FAQ — Всё о создании игр

3D моделирование

Draw in
Drop out
Mip-Mapping
Motion Capture
Point Sampling
Pоlygon
Z-buffering
Эффекты Subsurface Scattering (SSS)
Эффект Sun Shafts
Текстурирование
GLSL
Геометрический шейдер
Полигональность игровых моделей

Draw inЧто за понятие - "Draw in"? В трехмерных играх весь объект, целиком или частично, может из ниоткуда внезапно выскочить на экран. Это происходит из-за плохого программирования игры, либо из-за недостаточной мощности компьютера или приставки.

Drop outЧто из себя представляет понятие "Drop out" в играх? Выпадение полигонов. Когда на экране оказывается сразу слишком много полигонов, часть из них может пропасть. Это происходит чаще всего в недоделанных играх по причине изначальной ограниченности оперативной памяти. Этого эффекта можно избежать либо правильным программированием игры, либо использованием специальных аппаратных возможностей приставки (например, такая возможность есть на Nintendo 64).

Mip-MappingЧто такое Mip-Mapping? Когда вы смотрите на текстурированный объект, расположенный вдалеке в трехмерном мире, множество текселей заполняют один пиксель на экране, что делает изображение искаженным и неровным. Но если использовать Mip-Mapping, то эту проблему можно разрешить. Компьютер, в зависимости от расстояния до объекта, вычисляет, с какой степенью детализации изображать текстуру, выбирая из двух или из трех заранее рассчитанных вариантов.

Motion CaptureЧто из себя представляет технология Motion Capture? Процесс, с помощью которого оцифровывается движение предмета в пространстве. Иногда для этого используют механические системы, однако наиболее широкое распространение получил метод, при котором набор из нескольких камер следит за движением специальных маркеров, прикрепленных к определенным точкам тела, например, к голове, рукам, суставам и т.п. В результате обработки этих данных разработчики получают модель движения «скелета» любого сложного предмета. Затем на этой основе строят трехмерных персонажей, чьи движения не отличаются от движений реальных людей или предметов. Впервые эта технология была громко продемонстрирована в игре Virtua Fighter 2 от Sega, но и многие другие компании, с разным успехом, применяют ее в своих играх.

Point SamplingЧто такое Point Sampling? Стандартный способ нанесения текстур на объект, при котором каждый пиксель рисуется в соответствии только с одной составляющей текстурной карты. При приближении такой объект распадается на большие прямоугольники, а при сильном удалении он искажается.

PоlygonЧто из себя представляет Pоlygon? Полигон. Плоская многоугольная поверхность. Из них создаются трехмерные объекты, которые затем можно представить на плоском экране.

Z-bufferingЧто такое Z-buffering, что из себя представляет данная технология? При работе с трехмерной графикой очень важно, чтобы компьютер не рисовал полигоновые объекты, которые не видны на экране по разным причинам, либо потому что они расположены слишком далеко от зрителя, либо спрятаны за другими предметами. При обычном программировании, разработчики должны очень тщательно подходить к вопросу, как и когда рисовать объекты на экране, чтобы не перегружать процессор. Z-buffering, это аппаратная процедура, которая решает эту проблему автоматически, принимая во внимание при создании трехмерных сцен не только координаты объектов по X и Y, но и по Z. Этот процесс ускоряет работу компьютера и позволяет разработчикам добиваться большей, чем обычно, частоты смены кадров. Такая возможность у игровых систем очень редка, игровая приставка Nintendo 64 обладает такой возможностью.

Эффекты Subsurface Scattering (SSS)Как выглядит рассеивание света с SSS-эффектом?

Subsurface Scattering – система SSS позволяет в 3D-сене рассеивать свет в глубину, благодаря чему, например, свет и тень от свечи падают от края источника, пропорционально (как в реальности) увеличиваясь и отображаясь на поверхности.

Эффект Sun ShaftsКак выглядит рассеивание света Sun Shafts?

Система Sun Shafts позволяет в 3D-сцене реализовывать более реалистичное освещение. Например, свет от Солнца может задерживаться ветками деревьев, а эти ветки отбрасывают тени в атмосферу. Таким образом производится красивый световой эффект.

ТекстурированиеЧто такое текстурирование?

Текстурирование - это в компьютерной графике наложение текстур на поверхность, текстурного рисунка на полигон, покрытие объекта плавно сливающейся тканью. Текстурирование – это, пожалуй, один из самых важных элементов 3D-игр, которые без текстур были монотонными, либо просто цветными без какого-то ни было узора. С возможностью текстурирования 3D-объектов 3D-игры стали более детальными и, в случае с фотографичными изображениями, реалистичными. Благодаря текстурированию трёхмерное пространство более красочно и содержательно. Благодаря разному по стилю текстурированию можно по-разному передать настроение и атмосферу одной и той же сцены, сделав её мрачной, яркой или ещё какой угодно.

GLSLЧто такое GLSL? GLSL (OpenGL Shading Language) или glSLang - это язык высокого уровня для создания фрагментных и вершинных шейдеров. В отличии от HLSL/Cg он создавался в расчете на будущее железо, поэтому теоретически он намного мощнее. В частности, GLSL много взял от RenderMan Shading Language. Существует два вида шейдеров:

Вершинный вызывается для каждой вершины. Ему на вход поступает координата вершины в мировой системе координат, текстурные координаты, нормали и еще много разных параметров (в том числе и любые другие, которые вы захотите). Скорость выполнения вершинного шейдера на процессоре видеокарты (GPU) довольно высока, по крайней мере, превышает скорость CPU в разы. Но пиксельные шейдеры - вот настоящая скорость...

Пиксельный вызывается для каждого пикселя. Скорость его настолько высока, что, например, на GeForce 6600 пиксельный шейдер, на котором сделано гауссово размытие, замедляет счетчик FPS всего лишь на 20 кадров в секунду. Ни один CPU не сравнится по скорости с GPU. Пиксельному шейдеры поступают на вход измененные данные из вершинного шейдера и из вашей программы, а на выход должен выйти лишь один параметр - цвет пикселя.

Геометрический шейдерЧто такое геометрический шейдер, в чём его отличия? Применяется для изменения геометрии объектов на GPU. Если в вершинном шейдере, есть данные только об одной обрабатываемой вершине, то в геометрическом доступны данные обо всех атрибутах, всех вершин приметива. Возможна даже замена типа приметива и добавление новых вершин.

Полигональность игровых моделейЯ знаю, такая тема уже была, но она 2009 года, и думаю уже потеряла свою актуальность. Вопрос, -сколько полигонов должно быть в игровых моделях, чтобы игра смотрелась годно. Один человек сказал не более 10-15 тысяч, но даже имея в наличии самые лучшие disp, bump map, если на модели не вооруженным глазом видно полики, это не дело. Реализация, -два варианта либо на UE, и пишется в данный момент свой движок. Проект артхаусный, много сложных объектов которые должны плавно "перетекать" один в другой, обойтись 200, 300 полигонами для статики (предметов окружения) не получится, равно как и 10-15 тысячами для персонажей. Примечание, -проект "метит" в приближенность к фотореализму, и поэтому вопрос полигональности стоит очень остро, повторюсь, даже с лучшими картами, не получить "настоящую" картинку если везде видно острые углы и прочее, особенной детальности требуют персонажи, особенной их анимации не будет, в основном они находятся в статичном состоянии. Вид от первого лица т.е сам гг особенно подгружать сцену не будет, локации небольшие. 20 отдельных локаций, в одной по 1-2 "комнаты", но они должны выглядеть хорошо, действия как такого в них нет, игра -просто бродилка, и весь упор в ней должен идти на графику. При таких условиях можно позволить высокую детальность объектов? И какой все-таки потолок детализации 1. одного статичного объекта, возьмем например банальный диван, 2. персонажа при условии что он практически статичен. На этот вопрос невозможно ответить, т.к. всё зависит от оптимизации движка, от его возможностей, от использования приёмов/алгоритмов детализации и оптимизации на дальних расстояниях, в невидимых зонах и т.п. От типа сцен, от насыщенности сцены объектами, от возможного скопления в одной сцене множества объектов, от загруженности другими составными: эффекты, события, материалы и пр.

Зависит от типа оптимизации моделей. Например, если вы обработаете высокополигональную модель программой типа VizUp, то вы получите низкополигональную модель без визуальных потерь в геометрии.

Зависит от желаемых ограничений по критериям минимальных и рекомендуемых системных требований к железу игроков. Очевидно же, что игра с неоптимизированными моделями и сценами потребует более мощные компьютеры от игроков, иначе не запустится или будет вылетать. Соответственно, нужно понимать аудиторию, для которой делается игра. Если игра делается для людей, у которых топовые машины, то пожалуйста, не заморачивайтесь... Если для широкой аудитории, то нужно оптимизировать и использовать рациональные решения.

Также не забывайте читать документацию движка, его рекомендованные параметры, если есть такие. Реализовывайте несколько наборов моделей или системы настройки уровня детализации в ваших играх, чтобы пользователи сами могли менять конфигурацию.

Ну и всё зависит от позиции разработчиков, от их умений.

Создание игр [18] Понятия, связанные с разработкой игр: профессии и специальности, специфика и т.д.	Программирование [18] Языки программирования и понятия программистов.
Графика и спецэффекты [32] Понятия графических технологий: 2D графика, приёмы, эффекты, редакторы и т.д.	3D моделирование [13] Трёхмерная графика, средства и понятия 3D технологий: модели, редакторы, приёмы, эффекты и т.д.
Моддинг [1] Моддинг игр и программ, перевод игр, создание дополнений, ромхакинг, реверсинженеринг и т.п.	Игры [47] Общие понятия по играм и их вселенным: игры, жанры игр и пр.
Платформы [42] Компьютеры, приставки и консоли, железо, а также понятия, связанные с их устройством и пр.	Прочее [21] Все остальные понятия, которые не входят в определённые категории.