Grafika komputerowa - ewolucja teraz i w przyszłości.
Cześć wszystkim. Wiem, że temat grafiki jest często dla wielu drażliwy, bo "grafika się nie liczy", jednak dla mnie jest ona ważną częścią gry i właśnie o stronie wizualnej napiszę słów "kilka".
Zapraszam do zapoznania się z moim zdaniem najważniejszymi krokami tej generacji.
Od razu zaznaczę, że nie przedkładam grafiki nad gameplay. Chodzi mi o jak najbardziej subiektywną ocenę obecnego stanu grafiki i osobistych oczekiwaniach na następne ~5lat (dalej nie chcę wybiegać). Nigdy się również w kierunku IT nie edukowałem, a jest to tylko moje zainteresowanie obok samego grania, więc jeśli walnąłem jakiegoś byka, proszę o zrozumienie :)
Do napisania bloga natchnęła mnie informacja EA o gotowości silnika Frostbite (seria Battlefield itd.) do pokazania możliwości na ewentualnych mocniejszych konsolach, oraz ogranie Uncharted 4. Niestety, wśród znajomych nie mam entuzjastów technicznej strony gier, więc liczę na jakiś odzew z Waszej strony :)
Zacznę może od tego, co według mnie popchnęło grafikę najbardziej (największe skoki w stosunku do x360/ps3). Numerowane mniej więcej od IMO najważniejszych.
1.Tekstury PBR - wreszcie! Poprzednia generacja borykała się z plastikowym wyglądem, a praca potrzebna na dostosowanie każdego materiału, żmudna. Obecne gry, na samym PBR zyskały skok generacyjny (oczywiście, wraz z dużo lepszym oświetleniem). Kto nie pamięta, to zobaczcie jakąkolwiek grę na najpopularniejszym silniku - Unreal Engine 3. Ciekawe, do jakich rezultatów dojdą za parę lat.
Dzięki Substance! https://www.allegorithmic.com/games
A tutaj trochę o temacie z artystycznego punktu widzenia profesjonalisty z Naughty Dog http://artisaverb.info/PBT.html
2.Geometria - modele są teraz DUŻO bardziej złożone i cieszą oko nawet z bliska. Nie tylko dzięki dokładniejszym modelom i teselacji ale również dzięki parallax occlusion. Dla przypomnienia, teselacja zmienia geometrię, dzięki czemu współpracuje z oświetleniem, natomiast PO zmienia jedynie wysokość tekstury, co daje świetny efekt, ale nie współgra z oświetleniem (dużo mniej zasobożerne). Dobrze prezentuje to ten filmik:
PO:
3.Odbicia - koniec z mapami wcześniej przygotowanych odbicia nijak się mających do scenerii! Pamiętam, jak się jarałem przy pierwszym zwiastunie The Division - wreszcie jakiś prawdziwy postęp! Niestety, rzeczywistość szybko zweryfikowała zapędy deweloperów, ale i tak jest dobrze. Odbicia SSR to wciąż duży progres, dodający bardzo duży boost graficzny. Fajnie rozwiązano to np. w U4 - połączenie SSR + mapa odbić + odbicie geometrii, nawet gdy nie widać jej na ekranie. Największą perełką, która ukazuje co można osiągnąć, jest oczywiście graficzny majstersztyk Driveclub (najlepsze i najwyżej jakości odbicia ever). Tutaj parę przykładów, dla nie zaznajomionych z tematem:
GTA 5 - SSR+odbicia geometrii
Driveclub - Tutaj to jest chyba miks wszystkiego i jest zajebiste.
4.Wolumetryczne oświetlenie/mgła/dym etc. - tu chyba każdy się zgodzi. Sceny nabrały głębi, graficznie duży progres - świetnym przykładem jest The Division, ale możemy to zobaczyć w każdej nowej grze AAA, a nawet niektórych indorach.
5.Czystość obrazu: i nie mówię o FHD, bo to jest nic, w porównaniu z technikami wygładzania użytymi np. w The Order, U4, FC:Primal, DOOM. Według mnie, najlepszy rezultat został osiągnięty w The Order - nie widziałem tak czystego obrazu w żadnej grze, czy to PC, czy konsole - ofc. w rozdzielczości FHD (pomimo pasów, zagęszczenie pikseli jest jak w FHD). Tylko obraz wolny od aliasingu zbliża się do jakości CGI
6.Wiele źródeł światła (często dynamicznych t.j. rzucających cień) - to już standard w nowych grach. Czy to sale aukcyjna w U4, czy miasto w Batmanie:AK - wile źródeł światła wygląda świetnie.
https://farm8.staticflickr.com/7433/15969425294_b08562eeda_o.jpg
7.Efekty cząsteczkowe - ileż trzeba było na to czekać... mała rzecz, a cieszy. Iskry, śnieg i wiele innych dodają uroku każdej grze.
8.Zwiększony LOD - wciąż nie jest idealnie, ale dużo, dużo lepiej niż w poprzedniej generacji. Nie tylko dzięki czystej mocy obliczeniowej, ale również sprytnym technikom podmiany tekstur/obiektów - lub teselacja - mało agresywne, daje świetny efekt. Innym dobrym przykładem jest ofc. U4 - pomimo słabości sprzętu, osiągnęli świetny efekt - szacun ogromny.
9.Cienie - miałem nie wspominać, bo techniki są opracowane od dawna, a dobre cienie są po prostu cholernie kosztowne w renderowaniu, jednak nawet na konsolach możemy uświadczyć świetnych efektów (dla mnie najlepsze w The Order i Driveclubie).
10.Oświetlenie - również ląduje na końcu stawki, gdyż nie jest tak świeże jak inne techniki. IMO najlepszy system oświetlenia możemy zobaczyć w Driveclub. Szkoda, że Sony pozbyło się tak ekstremalnie utalentowanych ludzi. Oglądać obowiązkowo!
Coraz ciężej jest nas (graczy) zaskoczyć. Następna generacja na pewno zaskoczy nas fizyką (obecnie bardzo szybki rozwój niskonapięciowych cpu),szybkim ładowanie dzięki dyskom SSD, oświetleniem opartym na śledzeniu min. 3 odbić promieni (the tommorow children), co wyeliminuje problem z odbiciami w stylu SSR
O odbiciach 6:10
Ale czym jeszcze? Oczywiście wszystkie używane obecnie techniki zostaną poprawione: lepsze odbicia, ostrzejsze tekstury, większy LOD, lepsza symulacja materiałów, lepsze efekty cząsteczkowe, lepsze cienie+większy zasięg cieni wysokiej jakości i wiele innych, ale co dalej? Co na prawdę nowego?
W obecnych grach ciężko doszukiwać się brakujących technik renderingu. Jak widać na liście, w poprzedniej generacji było bardzo łatwo wyłapać luki w grafice.
Obecnie IMO najważniejszą kwestią są assety: np. deszcz/śnieg w DC - czegoś takiego jeszcze nie było, i nie była to tylko kwestia mocy. Wiele technik trzeba po prostu opracować. Tutaj IMO jest największe pole do popisu.
ND doskonale pokazuje, że obecny problem nie leży w sprzęcie, lecz zaawansowanych assetach. Ogromny budżet + dużo czasu + najlepsi programiści. Jak widać, potrzeba bardzo wiele, by stworzyć tak kompletny tytuł.
Parę przykładów na potwierdzenie mojej tezy:
A tak wyglądał proces powstawania chmur w Horizon (więcej tekstów n.t. ich silnika można znaleźć na stronie)
https://www.guerrilla-games.com/read/the-real-time-volumetric-cloudscapes-of-horizon-zero-dawn
I te dźwięki w KZ:SF
Rewolucją na pewno byłaby symulacja cieczy i materiałów real-time - ale wątpię, że takowe się w grach pojawią w najbliższej przyszłości. Symulacja np. rzeki, nawet z wszystkimi sztuczkami, wciąż jest cholernie zasobożerna.
Na koniec podrzucam parę ciekawych filmików (więcej możecie znaleźć na owych kanałach).
Zastanawiacie się, jak się robi prawdziwą optymalizację? Grafika to "tylko" matematyka, należy więc opracować wzory, na których maszyna może przeprowadzić szybszą kalkulację. Dla mnie jest to dość ciekawe zagadnienie - np. Ray tracking - w grach nie zobaczymy jeszcze wiele lat, ale dzięki analizie wyników z R-T, można obliczenia uprościć tak bardzo, że obraz o zbliżonej jakości otrzymamy w 15ms zamiast kilku godzin (na tej samej maszynie). Oczywiście optymalizacja to również cięcia, mądre systemy LOD, sztuczki graficzne, ale to jest oczywiste.
Oraz bardzo ciekawy tekst o pracach nad Killzone:SF (a dokładniej, to jego silniku)
http://www.eurogamer.net/articles/digitalfoundry-the-making-of-killzone-shadow-fall
Podsumowując, jestem bardzo zadowolony z ewolucji jaka się dokonała i cały czas dokonuje. Tech dema już nie są tylko demami, a stają się rzeczywistością. Jeszcze 5 lat temu, oglądając demo Samarytanin, nawet nie sądziłem, że tak szybko pojawi się tak piękna gra w otwartym świecie (tak, Batman:AK) - a to ten sam silnik UE3.5 (ciekawe, co Rockstedy pokaże na UE4!). Warto również pamiętać, że moc, mocą, ale deweloperzy potrzebują czasu, by opracować nowe techniki. Jesteśmy dopiero po pierwszej serii gier projektowanych z myślą o current genach.
To tyle z mojej strony. Mam nadzieję, że poznam jakieś interesujące opinie, albo dowiem się, co może nas zaskoczyć w przyszłości (ktoś szykuje jakąś fajną technikę? podziel się tym ze mną :)).
PS. Mam nadzieję, że nie zrobiłem zbyt dużego śmietnika, ale temat jest szeroki jak cholera, a mi brak dośw. w pisaniu, więc wyszło jak wyszło. Jak kogoś temat zainteresuje, to jakoś przebrnie :)
Publikuję tekst jakim jest, bo poprawki i nowe pomysły mógłbym dawać bez końca.
