Киберспорт

Реалистичность в играх благодаря свету

Раньше слова «да будет свет» можно было отнести к периоду 4,5 млн лет до н.э., но современные динамичные видеоигры со сверхъестественной неземной атмосферой реализуют коллективные знания человечества о свете и об освещении.

По истории видеоигр можно проследить за одним из самых креативных контентов, созданных в процессе эволюции техники — от более мощных процессоров и памяти до более сложных методов управления. Своя история есть даже у графической проработки света в играх.

Стив Мейнкеллер (Steve Manekeller) — ведущий разработчик графики в компании CCP, которая занимается дизайном массовой популярной игры Eve Online. Каждый день он своими глазами наблюдает историю проработки освещения в своей собственной игре.

bringing-games-life-with-light2

«Развитие освещения в компьютерных играх прошло долгий путь со времен таких игр, как Doom или Ultima Underworld, — говорит Стив Мейнкеллер. — Мы продвинулись от нарисованных вручную билбордов для монстров — без единого намека на динамку света вообще! — до физически точного освещения. За 12 лет существования игры Eve Online прошла через несколько различных моделей освещения, и только недавно был реализован физически обоснованный рендеринг».

Последовательность спецэффектов в голливудских фильмах подразумевает использование мощных компьютеров, затрачивающих часы работы на трассировку лучей, т.е. использование искусственных лучей света для подсветки всего лишь одного изображения. Но видеоигры с постоянно смещающимся ракурсом съемки и непредсказуемой динамикой движения должны быть привязаны к реальному времени. Это упростило использование технических средств при проработке освещения, за счет которых объекты кажутся правильно освещенными.

Сначала поверхности, которые необходимо было осветить, раскрашивались ярче. Потом для создания теней использовался статический свет с направленным освещением. Эффекты, подобные искусственным отражениям (в зеркалах или лужах) и бликам в объективе (как в фильме Абрамса (J.J. Abrams)), появились гораздо позже.

Все больше и больше сложных систем наслаивалось друг на друга для создания реалистичной визуализации. Но с появлением игровых аппаратных средств последнего поколения компьютерные игры быстро продвигаются вперед в представлении реалистичных физических свойств света в играх.

bringing-games-life-with-light3

«Диффузное отражение — это свет, заполняющий окружающее пространство и многократно отражающийся от поверхностей — сложная для динамических вычислений задача, поэтому мы упростили проблему для случаев, когда динамическое обновление отраженного света является более практичным, — говорит Крис Доран (Chris Doran), основатель компании Geomerics, специализирующейся на создании освещения для компьютерных игр. —

Но что бы ни крылось за всеми этими предположениями, модель является физически точной и отлично воспроизводит то, что происходит в реальной жизни. Это является существенным преимуществом как с точки зрения качества финальной картинки, так и с точки зрения предсказуемости, которую художники смогут себе позволить».

Компания Geomerics разработала подключаемый модуль Enlighten, позволяющий усилить возможности графической системы до такой степени, что можно без труда создавать сцены со сложным отраженным освещением. Кажется, что сам свет движется в пространстве или становится «объемным».

Благодаря этой технологии свет, тени и отражения по-настоящему имитируют реальный мир. Лучи света проникают сквозь воздух и убедительно взаимодействует с окружающими объектами. Свет фонарей рассеивается сквозь туман. Солнечные лучи пробиваются сквозь насыщенный пылью воздух. Свет падает на поверхности объектов, отражаясь от них в зависимости от фактуры материала, создавая более рассеянное освещение.

Результат? Невероятные миры с полным эффектом присутствия, в которых так легко затеряться! Это делает игры в жанре «песочницы» (sandbox games), такие как Grand Theft Auto, более трехмерными. Игры в жанре боевиков, такие как Tomb Raider , становятся более атмосферными и более кинематографичными. Это открывает новые миры для исследования, как в игре Skyrim, и позволяет почувствовать всю реальность происходящего.

Больше пространства, меньше настроек.

bringing-games-life-with-light4

Игры становятся более реалистичными и правильно освещенными. Это самое важное при создании объектов, которые являются не просто плоской графикой на экране.

«Глаз человека невероятно чувствителен к восприятию света, — говорит Доран. — Едва различимые плавные переходы и изменения цвета влияют на то, как человеческий мозг воспринимает мир. Чем правдоподобнее воспроизведение таких составляющих, тем лучше результат. Динамическое освещение дает свету возможность усилить восприятие от игры и истории. Теперь художники получили возможность освещать сцены в играх так же, как кинематографисты освещают сцены с участием актеров. В этом скрыт огромный потенциал, который является только началом для дальнейшего освоения».

Потрясающее качество графики еще больше впечатляет, как только вы наденете шлем виртуальной реальности.

В 2015 году запуск Gear VR от Samsung, Project Morpheus от Sony и долгожданной игры Oculus Rift превращает игры в захватывающее виртуальное приключение в мире с трехмерным светом.

«Мы возлагаем большие надежды на освещение, чтобы наполнить жизнью трехмерный мир, — говорит Доран. — Это станет настоящей задачей для виртуальной реальности, так как специалисты осознают важность того, чтобы не разрушить иллюзию виртуальной реальности».

«Определенный класс игр в значительной степени опирается на реалистичность визуальных эффектов, так что важно использовать те имеющиеся дополнительные циклы процессора, которыми располагает современное оборудование, для новых и улучшенных моделей освещения. Учитывая большие затраты на объемное освещение в вычислительном отношении, необходимо найти баланс в соотношении с другими расходами. Таким образом, это действительно зависит от типа вашей игры, хотите ли вы использовать объемное освещение или нет», — говорит Мейнкеллер.

Подводя итог, можно сказать, что именно технологии будут диктовать то, насколько далеко дизайнеры и художники смогут продвинуться с помощью реалистичного освещения в играх. Это характерно и для всей истории игр. На сегодняшний день даже при наличии оборудования, соответствующего всем современным требованиям, трассировка света и другое объемное освещение не являются данностью. Но по мере улучшения технологии игроки смогут все чаще и чаще погружаться в свет фотореалистичных миров.

Поделиться этой статьей

Другие темы

Игры

Читать эту статью следующей

Read Full Story