في هذا المنشور سأتحدث عن تاريخ التركيب في ألعاب الفيديو ثلاثية الأبعاد. منذ أول ظهور للوقت الحقيقي ثلاثي الأبعاد على لوحات المفاتيح المنزلية ، قطعنا شوطًا طويلًا ، ولكن حتى اليوم ، عند إنشاء ملمس اللعبة ، يتم استخدام بعض الممارسات التي لها جذورها في تلك السنوات المبكرة.
للبدء ، دعنا نتحدث قليلاً عن الأساسيات - الاختلافات بين العرض في الوقت الحقيقي والمشاهد المسبقة. يتم تقديم العرض في الوقت الفعلي في معظم الألعاب ثلاثية الأبعاد. الجهاز في هذه الحالة يرسم الصورة في الوقت الحقيقي. لإنشاء إطار واحد للمشهد المسبق يتطلب طاقة حوسبية كبيرة.
ولهذا السبب ، نحصل على مستويات مختلفة من الجودة. مطلوب التقديم في الوقت الحقيقي من قبل الألعاب للتفاعل. يمكن إنشاء عناصر ثابتة مثل إدراج سينمائي أو خلفيات ثابتة من خلال التقديم المسبق. كان الفرق في النتائج ضخمًا. فيما يلي الخلفية المقدمة مسبقًا وشخصية الوقت الفعلي من لعبة 1999:
سمح لك التقديم المسبق بإنشاء مجموعة من المشاهد كانت غالية الثمن ، والتي قد تستغرق ساعات أو حتى أيام لتقديم إطار واحد. للحصول على صورة أو فيلم ، هذا أمر طبيعي تمامًا. لكن الألعاب تحتاج إلى عرض 30-60 إطارًا في الثانية باستمرار. لذلك ، في أوائل الألعاب ثلاثية الأبعاد كان عليها أن تذهب إلى تبسيط كبير.
على وحدات التحكم ذات 16 بت ، كانت Star Fox واحدة من الأمثلة الأولى للثلاثي الأبعاد في الوقت الفعلي ، لكن Donkey Kong Country كانت أيضًا عليها ، حيث تم تحويل الرسومات ثلاثية الأبعاد المقدمة مسبقًا إلى sprites (مع لوحات ألوان مبسطة إلى حد كبير). لفترة طويلة ، لا شيء آخر يمكن أن تبدو جيدة في الوقت الحقيقي.
عندما تحولنا إلى وحدات تحكم ثلاثية الأبعاد حقيقية (مثل N64 و PS1) ، فقد رأينا أخيرًا ما كان التقديم في الوقت الفعلي غير قادر على ذلك. لا يمكنك استخدام مصادر الإضاءة لخبز الظلال أو الإضاءة في المشهد ، فالمادة لا تستجيب للضوء ، ولا يوجد "رسم عثرة" ، فقط الأشكال الهندسية ذات الدقة المنخفضة والقوام. كيف تمكن الفنانون من التعامل مع هذا؟
على سبيل المثال ، تم رسم المعلومات حول الإضاءة إما على مواد (الظلال ، الإبرازات ، الأعماق) ، أو تم رسمها على كل رأس من مثلث ، أو تم استخدام كلا النهجين. كانت ظلال الأحرف عادةً قوامًا بسيطًا يتبع الشخصية. كان صب الظلال الصحيحة مستحيلاً.
كان من الممكن تحقيق أبسط التظليل على الطرز ، لكنه كان يفتقر عادة إلى معلومات الإضاءة الصحيحة. تستخدم ألعاب مثل Ocarina of Time و Crash Bandicoot الكثير من معلومات الإضاءة ، والتي تم تسجيلها في القوام والرسم على رؤوس الهندسة. جعل ذلك من الممكن جعل المناطق المختلفة أفتح أو أغمق أو منحهم ظلًا معينًا.
في تلك الأيام ، للتغلب على هذه القيود ، كانت هناك حاجة إلى قدر كبير من العمل الإبداعي. بدرجات متفاوتة ، لا يزال استخدام معلومات الإضاءة أو كتابتها في مواد حتى اليوم. ولكن مع تحسن العرض في الوقت الفعلي ، تقل الحاجة إلى مثل هذه التقنيات.
لذلك ، فإن الجيل القادم من الأجهزة اللازمة لحل العديد من المشاكل. حاول الجيل التالي من وحدات التحكم - PS2 و Xbox و Gamecube - التعامل مع بعضها. أول قفزة ملحوظة في الجودة كانت زيادة دقة الملمس وتحسين الإضاءة.
كانت إحدى الألعاب المهمة في هذا الصدد هي Silent Hill 2. وكان الاختراق الأكثر خطورة في هذه اللعبة في عام 2001 هو استخدام صب الظلال في الوقت الفعلي. هذا يعني أنه يمكن استبعاد جزء من معلومات الإضاءة المسجلة في النسيج ، ولكن بالنسبة للجزء الأكبر تم استخدامه بنشاط في هذا الجيل.
كان العامل الحاسم لهذه الألعاب وغيرها من تلك الحقبة هو الحل. نظرًا لوجود عدد أكبر من وحدات البكسل ، يمكنهم تخزين مزيد من التفاصيل الدقيقة. ولكن حتى الآن كانت المعلومات حول الإضاءة والإضاءة المنتشرة فقط. نادراً ما استخدمت خرائط نتوء وخرائط الانعكاس. كان من المستحيل الحصول على رد الفعل الصحيح للضوء من المواد.
كان هناك سبب آخر لشعبية الخبز المعلومات في القوام. في المشاهد المقدمة مسبقًا ، لم تكن هذه مشكلة ، فقد بدت الملابس فيها تبدو وكأنها قماش ، ويبدو أن الزجاج والشعر والجلد مقنعة. للحصول على العرض في الوقت الفعلي ، كانت الحاجة إلى الزخارف المنقوشة ، وظهرت ، ولكن أقرب إلى نهاية هذا الجيل (فقط على xbox).
ظهرت الانعكاسات والخرائط العادية في ألعاب مثل Halo 2 و Doom 3. سمحت الخرائط الخاصة للأسطح بالاستجابة للإضاءة بشكل طبيعي أكثر ، على سبيل المثال ، يمكن للمعادن أن تتألق حقًا ، وهكذا. تتيح لك الخريطة العادية تسجيل المزيد من التفاصيل التي لا يمكن تحقيقها في الكائنات ذات العدد المنخفض من المضلعات.
إذا كنت تعمل باستخدام ثلاثي الأبعاد ، فأنت تعرف ماهية الخريطة العادية. هذا هو نوع من الزخارف المزخرفة التي تسمح للأسطح بالاستجابة للإضاءة بتفاصيل أكثر بكثير من تعقيد النموذج. هذا هو أهم مادة يتم استخدامها في كل لعبة تقريبًا يتم إصدارها بعد هذا الجيل.
بعد ظهور الخرائط العادية ، تغير أسلوب الفنانين في تكوين القوام. لإنتاج خرائط طبيعية ، يجب عليك قضاء المزيد من الوقت في إنشاء النموذج. لقد أصبح من المعتاد استخدام أدوات النحت مثل Zbrush ، والتي تسمح لك باختبار النماذج عالية بولي في مواد يمكن استخدامها في كائنات منخفضة الكثافة.
قبل هذه التقنية ، كانت معظم القوام إما مرسومة باليد أو تم إنشاؤها من الصور في Photoshop. في عصر Xbox 360 و PS3 ، تعد هذه الطريقة للعديد من الألعاب شيئًا من الماضي ، لأنه إلى جانب زيادة الدقة ، تحسنت جودة النماذج أيضًا.
بالإضافة إلى ذلك ، بفضل التظليل المحسوب مسبقًا ، فقد تحسن سلوك المواد بشكل كبير. بالنسبة للعديد من الفنانين ، تحول هذا إلى نقطة تحول. أصبحت المواد أكثر تعقيدًا من ذي قبل. تجاوز هذا العرض التوضيحي لعام 2005 كل ما سبق. في ذلك الوقت ، لم يكن هناك حتى Xbox 360.
كما ظهر مقاربة جديدة لإضاءة المسرح - نموذج الإغلاق المحيط. في الوقت الحقيقي تقديم مرة أخرى كان للحاق بركب. AO مكلف للغاية لعرضه في الوقت الفعلي ، لذلك بدأ الفنانون للتو في كتابته بأنسجة! تقوم AO بإعادة إنشاء الظلال غير المباشرة من مصادر الإضاءة التي تكون صغيرة جدًا بحيث لا يمكن عرضها بالتفصيل.
حتى اليوم ، في الوقت الحقيقي AO ليست قابلة للتحقيق 100 ٪ ، ولكن نحن بالفعل على وشك ذلك! بفضل عمليات مثل SSAO و DFAO ، تحسن الوضع بشكل كبير مقارنة بما كان عليه قبل 10 سنوات. لا تزال بطاقات AO المخبوزة قيد الاستخدام ، ولكن ربما عندما يتحسن العارضون ، سيتم إهمالها.
لتلخيص: في عصر PS3 و X360 ، شاهدنا قفزة أكبر في الدقة مقارنة بالجيل السابق ، وظهرت أشكال جديدة للأسطح ذات التظليل. وبالطبع ، تحسنت جودة الإضاءة! يمكنك الحصول على ظلال في الوقت الحقيقي للمشهد بأكمله أو خبز الإضاءة لزيادة التفاصيل.
يبدو أن كل شيء على ما يرام؟ ولكن لا يزال هناك عيوب. دقة وضوح منخفضة من الموديلات والأنسجة ، بالإضافة إلى ارتفاع التكاليف بسبب تظليلات جديدة ، ولا تنسَ القرار الصادر عن الألعاب. 720p فقط! (بالإضافة إلى ذلك ، أصبحت ظلال الخطوط على تلفزيونات CRT مشكلة).
ظلت مشكلة أخرى خرائط براق. في ذلك الوقت ، كان لكل كائن بطاقة واحدة فقط من "تألقه". هذا هو القيد الكبير. المواد تبدو غير حقيقية. لذلك ، بدأ بعض المطورين في تقسيم خرائط الانعكاس. أحد الأمثلة الأولى كانت لعبة Bioshock Infinite.
تم الآن تقسيم خرائط الانعكاس حسب أنواع المواد (الخشب والذهب والخرسانة وغيرها) وحسب "العمر" (الشقوق ، البلى ، إلخ). تزامن هذا الحدث مع الوقت مع ظهور نوع جديد من نموذج التظليل - التقديم المادي ، PBR (التقديم المادي الصحيح).
هذا يقودنا اليوم إلى الجيل الحالي. أصبح PBR معيارًا للعديد من الألعاب. هذه التقنية شائعة الاستخدام من قبل Pixar ، حيث قامت بتوحيدها كوسيلة لإنشاء مواد معقولة في رسومات الكمبيوتر. ويمكن تطبيقها في الوقت الحقيقي!
بالإضافة إلى ذلك ، قامت الصناعة بتحسين ناقل الحركة الذي ظهر في تأثيرات شاشة الجيل السابقة. تحسنت جوانب مثل تصحيح الألوان وتصحيح الألوان في الجيل الحالي. في الجيل السابق ، كان هذا سيستغرق وقتًا طويلاً لإعداد القوام.
إذا كنت مهتمًا بمعرفة المزيد عن الألعاب القديمة وتقنيات العرض الخاصة بها ، فإنني أوصي بشدة بسلسلة DF Retro الخاصة بالتعويض الرقمي. قام المؤلف بعمل رائع في تحليل الألعاب الفردية ، مثل Silent Hill 2.
للمقارنة فقط ، سأريك كيف تبدو الألعاب ثلاثية الأبعاد الأولى ونوع العمل المطلوب اليوم لإنشاء المظهر الوحيد في اللعبة.
دعونا أيضًا نذكر بإيجاز بعض التقنيات التي تم تطويرها في العصور السابقة والتي لا تزال مستخدمة حتى اليوم! هناك العديد من القوام "المصمم" الذي يسجل معلومات الإضاءة. بنشاط أكثر يستخدم عاصفة ثلجية قوية.
تجمع هذه الشركة بين القيود التقنية والموقف المدروس للرسومات ، وتحقق نتائج مذهلة. ربما لا يستخدمون نفس المجموعة من القوام كما هو الحال في ألعاب AAA الأخرى ، لكن النتائج لا يمكن تسميتها سيئة.
وأحيانًا ، بفضل تقنية PBR والقوام المرسومة باليد / المبسطة ، يمكنك الذهاب بعيدًا جدًا. ومما يسهل ذلك وجود محرك حديث مع العديد من الوظائف.