Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Vg graphics.svg
Часть серии по:
Графика видеоигр
Типы
Темы
Списки

Шутер двигатель первого лица является видеоигра двигателя специализированным для моделирования 3D среды для использования в шутер от первого лица видеоигры . Вид от первого лица означает вид, в котором игроки видят мир глазами своих персонажей. Шутер относится к играм, которые вращаются в основном вокруг владения огнестрельным оружием и убийства других сущностей в игровом мире, будь то неигровые персонажи или другие игроки.

Развитие графических движков для шутеров от первого лица характеризуется постоянным развитием технологий и некоторыми прорывами. Попытки определить отдельные поколения приводят к произвольному выбору того, что представляет собой сильно модифицированную версию «старого двигателя», а что является новым двигателем.

Классификация сложна, поскольку игровые движки сочетают в себе старые и новые технологии. Функции, которые в один год считались продвинутыми в новой игре, станут ожидаемым стандартом в следующем году. Игры, в которых сочетаются как старые, так и новые функции, являются нормой. Например, Jurassic Park: Trespasser (1998) ввел физику в жанр FPS, который не стал обычным до примерно 2002 года. Red Faction (2001) показала разрушаемую среду , что до сих пор не распространено в движках годы спустя.

Хронология [ править ]

1970-е и 1980-е: ранние графические движки FPS [ править ]

См. Также: Список движков шутеров от первого лица § Ранние графические движки FPS

Рендеринг игр для этого раннего поколения FPS уже был от первого лица и с необходимостью снимать предметы, однако в основном они были созданы с использованием векторной графики .

Есть два возможных претендента на первый FPS, Maze War и Spasim . [1] Maze War была разработана в 1973 году, и в ней участвовал один игрок, пробирающийся через лабиринт коридоров, визуализированных с использованием фиксированной перспективы. Возможности многопользовательской игры , когда игроки пытались стрелять друг в друга, были добавлены позже и были объединены в сеть в 1974 году. Spasim был первоначально разработан в 1974 году и предполагал, что игроки перемещаются по каркасной трехмерной вселенной. В Spasim могут играть до 32 игроков в сети PLATO . [2]

Движок Freescape, разработанный собственными силами Incentive Software , считается одним из первых проприетарных 3D-движков, используемых в компьютерных играх, хотя этот движок не использовался в коммерческих целях за пределами собственных игр Incentive. Первой игрой, в которой использовался этот движок, была игра-головоломка Driller 1987 года. [3]

Начало 1990-х: каркасы для 2.5D миров и текстур [ править ]

См. Также: Список движков для шутеров от первого лица § Начало 1990-х: каркасы для 2.5D миров и текстур

Игры этого поколения часто называют клонами Doom . Они не были способны к полноценному 3D-рендерингу, но использовали методы 2.5D- трассировки лучей для рисования окружающей среды и спрайтов для рисования врагов вместо 3D-моделей . Однако эти игры начали использовать текстуры для визуализации окружающей среды вместо простых каркасных моделей или сплошных цветов.

Hovertank 3D от id Software был первым, кто использовал эту технику в 1990 году, но все еще не использовал текстуры , возможность, которая была добавлена ​​вскоре после Catacomb 3D (1991), а затем с движком Wolfenstein 3D, который позже использовался для нескольких Другие игры. Catacomb 3D также была первой игрой, в которой рука игрока отображалась на экране, что способствовало вовлечению игрока в роль персонажа. [1]

Движок Wolfenstein 3D был еще очень примитивен. Он не применял текстуры к полу и потолку, а отбрасывание лучей ограничивало стены фиксированной высотой, авсе уровни находились в одной плоскости.

Несмотря на то, что он все еще не использовал истинное 3D, id Tech 1 , впервые использованный в Doom (1993) и снова из id Software , снял эти ограничения. Он также впервые представил концепцию разделения двоичного пространства (BSP). Еще одним прорывом стало внедрение в движок многопользовательских возможностей. [1] Однако, поскольку он все еще использовал 2.5D, в Doom было невозможно правильно смотреть вверх и вниз, и все уровни Doom были на самом деле двумерными. [1] [4] Из-за отсутствия оси Z двигатель не позволял поддерживать пространство над помещением .

Успех Doom породил несколько игр, использующих тот же движок или аналогичные методы, что дало им название Doom clones . Механизм сборки , использовавшийся в Duke Nukem 3D (1996), позже устранил некоторые ограничения id Tech 1, такие как возможность движка сборки поддерживать перемещение комнаты над комнатой путем наложения секторов поверх секторов, однако используемые техники остались прежними.

Середина 1990-х: 3D-модели, начало аппаратного ускорения [ править ]

См. Также: Список движков шутеров от первого лица § Середина 1990-х: Середина 1990-х: 3D-модели, начало аппаратного ускорения

В середине 1990-х игровые движки воссоздали настоящие трехмерные миры с произвольной геометрией уровней. Вместо спрайтов движки использовали просто текстурированные (однопроходное текстурирование, без деталей освещения) полигональные объекты.

FromSoftware выпустила короля поле , полный многоугольник свободный перемещаемый первого лица в режиме реального времени экшен для Sony PlayStation в декабре 1994 года Sega «s 32X релиз Metal Head был шутер от первого лица игра механич моделирования , который используется в полной мере текстуры отображенные , 3D полигональная графика . [5] Годом ранее Exact выпустила компьютерную игру Sharp X68000 Geograph Seal , полностью трехмерный полигональный шутер от первого лица, в котором использовалась игровая механика платформеров, а большинство действий происходило в свободном роуминге.на открытом воздухе, а не в лабиринтах коридора в Wolfenstein 3D . В следующем году Exact выпустила своего преемника для консоли PlayStation, Jumping Flash! , который использовал тот же игровой движок, но адаптировал его, чтобы сделать больший упор на платформер, а не на стрельбу. Прыжки вспышка! серия продолжала использовать тот же двигатель. [6] [7]

Dark Forces , выпущенный в 1995 году LucasArts , было расценено как один из первых «истинного 3-D» шутерпервого лица игры [ править ] . Его двигатель, Jedi Engine , был одним из первых двигателей, поддерживающих среду в трех измерениях: области могут располагаться рядом друг с другом во всех трех плоскостях, в том числе друг над другом (например, этажи в здании). Хотя большинство объектов в Dark Forces являются спрайтами, в игре есть поддержка текстурированных объектов с 3D-рендерингом. Еще одна игра, которая считается одной из первых настоящих трехмерных шутеров от первого лица, -это шутер Descent от Parallax Software 1994 года. [ необходима цитата]

Quake двигатель ( Quake , 1996) использовал меньше анимированные спрайты и использовал истинную 3D геометрию и освещение, используя сложные методы , такие как Z-буферизацию для ускорения рендеринга. Quake также была первой настоящей 3D-игрой, в которой использовалась специальная система проектирования карт для предварительной обработки и предварительного рендеринга 3D-среды: 3D-среда, в которой происходила игра (впервые называемая Карта ), была упрощена во время создания. карты, чтобы уменьшить объем обработки, необходимой при игре.

Статические карты освещения и трехмерные источники света также были добавлены в файлы BSP, в которых хранятся уровни, что обеспечивает более реалистичное освещение.

Первые графические процессоры [8] появились в конце 1990-х, но многие игры в то время еще поддерживали программный рендеринг. id Tech 2 ( Quake II , 1997) была одной из первых игр, в которых использовалось аппаратное ускорение графики [9] ( id Software позже переработала Quake, добавив в игру поддержку OpenGL ).

GoldSrc , двигатель , полученный из Quake двигателя от Valve для Half-Life (1998), добавил Direct3D поддержки, и скелетной основы для лучшего оказывать РНУ , [10] [11] , а также значительно улучшить НПЦ искусственного интеллекта (ИИ) по сравнению с движком Quake. [10]

Конец 1990-х: полный 32-битный цвет, графические процессоры становятся стандартом [ править ]

См. Также: Список движков шутеров от первого лица § Конец 1990-х: 32-битный цвет, графические процессоры становятся стандартом

В этот период были представлены первые видеокарты с преобразованием, отсечением и освещением (T&L) . Первой картой с этой инновационной технологией была GeForce 256 . Эта карта превосходила то, что предлагала 3dfx в то время, а именно Voodoo3 , которая терпела неудачу только из-за отсутствия T&L. Такие компании, как Matrox с их G400 и S3 с их Savage4, были вынуждены уйти с рынка 3D-игр в этот период времени. Годом позже ATI выпустила Radeon 7200 , действительно конкурирующую линейку видеокарт.

Хотя все игры того периода поддерживали 16-битный цвет , многие также использовали 32-битный цвет (на самом деле 24-битный цвет с 8-битным альфа-каналом). Вскоре многие тестовые сайты начали рекламировать 32-битную версию в качестве стандарта. Unreal Engine , используется в большом количестве FPS игр с момента его выхода, стал важной вехой в то время. [12] Он использовал Glide API , специально разработанный для графических процессоров 3dfx , [11] вместо OpenGL . Вероятно, самая большая причина его популярности заключалась в том, что архитектура движка и включение языка сценариев облегчили его модификацию . [13][14] Еще одним улучшением Unreal по сравнению с предыдущим поколением движков была сетевая технология , которая значительно улучшила масштабируемость движка в многопользовательской игре . [15]

id Tech 3 , впервые использованный для Quake III Arena , был улучшен по сравнению со своим предшественником, позволяя хранить гораздо более сложные и плавные анимации. Он также имел улучшенное освещение и затенение и введены шейдеры и криволинейных поверхностей. [16]

Начало 2000-х: детализация, открытая среда и физика тряпичной куклы [ править ]

См. Также: Список движков шутера от первого лица § Начало 2000-х: повышенная детализация, открытая среда, физика тряпичной куклы

Новое графическое оборудование предоставило новые возможности, позволяя новым движкам добавлять различные новые эффекты, такие как эффекты частиц или туман, а также увеличивать детализацию текстур и полигонов. Во многих играх были большие открытые пространства, автомобили и физика тряпичной куклы .

Средние требования к видеооборудованию: обычно требовался графический процессор с аппаратной поддержкой T&L, такой как DirectX 7.0 GeForce 2 или Radeon 7200 . GeForce 3 или Radeon 8500 следующего поколения были рекомендованы из-за их более эффективной архитектуры, хотя их вершинные и пиксельные шейдеры DirectX 8.0 были мало пригодны. Некоторые игры по-прежнему поддерживали наборы микросхем DirectX 6.0, такие как RIVA TNT2 и Rage 128 , и программный рендеринг (со встроенным Intel GMA ), хотя было очевидно, что даже мощный процессор не мог компенсировать отсутствие аппаратного T&L.

Игровые движки, изначально разработанные для платформы ПК , такие как Unreal Engine 2.0 , начали адаптироваться для консолей шестого поколения, таких как PlayStation 2 или GameCube , которые теперь имеют компьютерные возможности для обработки видеоигр с интенсивной графикой.

Середина 2000-х: освещение и пиксельные шейдеры, физика [ править ]

См. Также: Список движков шутеров от первого лица § Середина 2000-х: освещение и пиксельные шейдеры, физика

Новое поколение графических чипов позволило широко использовать текстуры на основе пиксельных шейдеров , рельефное отображение , а также технологии освещения и затенения . Шейдерные технологии включают HLSL (для DirectX ), GLSL (для OpenGL ) или Cg .

Это привело к устареванию DirectX 7.0 графических чипов , таких как повсеместного GeForce 2 и Radeon 7200 , а также чипсеты DirectX 6.0 , такие как RIVA TNT2 и Rage 128 , и интегрированный на плате графических ускорителей . До этого поколения игр мощный ЦП мог несколько компенсировать старую видеокарту. Средние требования к видеооборудованию: минимум GeForce 3 или Radeon 8500 , настоятельно рекомендуется GeForce FX, Radeon 9700 (или другие карты с поддержкой Pixel Shader 2.x ). Radeon 9700 продемонстрировала, что сглаживание(AA) и / или анизотропная фильтрация (AF) могли быть полностью используемыми вариантами, даже в самых новых и самых требовательных играх того времени, что привело к широкому распространению AA и AF в качестве стандартных функций. До этого AA и AF поддерживались многими более ранними графическими чипами, но сильно снижали производительность, поэтому большинство геймеров предпочли не включать эти функции.

Благодаря этим новым технологиям игровые движки имеют полностью интегрированную внутреннюю и внешнюю среду, используют шейдеры для более реалистичной анимации (персонажи, вода, погодные эффекты и т. Д.) И в целом повышают реализм. Тот факт, что графический процессор выполнял некоторые из задач, которые уже выполнялись процессором , и в целом увеличивающаяся доступная вычислительная мощность позволила добавить в игры реалистичные физические эффекты, например, с включением физического движка Havok в большинство видео. игры. [17] Физика уже была добавлена ​​в видеоигру в 1998 году с Jurassic Park: Trespasser , но в то время ограниченные аппаратные возможности и отсутствие промежуточного программного обеспечениякак Хэвок, чтобы справиться с физикой, привело к технической и коммерческой неудаче. [18]

id Tech 4 , впервые использованный в Doom 3 (2004), использовал полностью динамическое попиксельное освещение , тогда как ранее 3D-движки полагались в основном на предварительно рассчитанное для каждой вершины освещение или карты освещения и затенение по Гуро . Объем теневого подход , используемый в Doom 3 допускается более реалистичное освещение и тени, [19] , однако это произошло по цене , как это не может сделать мягкие тени, и двигатель был в основном хорошо в закрытом помещении. Позже это было исправлено для работы с обширными открытыми пространствами с введением технологии MegaTexture в движке id Tech 4 .

В том же году Valve выпустила Half-Life 2 на своем новом движке Source . Этот новый движок отличался тем, что, помимо прочего, он имел очень реалистичную лицевую анимацию для неигровых персонажей , включая то, что было описано как впечатляющая технология синхронизации губ . [20]

Конец 2000-х: подход к фотореализму [ править ]

См. Также: Список движков для шутеров от первого лица § Конец 2000-х и последующие годы: подход к фотореализму

Дальнейшие улучшения в графических процессорах, такие как Shader Model 3 и Shader Model 4 , которые стали возможными благодаря новым графическим чипсетам серии GeForce 7 или Radeon X1xxx , позволили улучшить графические эффекты.

Разработчики этой эпохи 3D-движков часто рекламируют их все более и более фотореалистичное качество. Примерно в то же время киберспорт начинает привлекать к себе внимание. Эти движки включают в себя реалистичные материалы на основе шейдеров с предопределенной физикой, среды с объектами на основе процедурных и вершинных шейдеров ( растительность , мусор, созданные человеком объекты, такие как книги или инструменты), процедурную анимацию , кинематографические эффекты ( глубина резкости , размытие в движении , и т. д.), рендеринг с высоким динамическим диапазоном и унифицированные модели освещения с мягким затемнением и объемным освещением .

Однако большинство движков, способных к этим эффектам, являются развитием движков предыдущего поколения, таких как Unreal Engine 3 , Dunia Engine и CryEngine 2 , id Tech 5 (который использовался с Rage и использует новую технологию виртуального текстурирования [ 21] ).

Первые игры, использующие Unreal Engine 3, были выпущены в ноябре 2006 года, а первая игра, использующая CryEngine 2 ( Crysis ), была выпущена в 2007 году.

Начало 2010-х: смешение графических приемов [ править ]

Дальнейшие улучшения графических процессоров, такие как Shader Model 5 , которые стали возможными благодаря новым графическим чипсетам серии GeForce 400 или Radeon HD 5000 и более поздних, позволили улучшить графические эффекты. такие как отображение динамического смещения и тесселяция .

По состоянию на 2010 год были выпущены две предстоящие эволюции основных существующих движков: Unreal Engine 3 в DirectX 11, на котором работает Samaritan Demo [22] (и который используется с Batman: Arkham City , Batman: Arkham Knight и другими играми UE3 на основе DX11). и CryEngine 3 , на котором работают Crysis 2 и Crysis 3 .

Немногие компании обсуждали планы на будущее в отношении своих двигателей; id Tech 6 , возможный преемник id Tech 5, был исключением. Предварительная информация об этом движке, который все еще находился на ранних этапах разработки, как правило, показывала, что id Software стремится к тому направлению, в котором трассировка лучей и классическая растровая графика будут смешаны. [23] Однако, по словам Джона Кармака , оборудования, поддерживающего id Tech 6, еще не существовало. [24] Первая игра, использующая движок, Doom , была выпущена в середине 2016 года.

В сентябре 2015 года Valve выпустила Source 2 в составе обновления Dota 2 . [25]

См. Также [ править ]

  • Игровой движок
  • Список игровых движков
  • Список движков шутера от первого лица

Ссылки [ править ]

  1. ^ а б в г Дхарамджит Рихал. «История шутеров от первого лица» (PDF) . Проверено 4 июля 2009 .
  2. ^ «История FPS. Иллюстрированный документ» . 2007-04-11 . Проверено 4 июля 2009 .
  3. ^ "Изучение Freescape" . IGN. 2008-10-22 . Проверено 4 июля 2009 .
  4. ↑ Пол Лили (21 июля 2009 г.). «Гибель Дунии: Визуальная история движков 3D-игр» . Максимум ПК . Проверено 5 июля 2009 .
  5. ^ Металлическая голова в MobyGames
  6. ^ Географическая печать (X68000) , следующий уровень
  7. ^ Фахс, Travis (4 ноября 2008). «Прыгающий флэшбэк» . ign.com . Проверено 20 апреля 2018 года .
  8. ^ как Voodoo , Voodoo 2 или Riva TNT , или более поздние более мощныенаборы микросхем DirectX 6.0, такие как Voodoo3 , RIVA TNT2 и Rage 128
  9. ^ "id Tech 2" . id Software . Архивировано из оригинала 8 ноября 2009 года . Проверено 5 июля 2009 .
  10. ^ а б «Half Life: Улучшенные технологии» . GameSpot . Архивировано из оригинала на 2011-02-25 . Проверено 8 июля 2009 .
  11. ^ a b Пол Лили (21.07.2009). «Гибель Дунии: Визуальная история движков 3D-игр» . Максимум ПК . Проверено 5 июля 2009 .
  12. ^ «История Unreal - Часть 1» . за пределамиunreal.com. 2005-05-31 . Проверено 5 августа 2009 .
  13. ^ «История Unreal - Часть 1» . за пределамиunreal.com. 2005-05-31 . Проверено 5 июля 2009 . Вероятно, самым большим преимуществом Unreal была возможность его модифицировать. Тим Суини (основатель Epic) написал для игры простой скриптовый движок под названием UnrealScript.
  14. ^ «Введение в Unreal Technology» . InformIT . 2009-07-21 . Проверено 8 августа 2009 .
  15. ^ «Сеть» . Эпические игры . 1999-07-21 . Проверено 8 августа 2009 .
  16. ↑ Пол Лили (21 июля 2009 г.). «Гибель Дунии: Визуальная история движков 3D-игр» . Максимум ПК . Проверено 5 июля 2009 .
  17. ^ «Игра в мертвых: физика в поп-играх» . hlhmod.com. 2007. Архивировано из оригинала на 2009-04-01 . Проверено 9 августа 2009 .
  18. ^ «Постмортем: нарушитель DreamWorks Interactive» . Гамасутра . 1999-05-14 . Проверено 9 августа 2009 .
  19. ^ "Doom 3" . ixbtlabs.com . Проверено 9 августа 2009 . Основным преимуществом новой системы освещения (помимо упомянутого прямого контроля художника над своим шедевром) является возможность рендеринга теней в реальном времени для каждого кадра (...) Во-вторых, очень сложно рендерить размытый, "мягкий" «преобладающие в реальности тени с использованием теневых объемов. (...) В-третьих, резюмируя два предыдущих абзаца, мы делаем вывод, что теневые объемы не подходят для рендеринга теней на обширных открытых пространствах.
  20. ^ "Half-Life 2" . Eurogamer . 2004-11-14 . Проверено 9 августа 2009 . Но все же невероятно реалистичные детали и беспрецедентное внимание к деталям в анимации лица и тела оживляют персонажей, как ни одна игра даже не приблизилась к этому. Шесть лет назад было несколько лицевых моделей, мешки воображения и отличная работа с голосом; теперь у нас есть огромный список актеров, которым всем есть что сказать (с впечатляюще точной динамической синхронизацией губ) и делать это с таким впечатляющим набором видимых эмоций, которые придают игре потрясающую достоверность, которая изменит образ людей смотреть игры вечно
  21. ^ «От виртуализации текстур к массовому распараллеливанию» (PDF) . Id Software . Август 2009. Архивировано из оригинального (PDF) 07.10.2009 . Проверено 7 июля 2009 .
  22. ↑ IGN (8 марта 2011 г.). «Unreal Engine 3: Официальная демонстрация Samaritan» . Проверено 20 апреля 2018 г. - через YouTube.
  23. ^ «Джон Кармак об id Tech 6, трассировке лучей, консолях, физике и многом другом» . Перспектива ПК. 2008-03-12. Архивировано из оригинала на 2010-03-14 . Проверено 27 марта 2010 . Джон считает, что трассировка лучей полезна, так это очень специфическая модель данных, которую он создал, под названием «разреженные октодеревья вокселей», которые позволяют ему хранить огромные объемы данных таким образом, чтобы к ним было легко получить доступ с помощью методов трассировки лучей (...) Это новое модель данных и алгоритм, разрабатываемые для id Tech 6, позволят, по словам Джона, получить почти бесконечное количество геометрических деталей в мире без проблем, наблюдаемых с механизмами тесселяции или попытками локального хранения гигабайт данных.
  24. ^ "QuakeCon 08: id Tech 6 будет использовать интервью Кармака. Rage, id Tech 6, Doom 4 подробности и многое другое!" . Максимум ПК . 2008-07-15. Я все еще думаю, что у нас будет еще одно поколение, в котором мы виртуализируем геометрию с помощью id Tech 6 и сделаем некоторые действительно революционные вещи. (...) Я знаю, что мы можем дать толчок новому поколению, если сможем виртуализировать геометрию, как мы виртуализировали текстуры; мы можем делать то, чего раньше никто не видел в играх.
  25. ^ «Dota 2 - Reborn» . Dota2.com . Проверено 23 июня 2016 .