1980 год – стрелялка Battle Zone (реставрация игры)

Эволюция компьютерной графики в играх 1980 2010 х годов (обновлено)

1981 год – Castle Wolfenstein

Эволюция компьютерной графики в играх 1980 2010 х годов (обновлено)

1982 – Fort Apocalypse

games-inn.ru

Популярно о 3D графике. Часть 2. Игры и 3D / Habr


Прошу прощение за столь большой перерыв между первой и второй частью, но на то были как объективные, так и субъективные причины. Итак, часть вторая, про компьютерные игры и 3D.

И, да, статья рассчитана на тех, кто не имеет вообще представления о данном вопросе.

3D графика в компьютерных играх

Когда я на заработанные летом деньги в старших классах купил себе свой первый компьютер — ZX Spectrum и научился загружать с кассеты игры, меня сразу начал интересовать вопрос: как это все программируется? Ответ на этот вопрос я получил из книги по программированию игр для ZX Spectrum. Когда у меня появился РС-совместимый компьютер я уже представлял как делаются игры. Но прошло совсем немного времени и появились игры которые были непохожи на другие — игры с 3D персонажами. Одной из ярких представителей таких игр была Tomb Raider. И с каждым годом количество таких игр росло. Мне всегда было интересно: а как же они создаются? Но вразумительного ответа (Интернет тогда был экзотикой) я не нашел. Если бы мне в то время попалась подобная статья, то я бы получил ответы на некоторые вопросы. Надеюсь, что нижеприведенный текст поможет дать представление о том как в 3D играх появляются окружение и персонажи.

Но сначала немного о полигонах. В прошлой статье Популярно о 3D графике, часть 1 были упомянуты полигоны. Но, судя по комментариям, цель статьи была не совсем достигнута. Поэтому хочу немного остановиться на тесселяции и сглаживании. Представьте, что у вас есть лист бумаги. Это и будет полигон. Разделите его пополам по горизонтали и вертикали. Получим 4 части. Это и есть тесселяция. Зачем нам это нужно в 3D графике? Все дело в том, что полигон является базовой единицей поверхности (в полигональном моделировании) и им можно смоделировать разве что плоскость. Вспомните, что для того, чтобы изготовить бумажный самолетик необходимо лист бумаги несколько раз согнуть. Так и с полигонами — разбивая исходные полигоны на части, располагая их под нужными углами друг к другу и сглаживая можно получать те или иные формы. Сглаживание, как уже упоминалось в прошлой части, это разбиение полигонов с изменением углов между полигонами. Это означает, что если у нас есть квадрат, у которого, как известно, прямые углы 90 градусов, то после сглаживания эти углы будут уже примерно 135 градусов. Как операция сглаживания преображает заготовку модели можно увидеть на видео ниже.

В данном случае применено две итерации сглаживания. Видно, как увеличивается количество полигонов и модель приобретает плавные формы.

Но вернемся к играм.

На заре персональных компьютеров графические (были и текстовые, да, да, текстовые! игры) игры были двумерными во всех смыслах: персонажи были рисованными в проекции и двигаться могли только по осям X и Y. Для имитации, к примеру, ходьбы отрисовывались положения ног в разный период времени и эти кадры просто пускались по кругу. Классический пример двумерной игры — Тетрис. На приведенном ниже видео кадры из двумерной игры Nebulus для необыкновенно популярной в 80-х годах (а в СНГ и в 90-х) прошлого века платформы ZX Spectrum.


Но компьютеры росли и в последнее время большинство игр являются трехмерными. Что же нам дает трехмерность? (кстати, итоговая картинка для обычных мониторов все равно псевдохтрехмерная, но за счет размещения объектов в перспективе и возможности двигаться в трех измерениях, появляется иллюзия трехмерности). Трехмерность нам дает больше свободы и реалистичности. Взгляните на эти шахматы, одни из которых двумерные, а вторые — трехмерные. Какие из них смотрятся реалистичнее?


Каким же образом в игре появляется трехмерный персонаж? Для начала моделер изготавливает высокополигональную модель необходимого объекта или персонажа в одной из программ трехмерного моделирования (например, 3ds Max или Maya, возможна доработка в ZBrush или Mudbox). Затем строится развертка — представление рисунка трехмерного объекте на плоскости. По развертке художник рисует текстуры, т.е., грубо говоря, раскрашивает модель, затем настраиваются материалы, включающие нарисованные текстуры. Материалы позволяют придать текстурам реалистичности. Модель готова. Но для игры необходима низкополигональная модель. Ее получают из высокополигональной или копируют на определенном этапе моделирования высокополигональной. Зачем нужна высокополигональная модель? Она дает возможность получить более реалистичную картинку, смоделировать мелкие детали, тени, которые затем будут присутствовать в игре в виде текстуры. Многое, что мы в играх воспринимаем как мелкие объекты (углубления, коррозия, трещины, шпингалеты и многое-многое другое) на самом деле нарисовано с учетом теней, что при не очень детальном рассмотрении воспринимается как трехмерный объект. Из высокополигональной модели получают вспомогательные текстуры. Как правило, кроме текстуры цвета и рисунка применяют текстуры рельефа (bump) и отражений (specular), карту нормали. Накладываясь на текстуру рисунка (diffuse) они делаю модель более реалистичной. Все это позволяет снизить требования к аппаратному обеспечению до доступного для современного железа уровеня.

Затем низкополигональная модель и текстуры экспортируется в так называемый игровой движок который позволяет, как правило, симулировать некоторый мир. Игровой движок ответственен за сам игровой процесс: взаимодействие героя с окружающим миром, визуализацию изображения в реальном времени, за искусственный интеллект компьютерных персонажей. Игровые 3D движки бывают разные: как платные, так и бесплатные, бесплатные при некоммерческом использовании, сложные и трудные в освоении, для различных платформ и т.п. Если вы решите поэкспериментировать с экспортом собственных моделей в игровой движок главное, чтобы была возможность конвертировать модель в формате вашего 3D редактора в формат игрового движка и последний работал на вашей платформе.

Чтобы не быть голословным я в представленном ниже видео кратко покажу как модель вставляется в игровой движок. Для примера я взял CryEngine 3. Почему именно его? Потому, что на нем «бегает» широко известный шутер Crysis 3, к тому же сам движок доступен для свободного скачивания и бесплатен для не коммерческого использования. Для CryEngine 3 доступна документация как на английском, так и на русском, присутствует расширение для 3ds Max.

На этом пока все.

Предыдущие статьи данного цикла:
Популярно о компьютерной графике. Часть 1 Введение и полигоны.

habr.com

Как графика убивает геймплей / Habr

Article translated from games making noob blog gamesmakingnoob.blogspot.com
Перевод статьи gamesmakingnoob.blogspot.com/2013/03/how-graphics-are-killing-gameplay.html

В гейм деве есть тенденция к преувеличению важности красивой графики по сравнению с играбельностью. В Ваш прототип с «квадратиками» вместо графики вряд ли кто то будет играть. Привлечь внимание пользователей может только добавление значительного количества контента: персонажей, окружения, анимаций. Можно даже провести аналогию с тем, как мужчины обычно оценивают незнакомых им женщин – по визуальной привлекательности.

Но вскоре зачастую приходит и разочарование – почему такое красивое создание оказывается таким тупым и поверхностным? Ответ прост – потому что так может быть – цель такого создания – привлечь внимание внешним видом.

Более того, если такой расклад Вам не нравится – смело причисляйте себя к меньшинству.

Факты таковы: для большинства мужчин самое главное в их девушке – чтобы она была привлекательна внешне.

Большинство игроков также ждут от своих игр прежде всего внешней привлекательности.

Глубина проработки персонажей, геймплей – второстепенно, потому как меньше влияет на коммерческую привлекательность продукта. Этот принцип работает на обоих этих рынках.

Раз уж были упомянуты девушки, посмотрим на любимую всеми Лару Крофт.

Есть МогилоРейдеры 1996 и МогилоРейдеры 2013. Без сомнения новая игра смотрится намного лучше, чем старая. Даже не только по графике. Стори стала намного лучше. Темп – неимоверный, звуки потрясающие – все по последнему слову техники. Несомненно, даже хардкорные и олдскульные геймеры больше полюбят нового МогилоКопателя.

Но все же, посмотрим детальнее.

Сравним механизм прыжка в обоих МогилоРейдерах.

У 1996-го был мир, который выглядел не намного лучше, чем Minecraft. Построен из кубиков. Даже если и старались спрятать эти кубики за полукубиками и треугольными «покрышками», все равно все пришло к большим кубикам, размером побольше самой Лары. Но кубики не только служили для визуального описания мира. Механика передвижения была тоже основана на кубиках. Лара ходила с шагом в один кубик, прыгала на длину 2-х кубиков. Кубик был единицей измерения. Это помогало левел дизайнерам строить уровни. Лабиринты и труднодоступные места добавляли баллов – этакий разрешающий загадки Индиана Джонс в шортах. Игроки, поскольку они видели эти кубики, могли прикинуть насколько далеко они могли допрыгнуть. Прыжок выделялся в особый скилл.

В 2013 чтобы прыгнуть – просто жмем кнопку и Лара преодолевает любое пространство между двумя платформами. Даже не надо об этом беспокоиться. Это может быть и позитивно, поскольку в новом МогилоРейдере нет акцента на прыжки с платформы на платформу, но игрока как то лишают возможности выбора: совершить удачный прыжок или нет в зависимости от его действий. Левел дизайнеры также оказались лишены возможности дизайнить геймплей на уровнях – дизайн только визуальную часть, геймплей оказался второстепенным элементом. Новый Рейдер весь про движение вперед. Прыгать – когда Вам сказали, что надо бы прыгнуть. Стрелять – когда Вы достигли области «для стреляния». Жмите кнопку, которую Вам игра говорит нажать. Почему?

Потому что, чтобы сделать так, чтобы игра привлекательно выглядела, дизайнеры были вынуждены ограничить возможности для игрока.

Final Fantasy. Еще одна большая франшиза. FF VII выпущена в 1997, XIII и XIII-2 в 2009-2011. Переделывание VII с тем же уровнем графики, что в XIII стоило бы в 3-5 раз больше, чем стоило сделать XIII-2. Это от 6 до 10 лет. В XIII-ом 90% времени игрок бежит по туннелям. Туннели красивы, спору нет, но это все же просто туннели, там больше нечего исследовать и не на что смотреть, кроме как на хорошо отрендеренную задницу главной героини. Даже если поначалу башня выглядит как запутанная локация, потом выясняется, что это всего лишь прямая линия, натянутая через несколько этажей. В VII много локаций были туннельными также, но присутствовали и запутанные уровни. И в VII и в XIII-2 было казино. В VII можно было поиграть в сноубординг, армреслинг, бокс, пострелять, поиграть в симулятор подводной лодки, в гонки, побороться на арене. В XIII-2 гонки остались, еще можно поиграть с одноруким бандитом и поиграть в покер (если Вы приобрели DLC). Один сноубординг в VII доставлял больше фана, чем все вместе взятые игры в XIII-2. Ну и что с того, что выглядел в предыдущей версии он намного хуже. Чтобы достичь визуальной привлекательности для своих игр разработчик просто должен был урезать контент, а значит и сократить фан для игрока.

Игровая индустрия, в особенности ААА, работает точно так же как и любая другая индустрия. Игры должны приносить коммерческий успех. Они должны продаваться.

На успех продаж прямым образом влияет новая технология. Поскольку механика и звук не могут использовать технологические наработки больше, чем они уже используют, новые технологии в играх практически всегда означает — лучшая графика. Должно быть, в эволюции игровой индустрии уже пройдена точка, когда баланс между графикой и геймплеем был серьезно нарушен. Сейчас все ожидают в первую очередь достойный уровень графики.

Вы знаете, сколько дополнительной работы для этого потребуется?

Расскажу. Если концепт уже готов, 3д художник тратит около 20 дней на модель одного персонажа для шутера. Помножьте это на количество персонажей и на зарплату моделлера. Для 30 моделей это более 2-х человеко-лет и уверяю Вас, 3д моделлеры не работают за миску похлебки в день. И это только моделирование персонажа. Добавьте еще концепт арт, анимации, шейдеры, освещение, физику и можете смело помножить полученное число на 10. Поскольку только что наши воображаемые подсчеты бюджета уже превысили стоимость Ferrari F12, позвольте напомнить, что мы говорим всего лишь про «достойный уровень графики», что означает примерно 7 баллов из 10 возможных. У каждой игры есть ограниченный бюджет. Есть только 2 варианта при условии ограниченного бюджета – урезать количество контента и сделать игру короче или более линейной или согласиться на более скромную графику. Могу Вас заверить, 9 из 10 продюсеров выберут вариант – меньше контента.

К счастью, остались еще игры, которые не следуют этому пагубному тренду. Новый римейк XCom получил плохие оценки за графику, но общая оценка засчет геймплея оказалась очень высокой, и коммерчески игра очень успешна. Все благодаря упрощенному геймплею 20-летней давности.

Dark Souls играют в той же лиге – такой же высокий общий показатель, одна из самых востребованных игр за последние несколько лет, продано около 2-х миллионов копий.

Все это, давайте согласимся, с негодной графикой. Вытянул геймплей. Это дает надежду, что в ближайшем будущем больше студий бросят гонку за красивейшей графикой и сосредоточат усилия на том, что вообще составляет сущность игр – на геймплее. Но надо помнить, что чтобы студия решилась идти в таком направлении на рынке должен быть спрос на такой продукт.

Если большинство геймеров будут продолжать покупать игры за красивую графику, большинство разработчиков будут продолжать производить игры с «графическими рюшиками» и с «квадратиками» вместо геймплея.

habr.com

Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *