Istorija 3D igrica
Pravim clanak ya svoj sajt o istoriji rayvoja 3D igrica pa sam po internetu pohvatao neke informacije pa yelim ovde ako se neko rayume u po nesto od toga , i ako ima nekih gresaka da mi ukaye na njih da ispravim posto ja i nisam bas neki strucnjak ya 3D grafiku. Takodje ako treba neke stvari da se bolje objasne bio bih yahvalan na tekstu. Dacu tekst pa mi vi pomognite da napravimo korektan i tacan tekst.
ISTORIJA RAYVOJA 3D IGRICA
1980. Prva igrica 3D koja koristi vektorsku grafiku bila je "Battlezone". http://www.youtube.com/watch?v=ghIPGXs3LAo
1983. Druga 3D igrica istorijska je "I, Robot" koja je vektorskom grafikom kreirala obojene 3D trouglove, a pomocu tih obojenih trouglova kreirala objekte. Takodje u toj igrici je po prvi put upotrebljena i kontrolisana "kamera". Ta igrica se smatra i praocem danasnjih modernih igrica: http://www.youtube.com/watch?v=gmvWxG2zvs8
1992. Prva igrica koja je pomocu 3D trouglovima kreirala spoljasnju sredinu (planine, brda, reke, itd.) je bila "Comanche: Maximum Overkill". Zapravo preciznije nije koristila trouglove vec kvadratice, takozvani Voxel Rendering, ali trouglovi ili kvadrati to je sve jedno jer je tehnika u sustini gotovo ista, samo sto se razlikuje po tome sa koliko tacaka (odnosno vektora) se poligon koji oblikuje objekte definise: http://www.youtube.com/watch?v=51E_G7NCXVM
1992. Prva igrica koja je uspela pomocu 3D trouglova da kreira prostor ali samo pomocu zidova je Wolfenstein 3D: http://www.youtube.com/watch?v=JXQrCwGCp-I&feature
1993. Prva igrica koja je uspela da primeni 3D trouglove u kreiranju punog prostora (zidovi, plafon i pod) bila je "Doom": http://www.youtube.com/watch?v=ggMsQc9ld9g
1994. Sledeci pomak u 3D modelovanju napravila je igrica "Star Wars: TIE Fighter". Pomak se sastoji u tome sto je uvedeno SENCANJE. Kad se uvede sencanje objekata samih a i senjcanje oko ivica objekata gde se preklapaju sa pozadinom mozemo dobiti jos bolji 3D efekat dubine prostora, ali i zaobljenost objekata vizuelno ce biti jos bolja. Sve se svodi na to da sad trouglovi nemaju konstantnu boju u vremenu i prostoru vec da se poligoni boje u zavisnosti od polozaja u prostoru i vremenu. To jest preciznije receno poligoni se boje zavisno od polozaja svetlosnog izvora, objekata kome taj trougao pripada, kao i polozaja samog objekta kome taj trougao pripada. Znaci vektorskom grafikom smo omogucili da trouga dobija svoju velicinu i oblik u zavisnosti od vremena i prostora, ali vektorskom grafikom ne mozemo definisati i promenjljivost boja u vremenu i prostoru te zato se ovde uvodi pojam "VERTEX" sto je u stvari pod znacima navoda vektor koji pored informacje o dimenziji trougla nosi i informaciju o boji. Necemo ulaziti u detalje ali zapravo vertex nosi 3 vektora dimenzije (jer trougao ima 3 tacke) i jedan skalar, to jest vrednost za boju. Medjutim cisto VERTEX sencanje nikad nije primenjivano u igricama jer cak i danas racunari nisu toliko mocni da izguraju tu tehniku na mnogo objekata odjednom. U ovoj pomenutoj igrici dok se igra vortex efekat se ne koristi vec je koriscen samo za izradu spice letelice na pocetku: http://www.youtube.com/watch?v=Tmz4K3lQ95E
1995. godine je izmisljena tehnika MAPIRANJA objekata. Izracunavati svaki 3D trougao u realnom vremenu kako bi se oblikovao neki objekat je bilo nemoguce za veliki broj objekata jer su hardveri bili slabi, te zato se pristupilo tehnici MAPIRANJA. U svom osnovnom znacenju MAPIRANJE tekstura je lepljenje 2D slika na poligone koji oblikuju neke objekte. Znaci slika u poligonima je u 2D. Slika kao svaka druga se definise pomocu piksela a velicina slike u 3D animacijama se menja tako sto se menjaju velicine njenih piksela te dobijamo 3D utisak kretanja slike to jest objekata. Znaci sad poligoni imaju nekoliko tacaka koje se definisu vektorima kako bi se poligon kretao u prostoru, i plus jos jedna konstanta koja definise 2D sliku koja popunjava taj objekat. E sad kako se menja poligon u vremenu i prostoru tako postoji jedan potprogram za sve poligone koji racuna velicinu piksela za te slike u zavisnosti od velicine poligona. Prva igrica koja je bila napravljena tehnikom MAPIRANJA bila je "Descent" 1995 godine. http://www.youtube.com/watch?v=8XLKocdnERs&feature
1996 kompjuteri su postali dovoljno hardverski jaki da izguraju uvodjenje osvetljenja u igricama. Prva igrica koja uvodi osvetljenje je "Quake". Medjutim treba napomenuti da tvorci "Quake" nisu izmislili tu tehniku vec tvorci "Descent" iako ga nisu primenjivali u igrici. To jest primenjivali su samo fiktivano osvetljenje a bez realnog objekta koje pretstavlja osvetljenje. Osnovna caka kod osvetljenja je ta da sto mu se vise priblizavate ono je jace, to jest boja objekta koje pretstavlja "svetlo" je svetlija bez obzira da li je plava, zuta, narandzasta itd. Medjutim u "Quake" jos nije bilo upotrebljeno dinamicko sencanje okoline. Znaci osvetljenje u "Quake" i nije imalo nikakvog dinamickog uticaja na objekte u okolini. http://www.youtube.com/watch?v=f34y_9LJMTk
1996 Klasicno 3D mapiranje prouzrokuje jedan problem medjusobno uklapanja pokretnih objekata (ljudi zivotinje, oruzje, laseri, pokretni inventar kao sto su na primer vaze i slicno) jednog u odnosu na drugi. Zato su postojali do tada vrlo ogranicen broj pokretnih objekata na pozadinu (zidovi, plafoni, podovi itd). Naime nije se znalo kako uklopiti vise pokretnih objekata jedan preko drugog i otkriti koji je objekat ispred kog u dinamickim uslovima kada se svi objekti krecu. Medjutim tvorci igrice "Super Mario 64" su resili taj problem smisljajuci tehniku Z-Buffering. Naime sad svaki piksel nosi jos po jednu informaciju o tome koliko je ispred zaslona. Tako na primer ako pikseli jednog objekta nose konstantu 2 a pikseli drugog objekta konstantu 3 to znaci da kad se neki pikseli izmedju te dve slike preklapaju iscrtavace se oni pikseli koji nose konstantu 3 a nece oni sa konstantom 2. Tako ce se iscrtati pokretni objekat 3 ispred pokretnog objekta 2. Naravno konstante 2 i 3 su konstante samo u trenutku iscrtavanja a ne i u vremenu jer u zavisnosti od polozaja objekta u prostoru sa jedne strane i kamere sa druge se izracunava svaki put taj broj. Tako da u nekom trenutku se moze desiti da objekat koji je iza bude i ispred. U Super Mariju pogledajte zeku i marija na primer ili Marija i ribice itd, a evo i linka: http://www.youtube.com/watch?v=drNQPHIr5lo&feature
1997 su tvorci igrice "Gran Turismo" prvi uveli jos jednu 3D tehniku pod nazivom Environment Mapping. Na primer imate sjajne metalne povrsine na kojima se ogleda okolina. Odraz (jasnoca, intenzitet itd) okoline na glatkim povrsinama je direktno vezan za intenzitet osvetljenja u okolini, okolina sama kao i vrsta glatkog materjala. Medjutim konkretno u Gran Turismo odrazi su bili samo svetlosni bez odraza objekata okoline, ali ono sto je jos vaznije odrazi zapravo nisu imali nikakve veze sa okolinom i svetloscu vec su bili konstantni i imali su samo po par oblika u zavisnosti od polozaja automobila. Na primer kad se skrece ulevo malo se iskosi ulevo auto i onda se zalepi tekstura sa jednim odsjajem, a kad se skrece u desno onda se zalepi drugacija tekstura sa odsjajem u odnosu na onu kad se skrece u levo itd. Znaci nije bilo nikakvo dinamicko proracunavanje odraza okoline na limu automobila. Tek mnogo mnogo kasnije se doslo do te dinamicke zavisnosti sa pojavom mnogo jacih procesora i sa pojavom novih tehnika mapiranja odraza okoline na sjajnim povrsinama. http://www.youtube.com/watch?v=RSV4IBa1pMI&feature
1997 Tvorci igrice "Flight Simulator 98" su uveli jos jednu novu 3D tehniku pod nazivom Complex Filtriranje. Naime radi se o tome da se teksture boje drugacije u zavisnosti od udaljenosti kamere kako bi se docarala na primer magla, dno bazena ili korita reke kad se pliva ili gnjuri, ali jos mnogo drugih efekata. Ova tehnika radi po principu "najblizeg suseda". Naime boja teksela (teksel je deo teksture kao sto je deo slike na primer piksel) se odredjuje matematicki u zavisnosti od boje susednog teksela. Ovom tehnikom se ne moze ipak bas verno docarati voda, dno reke ili magla jer magla ne nestaje polako kad se priblizavamo nekom zidu na primer (ili jasnoca dna se ne povecava postepeno kad mu se priblizavamo u reci kad gnjurimo) vec se naglo otkrivaju. Za postepeno pojavljivanje objekata iz magle na primer (kao i dna bazena u ostalom) se postize jednom drugom tehnikom pod nazivom bilinearno filtriranje koje za interpolaciju boje sredisnjeg teksela uzima 4 prostorna teksela okolo tog teksela koji se treba ofarbati. Postoji i Trilinear filtering koji za interpolaciju uzima jos jedan prostorni "nivo" teksela itd. Medjutim za simuliranje dvodimenzionalne magle (na primer magla pri dnu povrsine zemlje u odnosu na avion u vazduhu iz koga se gleda povrsina zemlje) je sasvim dovoljno i zadovoljavajuca Complex tehnika filtriranja: http://www.youtube.com/watch?v=hkrCrCz1aTI&feature=related
1998 godine se pojavila igrica "Incoming" ciji tvorci su izmislili novi tehnoloski alat u 3D igricama pod nazivom MIP MAPPING. Koriscenjem tehnike MAPIRANJA 3D objekata velike rezolucije dolazi do toga da se memorija preopterecuje velikim brojem slika za mapiranje koje imaju veliku rezoluciju, a i procesorska snaga se previse trosi kako bi se izracunala pikselizacija slike. Drugi problem je taj sto se kod velikih rezolucija prilikom mapiranja javlja nekontrolisano "svetlucanje" slike. Oba problema resava MIP MAPPING tako sto se pravi privid velike rezolucije. Naime svaka slika za mapiranje ima seriju manjih slika, najcesce pola, pa pola od pola itd, a broj koliko ce se ici u dubinu zavisi koju rezoluciju pokrivamo. E sad koja od slika ce se upotrebiti za mapiranje poligona odredjuje se u zavisnosti od rezolucije 3D kamere koja fokusira taj objekat. Neko ce reci pa kako to sad rasterecujemo memoriju kad svaka slika ima sad vise verzija rezolucija. Odgovor je da nema svaka slika svoje nazovi "potomke" jer u glavnom samo mali broj slika ima stvarno veliku rezoluciju a veliki broj slika zapravo je i dalje u malim rezolucijama. http://www.youtube.com/watch?v=F4kw5PPhVa4
1999 Vertex sencanje se uglavnom primenjuje za definisanje osvetljenja objekata u zavisnosti od izvora svetlosti ali postoji jos jedno sencanje takozvano "Phong Shading" koje senca u zavisnosti od vrste materjala. Na primer nece se imati ista refleksija svetlosti (senka) kod tekstila ili kod najlonske kese. Prvi put "Phong Shading" je primenjen u 3D animacijama suknje devojke Ulalale u "Space Channel 5" igrice 1999 godine (obratite paznju na suknju Ulalale): http://www.youtube.com/watch?v=xKicXmHqkfE&feature
1999 Tvorci "Tomb Raider 4" uvode novu 3D tehniku takozvanu Anti-Aliasing filtriranje. Ovo filtriranje omogucava smanjivanje izoblicenja teksela na manjim rezolucijama. Na primer ako imamo jednu teksturu i lepo je vidimo na jednoj razdaljini ali ako je pomocu te teksture napravljen pod tako sto se ta tekstura naizmenicno ponavlja u svim pravcima, i teksture koje su blize nasim nogama se lepo raspoznaje, ali sto vise gledamo u daljinu tekstura je manje uocljiva sto je i razumljivo ali javlja se jedan efekat zbog nesavrsenosti ekrana da se deformise i slika sare i nije prirodno. Pre pojave Tom Raider 4 u igricama se izbegavalo da se jednom teksturom prave kako bliske tako i udaljene povrsine. http://www.youtube.com/watch?v=4AMLydSsMb8&feature=related
1999 Tvorci igrice "Quake III" uvode vrlo znacajnu 3D tehniku pod nazivom Parametric Surfaces. O cemu se radi? Na primer setamo livadom. Pogledajte u jednu tacku na kraju livade. Videcete da vidite travu ali ne razaznajete bas sve travke u njoj. E sad i dalje gledajte u tu udaljenu tacku i pocnite da se krecete prema njoj. postpeno ce te uocavati da se trava sve vise uvecava i vi postepeno pocinjete lepo da razaznajete sve detalje u toj travi. E sad kad su bile ranije igrice trava se pojavljivala odjednom a ne postepeno. Tako i kad su u pitanju voznje. Jednostavno se drvece i okolni objekti pojavljuju neprirodno kako se krecemo. Mnoge igrice da do toga e bi doslo one su trikovima u rasporedjivanju objekata to izbegavale. Tehnikom Parametric Surfaces sada se objekti pojavjuju postepeno a pri tome se ne trosi previse hardvrska snaga zato sto se udaljeniji objekti iscrtavaju sa manje poligona od blizih a sto se vise priblizavamo broj poligona koji iscrtava doticni objekat raste. Time se stedi visestruko na hardveru a ipak se dobija veoma realan efekat. http://www.youtube.com/watch?v=vaVhcnBiob0
2002 Tvorci igrice Splinter Cell prvi prave igricu sa realnim i dinamickim senkama i kod statickih ali i kod pokretnih objekata. Za tu svrhu smisljaju tehniku pod nazivom Realtime Shadows. Zapravo to je jedan novi pogled na senke jer oni u stvari mapiraju senke kao svaki drugi objekat i plus sve to pohranjuju u Z-BUFFER, odnosno svaki teksel senke ima svoj Z-buffering. I sad vise nemamo jednu kameru vec dve a jedna je ona koja prati nas pogled a druga je iz Z-buffering osvetljenja iz koje se zapravo i iscrtava sve sta mi vidimo. Slobodno se moze reci da je Splinter Cell zapravo prva prava 3D igrica koja verno docarava pravu dubinu prostora, jel zamislite slikara koji slika bez senke. http://www.youtube.com/watch?v=jncnoT05wgQ
2003 Tvorci igrice "Prince of Persia: Sands of Time" uvode jednu korisnu 3D tehniku pod nazivom Post Processing. Ovom tehnikom se dobija vrlo realna na primer magla izmedju ostalog. To se postize tako sto se renderuje i magla ali i okolina pa se sve to ponovo zajedno procesuira i kao rezultat se dobije realan Z-buffer koji odredjuje konacno iscrtavanje slike, to jest odredjuje kojim intenzitetom boje ce se iscrtavati pojedini pikseli. Na taj nacin vrlo verno dobijamo realnu u vremenu maglu, dim ili slicno, kroz koju se krecemo. Medjutim ne treb zaboraviti da se tako vrlo verno renderuju i razni slozeni pokretni objekti ka na primer borba tri i vise lika u prostoru jer se vrlo lepo dinamicno izracunava koji je objekat ili neki njegov deo ispred kog objekta. Pa tako u ovoj igrici imamo vrlo lepe borbe tri i vise aktera koje do tada nikad nisu bile vidjene u igrama jer bez te tehnike racunari su jako spori da bi sve lepo izracunali. Znaci obratite paznju u igrici kada se bore tri i vise aktera tamo negde od sredine klipa. http://www.youtube.com/watch?v=6Y5H5X1VhJ4&feature=fvst
2004 Tvorci igrice "Far Cry" uvode jednu novu tehniku modelovanja 3D spoljnjeg prostora pod nazivom Level of Detail. naime, da bi omogucili igracima da se krecu u otvorenom prostoru sa mnogo detalja u visokoj rezoluciji (trava, kamnje, voda kuce itd.) oni su se dosetili da sve izgradjuju sa dovoljnim brojem objekata koji se ponavljaju ali tako da se ne primecuje. Takodje ta tehnika obuhvata nesto drugacije iscrtavanje udaljenih objekata kojima se priblizavamo. Zapravo i oni koriste ideju da se udaljeniji objekti iscrtavaju sa manjim mozaikom parametarskih površina (prebacivanjem u level mreže poligona) pa kad se priblizavamo da im se broj poligona povecava kao i kod Doom 3 ali kad je jako udaljeno drvece onda se zapravo koristi zamagljena tekstura drveca bez ikakvih posebnih racunanja tih detalja. Zapravo taj nevidljivi prelazak sa teksture udaljene sume na renderovano lisce, drvece i travu kad im se dovoljno priblizimo je glavni trik koji je tako fascinantno docarao prostor u toj igrici. http://www.youtube.com/watch?v=eZn0raeMEO4
2004 Tvorci igrice "Doom 3" uvode jednu novu 3D tehniku mapiranja pod nazivom Normal Mapping. U sustini to je jedan novi pristup tehnici sencanja koji naravno nije realano dinamican. O cemu se radi? Zapravo imamo slike kao i kod obicnog mapiranja ali te slike kada se lepe na poligone menjaju obojenost u zavisnosti od polozaja osvetljenja i objekta kojeg gradi. Medjutim kad odokativno uporedimo Doom 3 i Splinter Cell videcemo da je Doom 3 sencanje neprirodno za oko a kod Splinter Cell-a bas pase za oko i prirodno je. Treba napomenuti da tvorci Doom 3 nisu prvi dosli do ove ideje ali jesu je prvi primenili na realnu igricu. http://www.youtube.com/watch?v=uOUXqUI74Lg&feature
2004 Tvorci igrice Half-Life 2 prave novi pomak u 3D grafici smisljajuci novu 3D tehniku pod nazivom Ambient Occlusion. Realtime Shadows iako je napravio novi korak u modelovanju 3D prostora (nakon 1980-te i Battlezone sa vektorskom grafikom), on ipak nije omogucavao da se izvode realna senka u zavisnosti od svetlosti od refleksije od okolnih objekata, vec najbolji efekat ima u zatvorenom i mracnom prostoru. Naime senke su bile grube i jednolicne. Tehnika sencanja Ambient Occlusion omogucava omeksavanje senke i preklapanje vise senki u tekselima koji su zajednicki. Da bi ste shvatili o cemu pisem, zamislite otvoren dlan. On je osvetljen i vide se sve brazde i njegove konture. E sad ako dlan poluzatvorimo i pomerimo od svetla i dalje ce se videti konture i linije unutrasnjosti sake ali sa manjom osvetljenoscu, to jest tamnije ali ne potpuno tamno jer postoji malo osvetljenje koje se odbija od zidova koje nam daje mogucnost da vidimo unutrasnjost sake iako ona nije direktno izlozena izvoru svetlosti. Da vise ne filozofiram, sencanje tehnikom Ambient Occlusion Half-Life 2 uzima u obzir i refleksiju svetlosti od zidova dok Realtime Shadows tehnika osencavanja ne uzima. Medjutim treba napomenuti da Half-Life ne uzima realno odbijenu svetlost vec naravno uz pomoc trika jer jos uvek kompjuteri nisu dovoljno brzi za realno uzimanje svih odbijenih svetlosti od objekata za sencanje, ali i takvo je daleko vernije u odnosu na Doom 3. http://www.youtube.com/watch?v=jwxN8sCIOOE
2005 Tvorci igrice "Half Life 2 - Lost Coast" uvode jednu novu tehniku pod nazivom High Dynamic Range Rendering. Naime, ljudsko oko moze razlikovati intenzitet svetlosti 1 000 000 : 1. Medjutim tehnicki se ne moze to nikako pretstaviti na ekranima, jer recimo plazma moze docarati raspon intenziteta svetlosti 10 000 : 1. E sad ovom tehnikom se trikovima mracnih i svetlih povrsina moze docarati vrlo veliki raspon intenziteta svetlosti. http://www.youtube.com/watch?v=ic8k_iUC7Yo
2005 Tvorci igrice "Kameo Elements of Power" uvode jednu novu tehniku u 3D modelovanju pod nazivom Imposters and Geometry Sequencing. Na primer, trebamo napraviti scenu u igrici koja ima na stotine likova, na primer neka gradska vreva, ili srednjovekovna direktna borba dve vojske na bojnom polju. Do tada se to nije moglo izvoditi jer kompjuter jednostavno nije bio dovoljno brz da izracuna toliko mnostvo pokretnih objekata. Ovom tehnikom se to postize jer se zapravo desetak objekata pokretnih ili skupova objekata kopiraju izmesano dobro po prostoru kako se nsbi uocilo da se radi o ponavljanju jednih te istih likova: http://www.youtube.com/watch?v=iDFtH5W__4o
2006 Tvorci igrice "Oblivion" smisljaju novu 3D tehniku mapiranja pod nazivom Parallax Mapping. Zapravo ovo mapiranje je unapredjenje Normal Mapping iz "Doom 3" koje daje jos vise dubinu prostora i vernost objekata senkom, ali i dalje je to naravno "lazno sencanje". Po meni po pitanju sencanja Half-Life 2 i dalje ostaje najvernija i najrealnija igrica. Parallax Mapping se najbolje vidi icrtavanjem zidina tvrdjava kad se priblizavamo i udaljavamo od njih. http://www.youtube.com/watch?v=UrjKgTZe_qM&feature
2007 Tvorci igrice "Halo 3" unapredjuju sencanje uvodjenjem jedne nove tehnike pod nazivom Global Illuminations. Vecina rasvete u dotadasnjim igrama bila su izradjena pomocu modela direktne rasvete. Naime, objekti se direktno osvetljavaju od izvora svetlosti. U prirodi u stvarnosti jako malo objekata se osvetljava pomocu direktne ambijentalne rasvete, a najveci broj se osvetljava odbijenom svetloscu od objekata kao sto su zidovi, plafoni itd. Half Life 2 je uzimao u obzir odbijenu svetlost od objekata naravno simulirajuci i lazirajuci. Takodje i tehnikom Global Illuminations se lazno docarava odbijena svetlost ali ipak se tehnika prilicno razlikuje od tehnike u Half-Life 2 po tome sto ipak odbijenu svetlos docarava iako lazno kao novi izvor slabije svetlosti koji dobija svetlost od one direktne ili odindirektne u blizini. E sad naravno ipak je Global Illuminations tehnika sencanja najvernija prirodnoj iako jos uvek je lazna. Zapravo je i pitanje da li ce se realno sencanje ikada ostvariti u igricama kada znamo da MAX-u treba i po nekoliko desetina minuta da izrenderuje realno osvetljenje jedne staticne slike. http://www.youtube.com/watch?v=pywC7n4_4gU&feature
 |  |
 |
Re: Istorija 3D igrica
