Jak działa rozbiór obiektów 3D w grach, od Fruit Ninja po Metal Gear Rising: Revengeance

Spis treści:

• Nierozcięty węzeł gordyjski
• Sztuczki rozczłonkowywania
• Co kryje się w czarnej skrzynce

Mechanika cięcia modeli 3D w grach wideo to iluzja podobna do sztuczki z „przecinaniem kobiety na pół”. W tym efekcie postać nie jest faktycznie wycinana; zamiast tego pojawia się druga aktorka, ukryta przed widzem, której nogi stają się widoczne. Techniki te tworzą imponujące efekty wizualne i zwodzą percepcję gracza, zapewniając głębsze zanurzenie w rozgrywce. Technologie te pozwalają twórcom gier na implementację złożonych animacji i interakcji w przestrzeni wirtualnej, znacząco wzbogacając wrażenia z gry.

Istnieje wiele sposobów na wizualizację procesu „przecinania kobiety na pół” w grafice 3D. Gracze mogą korzystać z różnych technik, aby stworzyć iluzję podziału obiektu na dwie, trzy, a nawet więcej części. Metody te zapewniają realistyczny efekt i zwiększają immersję w środowisku gry.

Twórcy gier, w przeciwieństwie do iluzjonistów, chętnie dzielą się swoimi sekretami. W tym artykule omówimy kluczowe aspekty, które pomagają im tworzyć wciągające wrażenia z gier.

Nierozerwalny węzeł gordyjski

Trójwymiarowe obiekty w grach wideo powstają z siatki – struktury złożonej z wielokątów. Każdy wielokąt to czworokąt podzielony na dwa trójkąty. Trójkąt z kolei składa się z trzech wierzchołków. Te wierzchołki to punkty zawierające współrzędne w przestrzeni trójwymiarowej, wyrażone jako liczby wzdłuż osi x, y i z. Takie podejście do modelowania obiektów pozwala na tworzenie złożonych i szczegółowych struktur 3D, co znacząco poprawia percepcję wizualną i interakcję gracza ze światem gry.

Wyobraź sobie piłkę wykonaną z drucianej ramy, na którą naciągnięto tkaninę. Model 3D można traktować jako taką konstrukcję. Jeśli przetniesz tkaninę i drut ostrym mieczem, w środku niczego nie znajdziesz. Ta analogia pomaga nam zrozumieć, że model 3D ma zewnętrzną powłokę, ale w środku nie ma wypełnienia. Dlatego ważne jest, aby zdać sobie sprawę, że modele 3D wykorzystywane w różnych dziedzinach, takich jak architektura, wzornictwo przemysłowe czy animacja, to jedynie obrazy wizualne, które nie zawsze mają wewnętrzną treść.

Podczas pracy z modelami 3D w grach pojawia się istotny problem: podczas cięcia obiektu w przekroju jego wewnętrzne elementy, a nawet gładka powierzchnia, nie są widoczne. Ta sytuacja stanowi wyzwanie dla deweloperów: jak prawidłowo zwizualizować wewnętrzną strukturę obiektu 3D? Rozwiązanie tego problemu wymaga starannego projektowania i animacji, aby gracze mogli zobaczyć nie tylko wygląd modelu, ale także jego wewnętrzną strukturę. Nie tylko poprawia to odbiór wizualny gry, ale także zwiększa poziom realizmu, co jest ważnym aspektem nowoczesnych gier wideo.

W rzeczywistym świecie konstrukcja z drutu i tkaniny po przecięciu rozpadnie się na dwie oddzielne części. Każda z tych połówek zaczyna istnieć niezależnie, posiadając własny ciężar i nowy kształt. Jednocześnie podlegają one prawom fizyki na swój własny sposób, co sprawia, że ​​ich interakcja z otoczeniem jest wyjątkowa. Ten proces pokazuje, jak ważne jest badanie właściwości fizycznych materiałów i ich zachowania w różnych warunkach.

W świecie gry, nawet jeśli wizualnie podzielisz siatkę, na przykład usuwając niektóre wielokąty, pozostałe połówki pozostaną częścią tego samego modelu. Będą się one nadal poruszać, obracać i reagować na fizykę, ale między nimi pojawi się przerwa. Aby zaimplementować mechanikę rozcinania, wymagany jest dodatkowy obiekt symulujący odciętą połowę. Pojawia się pytanie: skąd wziąć ten dodatkowy obiekt?

Sztuczki z rozczłonkowaniem

Jedną z pierwszych gier oferujących możliwość rozcinania obiektów 3D była strzelanka Soldier of Fortune, wydana 23 lata temu. To zręcznościowa gra akcji o tajnej agencji, w której odważni agenci ścigają złoczyńców na całym świecie. W 2000 roku gra imponowała brutalnością: strzał z bliskiej odległości rozrywał wnętrzności wroga, a celne trafienie w kończyny kończyło się amputacją. Soldier of Fortune wywarł znaczący wpływ na gatunek strzelanek i wyznaczył nowe standardy realizmu w grach wideo.

Gra została opracowana przez Raven Software. Autorzy zauważyli, że elementy rozczłonkowania zostały wprowadzone nie po to, by szokować widzów, ale by osiągnąć większy realizm. Aby zrealizować ten pomysł, opracowano technologię Ghoul. Dzięki niej każdy model postaci w grze składał się z wielu oddzielnych fragmentów, co pozwalało graczom na „odcięcie” części ciała, takich jak ręce czy nogi, w wyniku uderzenia. Ta innowacyjna technologia znacznie zwiększyła poziom interakcji i immersji w rozgrywce.

Gil Gribb, nasz programista, opracował innowacyjny system Ghoul. Zastosował unikalne podejście, dzieląc model na oddzielne części, które, o ile wiem, nie miały wcześniej odpowiedników w strzelankach. Ta technika pozwoliła znacząco poprawić realizm interakcji z obiektami w grze, otwierając nowe horyzonty dla rozgrywki i implementacji graficznej.

Jeśli noga postaci została odstrzelona, ​​model automatycznie ukrywał tę część, a w miejscu powstałego otworu instalowano „zaślepkę”. Dla kamuflażu. Dodawano również widoczną kość. Aby zobrazować odciętą nogę, stworzyliśmy duplikat modelu postaci, w którym wszystkie części poza nogą są ukryte. Takie podejście pozwala na bardziej realistyczne przedstawienie obrażeń postaci i poprawia percepcję wizualną scen w grze.

Dan Kramer jest programistą i jednym z kluczowych twórców Soldier of Fortune. Jego wkład w projekt znacząco wpłynął na rozgrywkę i ogólną koncepcję, dzięki czemu gra zyskała popularność wśród fanów strzelanek. Soldier of Fortune wyróżnia się realistyczną mechaniką i wciągającą fabułą, głównie dzięki profesjonalizmowi zespołu deweloperskiego, w którego skład wchodzi Dan Kramer.

Ulepszona wersja tej technologii została później wykorzystana w sequelu, Soldier of Fortune 2: Double Helix, a także w Star Wars Jedi Knight 2: Jedi Outcast. Projekty te wykazały znaczący postęp w mechanice i grafice gier, tworząc bardziej wciągające i wciągające wrażenia z rozgrywki.

Left4Dead 2 wprowadza unikalne podejście do rozczłonkowywania zombie, które dodaje rozgrywce realizmu. Podczas walk zombie mogą tracić ręce i nogi, co tworzy dynamiczną atmosferę i potęguje poczucie walki o przetrwanie. W przeciwieństwie do pierwszej części, gdzie amputacje były preskryptywne i ograniczone do zaledwie pięciu scenariuszy, w Left4Dead 2 efekty te pojawiają się bardziej naturalnie. Zombie, które straciły kończyny, stają się bezbronne, ale ich śmierć nie zawsze następuje natychmiast. Ta zmiana sprawia, że ​​rozgrywka jest bardziej ekscytująca, pozwalając graczom eksperymentować z różnymi taktykami i metodami eliminacji wrogów.

W drugiej części twórcy dążyli do większej różnorodności rozgrywki. Jednym z kluczowych założeń było to, aby stopień obrażeń zadawanych zombie zależał od używanej broni. Na przykład zombie z dziurami w brzuchu nadal ścigałoby gracza, co tworzyłoby dodatkowe napięcie. Jednak opracowanie takiej mechaniki było utrudnione przez 24 000 wariantów wyglądu zombie, nie licząc obrażeń. Biorąc to pod uwagę, liczba możliwych wariantów obrażeń i ich kombinacji mogłaby znacząco wzrosnąć, co stanowiło poważne wyzwanie dla zespołu w zakresie projektowania i optymalizacji.

Twórcy znaleźli skuteczne rozwiązanie wizualizacji obrażeń w grze. Niewidzialna figura geometryczna, taka jak kula, została nałożona na obszar ciała, w który wycelowano strzał. Kształt ten ukrywał znajdującą się w nim część modelu postaci, umożliwiając realistyczne przedstawienie obrażeń i uszkodzeń.

Aby wypełnić powstałą lukę w modelu, zastosowano specjalną łatkę, symulującą krwawe wnętrzności i kości. Ta innowacyjna technologia pozwoliła twórcom na stworzenie 54 unikalnych okaleczeń na ciele zombie bez konieczności przerabiania istniejących modeli. Takie podejście poprawia percepcję wizualną i różnorodność postaci, dzięki czemu rozgrywka staje się bardziej ekscytująca i realistyczna.

Fruit Ninja to jeden z Najpopularniejsza gra mobilna typu A, wydana w 2010 roku, oferuje graczom wciągającą i prostą rozgrywkę, w której owoce i bomby wylatują z dołu ekranu. Celem gracza jest przecięcie owocu na pół, unikając jednocześnie eksplodujących bomb. Sukces w Fruit Ninja zależy od szybkości reakcji i precyzji ruchów, co sprawia, że ​​gra jest ekscytująca i interesująca dla graczy w każdym wieku.

Mechanika gry jest niezwykle prosta, co pozwoliło twórcom z Halfbrick Studios stworzyć pierwszy prototyp w zaledwie jeden dzień. Następnie zespół skupił się na ulepszeniu rozgrywki i grafiki, czyniąc produkt końcowy bardziej atrakcyjnym i angażującym dla graczy.

Gra skutecznie tworzy iluzję cięcia modeli 3D. Gdy gracz przesuwa palcem po arbuzie lub bananie, dzielą się one na dwie połowy dokładnie w miejscu, gdzie narysowano linię cięcia. W rzeczywistości jest to jedynie efekt wizualny. Każdy obiekt początkowo składa się z dwóch oddzielnych modeli 3D. Twórcy starannie stworzyli obie połówki i połączyli je tak, że łączenie jest praktycznie niewidoczne. Ta technika pozwala graczom cieszyć się realistyczną rozgrywką, dodając element interakcji i zaangażowania.

Usprawniliśmy proces krojenia owoców, przeprojektowując go tak, aby szew zawsze był skierowany w stronę palca gracza. Obrót następuje natychmiast po dotknięciu owocu, umożliwiając jego rozcięcie na dwie połówki dokładnie tak, jak zamierzono. To zapewnia bardziej naturalne i wciągające wrażenia z rozgrywki.

Luke Muscat to uznany projektant gier i twórca popularnej gry Fruit Ninja. Jego praca w branży gier przyniosła mu uznanie za innowacyjne podejście do tworzenia gier mobilnych. Fruit Ninja, kultowy klasyk, nie tylko przyciągnął miliony graczy na całym świecie, ale także wyznaczył nowe standardy dla gatunku gier casualowych. Muscat nadal wpływa na rozwój branży gier, wykorzystując swoje doświadczenie i kreatywność do tworzenia wyjątkowych projektów gamingowych.

Po bliższym przyjrzeniu się widać wyraźnie, że obiekt szybko obraca się w odpowiednią stronę. Twórcy skutecznie to ukryli, wykorzystując efekt rozpryskiwania się soku, który pojawia się przy każdym cięciu. Ogólnie rzecz biorąc, ta technika okazała się skuteczna.

Jednak to podejście ma swoje wady. Banany są zawsze krojone w poprzek, co daje dwie identyczne połówki. To ograniczenie uniemożliwia tworzenie przekrojów o różnych rozmiarach, jak na przykład w przypadku arbuza, gdzie można odciąć tylko niewielki fragment. Wybór metody krojenia owoców może zatem wpłynąć na ich wykorzystanie i prezentację.

W Fruit Ninja dwie połówki owocu pełnią funkcję oddzielnych obiektów fizycznych. Podczas upadku mogą zachowywać się inaczej. Warto również zauważyć, że niewidzialne granice każdego owocu, czyli pole kolizji, są znacznie większe niż wymiary samego modelu owocu. Oznacza to, że obiekt zostanie przecięty nawet po przesunięciu palcem obok niego, a nie bezpośrednio nad nim. W przeciwieństwie do owoców, bomby, które czasami pojawiają się na ekranie i których nie można przeciąć, mają mniejsze granice niż ich wizualna reprezentacja. Funkcje te zostały zaprojektowane w celu uproszczenia rozgrywki, zwłaszcza w sytuacjach, gdy owoce i bomby znajdują się obok siebie.

W wersji na Kinecta twórcy musieli dostosować system cięcia, aby uwzględnić funkcje sterowania. Narysowanie linii palcem na ekranie jest znacznie łatwiejsze niż zrobienie tego ręką w powietrzu przed telewizorem. W rezultacie dokładność interakcji z Kinectem była niższa, co zmusiło twórców do stworzenia algorytmu, który przewidywał intencje gracza podczas cięcia. Algorytm ten automatycznie narysował linię po obu stronach, reagując tylko na owoce, podczas gdy bomby pozostały nienaruszone.

W Fruit Ninja modele można podzielić tylko na dwie równe połowy. Natomiast w popularnej grze mobilnej Stack obiekty 3D są losowo dzielone na dwie nierówne części. Dodaje to element nieprzewidywalności i strategii, pozwalając graczom dostosowywać się do różnych sytuacji. Dzięki temu Stack oferuje unikalną rozgrywkę, różniącą się od innych gier mobilnych.

Stack to wciągająca, przestrzenna gra logiczna, w której gracze muszą budować wieżę z płytek. Głównym celem jest szybkie i staranne układanie płytek. Jeśli graczowi nie uda się położyć nowego klocka na poprzednim i ten wykroczy poza wieżę, część klocka odpadnie. Gra wymaga szybkiego refleksu i precyzji, co czyni ją wciągającą i ekscytującą dla graczy w każdym wieku. Strategia, planowanie i zarządzanie czasem są kluczem do zbudowania najwyższej wieży w Stack.

Przycinanie wydaje się tak naturalne, że wygląda, jakby ktoś faktycznie odcinał część bloku. Jest to jednak tylko iluzja wizualna, która tworzy efekt głębi i dynamiki projektu.

Gdy gracz stuka w ekran smartfona, gra oblicza odległość, o jaką nowy blok przesunął się poza poprzedni. Na przykład, jeśli blok przesunął się o dwa centymetry, gra zmniejsza jego rozmiar o tę wartość. Osiąga się to poprzez zmianę parametru skali wzdłuż osi x, y lub z, w zależności od tego, która strona bloku wymaga przecięcia. Dzięki temu mechanika gry zapewnia dokładność i dynamikę interakcji z elementami, co czyni rozgrywkę bardziej ekscytującą.

Kolejnym etapem gry jest stworzenie nowego bloku o szerokości dwóch centymetrów, który ściśle przylega do poprzedniego. Wszystkie te zmiany zachodzą natychmiastowo, a gracz może nie zauważyć, że część bloku wystająca poza wieżę tworzy teraz oddzielny element. Aby ten blok odpadł i spadł, ważne jest uwzględnienie praw fizyki, zwłaszcza grawitacji. Elementy fizyki w grze dodają realizmu i wymagają uwagi gracza, co czyni rozgrywkę bardziej wciągającą.

Co kryje się w czarnej skrzynce

Gry z systemem krojenia, który pozwala dzielić obiekty na plasterki o dowolnej grubości i ciąć je na kostki, można uznać za rzadkość. Jednym z najsłynniejszych przykładów jest Metal Gear Rising: Revengeance, wydany w 2013 roku. W tym kontekście warto zauważyć, że tego typu mechanika znacząco wzbogaca rozgrywkę i otwiera nowe możliwości strategicznej interakcji z otaczającym nas światem. Przyjrzymy się bliżej Metal Gear Rising: Revengeance i innym grom o podobnych funkcjach.

Twórcy gier implementują tę mechanikę na różne sposoby, ale w większości przypadków pozostaje jedna fundamentalna zasada. Zamiast ciąć obiekt, tworzymy dwa nowe modele, które wizualnie reprezentują połowy oryginalnego obiektu, podzielone w dowolnym punkcie. Takie podejście zachowuje integralność oryginalnego projektu i zapewnia bardziej elastyczne opcje animacji i interakcji w rozgrywce.

Przykładem udanej implementacji tej mechaniki w silniku Unity jest praca Kristin Lagoo, starszej inżynier oprogramowania z Kopenhagi, która prowadzi kanał o tworzeniu gier na YouTube. Opublikowała swój kod na GitHubie, umożliwiając deweloperom zapoznanie się z jego implementacją. W przyszłości wykorzystamy ten algorytm, aby wyraźnie zademonstrować rozbiór w grze.

W tej scenie patrzymy na figurę geometryczną – sześcian. Gracz inicjuje interakcję, przytrzymując przycisk myszy w dowolnym miejscu ekranu, a następnie rysując linię do innego punktu. Po zwolnieniu przycisku myszy program tworzy niewidzialny, duży, płaski prostokąt, który przechodzi przez sześcian, podążając za narysowaną linią. Ten prostokąt służy zasadniczo jako narzędzie do określania przecięcia z obiektem trójwymiarowym. Na tym etapie nie następuje faktyczne rozcięcie; płaszczyzna sprawdza jedynie, czy przecina sześcian. Jeśli przecięcie zostanie potwierdzone, uruchamiana jest metoda odpowiedzialna za przeprowadzenie samego procesu rozcięcia.

Siatka stanowi podstawę obiektów trójwymiarowych w grafice komputerowej. Jest to siatka składająca się z wierzchołków, krawędzi i ścian, które tworzą strukturę geometryczną. Siatki mogą być proste, z minimalną liczbą wielokątów, lub złożone, z dużą szczegółowością. Ważne jest, aby zrozumieć, że jakość siatki bezpośrednio wpływa na realizm i atrakcyjność wizualną obiektów trójwymiarowych. Podczas tworzenia siatek uwzględniane są różne aspekty, takie jak topologia, mapowanie UV i teksturowanie, aby osiągnąć pożądany poziom szczegółowości i stylu. Prawidłowe użycie siatek jest kluczem do udanego renderowania w grach, animacjach i innych obszarach projektowania 3D.

Podczas wykonywania metody rozwarstwienia program rejestruje, po której stronie płaszczyzny znajdują się wszystkie trójkąty tworzące model. Pozwala to określić, które trójkąty znajdują się po lewej, a które po prawej stronie płaszczyzny. Kierunki te są dowolne. Położenie trójkątów można również uwzględnić pod względem wysokości, określając, które trójkąty znajdują się powyżej, a które poniżej płaszczyzny. Takie podejście zapewnia precyzję przetwarzania modelu i pozwala na efektywne zarządzanie jego elementami podczas wizualizacji.

Jeśli wszystkie trzy wierzchołki trójkąta znajdują się po lewej stronie płaszczyzny, oznacza to, że cały trójkąt znajduje się po lewej stronie. Podobnie, jeśli wszystkie wierzchołki znajdują się po prawej stronie, cały trójkąt będzie po prawej stronie. Ta logika pozwala programowi efektywnie sortować trójkąty na dwie kategorie, co upraszcza dalsze przetwarzanie danych geometrycznych.

Jeśli linia cięcia przechodzi przez trójkąt, w którym jeden wierzchołek znajduje się po lewej stronie, a dwa pozostałe po prawej stronie, program dzieli ten trójkąt na trzy nowe. Następnie rozdziela powstałe trójkąty między te znajdujące się po lewej i te po prawej stronie. To podejście pozwala na efektywne zarządzanie kształtami geometrycznymi i optymalizację procesu ich przetwarzania w systemach programowych.

Na tym etapie należy zauważyć, że faktyczne rozcięcie jeszcze nie nastąpiło. Program jedynie zwizualizował trójkąty, zapamiętując ich położenie. Następnie wyodrębnia współrzędne wierzchołków trójkątów po prawej stronie i, wykorzystując te dane, tworzy nową siatkę, reprezentującą nowy obiekt trójwymiarowy. Program w podobny sposób przetwarza współrzędne wierzchołków trójkątów po lewej stronie. W tym momencie stara siatka całej figury zostaje usunięta, a na jej miejscu pojawiają się dwie nowe siatki, tworzące połowy pierwotnego obiektu. W tym momencie możemy powiedzieć, że rozcięcie nastąpiło, ale proces nie jest jeszcze zakończony.

W miejscu rozcięcia obu siatek powstaje pustka, tworząc wrażenie pustej przestrzeni. Dlatego program generuje wielokąty dla każdej nowej siatki w punkcie rozcięcia, na podstawie współrzędnych wierzchołków definiujących to rozcięcie. Takie podejście pozwala na dokładniejsze i wysokiej jakości modelowanie obiektów, zapewniając płynne przejścia i realistyczne połączenia siatek.

Kolejnym krokiem jest dodanie komponentów fizycznych do każdego obiektu. Zapewni to prawidłowy podział na połowy i wiarygodność wizualną. Konieczne jest również zaimplementowanie komponentu definiującego granice nowych modeli. Bez tych komponentów siatka staje się obiektem bezcielesnym, który niczym duch przenika przez obiekty i ludzi, nie wpływając na nich.

Mechanizm podobny do zaprezentowanego rozwiązania można znaleźć w niezależnej grze Tiny & Big in Grandpa's Leftovers z 2012 roku. To platformówka logiczna, która kładzie nacisk na fizykę otaczającego świata. Gracze eksplorują górzysty teren i używają specjalnego urządzenia do manipulowania głazami: mogą je przyciągać lub odpychać, otwierając nowe ścieżki. Główną cechą gry jest możliwość cięcia skał laserem, a linia cięcia jest kontrolowana za pomocą myszki, co dodaje rozgrywce wyjątkowości.

Gra jest rozwinięciem prototypu Tiny & Big: Up That Mountain, który został stworzony w 2009 roku przez niewielki zespół deweloperów z Black Pants Studio na potrzeby Independent Games Festival. Projekt powstał na autorskim silniku Scape. W tamtym czasie dostępnych było znacznie mniej darmowych i wysokiej jakości silników gier, dlatego zespół musiał znaleźć oryginalne rozwiązania, aby wdrożyć swoje pomysły.

Mechanika laserowego cięcia skał zyskała popularność wśród graczy, co skłoniło twórców do stworzenia pełnoprawnej gry opartej na tej koncepcji. Mechanika ta miała jednak swoje wady. Główną cechą lasera była możliwość wycinania dowolnych kawałków z bloków skalnych, co pozwalało graczom na wielokrotne przekształcanie skał. Proces ten skutkował powstaniem sterty gruzu, w której fizyka każdego kamyka była obliczana indywidualnie. Tak duże obciążenie komputera powodowało problemy z wydajnością.

Wydajność gry zawsze była dla nas ważną kwestią. Danie graczom narzędzia, które pozwala im niszczyć otaczający ich świat, może prowadzić do poważnych problemów z liczbą klatek na sekundę. Jeden z użytkowników udostępnił zrzut ekranu przedstawiający głównego bohatera, Tiny'ego, stojącego pośród setek fragmentów wyrzeźbionych z jednej kolumny. Choć interakcja była dla niego ekscytująca, gra stała się praktycznie niegrywalna z powodu spadku wydajności. Dlatego wdrożyliśmy liczne optymalizacje, aby poprawić stabilność liczby klatek na sekundę, a także ulepszyliśmy silnik fizyczny w pełnej wersji gry. Staramy się zapewnić graczom kreatywne możliwości bez poświęcania rozgrywki.

W Tiny & Big laser to potężne narzędzie, które otwiera przed graczem nowe możliwości. Może nie tylko zmieniać otaczający go świat, ale także rozwiązywać różnorodne zagadki. Korzystanie z lasera wymaga jednak ostrożności: nieprawidłowe działania mogą doprowadzić do zniszczenia ścieżki do końca poziomu, a nawet do zawieszenia gry. Ta mechanika podkreśla wagę odpowiedzialności podczas korzystania z potężnych narzędzi, czyniąc rozgrywkę bardziej wciągającą i wymagającą.

Sebastian Schulz jest jednym z głównych twórców Tiny & Big in Grandpa's Leftovers. Projekt ten stał się kamieniem milowym w świecie gier niezależnych dzięki unikalnej grafice i wciągającej rozgrywce. Schulz wniósł znaczący wkład w oryginalny projekt i mechanikę, które przyciągnęły uwagę graczy na całym świecie. Tiny & Big in Grandpa's Leftovers łączy elementy platformówki i łamigłówki, dzięki czemu gra jest angażująca dla szerokiego grona odbiorców. Praca Schulza i jego zespołu wciąż inspiruje nowych deweloperów w branży gier wideo.

Aby zoptymalizować wydajność procesora, twórcy wdrożyli mechanizmy usuwające najmniejsze fragmenty danych. Pozwala to uniknąć przeciążeń i poprawić ogólną wydajność systemu. Takie działania przyczyniają się do efektywniejszego wykorzystania zasobów i poprawy stabilności oprogramowania.

Twórcy Tiny & Big z Grandpa's Leftovers podzielili się szczegółami mechaniki rozbioru osiem lat temu na kanale r/gamedev na Reddicie. W istocie stworzyli algorytm rozbioru oparty na zasadach konstruktywnej geometrii bryłowej (CSG). To podejście pozwala na efektywną manipulację obiektami w grze, zapewniając realistyczną interakcję z otoczeniem. Wykorzystanie CSG w mechanice rozbioru nie tylko poprawia percepcję wizualną, ale także urozmaica rozgrywkę, oferując graczom unikalne możliwości rozwiązywania problemów.

Chociaż może się to wydawać skomplikowane, w rzeczywistości jest to technologia modelowania obiektów w grafice 3D. Podstawową zasadą jest to, że złożone kształty geometryczne, które mogą być trudne do przetworzenia przez komputer, są kombinacjami prostych kształtów geometrycznych, takich jak sześciany, kule i walce. Do tych prymitywów stosuje się trzy podstawowe operacje boolowskie – scalanie, odejmowanie i iloczyn – co pozwala na tworzenie bardziej złożonych i szczegółowych obiektów 3D. Dzięki tym operacjom można skutecznie modelować i optymalizować wydajność grafiki 3D.

Umieść kulę wewnątrz sześcianu tak, aby wystawała lekko z każdej strony. Następnie odejmij kulę od sześcianu, a otrzymasz unikalny kształt geometryczny: sześcian z wnęką w kształcie kuli. Ten złożony kształt może być wykorzystywany w różnych dziedzinach, takich jak architektura, projektowanie i modelowanie 3D, ze względu na swoją estetykę i symetrię.

Weź kulę i włóż ją do połowy do większej kuli. Zastosuj metodę odejmowania, a otrzymasz kształt przypominający miskę. Ta technika pozwala tworzyć interesujące obiekty geometryczne za pomocą prostych elementów.

Aby wykonać to zadanie, weź walec i włóż go do połowy do sześcianu pod kątem. Następnie odejmij objętość sześcianu od objętości walca. Rezultatem będzie efekt, jakby kawałek walca został odcięty pod kątem. Warto zauważyć, że druga połowa walca zniknie, tworząc ciekawy efekt wizualny. Proces ten demonstruje zasady przekształceń geometrycznych i może być przydatny w różnych dziedzinach, takich jak architektura i projektowanie.

Twórcy Tiny & Big w Grandpa’s Leftovers zaadaptowali tę zasadę, dodając unikalne elementy, które czynią rozgrywkę bardziej ekscytującą i interesującą. Dzięki innowacyjnemu podejściu do mechaniki gry, użytkownicy mogą cieszyć się oryginalną rozgrywką, która wyróżnia ten projekt na tle innych.

Dzielisz wierzchołki siatki na dwie połowy, a następnie w obszarze cięcia, który może przechodzić między wierzchołkami, tworzysz nowe wierzchołki krawędzi za pomocą interpolacji. W rezultacie otrzymujesz dwie siatki, które wizualnie nadal wyglądają jak jedna całość. Jednak, aby zakończyć proces, musisz utworzyć powierzchnię cięcia. Powierzchnię tę można utworzyć, łącząc losowy wierzchołek krawędzi w obszarze cięcia ze wszystkimi pozostałymi wierzchołkami krawędzi.

Twórcy Tiny & Big w Grandpa’s Leftovers Big in Grandpa's Leftovers to unikalna gra platformowa, łącząca elementy logiczne i przygodowe. Gracze zanurzają się w świecie pełnym żywych kolorów i oryginalnego designu, w którym głównymi bohaterami są maleńkie postacie eksplorujące ocalały skarb dziadka. Gra oferuje wciągającą rozgrywkę opartą na fizyce, pozwalającą graczom na interakcję z otoczeniem i rozwiązywanie unikalnych wyzwań. Twórcy zadbali o szczegóły i nastrojową muzykę, tworząc niezapomniane wrażenia z gry. Tiny & Big in Grandpa's Leftovers przypadnie do gustu zarówno graczom okazjonalnym, jak i miłośnikom bardziej złożonych mechanik rozgrywki. Ta gra stała się prawdziwym odkryciem na scenie indie dzięki oryginalnej koncepcji i szczegółowemu światu.

Metal Gear Rising: Revengeance zostało opracowane przez Platinum Games i jest spin-offem uznanej serii Metal Gear Solid. W tej grze gracze wcielają się w Raidena, protagonistę drugiej części serii. Po zdobyciu ciała cybernetycznego ninja, Raiden używa miecza do walki z cyborgami w trakcie gry. Metal Gear Rising: Revengeance charakteryzuje się dynamiczną rozgrywką i angażującą mechaniką walki, co czyni ją unikalną częścią uniwersum Metal Gear.

Zespół deweloperski spędził trzy miesiące na opracowywaniu mechaniki cięcia, zwanej Blade Mode. Funkcja ta pozwala na cięcie obiektów zarówno w czasie rzeczywistym, jak i w zwolnionym tempie. W tym drugim trybie na ekranie pojawia się holograficzna linia cięcia, którą można obracać, co pozwala precyzyjnie wybrać, którą część wroga lub obiektu odciąć. Tryb Blade dodaje rozgrywce wyjątkowej dynamiki, pozwalając graczom na kreatywne podejście do strategii i taktyki.

Programista Tsuyoshi Odera zauważył, że mechanizm cięcia zużywa więcej pamięci niż jakikolwiek inny proces. Dlatego twórcy zdecydowali się rozłożyć jego wykonywanie na kilka klatek, co zoptymalizowało wykorzystanie zasobów i poprawiło ogólną wydajność gry. Takie podejście zapobiega przeciążeniu systemu i zapewnia płynną rozgrywkę.

Każda gra wideo to kreskówka składająca się z sekwencji następujących po sobie klatek. Podczas gry program stale sprawdza zmiany, takie jak naciśnięcie przycisku przez gracza. Jeśli nastąpi zmiana, kolejne klatki są tworzone z uwzględnieniem nowych warunków. Oznacza to, że procesor wykonuje obliczenia na każdej klatce, co może prowadzić do znacznego obciążenia. Jednak rozłożenie złożonych obliczeń na kilka klatek zmniejsza ogólne obciążenie procesora i zwiększa liczbę klatek na sekundę (FPS). Optymalizacja obliczeń w grze jest kluczowa dla zapewnienia płynnej rozgrywki i poprawy ogólnej wydajności.

Twórcy Metal Gear Rising napotkali istotne ograniczenie: wszystkie obliczenia mogły być wykonywane wyłącznie w klatkach przeznaczonych na animację machnięcia mieczem. Warunek ten miał znaczący wpływ na mechanikę gry i dynamikę walk, podkreślając unikalność rozgrywki i styl wizualny projektu.

Oczywiście chętnie pomogę w edycji tekstu. Proszę podać sam tekst, który mam przerobić.

Przeanalizowaliśmy prędkość, z jaką Raiden macha mieczem i doszliśmy do wniosku, że proces obliczania cięcia obiektu zostanie zakończony przed końcem zamachu. Dzięki temu gracz ma poczucie, że akcje są wykonywane poprawnie. To podejście, w połączeniu z innymi technikami, zapewniło graczom wyjątkową swobodę działania, rzadko spotykaną w grach akcji.

Tsuyoshi Odera to programista znany z opracowania systemu cięcia obiektów w Metal Gear Rising: Revengeance. Jego praca stworzyła unikalne doświadczenie rozgrywki, w którym gracze mogą wchodzić w interakcję z otoczeniem na zupełnie nowym poziomie. Ten system cięcia obiektów nie tylko dodał realizmu światu gry, ale stał się również jedną z kluczowych cech wyróżniających Metal Gear Rising: Revengeance na tle innych gier akcji. Dzięki innowacyjnemu podejściu Tsuyoshi Odery, gra zebrała pozytywne recenzje krytyków i graczy, stając się kultowym tytułem wśród fanów gier wideo.

Pokrojone kawałki znikają z czasem, co pomaga oszczędzać zasoby. Nie będziesz w stanie tworzyć gór kostek z wrogów w tym obszarze. To ograniczenie ma na celu optymalizację rozgrywki i zapobieganie przepełnieniu przestrzeni.

Deweloperzy z Tiny & Big w Grandpa's Leftovers podeszli do przedstawienia powierzchni ciętego kamienia z ciekawym, kreatywnym rozwiązaniem. Podczas rozłupywania kamienia gracz nie spodziewa się zobaczyć niczego poza jego normalną strukturą. Dlatego w przypadku tekstury powierzchni cięcia wystarczy zastosować tę samą teksturę do wszystkich pozostałych części kamienia. Stwarza to poczucie integralności i spójności rozgrywki, podkreślając dbałość o szczegóły w projekcie.

Pracując z cyborgiem, któremu odcięto rękę lub nogę, należy wziąć pod uwagę kilka aspektów. Należy dokładnie przemyśleć teksturę obszaru cięcia, aby dokładnie odzwierciedlała wewnętrzną strukturę ciała. Może to obejmować użycie materiałów imitujących mięśnie, nerwy i inne elementy biologiczne, aby stworzyć wiarygodny efekt wizualny. Ponadto należy wziąć pod uwagę interakcję między częściami mechanicznymi i organicznymi, która również może wpływać na dobór tekstury. Dbałość o szczegóły podczas tworzenia tych elementów pomoże uczynić cyborga bardziej realistycznym i przekonującym.

Załóżmy, że tworzymy teksturę cięcia dla ramienia i odpowiadającą jej teksturę dla nogi. Pojawia się jednak pytanie: co się stanie, jeśli gracz zacznie ciąć kończynę wzdłuż zamiast w poprzek? W trybie Blade Mode, w którym czas jest spowolniony, gracz ma możliwość dowolnej zmiany kąta i kierunku linii cięcia. Otwiera to nowe możliwości interakcji ze światem gry i wymaga bardziej szczegółowego podejścia do tekstur i animacji. Aby zapewnić realistyczne renderowanie uszkodzeń i stworzyć wyjątkowe wrażenia z gry, należy uwzględnić różne warianty cięcia.

Twórcy rozwiązali ten problem, łącząc teksturę cięcia z kątem cięcia. Masaki Yoritomi, modelarz postaci, zademonstrował tę zasadę na zmodyfikowanym modelu arbuza. Ta innowacja pozwala na bardziej realistyczne przedstawienie efektów cięcia obiektów w rozgrywce.

Tworząc postacie mechaniczne i cybernetyczne, stanęliśmy przed koniecznością stworzenia unikalnych tekstur dla każdej części ciała. Na przykład, podczas cięcia głowy wymagana jest tekstura odpowiadająca jej kształtowi. To samo dotyczy ramion, dłoni i nóg. Dodatkowo musieliśmy opracować różne tekstury dla powierzchni cięcia, uwzględniając kąt uderzenia w każdą część ciała. Struktura wewnętrzna powinna być prezentowana inaczej w zależności od kierunku cięcia – pionowego, poziomego, ukośnego i innych. Pozwala nam to osiągnąć wysoki stopień realizmu i szczegółowości w wizualizacji uszkodzeń, co jest ważnym aspektem w tworzeniu postaci cybernetycznych.

Zwróciliśmy uwagę nie tylko na wygląd postaci i robotów, ale także na ich strukturę wewnętrzną. Poświęciliśmy dużo czasu na omówienie, jak powinien wyglądać wewnętrzny świat każdej postaci z różnych kątów, określając rozmieszczenie kości i innych elementów. Wiele z tych szczegółów pozostaje niezauważonych podczas normalnej rozgrywki, ale staraliśmy się skrupulatnie dopracować każdy szczegół. To specyficzne podejście do szczegółów pozwala na bardziej realistyczne i wciągające wrażenia z gry.

Masaki Yoritomi to uznany modelarz postaci i otoczenia, który pracował nad Metal Gear Rising: Revengeance. Jego wkład w projekt jest nieoceniony, pomagając ukształtować unikalny styl wizualny i atmosferę gry. Yoritomi wykazał się wysokim poziomem umiejętności w tworzeniu szczegółowych modeli, które stały się integralną częścią rozgrywki. Wydana przez Konami gra Metal Gear Rising: Revengeance to ekscytująca gra akcji z elementami hack-and-slash, w której talent Yoritomiego znacząco wzbogacił ogólne wrażenia ze świata gry.

Twórcy zwrócili szczególną uwagę na stworzenie unikalnych reakcji wrogów w zależności od tego, którą część ciała odetniemy. Każda sytuacja jest szczegółowo opracowana, dzięki czemu gracze mogą doświadczyć realizmu i głębokiego rozwoju świata gry. Reakcje te zwiększają immersję w grze i dodają element strategii do starć.

Przykładem udanej gry jest Hardspace: Shipbreaker, wydana w 2022 roku. W tej grze rozgrywka koncentruje się na demontażu statków kosmicznych w warunkach zerowej grawitacji. Gracz kontroluje postać w skafandrze kosmicznym, która porusza się po wycofanym ze służby statku i ostrożnie odcina części laserem. Ważnym zadaniem jest sortowanie zebranych materiałów do recyklingu: metalowe arkusze kadłuba trafiają do pieca, a sprzęt jest ponownie wykorzystywany. Hardspace: Shipbreaker oferuje unikalną rozgrywkę, zanurzając graczy w atmosferze kosmicznego naprawiania i demontażu, co czyni ją atrakcyjną dla fanów symulacji i science fiction.

To wyjątkowy element rozgrywki, ponieważ nie da się odciąć części statku bez konsekwencji. Próba tego może uszkodzić systemy wybuchowe laserem, co może doprowadzić do śmierci astronauty. Twórcy musieli dokładnie przemyśleć koncepcję statków w grze, aby zapewnić realistyczne interakcje i utrzymać wysoki poziom zaangażowania graczy.

Początkowo statki miały 40 metrów długości i były teksturowanymi siatkami, co sprawiało wrażenie, jakby składały się z różnych paneli i bloków. Jednak ze względu na charakter naszego procesu cięcia, cały statek został przetworzony na raz, co wywołało frustrację wśród graczy: „Dlaczego tak się stało? To nie ma sensu!”. W rezultacie postanowiono stworzyć każdy statek z pojedynczych, połączonych ze sobą elementów. Większość z nich składa się z czterometrowych paneli, przypominających gigantyczne klocki Lego. Niektóre elementy mają osiem metrów długości. Wszystko, co było większe, wyglądało dziwnie po cięciu.

Elliot Hudson jest dyrektorem kreatywnym gry Hardspace: Shipbreaker. Jego praca polega na opracowywaniu koncepcji i elementów wizualnych, które sprawiają, że gra jest wyjątkowa i angażująca dla graczy. Hardspace: Shipbreaker oferuje wciągającą rozgrywkę, która zanurza graczy w świecie kosmicznych wojen. Aktywne zaangażowanie Hudsona w kreowanie atmosfery gry i mechaniki rozgrywki sprawia, że ​​jego wkład w projekt jest szczególnie znaczący. Pod przewodnictwem Elliota zespół Hardspace: Shipbreaker dąży do zapewnienia graczom niezapomnianych wrażeń, łącząc innowacyjne pomysły z wysokiej jakości grafiką.

Cięcie odbywa się za pomocą lasera, który kieruje dwa rozbieżne promienie na powierzchnię. To rozwiązanie wizualne zostało wybrane przez twórców, którzy zdali sobie sprawę, że pojedyncza wiązka poruszałaby się zbyt wolno, a gracze mogliby stracić zainteresowanie podczas oczekiwania na zakończenie animacji. Użycie dwóch wiązek przyspiesza proces cięcia, czyniąc go bardziej dynamicznym i angażującym dla graczy.

Oprócz lasera, zestaw narzędzi zawierał urządzenie, które za pomocą silnej wiązki niszczyło węzły łączące duże części. Narzędzie to całkowicie niszczyło węzły, bez ich rozdzielania. Twórcy wdrożyli je do gry, aby rozszerzyć możliwości mechaniki demontażu, umożliwiając wyeliminowanie cięcia. Było to szczególnie ważne, ponieważ za ścianami, które gracz przeciął, mogły znajdować się wybuchowe rury, których nie wolno było dotykać.

Technicznie rzecz biorąc, możliwe jest wycięcie dowolnej części statku kosmicznego, ale aby rozgrywka była interesująca, twórcy nałożyli pewne ograniczenia. Każdy statek jest podzielony na dwie warstwy: kapsułę zewnętrzną i wewnętrzną. Kapsuła zewnętrzna reprezentuje powłokę statku, a kapsuła wewnętrzna zawiera jego wnętrze. Pomiędzy nimi znajduje się przestrzeń, a powłoka zewnętrzna jest połączona z wewnętrzną belkami, tworząc efekt zawieszenia kapsuły wewnętrznej. Te elementy projektu nie tylko zwiększają realizm, ale także przyczyniają się do dynamiki rozgrywki.

Na wczesnym etapie Twój nóż może nie być wystarczająco mocny, aby poradzić sobie z powłoką zewnętrzną. Możesz jednak łatwo zniszczyć elementy wewnętrzne. Niszcząc węzły łączące powłokę zewnętrzną z częściami wewnętrznymi, zobaczysz, jak rozpada się ona na pojedyncze fragmenty. Te fragmenty można następnie łatwo posortować w celu dalszego recyklingu. To szczególnie satysfakcjonujące: jesteś zajęty rutynowymi zadaniami wewnątrz statku, podczas gdy statek stopniowo rozpada się na kawałki.

Twórcy zadbali również o ochronę przed nadmiernym obciążeniem komputera. Jeśli usuniesz zbyt mały fragment statku, po prostu się rozpadnie. Zapewnia to stabilność systemu i zapobiega ewentualnym błędom związanym z nieprawidłowymi działaniami użytkownika.

Twórcy Hardspace: Shipbreaker podeszli do tworzenia ciętych powierzchni z taką samą kreatywnością, jak twórcy Metal Gear Rising: Revengeance. Aby arkusze wycięte ze statku wyglądały trójwymiarowo od wewnątrz, zastosowali tekstury z mapowaniem paralaksy. Technologia ta tworzy iluzję głębi poprzez zmianę wzoru tekstury w zależności od kąta patrzenia. Takie podejście nadaje grze realizmu i bogactwa wizualnego, znacząco poprawiając ogólne wrażenia z rozgrywki.

Nowoczesna technologia umożliwia tworzenie iluzji trójwymiarowych obiektów na płaskich powierzchniach, nadając im niezwykły wygląd. Na przykład w starożytnym zamku ściana może wydawać się zbudowana z wystających kamieni, pomimo swojej rzeczywistej płaskości. Podobnie w oknach wieżowców mieszkalnych można dostrzec iluzję trójwymiarowych pomieszczeń, choć w rzeczywistości są to tylko obrazy dwuwymiarowe. Tego typu efekty wizualne są powszechnie stosowane w grach wideo, takich jak Marvel's Spider-Man i Cyberpunk 2077, w których design i grafika osiągają imponujące wyżyny.

W grze Hardspace: Shipbreaker, jeśli przyjrzysz się uważnie powierzchni cięcia, zobaczysz wadę tego podejścia. Szczegóły wewnętrzne sprawiają wrażenie, że są one znacznie większe niż ich wymiary zewnętrzne.

Mechanika cięcia obiektów 3D wciąż stanowi nietypowy i atrakcyjny element w świecie gier wideo. Nawet po ponad dekadzie może stać się kluczową cechą każdej gry. Technologia ta wymaga znacznych zasobów obliczeniowych, co sprawia, że ​​jej wdrożenie stanowi wyzwanie dla deweloperów. Jednak przy odpowiednim podejściu może znacząco poprawić atrakcyjność wizualną i interaktywność rozgrywki, tworząc unikalne możliwości interakcji z otaczającym światem.

Rezultat jest wart wysiłku, ponieważ wprowadza element realizmu do cyfrowego środowiska. Sprawia wrażenie, że otaczające postacie to nie tylko dekoracje, ale prawdziwe obiekty, kryjące w sobie coś więcej niż tylko pustkę. Zwiększa to zaangażowanie użytkowników i sprawia, że ​​interakcja z treścią jest bogatsza i bardziej wiarygodna.