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
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.
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.
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.
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.
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.
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 и модель кепки с наложенной текстурой. Можно заметить, что текстура сделана из нескольких частей, который соединяются на модели.
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?
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.
Добрый день геймеры и геймерши.
Сегодня я начну довольно крупную статью, про компьютерную графику и технологии. Так сказать, начнем разбор полетов и немного погрузимся в историю развития компьютерных игр в графическом плане. Сама статья была опубликована на сайте www.thg.ru , но это было давно и искать ее по архивам лень, вместо этого я приведу ее из своих сохранений с небольшими, личными, изменениями.
Итак, все, крупные, изменения в графическом плане игр нам навязывают три компании — Microsoft (с каждой новой версией DirectX), AMD. NVIDIA (С каждым новым графическим процессором). Вспомним недавние игры, которые стали существенным прорывом в компьютерной графике – Morrowind, Doom 3 и Far Cry. Прорыв заключался в том, что до этих игр никто не представлял что так может выглядеть виртуальный мир, никто не видел такие реалистичные отражения и блики на воде, никогда освещение не было столь похожим на реальность. Пиксельные шейдеры (Pixel Shader) — вот виновник всему этому.
Сегодня самые продвинутые эффекты обеспечиваются с помощью DirectX 10 и Shader 4, DirectX 11 и Shader Model 5 пока отложу на полочку т. к. для статьи игр еще мало. Рендеринг с высоким динамическим диапазоном (High Dynamic Range Rendering, HDR-R) отвечает за яркие световые эффекты, искусственные 3D-источники света, создающие правдоподобные отражения на поверхностях, а также за ослепление и блики, если смотреть прямо на солнце. Пользователи видеокарт с Shader Model 3 были поражены сверкающими серебряными мечами и залитыми солнцем храмами из белого камня в Oblivion. Сегодня HDR-R с DirectX 10 позволяет вывести длинные лучи света, которые видны в Crysis или Stalker: Clear Sky, они пробиваются сквозь ветви и листья и создают чудесную игру теней.
Эволюция игр.
Warcraft победно прокатился по миру в 1994 году. Использовалась простая графика с одним углом обзора, к которой были добавлены фиксированные нарисованные тени, объекты при этом выглядели пластиковыми. В продолжении, вышедшем в 1995 году, графика была немного улучшена, но самой значимой переменой стало повышение разрешения, что позволило сделать пиксели менее заметными. Это был необходимый шаг вперёд, в частности, по удобству читаемости текста. Реальная 3D-графика тогда ещё не использовалась. Она впервые появилась в третьей части серии, которая вышла в 2002 году – сразу же замечаешь, что окружение и персонажи, как будто, упали в коробку с красками. Всё было чрезмерно окрашено и насыщенно, каждый эффект демонстрировался визуально. Магия и специальные возможности сопровождались эффектами освещения, игра повсюду сияла и светилась. Вот так выглядели стратегии с 1994 по 2007 год.
Дальнейшие продвижения в области стратегий реального времени немного сбавили яркие цвета, увеличили уровень детализации объектов и, в целом, привели к более естественному виду. Отдельных персонажей стало возможно отличать по обмундированию, можно приближать и удалять камеру, да и число войск значительно увеличилось. Однако для этого потребовался мощный CPU. Распределение персонажей на карте, расчёт искусственного интеллекта и управление увеличивающимся числом отдельных юнитов потребовало немалого количества вычислительных ресурсов. Да и современные видеокарты должны предоставлять достаточно ресурсов, чтобы с приемлемой скоростью отрисовывать эффекты шейдеров. Современные игры, такие как World in Conflict, ставят больший акцент на эффекты освещения, массивные взрывы, реалистичный дым, лучи солнца и массивные водяные поверхности.
3D-игры должны совершенствоваться быстрее, они должны становиться ближе к природе. Графика меняется довольно быстро благодаря новым эффектам шейдеров. Вода выглядит вполне реалистично, эффекты погоды и солнечного света становятся более естественными. Фильтр фильма в Mass Effect довольно спорен – несколько грубое зерно создаёт размытие, которое немного расфокусирует края и цвета. Это приводит к более реалистичному отображению окружения и людей, но не всем такое размытие нравится.
Эффект сияния может выглядеть совершенно иначе от одной игры к другой. В Oblivion разработчики получили лучшие результаты с золотом и серебром. Rainbow Six Las Vegas использует движок UT3 Engine с DirectX 10. Источники света и неоновые лампы ослепляют довольно неприятно, сцены выглядят молочными и чрезмерно яркими. Blacksite Area 51 (UT3 Engine) тоже слепит светом довольно активно, хотя в игре вы проведёте больше времени, путешествуя по пустыне, где практически нет чрезмерных источников освещения. Только Mass Effect, похоже, взял UT3 Engine под контроль. Эффект ослепления был снижен до приемлемого уровня. Assassins Creed (DirectX 10) тоже дала убедительные результаты. Солнце и свечи дают золотисто-жёлтое сияние, графика обладает практически фотографическим качеством.
Побочным эффектом прямого солнечного света являются блики в объективе, представляющие собой крошечные круги света в поле зрения. В старых играх солнце и эффекты ослепления рисовались на кадре и симулировались, как и фоновая графика. В новых играх круги света могут перемещаться по полю зрения, и даже проявляться, когда источник света медленно открывается объектом.
Особенность Crysis и Stalker: Clear Sky заключается в реалистичной смене дня и ночи, условия освещения меняются в зависимости от расположения солнца и игрока. Впрочем, подобный компьютерный эффект всё ещё не дотягивает до интенсивности фотографий или голливудских фильмов; ситуация должна улучшиться с новым поколением графических процессоров.
Старые игры со стандартными тенями часто выводили тени в виде затемнённого кружка; объект всегда располагался в его центре независимо от освещения. В играх следующего поколения персонаж накладывался на поверхность подобно трафарету, причём часто использовалась упрощенная модель. Это вполне наглядно можно наблюдать в Morrowind, поскольку одежда полностью игнорируется, на поверхность накладывается голое тело.
ID Software со своей игрой Doom 3 собирался произвести небольшую революцию. В игре появилось несколько источников света, таких как потолочные светильники или прожекторы, которые одновременно отбрасывают тени на стены, пол и потолок. По мере движения игрока и монстров, тени перемещаются, следуя фиксированным источникам света, становятся длиннее или короче. Чтобы пощекотать ваши нервы ещё сильнее, в игре есть подвешенные, мигающие и поворачивающиеся лампы, создающие подёргивающиеся и танцующие тени на стенах. Собирался, но произвела эту революцию игра The Chronicles of Riddick: Escape from Butcher Bay опередившая Doom 3 на два месяца. В DirectX 10 края теней мягче и более детальны.
В современных играх используются мягкие тени, которые полностью накладывают шаблон персонажа с хорошей детализацией. В зависимости от положения солнца, тени персонажа и окружения становятся иногда длиннее, иногда короче. В Stalker или Crysis можно даже увидеть теневое изображение отдельных веток или листьев на полу. Даже если это звучит как простой графический трюк, он очень важен для восприятия в играх реального времени, поскольку позволяет более быстро реагировать на движения.
Уровень детализации игр реального времени или приключенческих игр долго не мог сравниться. В 2004 году Half Life 2 установила новый стандарт выражений лица и анимации персонажей. Как раз в то время началась кампания nVidia по продвижению шейдеров, которые позволили создать реалистичные оттенки кожи и индивидуальные выражения лиц. В 2006 году стратегии и ролевые/приключенческие игры стали настолько детализованными, что даже вплотную приблизив камеру, вы вряд ли найдёте разницу между ними и настоящими 3D-играми.
Будучи сиквелом Morrowind, Oblivion тоже стала знаковым событием в мире графики. Впервые в игре стал использоваться HDR-рендеринг (Shader Model 3), а броня и мечи стали действительно сиять. Сложность отрисовки лиц персонажа очень впечатлила, многие движки регулировки включали дополнительно индивидуальный разрез и цвет глаз, форму губ, подбородка, рта и головы, в результате чего герой мог стать различимым, с собственным лицом. Однако столь широкая регулировка опций в игре не приводила к какому-либо эффекту. В Oblivion можно играть только за себя в одиночку, а компьютерных персонажей (NPC) ваш внешний вид и лицо совершенно не интересуют.
Новые игры, подобно Hellgate London, должны выиграть от подобного усложнения, поскольку персонажи могут встречаться через Интернет, и здесь индивидуальная внешность отнюдь не помешает. Разница ограничена размером фигуры, волосами, цветом кожи и различным оснащением, которое позволяет персонажу выделиться среди толпы. Если вы посмотрите на развитие, которое произошло между играми Oblivion и Drakensang, то наверняка заметите современную ситуацию стагнации. Эффекты окружения развиваются, но детализация героев остаётся прежней.
На следующей иллюстрации показаны дополнительные персонажи и различия, которые даёт используемая модель освещения. В Doom 3 используется много света и теней, которые позволяют графике выглядеть более детально. Gothic 3 и Oblivion вышли на рынок в 2006 году. Но если Gothic 3 продолжила использовать старые эффекты bloom-освещения, Oblivion была основана на новом HDR-рендеринге, который выделяет блестящие участки и подсвечивает цветные поверхности более мягко и аккуратно. Переход на DirectX 10 можно видеть по играм Assassin’s Creed и Mass Effect. Улучшенный HDR-рендеринг (Shader 4) позволяет графике выглядеть более реалистично. С правильным типом освещения персонажи выглядят более реалистично.
Попиксельное освещение позволяло симулировать структуру на поверхности. Песок получил волны, а стена из камня соответствующие неровности. В текстуре информация о высоте записывалась в виде шкалы яркости, которая переносилась на поверхность в виде теней. Попиксельное освещение давало поверхности более гибкую структуру.
Самая простая форма этой техники получила название карты неровностей (bump mapping), где информация о неровностях просто симулировалась. Поверхность оставалась гладкой, геометрия объекта на самом деле не менялась.
Космический корабль без карты неровностей (слева) и с картой неровностей (справа).
Сдвиг в текстуре симулирует эффект глубины.
В современных играх эффект parallax mapping проработан ещё лучше. Если вы посмотрите на поверхность, то структура будет очень детальной. Однако детализация текстуры зависит от освещения и от угла зрения. Чем меньше угол, тем меньше будет заметен эффект глубины. При малых углах обзора трюк исчезает: неровности структуры только симулируются.
С техникой steep parallax mapping эффект глубины структуры ещё более выражен по сравнению с обычной техникой parallax mapping. В Stalker: Clear Sky процедура была улучшена, однако, опять же, структура по-прежнему симулируется – при малых углах обзора неровности структуры исчезают.
Сравнение steep, parallax и bump mapping.
Шар с bump mapping (слева) и с displacement mapping (справа)
Эта сложная структура листвы рассчитывается видеокартой.
В 3D-игре требуется намного больше одного дерева, состоящего из настоящих листьев, хотя даже самые современные игры продолжают использовать трюки. Чтобы вычислительная нагрузка была как можно меньше, только грубые структуры, такие как ствол дерева, толстые ветви или основной каркас куста создаются как реальные объекты. Трава, камыш, листья и ветки являются текстурами, то есть окрашенными поверхностями, симулирующими пышную растительность. Это позволяет нарисовать полноценный лес, но ни листья, ни ветви не будут реагировать на касание – игрок будет проходить сквозь них так, как будто их не существует. Если игра не такая сложная, то листва и кусты даже не обеспечивают возможность скрыться за ними от противника, хотя через них вы ничего не видите.
Стволы деревьев и толстые ветки являются 3D-объектами: трава, листья и камыш – просто симуляция в виде текстур
В старых играх лес состоял из нескольких расставленных деревьев. Только недавно, в Far Cry и Crysis, стало возможным создавать впечатление непроходимых джунглей с пышной растительностью, расположенной без какого-либо порядка. Oblivion можно модернизировать с помощью Qarls Texture Pack, которая превращает однообразный ландшафт в более насыщенный, богатый и живой. 3D-игры по-прежнему не могут достичь уровня детализации природы; даже в Голливуде результаты трюков лучше. На левой картинке можно видеть деревья после цифровой обработки, это можно заметить по чуть более светлым оттенкам.
Лес на ПК улучшился значительно; в Crysis растительность расположена уже без какого-либо порядка
Сравнение скриншотов: Crysis с Natural Mod и официальный скриншот.
Что касается Far Cry 2, то существуют разные версии одной и той же игры. Самая крупная картинка, вероятна, была получена на Xbox, 3D-графика вполне достоверная. Маленькая картинка в середине соответствует версии ПК: есть небольшая расфокусировка, эффекты освещения создают лёгкий туман. Две картинки справа, опять же, являются официальными скриншотами производителя. На них можно видеть, что интенсивность лучей света очень глубокая, детали на земле выглядят лучше, структура скал реалистичная, а сложные деревья и кустарники просто впечатляют.
Сравнение скриншота Far Cry 2 с версией для ПК и официальными скриншотами
Города – дело совершенно иное. Разработчикам игр сегодня вполне по силам создать иллюзию небольшого городка. Однако большинство строений будут лишь ширмой – дом с четырьмя стенами и крышей, но без интерьера. Чтобы геймер не потерялся, есть два метода: Morrowind, Gothic и Oblivion позволяют геймеру входить почти во все дома, но число строений небольшое, даже в городах. GTA, Assassin’s Creed и Half Life 2 симулируют большой город, но входить можно только в строения, важные для игры. Всё остальное лишь ширма.
Лучшее освещение позволяет отражениям и цветам выглядят более естественно
В Far Cry уже вполне можно было играть; Crysis использует реальные модели
Вертолёты всё ещё выглядят не очень естественно
Идея о подобных материалах возникла давно. Во-первых, из-за множества споров в интернет-конференциях, о тех или иных примененных технологиях в 3D движках и играх. Мне и самому приходилось иногда по нескольку раз расписывать одну и ту же известную информацию в подобных спорах и обсуждениях. Так почему бы не сделать это один раз и публично? Во-вторых, стало интересно как-то систематизировать, и в дальнейшем кратко и понятно описывать применяемые в играх графические технологии и эффекты. Ведь эти технологии становятся все тяжелее для понимания обычных игроков, зачастую их просто нельзя описать одним словом, хотя это часто используется обычными людьми и наиболее им понятно. Взять самое распространенное сейчас слово "шейдеры", например. Оно часто употребляется для описания некоторых графических эффектов, к месту и не к месту употребляется в привычных игровых обзорах. А ведь мало того, что шейдеров есть как минимум два вида: вершинные и пиксельные (в понимании DirectX 9, в следующей версии добавится еще один тип — геометрические), они еще и не являются определенными эффектами ("шейдерная вода" — как часто вы видели такое определение от обычных людей?) на самом деле. Это лишь инструменты для их создания. А в результате их работы получаются те или иные визуальные эффекты.
В обзорах графических технологий в играх мы попытаемся объяснить на примерах из современных игр, какие новые технологии и эффекты там применяются, как правильно называются, и что значат для обычного игрока. Также, подозреваю, что очень многим будет интересно получить такие технические данные, как типичное количество используемой и требуемой видеопамяти в определенных режимах (на данный момент считаю таким 1024×768 с включенным антиалиасингом уровня 4x, где это возможно, и включенной анизотропной фильтрацией), средняя геометрическая сложность сцены и прочие количественные характеристики: версии пиксельных и вершинных шейдеров, их относительное количество и др. От некоторых субъективных оценок автора обзоров тоже никуда не деться. В принципе, возможны даже пожелания разработчикам, вопрос тут в другом — а прислушаются ли они к ним? 🙂 В наших обзорах технологий также будет предложен разбор основных настроек качества изображения в играх с указанием их визуального влияния и влияния на производительность. Чтобы игроки смогли наглядно увидеть то, что они теряют в случае наличия у них слабой видеокарты, и чтобы поняли, какие настройки за что отвечают, и что нужно выставить для получения наиболее качественной картинки.
Так как игры, на примере которых действительно есть что показать читателям сайта, выходят не так часто, подобные обзоры не будут многочисленными, ведь даже в целом году появляются лишь единицы игр, которые стоят подобного внимания. Пока планируются к рассмотрению наиболее популярные и интересные с точки зрения 3D графики игры прошлого года: Call of Duty 2, F.E.A.R., Quake 4, Serious Sam 2, Need for Speed: Most Wanted. А дальше как пойдет, в зависимости от активности и использования прогрессивных технологий разработчиками ПК игр и отзывов читателей об этих материалах. Конечно, такие описания игр могут быть не оптимальными, поэтому мы ждем предложений по их улучшению. Весьма интересно было бы узнать, интересны ли вам субъективные оценки качества (текстур, сложности геометрии, спецэффектов, технологий, производительности движка)?
Для технического анализа игр применяется следующее программное обеспечение:
- Microsoft PIX for Windows (анализ производительности, подробная статистика)
- NVIDIA NVPerfKit 2 (используется плагин для PIX, для чтения значений счетчиков производительности)
- 3D-Analyze 2.36 (версии пиксельных и вершинных шейдеров, статистика сложности сцены и видеопамяти)
- DX-Tweaker 2005.1 (реально применяемые версии пиксельных и вершинных шейдеров, статистика)
- Riva Tuner RC 16 (статистика занятой видеопамяти)
- Fraps 2.5 (снятие скриншотов)
- Video Memory Watcher 2.0 (статистика видеопамяти)
- moreBENCH LX 4.18 (статистика сложности сцены)
Конфигурация тестовой системы:
- Процессор: AMD Athlon 64 3200+ Socket 939
- Системная плата: Foxconn WinFast NF4SK8AA-8KRS (NVIDIA nForce4 SLI)
- Оперативная память: 1024 Мб DDR SDRAM PC3200
- Видеокарта: ATI RADEON X1800 XL 256MB
- Видеокарта: NVIDIA GeForce 7800 GTX 256MB
- Жесткий диск: Seagate Barracuda 7200.7 120 Gb SATA
- Операционная система: Microsoft Windows XP Professional SP2
Необходимо отдельно отметить еще один момент. Перед прочтением любого из обзоров технологий графики в играх, настоятельно рекомендуется к прочтению материал "Современная терминология 3D графики". Там объяснены и показаны на наглядных примерах все основные технологии и термины, применяющиеся в современных играх и в наших обзорах технологий. Также стоит обратить внимание и на другие теоретические материалы сайта iXBT: www.ixbt.com/video.shtml#theory (не забудьте заглянуть и в архив)
Пока что сделано несколько материалов по играм 2005 года, в будущем к ним будут добавлены обзоры других игр. Обзоры графических технологий в играх:
