The Sims 3: ожидает ли нас революция? - Часть 2
Новые возможности в сфере компьютерной графики и применение их в игре
Этот вопрос является наиболее сложным и ответов на него может последовать много, пока развиваются компьютерные технологии. А за ними угнаться нереально. В таком случае, придется выпускать новую игрушку с частотой два раза в год. Из этого следует вопрос, следует ли говорить о неудовлетворительной графике в игре? Наверное, не стоит. Максоиды и так пытаются выжать из движка игры все возможное: погодные эффекты, море, окружение вокруг лотов. А мы сидим, сложа руки и не можем предпринять ничего, чтобы помочь производителям, ведь любой из нас может найти недостатки, но никто их реально не исправит. Существует много мастеров и фанатов, которые пытаются разнообразить игру, за что им большое спасибо, но ничто не сравнится с тем, что выпускают именно создатели игры.
На данный момент люди мало знают обо всех возможностях компьютера, поэтому часто ссылаются на ограниченность ресурсов. Да, действительно, предел у компьютеров все же есть, и деньги тоже имеют свойство тратиться, поэтому в их словах все же есть смысл. Но с каждым годом (или даже полугодием) это понятие уходит в историю. Цены на компьютеры падают, и каждый более менее состоятельный человек сможет обновлять машину раз в 2-3 года. Такие характеристики, как 512 мегабайт оперативной памяти, 2 гигагерца частоты процессора, 128 мегабайт видеопамяти и 160 гигабайт на винчестере, являлись последним словом 2002 года, однако уже наступает 2008-й и стоит задуматься об обновлении своего компьютера. Такие характеристики, как двухъядерный процессор 2х2 ГГц, оперативная память 2-8 Гб, видеокарта с 3D-акселератором 256-512 Мб, необходимы современному компьютеру, и системные требования игр должны быть примерно такими же или даже еще выше. Исходя из этого, можно сказать, что The Sims 3, как «потомок» достаточно требовательной игры, будет требовать еще большего. Так что же должно быть в игре, чтобы исчерпывать и такое, казалось бы, большое, количество ресурсов? Подумаем вместе.
Итак, давайте вспомним программу для трехмерного проектирования 3DSmax (Autodesk 3D Studio MAX 8.0 или Discreet 3D Studio MAX 7.0). Большинство компьютерных игр производятся именно с применением этой программы. Казалось бы, что этот софт предназначен для простых потребителей, а не для создателей мегапопулярных игр, однако правда остается правдой: в этой программе действительно есть все, чтобы реально использовать и объединить все возможности компьютерной графики. Я думаю, что большинство из вас также знакомы с этой программой, а некоторые даже создают в ней свои шедевры.
Устройство трехмерных моделей вам подробно объяснять не надо, все вы люди достаточно образованные, чтобы понять суть. Трехмерный объект – это набор характеристик каркаса (так называемого меша, mesh – англ. сеть) и материала (Материал - совокупность элементов, отображающих полный набор свойств предмета (внешний вид, отражение, преломление, прозрачность и др.). В 3D-графике текстура – растровые изображения или процедурные карты, которые при наложении на объект имитируют его реальный вид и строение). Сочетание меша и материала образует целостный объект, который может выглядеть весьма реалистичным, а может представлять собой обычный шарик, окрашенный в красный цвет. Все зависит от ваших способностей. В The Sims 2, как и в остальных трехмерных играх, используется именно этот принцип, есть небольшие отличия в наложении текстур (UVW Mapping – определение текстурных координат, кто с этим сталкивался), однако это непринципиально – смысл остается тот же. Что нас действительно порадовало в The Sims 2, в отличие от первой части игры, - это возможность накладывать другие текстуры (реколоры recolor – англ. перекраска) на один существующий меш. Поэтому не возникает необходимости копировать меш в новый объект, чтобы создать его копию, только другого цвета. Напомню, что в The Sims 1 такой возможности не было, так как он был основан на другом способе отображения пространства на экране – изометрии (изометрия - способ отображения реального мира, в котором игнорируются понятия линейной перспективы, а важен лишь определенный угол обзора и пропорции объектов). А там не было 3D-моделей – только рисунки в четырех проекциях. Я думаю, что The Sims 3 тоже позволит нам перекрашивать объекты (нет смысла лишать этого игру), а что наиболее интересно – накладывать абсолютно любые текстуры из библиотеки в зависимости от материала объекта (стекло, дерево, ткань). В таком случае появится возможность компоновать объекты разных стилей в интерьере, образуя общую цветовую гамму. Это, конечно, всего лишь мечты. А мечтать не вредно.
Коренных изменений в меше не должно последовать: объекты в The Sims 2 итак имеют огромное количество полигонов (составляющих каркасной модели), поэтому игра так сильно тормозит и требует много оперативной памяти. Увеличение числа полигонов зачастую не улучшает качество объектов, а только замедляет игровой процесс, что может отрицательно сказаться на репутации игры. А вот полигонов в моделях самих Симов действительно не хватает. И принцип построения скелета весьма примитивный, можно даже сказать, что скелет вовсе отсутствует – есть только набор опорных точек, с помощью передвижения которых сим выполняет определенное движение, заключенное в анимации. Компьютер не знает, где голова Сима, где ноги, поэтому их вид и действия выглядят весьма примитивными. Создание новой модели, каркасно-скелетной, как и во многих играх, поможет решить эту проблему: расширится набор анимации, появится возможность быстро изменять части наложенного на скелет (Biped – набор костей) меша, что позволит создать не только генерацию меша в зависимости от возрастной категории, но и постепенное изменение фигуры с возрастом или с посещением фитнес-центра. Еще нужно отметить недостаточно качественное изображение травы в The Sims 2: по-моему, трава – это все-таки 3D-объект, а не текстура, она имеет не только цвет, но и длину и форму. Я, как и далее, обращаюсь к Oblivion, так как на данный момент я считаю эту игру идеальной в плане графического исполнения: В ней действительно прорисована каждая травинка, и это достоинство сразу бросается в глаза. Хотя полигонов в траве мало и она построена за счет альфа-канала (альфа-канал – текстурная карта, светлые участки которой эквивалентны непрозрачности, черные – полной прозрачности). Я думаю, каждого волнует вопрос полного отсутствия в игре потолков. Почему разработчики упустили этот факт, чтобы был лучший обзор над симами или чтобы видеть «небо голубое»? Странно, но факт остается фактом. А ведь стоит только развернуть нормали (направляющие) плоскостей, чтобы увидеть то, что так часто качают из инета и раскладывают по квадратикам 1х1. Перед разработчиками стоит серьезный вопрос: как достичь желаемых эффектов, сведя к минимуму затраты ресурсов. Можно, конечно прибегнуть к пэтчевому моделированию или к NURBS-поверхностям (Non-Uniform Rational B-Splines – понятие сложное и касающееся больше разработчиков, а не фанатов, поэтому его описание я опущу). Еще можно обратиться к системе динамических взаимодействий (системы Dynamics и Reactor), и таким способом создать падение объектов, колебания на ветру или, предположим, все ткани, которые имеют свойство «мяться», создавая складки или приобретать определенную форму при взаимодействии с твердыми телами. Использование динамических взаимодействий – сложный процесс, требующий достаточно большого количества ресурсов, однако вполне интересный и эффектный. Будет ли использовать эту систему The Sims 3 или нет – покажет будущее. Вполне возможно, что максоиды создадут уже готовую анимацию на базе этих эффектов (как с одеялом в The Sims 2), однако в этом случае потребуется очень большое количество анимации у объектов (у каждого дерева – своя анимация для тихого ветра и урагана. Зато волнение на воде гораздо легче анимировать, чем просчитать, поэтому применение системы во многом себя не оправдает.
Отдельной частью этого вопроса является окружение LOD90, использование которого зачастую не оправдывает себя. LOD90 подразумевает замену основного предмета на упрощенный, составленный только из примитивов (простейших геометрических тел) с наложенной текстурой (если ее таковой можно назвать – настолько она проста), а в худшем случае объект образован двухсторонней (2-sided) плоскостью с наложенным альфа-каналом и текстурой. В районе такие упрощения почти незаметны и не заставляют разочаровываться, зато появившийся обзор вокруг лота (участка) по-настоящему является отрицательным явлением. В The Sims 3 со всеми его «наворотами» использование такой степени упрощения не оправдает себя, но, учитывая системные требования, весь городок с многочисленными участками, на которых еще к тому же расположено множество сложных предметов, изобразить невозможно. Поэтому вполне реально использовать переход к упрощенным предметам на определенном расстоянии от игровой площадки. Наглядный пример – снова Oblivion. Вспомним, как качественно проработаны листики растений, попробуйте отойти от них на метров 15 (в зависимости от настроек пользователя) – они превратятся в простую структуру перекрещивающих плоскостей. Получится вполне «революционный» переход к совершенству: The Sims 1 – полное отсутствие окружения за лотом, заменяемое серым/черным фоном, The Sims 2 Original – наличие рельефа и неба городка, однако без окружающих лотов и декораций, дополнения The Sims 2 – проекция всего городка вместе с рельефом, лотами и некоторыми декорациями, The Sims 3 – проекция всего городка со всеми эффектами (птички, самолеты, волны на воде), упрощающаяся на определенном расстоянии в несколько шагов (слабое и сильное упрощение).
Материалу действительно стоит уделить много внимания, так как в The Sims 2 свойства материала мало где используются. К примеру, возьмем пол и стены. По идее, можно выделить несколько типов покрытий, у которых разный индекс отражения и преломления (IOR – Index of Reflection/Refraction). Например, плитка способна в какой-то степени отражать окружающие объекты, чего не скажешь о ковролине. Таким образом, можно сказать, что для иллюзии натуральной плитки требуется создание уникального материала, который способен обобщенно изображать окружающие объекты. Вполне приемлемо для этих целей использование карты отражений Reflect/Refract, которая не требует длительной обработки и существенно не замедляет процесс игры. Этот же способ можно применить к металлическим объектам, лужам от од дождя, мокрой земле, лакированным деревянным поверхностям, экрану телевизора и т. д. А вот стекла и зеркала требуют точности отражений. В The Sims 2 используется очень простой и эффективный способ – Flat Mirror (плоское зеркало), пожалуй самый лучший из всех остальных. Единственный минус этого способа – он применим только для идеально ровных плоских поверхностей. Плюс-минус одна выделяющаяся над объектом точка – напрасные старания. Я не утверждаю, что The Sims 3 будет использовать именно те методы, которые я назвал, но могу сказать точно – метода трассировки лучей (Raytrace) не будет – это самый точный и самый медлительный процесс просчета отражений, и его применение в играх будет неоправданным (кто знает, время покажет). Остался нерешенным еще один вопрос: а как же обстоит дело с использованием текстурных карт отражений, что на данный момент используются в множестве объектов: вспомним хромированные ножки, стеклянные поверхности? Его стоило бы применять в объектах, которые не создают отражение чего-то конкретного, а только изображают что-то неопределенное, дающее нам понять, что предмет имеет свойство взаимодействовать с окружением: это относится к шелковым тканям, глазам, пластмассовым изделиям, закругленным металлическим ножкам и т. д.
Отдельной темой является освещение в игре. Насчет простого освещения все понятно. Здесь, как и в предыдущей части игры, нужно использовать направленные (Target), свободные (Free), точечные источники (Omni), а также свет неба (Sky Light) и солнца (Sun light). Можно сказать, что освещение в The Sims 2 использует лишь небольшую часть всех возможностей. Это касается в основном светотени (световых и теневых пятен) и отображения объемных световых лучей в пространстве (Volume Light). Главным недостатком в этой области является отсутствие в игре теней как таковых. Где можем мы наблюдать четкие направленные тени? Практически везде, где присутствуют мощные направленные источники света (солнечные лучи, верхний и боковой свет). В остальных случаях тени все равно есть, только они зачастую размытые и вполне не различимы. В The Sims 2 тени присутствуют только в незамкнутых помещениях и на улице, чего недостаточно для качественного восприятия игры. Почему так решили разработчики, я не знаю, но, скорее всего их волнует процесс огибания лучами препятствий, прохождения их через щели и т. д. Это действительно вполне сложный процесс просчета, однако его вполне можно применять при рендеринге всего игрового пространства (конечно, по желанию их можно отключить, чтобы ускорить процесс игры). При этом в зависимости от освещенности должна создаваться картина четких или размытых теней, длинных или коротких, густых или поверхностных, простых (от одного источника) или сложных (от нескольких источников). С этим эффектом система существующих «теней» полностью исчезнет, что является вполне нормальным явлением: зачем использовать «тени», нарисованные в плоскостях объекта с помощью альфа-канала, еще к тому же занимающие определенное место на диске с каждым объектом. Я думаю, этот вопрос станет решенным и получит свое применение. Это касается и четких световых пятен, создаваемых при освещении объекта направленными Target-источниками с небольшим радиусом конуса падающего света. Их система поможет реально «оживить» игру, внести реалистичность. При всех названных характеристиках затенения нужно тщательно предусмотреть внешнее освещение, созданное светом неба, солнечными лучами днем или луной ночью. Это довольно сложное и интересное явление: так как в течение суток солнце имеет свойство восходить и заходить за горизонт, тени от объектов тоже будут динамичными, т. е. менять свой вертикальный угол (в зависимости от высоты солнца над горизонтом) и азимут (при суточном вращении земли). К тому же солнце имеет свойство светить ярко и вообще «не светить» (при пасмурной погоде), что естественно сказывается на тенях. Все это в обязательном порядке должно примениться в The Sims 3, независимо от того, сложно это или нет. Я вас уверяю :) Параллельно с этим есть еще одно свойство света – окрашивание. Хотя этот эффект не подразумевает ничего сложного, а просто замену окраски света любого источника, в The Sims 2 возможность его использования применена только к некоторым лампам, экрану телевизора, красным фарам у машин, а так хотелось бы увидеть город на фоне ярко-красного заката солнца, отблесков полярных сияний и при других погодных условиях. Все это частично реализовано в аддоне Seasons, однако, несомненно, требует дальнейшей доработки.
Мощные визуальные эффекты в The Sims 2 также пришли с Seasons, и, на мой взгляд, именно это дополнение является главным элементом развития The Sims 2 и последующих версий игры. Можно, конечно недооценивать качество выполнения погодных эффектов, однако принцип их исполнения очень эффектный и обязательно должен перейти в оригинал The Sims 3. Главным вопросом, возникающим в этой теме и не только, является смена времени суток. Ну, это уже точно можно считать недоработкой. Даже такие «простые» игры, как GTA Vice City, используют плавную смену дня и ночи, чего никак нельзя наблюдать в The Sims 2. Желаем разработчикам решить этот вопрос и качественно его оформить в The Sims 3. Чего действительно не хватает в игре параллельно со сменой дня и ночи, так это сильной дымки ранним утром и при дожде, эффектов росы на траве, разноцветных бликов на снегу, снежной метели, сильного ветра, поднимающего пыль, так называемого эффекта анизотропии в воде (анизотропная фильтрация – способность предметов из-за наличия на их поверхностях неровностей и шероховатостей искажать отражения, изменяя пропорции, контуры, а порой вообще размывая их). Этот перечень является далеко не полным, здесь может сработать только ваша фантазия – пределов нет. Однако при реализации эффектов важна их ограниченность – все-таки The Sims – это игра, а не программа 3D-моделирования. Поэтому я не буду называть таких сложных систем просчета, как Mental Ray, Radiosity и VRay, которые позволяют изображать пучки света, излучаемые предметом при неполном поглощении света, правильно изображать тени от объектов, «размывая» контуры в виде разноцветных полосок, или детализировать испускаемые лучи света, изображая их в виде «звездочек» (например, свечение воздуха вокруг светлых объектов на темном фоне при ясном солнечном освещении или «звездочки» на точечных источниках света – «галогенках», хотя этот эффект, созданный другим способом, нашел применение в игре – свет фар автомобиля). Они затормозят игру, не внеся в нее ничего существенного. Интересным визуальным эффектом является эффект объемного света. Этот эффект можно наглядно представить, если посмотреть на свет от источника (фонаря, например) в темноте: наверняка вы увидите освещенный конус, постепенно теряющий яркость на расстоянии от источника. Причина этому – мельчайшие частицы пыли в воздухе. Такой эффект неплохо было бы применить в The Sims 3 также, как и в The Sims 2 на всех источниках света, включая фонари и фары машин. Также некоторые эффекты применяются и к самой камере: размытие изображения, осветление, и их можно использовать в The Sims 2 с помощью специальных кодов. В The Sims 3 эти эффекты должны реализовываться без кодов и в других ситуациях (подробнее в следующем разделе). Надо добавить, что мелкие визуальные эффекты в The Sims 2 организованы не очень корректно с точки зрения геймплея: «переодевание» Сима или стрижка волос парикмахером, музыкальные «волны» и нотки, пыль от драки, «фейерверки» во время WooHoo, изменения возрастной категории Сима и т. д., но об этом подробнее в следующем разделе. А пока можно сказать, что система визуальных эффектов в The Sims 2 недостаточно развита, однако имеет потенциал для дальнейшего развития.
Вроде с элементами графического оформления игры мы разобрались, и напоследок, хочу напомнить, что я использовал далеко не все эффекты, которые возможно использовать в сфере компьютерной графики. Это связано с тем, что их огромное количество, многие я просто не могу описать – на это уйдут недели, к тому же не все элементы можно и нужно применять в игре, поэтому я ограничился лишь самыми распространенными принципами, которые сам зачастую использую. Я надеюсь, у вас хватит фантазии, чтобы расширить список всех возможностей, однако в любом случае это всего лишь предположения и мечты.
