W artykule pokazujemy na czym polega tworzenie grafiki do gier komputerowych oraz jakie techniki stosuje się ze względu na różne platformy.
Od czasu swojego powstania gry komputerowe przeszły długą drogę, zarówno pod względem fabuły, jak i grafiki. To właśnie grafika jest najbardziej rzucającym się w oczy elementem. Obecnie w większości gier, także na platformach mobilnych stosuje się mniej lub bardziej zaawansowane modele 3D. Opieranie gry w całości na dwuwymiarowych obrazach zdarza się już coraz rzadziej, chociaż jeszcze 10-15 lat temu była to powszechna praktyka. Na przykład w grach na platformy takie jak GameBoy czy starsze telefony komórkowe. W tym ostatnim przypadku gry i aplikacje były oparte na Javie i wyświetlane w niskiej jak na dzisiejsze czasy rozdzielczości – 320×240 px, a często jeszcze mniejszej. W takich warunkach grafika 3D i tak nie zostałaby zauważona, zatem cały czas istniał popyt na „zwykłe” grafiki.
Zróżnicowane platformy
3D także różni się między sobą, przede wszystkim w zależności od platformy. Smartfony i tablety mają relatywnie niską moc obliczeniową, są chłodzone pasywnie i zasilane z akumulatora. To wszystko powoduje że nie można na nich stosować tak zaawansowanych modeli i tekstur jak na komputerach i konsolach.
Gry typu RPG
Różnice, chociaż już mniejsze, widać w obrębie jednej platformy. Gry różnią się w zależności od gatunku – najlepszą grafikę zazwyczaj spotykamy w klasycznych produkcjach RPG (Wiedźmin 3, Horizon: Zero Dawn). W tych projektach twórcy koncentrują się na trybie single player, dzięki czemu mogą dokładnie określić ilość postaci, animacji i symulacji w każdym momencie rozgrywki. Naturalnie nie jest to do końca możliwe w trybie multi, dlatego też gry MMO, mimo podobnej tematyki, mają zauważalnie niższy poziom graficzny.
Gry typu FPS
Nieznacznie niższą jakość mają gry typu FPS. Tutaj w grę wchodzi już wiele czynników. Gry tego typu nastawione są przede wszystkim na szybką i dynamiczną rozgrywkę, dlatego też gracze bardziej od jakości i rozdzielczości cenią sobie wskaźnik fps. Zazwyczaj pozostałe gry starają się działać w przyjemniej 30 klatkach na sekundę (absolutnym minimum są 24 klatki – jest to standard stosowany w filmach. Poniżej tej wartości zauważamy już spadki w płynności obrazu).
W „strzelankach” za komfortowy poziom uważa się 45-60 fps, chociaż wielu graczy wybiera lepsze monitory, aby uzyskać jeszcze wyższe wartości – 120-144 fps, co naturalnie wymaga też lepszej karty graficznej. Często też rezygnują z nadmiernej ilości detali – co pozwala poświęcić maksimum uwagi ważniejszym elementom rozgrywki.
Gry typu RTS
Kolejnym przykładem są gry typu RTS, na przykład popularny StarCraft II. Tam jednak niższa szczegółowość modeli i tekstur jest wymagana z zupełnie innych powodów. Pola bitwy najczęściej są obserwowane ze znacznie większej odległości, zatem potencjalne detale i tak nie byłyby widoczne. Zamiast tego moc komputera jest przeznaczana na tworzenie i animowanie ogromnych ilości jednostek, pojazdów itd.
Gry typu MOBA
Podobnym podejściem do kwestii jakości charakteryzują się gry typu MOBA, na przykład popularny LoL, lub też konkurencyjne produkcje: DOTA i HOTS. W przypadku tej ostatniej – autorstwa studia Blizzard, możemy porównać bezpośrednio modele tych samych bohaterów w dwóch różnych grach: Heroes Of The Storm i produkcji z zupełnie innego gatunku – np. strategicznego StarCrafta. Wraz z najnowszą aktualizacją pojawiła się też możliwość podejrzenia (prawie) tej samej postaci w trzech różnych grach – StarCraft II, HOTS i Overwatch.
Poza zmianami w stylu (szczegółowości tekstur, kolorystyce, itp.) można zauważyć także jedną ważną kwestię: Modele z gier typu MOBA pomimo niskiej szczegółowości modeli maja wysoką jakość i rozdzielczość tekstur. Jako przykład można podać skrzydła jednej z postaci, które zostały w całości utworzone za pomocą tekstury, bez potrzeby użycia skomplikowanej symulacji cząsteczek.
Jedne z graficznych wersji Auriel, dawniej kosztujące 10€, obecnie możliwe do zdobycia w grze, co spowodowało gwałtowną reakcję niektórych graczy (źródło: Blizzard)
Jak zatem powstaje grafika do gier?
Wszystko zaczyna się od pomysłów, szkiców, a w rezultacie powstania gotowego concept artu. To na tej „pierwszej” grafice wzorują się projektanci 3D a także osoby zajmujące się przygotowaniem szczegółowych elementów 2D, takich jak interfejs. Rysunek ten powinien być wykonany pod kilkoma kątami – najczęściej stosuje się ujęcia z góry i z boku, czasami uzupełniane o ujęcie od frontu + ogólny zarys całego elementu, wykonywany z góry, pod odpowiednim kątem.
Siatka przedmiotu
Następnie przychodzi pora na siatkę przedmiotu, „rysowaną” bezpośrednio na poprzedniej grafice. Oprogramowanie 3D wykorzystuje się do podzielenia i ułożenia elementów obrazu w taki sposób, aby umożliwiły bezproblemową pracę w przestrzeni 3D. Na tym etapie kolory, tekstury itd. nie są jeszcze ważne – liczy się jedynie położenie elementów składowych siatki, tj. punktów, krawędzi, itd.
Wstępna optymalizacja
Przy okazji przeprowadza się wstępną optymalizację modelu – usunięcie wszystkich nadmiarowych krawędzi, niewidocznych bez dużego powiększenia. Często oszczędza się także na krawędziach kul i okręgów. Powoduje to że pełny okrąg składa się tak naprawdę z 8 lub 12 krawędzi, co często jest widoczne, ale konieczne dla uzyskania odpowiedniej płynności wyświetlanej grafiki. Inne zabiegi to np. wybranie twardych i miękkich krawędzi, czyli obszarów na których ma się zaginać światło.
Tworzenie map UV
Zaakceptowanie modelu oznacza przejście do kolejnego etapu: tworzenia map UV. Najprościej rzecz ujmując, jest to przenoszenie trójwymiarowej siatki na dwuwymiarową, kwadratową powierzchnię na której namalowana zostaje tekstura. Siatka prawie zawsze musi zostać do tego etapu pocięta i delikatnie zdeformowana. Na ogół nie jest możliwe idealne odtworzenie wszystkich wymiarów i kątów na siatce, ale deformacje nie są też na tyle duże aby były zauważalne. Znacznie łatwiejsze do mapowania są obiekty „techniczne”: broń, metalowe przedmioty, budynki, itd. Elementy organiczne wymagają większej ilości pracy, przede wszystkim przez konieczność edycji bardziej skompilowanej siatki.
Tekstury
Z gotowymi mapami UV nic nie stoi na przeszkodzie procesowi przygotowywania tekstur. W zależności od modelu może być ich nawet kilkanaście, najczęściej jednak używa się 2-4, to znaczy:
Diffuse – podstawowy obraz odpowiadający za kolor, konieczny praktycznie w każdym modelu (z wyjątkiem obiektów które mają tylko jeden kolor na całej swojej powierzchni, np. drobnych metalowych elementów).
Reflect – mapa odbić i refleksów światła.
Bump/Displace – Czarno białe grafiki stosowane jako mapy wypukłości. Bardzo często spotykane w fotorealistycznych grach.
Opacity – przezroczystość obiektu, obecna w największym stopniu przy prostych, dwuwymiarowych elementach, takich jak liście.
Więcej o teksturach możecie przeczytać też w serii artykułów na naszym portalu.
Optymalizacja finalna
Zakładając że model nie będzie w żaden sposób animowany, twórcy mogą przejść do ostatniego etapu, którym jest optymalizacja. Właściwie przebiega ona przez cały czas przygotowywania gry, ale na końcowym etapie produkcji należy sprawdzić i skorygować poszczególne elementy. Do optymalizacji należy m.in. zmniejszenie rozmiarów tekstur i dźwięków, a także zredukowanie ilości obiektów w scenie, o ile jest to możliwe. Twórcy dostosowują grę także do poszczególnych platform – mowa tu przede wszystkim o konsolach: Xbox One i PlayStation 4. Ponieważ liczba możliwych konfiguracji sprzętowych jest znacznie mniejsza niż w przypadku PC, możliwe jest przygotowanie gry tak, aby miała jakość podobną do wersji komputerowej, pomimo użycia relatywnie słabszego sprzętu.
