Без вихідних з 10:00 до 20:00
support@versum.ua
Меню
0 800 336 545
Безкоштовно з усiх номерiв
0 -
Ваш кошик порожній!

Еволюція графіки в іграх: від пікселів і спрайтів до більш складних моделей

Еволюція графіки в іграх: від пікселів і спрайтів до більш складних моделей


Еволюція графіки в іграх: від пікселів і спрайтів до більш складних моделей

Говорити про графік досить важко, якщо не використовувати технічне обгрунтування. Однак для неспеціаліста розбиратися в побудові тривимірної моделі важко. Тим більше, сьогодні навіть для дизайнерів комп'ютерної анімації симуляцію більшості процесів виконує додатковий движок. Наприклад, до Автодеск Майя є окремі (причому дуже дорогі!) доповнення, які самі обраховують фізику хутра, бризок, листя на деревах і т.д.

Але так було далеко не завжди. Те, як саме показувати картинку, залишається «на совісті» ігрового движка, проте в більш ранні часи самого поняття «зібрати ігровий ПК» не існувало. Комп'ютери були або величезними мейнфреймами, які стояли на виробничих ділянках, або невеликим набором мікросхем, підключеним до звичайного стрічкового магнітофона на компакт-касетах. Найцікавіше - ігри це ніяк не зупиняло. Однією з перших «консолей» виступав ... осцилограф військово-морського радара. Адже спочатку комп'ютерна гра - це управління парою пікселів, а для цього не було потреби в спеціальній електроніці, досить будь-якого кінескопного пристрою і невеликого перепрограмування його контролерів.

Спрайт

Однак «Понг» та інші археологічні рідкості сімдесятих сучасним гравцям говорять мало про що. А ось зі спрайтові графікою вони знайомі, навіть якщо не знають про це самі. І для знайомства не обов'язково пам'ятати перші ревізії приставки «Денді». Все почалося набагато раніше.

Що таке спрайт? Якщо зовсім просто - це двомірний об'єкт, який відмальовується вручну, кожен кадр. Так само будується традиційна анімація, з невеликим уточненням: в мультфільмах використовується більша кількість шарів, ніж в старих іграх.

Саме на спрайт базувалася вся стара графіка. Але це породжувало велику трудомісткість. Перша фактично популярна гра з природними рухами персонажа - оригінальний «Принц Персії». Джордан Мекнер, її творець, буквально відзняв рухи свого брата, після чого скрупульозно, попіксельно переносив все це в свій проект. Але такий підхід не годився для масового застосування. Принц Персії тривав усього годину (як і за сюжетом), а оточення в грі було вкрай простим.

Більш спрощені спрайти здобули заслужену популярність і стали фактично загальним місцем в індустрії. Ще до моди і можливості зібрати ігровий пк і купити велику плазму, ще до того, як з'явилися і зійшли зі сцени комп'ютерні клуби, існувала культура простих приставок, начебто NES Famicom, Sega Dreamcast і їх аналогів. Там і розцвіла спрайтова графіка. Вона прожила багато років і має достатнє поширення навіть сьогодні.

Було б неправильно якось спеціально протиставляти спрайт тривимірним моделям. Класичний приклад, відомий вітчизняному геймеру - Сталкер. Частина об'єктів оточення там намальовані, причому ретельно і з любов'ю. Листя на далеких тополях, зрозуміло, плоскі, якщо наблизитися впритул. Але разом з правильним освітленням і вписуванням в ландшафт вони відмінно виглядають навіть через роки.

В цьому і криється секрет спрайтової графіки. Як і класична мальована анімація, вона не старіє. Більш того, комп'ютерні анімовані елементи мають куди більш довгий термін візуальної «свіжості». Якщо в мультфільмах ми буквально бачимо, як з роками поліпшувалась майстерність аніматорів, то якісні піксельні спрайти десятиліттями майже одні й ті ж.

Фотореалізм

Одна з найбільших маркетингових фікцій в історії ігрової електроніки. Зібрати ігровий пк, щоб мати зображення «як в кіно» - свідомо нездійсненне завдання. По-перше, кінематографічні спецефекти теж досить умовні. Навіть «Аватар», з приголомшливою картинкою і не застарілими за десять років ефектами, не володіє ідеальним зображенням. Деталізувати абсолютно все неможливо, ніяких обчислювальних потужностей не вистачить.

Одночасно, виробництво консольних ігор має на меті максимальне здешевлення. Консолі по електронній складовій сьогодні - це той самий ПК, тільки сильно спеціалізований. Чекати від них абсолютних чудес продуктивності нереально і не дуже потрібно - вистачає і стилізованих ігор.

При цьому можна використовувати фототекстуріровані. Тобто береться фотографія якомога більш високої якості. Далі потрібно створити спеціальну розгортку текстури для застосування її на створений об'єкт - в моделлингу це називається UV-картою. І потім фото поєднується з моделлю. Особливостей у такого процесу дві:

фотореалістичні текстури майже не втрачають актуальності. Візьмемо той самий Сталкер. Так, модельки персонажів, зброї, оточення вже давно виглядають вкрай незграбно і непоказно. Але самі поверхні набагато більше схожі на реальні матеріали, ніж ті, які використовуються в третій PS і аналогічних ігрових продуктах;

такий підхід до графіки сильно залежить від роздільної здатності картинки. І справа не тільки в тому, що раніше більшість моніторів були 4: 3, а сучасні - 16: 9. Розтягування навіть деталізованої картинки дає гігантські пікселі. Це в детективних серіалах можна збільшувати зображення як завгодно, але цифрова обробка в житті обмежена щільністю точок.

Фототекстури складні в застосуванні і для сьогоднішніх іграх порівняно рідкісні. Зате вони набагато дешевші «реалістичних» моделей, які будуть виглядати абсолютно замиленими вже через пару поколінь графічних карт.

Шейдери

Про шейдерну графіку чули багато, але толком пояснити, що це таке, в побуті можуть не всі. Тим часом, параметр вкрай важливий. Зібрати ігровий пк, який коректно відображає картинку - головне завдання будь-якого геймера. Параметр шейдерів ж якщо не ключовий, то один з найважливіших. Що ж це таке?

Якщо спрощено, шейдер - це комп'ютерний алгоритм, спеціально призначений для розрахунку чіпом, в нашому випадку - графічною картою. Для ігрової картинки це стосується в першу чергу ефектів. Тобто палаючий вогонь разом з іскорками - це шейдери, відблиски на воді, різні порошинки і гра світлових променів - теж шейдерні технології.

Такі ефекти діляться на три основні підтипи, але це важливо тільки для розробників, зараз в кожній грі застосовуються «блоки уніфікованих шейдерів». На поточний момент найбільш передовою вважається версія 6.5, проте багато ігор використовують ще п'яту редакцію.

У чому проблема для кінцевого користувача? Шейдерні ефекти не можуть застосовуватися кожною відеокартою в повній мірі. Новітні покоління чіпів містять всі їх варіації, однак старі графічні процесори несумісні з новими іграми вже на цьому рівні. Тобто ви не пограєте в свіжий хіт не тому, що відеокарта його не тягне за обчислювальної потужності, а через відсутність всередині плати спеціальних блоків обробки цих ефектів. Справедливості заради, версії шейдерів вдосконалюються багато в чому паралельно з процесорами. І оновлення графічного ядра для любителів геймингу - звичний процес.

DirectX, OpenGL і Vulkan

Теж відомі сучасним геймерам назви. Це три технології, які міцно увійшли в наше життя. Зібрати ігровий ПК необхідно з урахуванням підтримки цих опцій, і ось чому. Раніше ігри розроблялися в буквальному сенсі «від грубки», з нуля. І це було можливо, поки їх виробництво було простим. Сьогодні навіть незалежні маленькі студії оперують уже давно підготовленим іншими розробниками інструментарієм. Інакше просто неможливо вийти на необхідні плани по окупності. У чому ж різниця технологій?

DirectX - одна з основ сучасної еволюції графіки. Це набір програмних бібліотек від Майкрософт, майже всі ігри під Віндовс так чи інакше його використовують. І якщо ваш старий вірний комп'ютер відмовляється запускати навіть скромну за нинішніми мірками гру, хоча його системні вимоги дозволяють це зробити - швидше за все справа в версії DirectX. Вся справа в ядрі операційної системи, куди дана технологія і прописує свої виконані команди. Так, Віндовс 7 здатна підтримувати ДіректІкс по 11 версію включно, Віста - по десяту і т.д. Віндовс 10 фактично стала стандартом і необхідністю для всіх сучасних ігор.

OpenGL - відкритий варіант таких самих ігрових бібліотек. Він був створений як відповідь попередній технології, багато в чому схожий на неї, але зворотної сумісності немає. Плюс такого пакета - можна грати на тому ж Лінуксі з відносно гарною графікою. Мінус - далеко не всі сучасні ігри підтримують технологію. Зате при потрібному налагодженні вона здатна непогано заощаджувати ресурси.

Vulkan - новітній API, тобто набір вищеописаних бібліотек, масово з'явився всього близько п'яти років тому. Вулкан і сумісний з ним ПЗ дуже хвалить і всіляко просуває другий виробник графічних і центральних процесорів в світі - компанія АМД. Плюс рішення - видатна продуктивність. У порівнянні з основними технологіями приріст ледь не 40%. Фундаментальний мінус - купуйте нові відеокарти. Якщо ваше графічне ядро не підтримує драйвери з Вулканом - ви ніяк його не налагодите, ця прошивка несумісна саме на рівні заліза. Все більше ігор виходять з обов'язковою вимогою таких відеокарт - наприклад, останні римейки Вольфенштейна або Думу. Але якість картинки навіть для слабких ГПУ переважує витрати на апгрейд.

Інтерактивне кіно

Ще одна знакова віха в історії ігор, яку гріх не згадати. Під інтерактивним кіно в наш час і раніше розумілися кардинально різні речі, але загальна суть більш-менш збереглася: купити ігрове крісло і насолоджуватися з великого екрану фактично фільмом. Але ось вкладалося в ці поняття всяке.

Раніше був, а нині практично помер цікавий жанр «інтерактивний квест». Це фактично нарізки відео, в яких вам пропонують керувати головним героєм або якось впливати на сюжет в особливих точках. Цікаво, що грати часто можна було навіть за допомогою пульта від телевізора. Якість таких ігор дуже сильно варіювалася. Були шедеври на зразок Phantasmagoria, були і відверто низької якості вироби.

Сьогоднішнє інтерактивне кіно відповідає стандартам, заданим в 2005 Fahrengeit. Це фактично набір катсцени, роликів на движку або попередньо пройденого рендеру. У другому випадку можна отримати вражаючу якість, в першому - лише цілком прийнятну. Ступінь участі гравця в цьому варіюється, деякі ігри дають можливість включити «фоторежим», тобто без елементів графічного інтерфейсу, для найбільш повного занурення.

Псевдопікселі нового покоління

Колесо зробило оборот, сьогодні часто можна зустріти наслідування старої графіки в іграх. Однак зовнішня простота такого підходу оманлива. Малювати в піксельній техніці нітрохи не простіше, досить відкрити Steam і побачити там масу відверто жахливих проектів, єдина гідність, що продається в яких - пікселі. Одночасно, є абсолютно шедевральні з графічного стилю ігри на кшталт Blasphemous. Або огрублений малобюджетний Long Dark, або нарочито спрощені в стилі старих мультфільмів хіти на кшталт Cuphead. Останній проект спеціально працює під візуальний образ американської анімації середини минулого століття, але при цьому має значні системні вимоги і нове, плавне управління.

Десятиліття еволюції графіки показали нам, що кожна окрема техніка виконання гри - лише засіб. Це як з живописом і малюнком. Не дуже важливо, де і як саме була намальована картина - емоції первинні. Однак технічний прогрес дарує нам і позбавлення від багатьох програмних проблем минулого, і нові цікаві шляхи для творчості. І це чудово як для творців контенту, так і для нас - рядових споживачів медійного продукту. Так, швидкі відеокарти постійно дорожчають, але навіть на скромному графічному процесорі ми сьогодні бачимо те, що 15 років тому було долею фільмів з двохсотмільйонним бюджетом.