Разрешение 4K всего лишь маркетинговая уловка, а графика давно не развивается — эти и другие распространенные заблуждения геймеров
Красивая картинка — не самое главное для хорошей игры, но она определяет правдоподобность виртуального мира, привлекает игроков и создает атмосферу при прохождении. Существует множество мифов, которые создают негативное отношение к графике и к некоторым современным технологиям. Мы рассмотрим несколько самых распространенных заблуждений и разберемся, насколько они соответствуют действительности.
Трассировка лучей не нужна
Metro Exodus Enhanced Edition — один из лучших примеров того, как преображается картинка с правильной трассировкой лучей
Рейтрейсинг — метод рендеринга, который имитирует в виртуальной среде реалистичное поведение света для создания физически корректного освещения и отражений. Некоторые геймеры утверждают, что трассировка лучей не нужна в играх — достаточно традиционной растеризации и ручной работы художников.
Но растеризация не учитывает физические свойства света, из-за чего даже самое художественное освещение не похоже на настоящее. Как правило, отсутствуют непрямой — отраженный от поверхностей — свет и динамические объекты в зеркалах. Трассировка же приближает игровую графику к тому самому фотореализму.
Кроме того, она может значительно упростить процесс разработки. Алгоритмы самостоятельно просчитывают все пути лучей света, снимая лишнюю нагрузку с художников и программистов и высвобождая человеко-часы, которые раньше тратились на ручную проработку освещения, теней и имитацию отражений.
Освещение не так важно
Еще один распространенный миф о графике в играх — утверждение, что освещение не является важным элементом для достижения фотореалистичности. Достаточно хорошо проработанных текстур и моделей, чтобы создать реалистичное изображение.
На самом деле без правильного освещения изображение выглядит плоским и отнюдь не фотореалистичным. Правильно падающий свет и качественное затенение создают глубину и яркие акценты, которые делают окружение и персонажей более достоверными. Это один из ключевых факторов для усиления эффекта погружения в игровой мир.
Особенно хорошо разница заметна в старых играх
Современные игры используют различные технологии освещения: глобальное, физически корректное, тени в реальном времени и другие. Они лучше передают атмосферу и настроение игры, и поэтому многие разработчики при создании фотореалистичной графики в первую очередь фокусируются на освещении.
Разрешение 4K не нужно
Уровень детализации в играх уже превышает возможности мониторов Full HD. Заметить больше мелочей в текстурах, моделях и окружающей среде теперь можно лишь в повышенном разрешении. А дальние планы при 1920х1080 выглядят нечеткими — на экране просто не хватает пикселей для отображения объектов на большом расстоянии.
Разрешение 4K решает эти проблемы, делает пейзажи более впечатляющими и облегчает поиск врагов на больших расстояниях. Это важно в соревновательных шутерах с большими картами. И в масштабных стратегиях вроде Total War, в которой на экране могут быть тысячи солдат.
Если отдалить камеру, чтобы рассмотреть всю армию, на разрешениях ниже 1440p все это великолепие превращается в мешанину пикселей. А чтобы рассмотреть качество проработки материалов в новых играх, приходится приближать камеру — и видеть размытые пятна на экранах в 1080 строк по высоте и меньше.
Больше всего высокое разрешение нужно масштабным играм
Конечно, достичь высокой частоты кадров в секунду при разрешении 4K в играх последних лет довольно сложно. Такое разрешение пока больше подходит для неспешных одиночных игр. В них стабильных 60 кадров в секунду более чем достаточно, тогда как в соревновательных желательны 120 FPS и более. Но уже на мониторе в 27 дюймов с разрешением 2560x1440 пикселей вы заметите улучшение качества и детализации изображения.
Графика в играх давно не развивается
Тогда почему ремастер Crysis выглядит значительно лучше оригинала?
Разработчики игр постоянно расширяют границы возможного с помощью новых технологий. Один из недавних примеров — ремастер Crysis, выпущенный в 2020 году. Оригинальная игра 2007 года уже впечатляла графикой, но ремастер поднял ее на новый уровень — благодаря улучшенным текстурам, освещению и новым визуальным эффектам.
С появлением новых технологий вроде трассировки лучей или Nanite из Unreal Engine 5 разработчики игр могут создавать более реалистичное окружение, чем когда-либо раньше.
Nanite из Unreal Engine 5
Более свежий пример — The Callisto Protocol. Эксперты Digital Foundry назвали рендеринг в этой игре лучшим на данный момент. В экшене отличная отрисовка кожи, волос и костюмов, а также материалов скафандров и корпусов роботов.
Они не только реалистично выглядят, но и демонстрируют лоск, разводы и другие детали. Это настоящий фотореализм и графика нового поколения.
Фотореализм — это фототекстуры и много полигонов
Еще один вредный миф о графике гласит, что достичь фотореализма можно только через фототекстуры и миллионы полигонов. Эти методы действительно активно применялись в прошлом, но устарели с появлением новых технологий — шейдеров, параллакс-маппинга и тесселяции.
Вместо использования фототекстур, популярных в 2000-е годы, сегодня в трехмерной графике поверхности воссоздаются с нуля благодаря развитию шейдеров. Это специальные подпрограммы, которые описывают внешний вид и устройство поверхностей.
Современные физически корректные шейдеры создают на поверхностях правдоподобный рельеф и взаимодействуют со светом. Благодаря этому материалы выглядят более естественно, чем в старых играх.
Half-Life 2 в свое время популяризировал фототекстуры, а в Alyx уже используются шейдерные материалы
Параллакс-маппинг создает иллюзию глубины и детализации на плоской поверхности без дополнительных полигонов или текстур. Эта техника часто используется для создания высокодетализированных рельефных поверхностей, таких как кирпичные стены, каменные кладки и бетон.
Тесселяция также позволяет увеличить детализацию. При приближении игровой камеры к объекту она динамически добавляет новые полигоны поверхностям. Когда камера отдалена, эти полигоны отсутствуют.
Но фотореализм не сводится только к количеству полигонов и качеству текстур. Он также требует продвинутого освещения, о котором говорилось выше, реалистичной симуляции физики и других факторов, которые способствуют повышению правдоподобия картинки на экране.
Стилизация — это когда игра выглядит как комикс
Распространено заблуждение, что стилизация графики ограничена имитацией картинки под мультфильмы или комиксы. Однако форм и разновидностей стилизации намного больше. Это могут быть и вполне реалистичные виды, и нетипичные пропорции персонажей, и сюрреалистическое окружение.
God of War: Ragnarok и многие другие блокбастеры Sony на самом деле стилизованы
Например, в God of War: Ragnarok используется художественный стиль с высокодетализированными моделями персонажей и стилизованными элементами вроде дизайна архитектуры, вдохновленной скандинавской мифологией. А в Control — гиперреализм с элементами научной фантастики и хоррора.
Стилизация используется для создания определенной атмосферы или чтобы игра выглядела более привлекательной визуально и выделялась на фоне других представителей того же жанра.
Новинки тормозят на старом железе из-за плохой оптимизации
Посмотрите внимательно на масштабы игр из 2010-х и сравните с сегодняшними
Многие считают, что новые игры медленно работают на старых видеокартах и процессорах из-за плохой оптимизации. Но современные блокбастеры значительно масштабнее предшественников. Они содержат высокодетализированные текстуры и модели, сложные физические симуляции и большие открытые локации. Все это требует более мощные процессор и видеокарту.
Разработчики стараются использовать все возможности современного железа, чтобы создать более качественную графику и добавить новые возможности в саму игру. Старые видеокарты зачастую просто не поддерживают необходимые алгоритмы.
Продвинутые методы рендеринга вроде глобального освещения и трассировки лучей требуют вычислительной мощности, недоступной старому оборудованию. Иногда речь идет об аппаратных решениях вроде тензорных и RT-ядер, которых нет в видеокартах прошлых поколений. И простой оптимизацией эту проблему не решить.
Видеокарта отвечает за физику
Видеокарта только ускоряет расчет физики, а вместо PhysX в крупных движках давно есть свои наработки
Видеокарта не отвечает за физику в играх, но может помочь при обработке физических эффектов. С развитием мощности и многопоточности центральных процессоров подобные вычисления в большинстве игр перешли именно на CPU.
Раньше в играх использовались специальные библиотеки вроде NVIDIA PhysX и Havok. Они позволяли имитировать различные физические эффекты — гравитацию, столкновения, поведение жидкостей и тому подобное. Но подобные наработки давно были перенесены в популярные движки вроде Unreal Engine или Unity.
Современные графические адаптеры действительно могут отвечать не только за красоту графики. Некоторые имеют специализированные ядра для обработки искусственного интеллекта и машинного обучения. Это можно использовать для создания более умных противников, улучшая достоверность и интерактивность игр.
Интерактивность и физика — одно и то же
Геймплей состоит из множества систем — далеко не только физических
Интерактивность определяет степень свободы и методы взаимодействия игрока с виртуальным окружением и предметами в нем. Для ее реализации требуется расчет столкновений, манипуляций объектами и передвижения персонажей. Занимается этим центральный процессор, отвечающий за обработку игровой логики и сигналов ввода.
Физика в видеоиграх относится к моделированию явлений реального мира — гравитации, импульса и многих других. Эти вычисления обрабатываются специализированными физическими движками — сегодня они тоже зависят от центрального процессора.
Физика и интерактивность связаны между собой, но не являются одним и тем же. Интерактивность — то, как игрок взаимодействует с игровым миром. Физика — моделирование достоверной реакции этого мира и объектов в нем. Оба элемента важны для создания захватывающих игровых впечатлений.
Современные технологии позволяют создавать удивительно реалистичные миры и персонажей. По мере того как игры становятся все более продвинутыми, растут и ожидания от графики. Разработчики постоянно ищут новые способы улучшения картинки.
И многие из этих способов требуют новых видеокарт — и мониторов с высоким разрешением. Заявлять, что графика в играх не развивается, и при этом игнорировать важность новых методов рендеринга или держаться за Full HD — как минимум некорректно.