Vysvětlení vykreslování: Jak se řádky kódu stávají vizuálními mistrovskými díly

Od chvíle, kdy nejmenovaný lidoop začal házet sudy na nepravděpodobného hrdinu jménem Jumpman, je grafika základní součástí zážitku z videohry.

Až na velmi malý počet čestných výjimek jsou videohry vizuálním médiem, ceněným jak pro svůj vzhled, tak pro jejich hratelnost. Donkey Kong a Mario proto nevypadají jako v roce 1981.

Ať už hra používá nostalgickou pixelartovou estetiku nebo hyperrealistickou 3D grafiku, kterou umožňují nejnovější pokroky v technologii GPU, způsob, jakým hra vypadá, má obrovský dopad na náladu, kterou vytváří, a na zážitek, který poskytuje.

Jak ale tyto vizuální světy vznikají? Technologie je komplikovaná a většina z nás netráví mnoho času přemýšlením o maticích a šroubech nádherných výhledů Hyrule nebo o neposkvrněné kreslené prezentaci Cuphead.

Pokud na to chcete i nadále nemyslet, klidně se vraťte k hraní Mobile Legends (a nezapomeňte koupit Mobile Legends Diamonds abyste byli konkurenceschopní).

Pro zvědavé z vás je zde stručný popis toho, jak se vykresluje grafika videoher.

Fáze 1: Sestavení prvků!

Obrovské množství jde do vytváření virtuálního světa, který zahrnuje nespočet kreativních rozhodnutí, komplexní řízení projektů a rozsáhlé týmy.

Velká část jejich práce zahrnuje získávání různých prvků a jejich následné kombinování v konečném produktu. Tyto prvky zahrnují 3D nebo 2D modely, textury, UV mapy, materiály, shadery a animace.

Vytváření většiny her by bylo nemožné bez vývojářů middlewaru, kteří vytvářejí různé ingredience, které jsou součástí hry, ale stále trvá nevýslovné množství času a úsilí spojit tyto prvky dohromady v soudržném světě a přimět je k vzájemné interakci.

Fáze 2: Nastavení scény

Jakmile jsou všechny prvky rozhodnuty, potřebují místo, kde budou existovat: scénu, ve které se bude hrát. Zde přichází na scénu herní engine.

Na trhu existuje několik různých herních enginů, o mnoha z nich jste jistě slyšeli. Patří mezi ně Unity, Unreal, Godot a spousta dalších, všechny mají své silné a slabé stránky, pokud jde o náklady a efektivitu.

Pokud jde o vykreslování vizuálů, je třeba vzít v úvahu několik klíčových faktorů: osvětlení a kamery.

Virtuální prostor prostě nebude vypadat dobře bez dynamického modelu osvětlení, který reaguje na pohyb objektů na obrazovce a případně vybírá charakteristiky různých textur a povrchů.

Kamera mezitím určuje, co se objeví na obrazovce. Stejně jako při natáčení filmů může umístění kamery vytvořit nebo rozbít kus hry nebo cut-scény, ať už jde o první osobu, třetí osobu, izometrické, shora dolů nebo cokoli jiného.

Fáze 3: Render Pipeline

I když to může znít jako součást vybavení, které byste našli na staveništi, render pipeline jednoduše popisuje, jak je obraz vykreslen na displeji.

Začíná procesem Vertex Processing, procesem GPU, který transformuje každý vrchol ve 3D modelu na bod na obrazovce a říká enginu, co má zobrazit a co skrýt.

Pak přichází rastrizace, která převádí 3D objekty žijící v představách vašeho počítače na 2D pixely, které lze zobrazit na vaší 2D obrazovce.

Nakonec je tu stínování fragmentů. Jakmile je objekt vytvořen, obdrží každý pixel informace o barvě a osvětlení, které potřebuje, aby mohl plnit svou roli malého fragmentu rozlehlé, esteticky příjemné podívané.

Celý proces je samozřejmě neuvěřitelně komplikovaný a zahrnuje pojmy a termíny, o kterých jsme ani neuvažovali, že bychom se jich dotkli. Ale tento stručný přehled by vám měl poskytnout přibližnou představu o tom, co znamená, že vaše oblíbené hry vypadají tak zatraceně pěkně.