Ewolucja grafiki w grach komputerowych

Gry komputerowe obecnie są jedną z najważniejszych gałęzi cyfrowej rozrywki. Maja one jednak zaskakująco długą historię sięgającą aż do połowy XX wieku.

Pierwsza gra w historii

 W 1961 r, czyli w czasach kiedy komputery wykorzystywano tylko do wielogodzinnych obliczeń powstała pierwsza gra — Spacewar. 

Spacewar było strzelanką o akcji umiejscowionej w przestrzeni kosmicznej. Dwaj gracze kierowali w niej statkami kosmicznymi, których zadaniem było zniszczenie przeciwnika.

Ta prosta czarno-biała gra nie była jednak skierowana do szerszego odbioru, ponieważ wymagany do jej obsługi komputer kosztował w przeliczeniu na obecne pieniądze kilkaset tysięcy dolarów. 

Boom na gry komputerowe

 Prawdziwy boom na gry komputerowy zaczął się dopiero z wypuszczeniem na rynek tańszych, dostępnych na każdą kieszeń zestawów komputerowych – właśnie wtedy tworzeniem gier na szeroką skalę zajęli się nie tyle deweloperzy, ile pasjonaci, programujący z pasji w zaciszu domowym.

Jedną z pierwszych gier z tej epoki jest Battlezone. Gra polegała na niszczeniu kolejnych nadciągających czołgów, jednak to, czym się wyróznia jest to, że jest pierwszą grą wykorzystująca trójwymiarową grafikę wektorową. Co ciekawe battlezone zainteresowało się nawet wojsko stanów zjednoczonych, aby trenować na niej własnych żołnierzy.

Historia gier komputerowych: 3D

Historia gier komputerowych jest związana ściśle z rozwojem grafiki. Gry oparte na grafice dwuwymiarowej były popularne, ale pozbawione realizmu, a co za tym idzie: ciekawszych niż do tej pory możliwości sterowania. Deweloperzy postanowili więc wprowadzić trójwymiar – niestety, tego typu grafika obciążała ówczesne komputery. Rozwiązaniem było wprowadzenie trójwymiaru jako dodatku, np. w niektórych scenkach, lub maksymalnie zmniejszenie obszaru, w którym była wyświetlana grafika 3D. Na takie rozwiązanie zdecydowali się producenci gry "Ultima Underworld", uważanej za pioniera wśród gier 3D – jedynie 25% ekranu było zajmowane przez grafikę trójwymiarową, co pozwoliło na grę użytkownikom ze sprzętem średniej klasy.

Crysis — gra, która wyprzedziła swoje czasy

Crytec — twórcy crysisa z powodzeniem pokazali, na co ich stać wypuszczając go w 2009 roku, niestety tylko nieliczni gracze mogli pozwolić sobie na grę na wyższych ustawieniach graficznych. Crysis technologicznie wyprzedzał swoją epokę  poprzez niebywałą jakość modeli, tekstur, czy wykreowanego świata, należy jednak wspomnieć również o zaawansowanej fizyce zniszczeń drzew i budynków. Crysis to gra, która praktycznie się nie starzeje a w pewnych wzgledach przebija swoich nastepców.

Spowolniony rozwój grafiki w grach

Od czasu Crysisa grafika w grach polepszała się z roku na rok, rozwój ten w dużej mierze uzależniony jest od rozwoju technologicznego samego sprzętu dostępnego dla graczy. Twórcy gier wiedząc, że nie opłaca się wydawać gier, które będą działać satysfakcjonująco tylko na stosunkowo nielicznych high-endowych komputerach zwolnili z rozwojem grafiki skupiając się na rozwoju mniej wymagajacych systemów i technologii urozmaicających rozgrywkę. 

Kolejnym istotnym czynnikiem jest sama natura grafiki trójwymiarowej w grach.

Na grafikę komputerową w grach składają się zasadniczo trzy elementy: siatka wielokątów (polygony), tekstury i symulowane efekty.

Polygony 

Jeśli chodzi o siatki wielokątów, wszystkie obiekty 3d składają się ze szkieletu siatki wielokątów. Im więcej wielokątów możesz wyrenderować, tym bardziej zbliżysz się do czegoś, co wygląda jak prawdziwy obiekt, jednak kosztem rosnących w zawrotnym tempie wymagań systemowych.

Tekstury

Grafika składa się z tekstur nałożonych na opisane powyżej siatki. W tej chwili nowoczesne graficznie gry mają już fotorealistyczne tekstury. Więc tak naprawdę ciężko po postep na tym polu

Symulacje efektów

Wreszcie kolejnym krokiem jest lepsze symulowanie fizyki. Możesz być w stanie stworzyć fotorealistyczny obraz, ale kiedy zacznie się poruszać, sprawy stają się znacznie bardziej skomplikowane. Jeśli, na przykład, gdy ubranie postaci nie porusza się prawidłowo podczas chodzenia, iluzja rzeczywistości zostaje zniszczona. Jest to o wiele ważniejsze, niż mogłoby się wydawać. Na przykład w wielu grach celujących w fotorealizm mogą występować modele postaci, których ciało wygląda fotorealistycznie z daleka, ale gdy patrzy się na ich ubrania, zachowują się tak, jakby były wyrzeźbione drewna.

Przełom w grafice gier - Nanite i Lumen

Nanite i Lumen to dwie technologie wchodzące w skład nowego silnika graficznego - Unreal Engine V. Zrewolucjonizują one to jak bedą wygladać gry w niedalekiej przyszłości. Ingerują one bowiem w sposób, w jaki wyświetlana jest grafika trójwymiarowa. 

Czym jest nanite?

Technologia Nanite to specjalna, zwirtualizowana geometria mikropoligonów, umożliwiająca opracowanie licznych szczegółów oraz detali geometrycznych, ile tylko ludzkie oko będzie mogło zobaczyć, bez obaw o liczne ograniczenia mocy obliczeniowych wielu urządzeń. Rozwiązanie to umożliwia przeniesienie bezpośrednio do Unreal Engine obrazów składających się nawet z miliardów wielokątów. Do tej pory wymagane było przygotowanie Wielu wersji każdego modelu, które wykorzystywane są w zależności od odległości wirtualnej kamery do modelu, w celu optymalizacji, czyli poprawienia wydajności. Ta technologia sprawia, że developerzy mogą nagle o wiele bardziej przyspieszyć prace nad grą i tworzeniem jej świata.

Lumen - Dynamiczne globalne oświetlenie

Technologia Lumen to system odpowiedzialny za stworzenie realistycznego, globalnego oświetlenia z jego aktywnymi zmianami, wprowadzaniem scen oraz zmianami, nie zapominając o odbiciach, refleksjach oraz skali dotychczas niespotykanej.
 
Dynamiczne mechaniki biorą pod uwagę wiele czynników, które w razie własnych potrzeb będziemy mogli dostosować, czyniąc to w prosty oraz intuicyjny sposób. Do tego dochodzą nawet takie detale jak położenie.