Вступление

Doom Eternal не нуждается в отдельном представлении: это прямой преемник Doom 2016, разработанный благодаря седьмой итерации id Tech, внутреннего движка студии id Software. В свое время меня поразило и высокое качество визуальной составляющей Doom 2016, и простота и элегантность технических решений. В этом отношении Doom Eternal превосходит своего предшественника во многих областях, и некоторые из них достойны детального разбора. В этой аналитической статье я постараюсь обсудить их все.

Мой анализ вдохновлен трудом Adrian Courrèges про Doom 2016 (перевод). Я считаю, что подобные работы позволяют взглянуть на подходы к решению некоторых проблем рендеринга AAA-проектов и тем самым становятся превосходными обучающими материалами. В этом анализе я планирую обсудить общие особенности и не погружаться слишком глубоко в тонкости каждого способа и прохода рендеринга. Кроме того, некоторые проходы в Doom Eternal почти не отличаются от своих аналогов в Doom 2016 и уже были разобраны в труде Adrian Courrèges, поэтому я могу их пропустить.

Хочу особым образом отметить строго обучающий характер текущей статьи. Я никоим образом не поддерживаю реверс-инжиниринг продуктов с целью кражи интеллектуальной собственности или иного злого умысла. Если вы еще не успели сыграть в Doom Eternal, можете не беспокоиться: я разбирал лишь самое начало игры, поэтому спойлеры вам не грозят.

Итак, приступим.

Алиасинг (aliasing) — это, возможно, наиболее фундаментальный и самый широко обсуждаемый артефакт 3D-рендеринга всех времён. Однако в игровом сообществе его часто недопонимают. В этой статье я подробно расскажу о теме сглаживания (антиалиасинга, anti-aliasing, AA) в реальном времени, особенно о том, что касается игр, и в то же время буду излагать всё достаточно простым языком.

Различные типы алиасинга и сглаживания, обсуждаемые в статье, будут в основном иллюстрироваться при помощи скриншотов из OpenGL-программы, предназначенной для демонстрации вариаций артефактов алиасинга.

Эту программу можно скачать здесь.

Прежде чем начать, позвольте мне сказать несколько слов о производительности: поскольку она является самым важным аспектом графики реального времени, мы в основном сосредоточимся на том, почему и как сегодня реализуется антиалиасинг. Я упомяну характеристики производительности, но строгая оценка всех представленных в этой статье способов антиалиасинга во разнообразных случаях реального использования будет слишком широкой темой для поста.

Выпущенный в 1993 году первый DOOM внёс фундаментальные изменения в разработку игр и механик, он стал мировым хитом и создал новых идолов, таких как Джон Кармак и Джон Ромеро.

Сегодня, 23 года спустя, id Software принадлежит Zenimax, все основатели уже покинули компанию, но это не помешало коллективу id продемонстрировать весь свой талант, выпустив отличную игру.

В этом посте я хотел бы рассказать об использовании аппаратной тесселяции и геометрического шейдера для генерации большого количества геометрии на основе минимальных входных данных. Надеюсь, пост будет полезен тем, кто имеет начальное представление о программировании шейдеров, но ещё не познал всю мощь программируемого графического конвейера. Это не руководство по шейдерам для начинающих, поэтому многие моменты их работы заметены под ковёр или снабжены ссылкой на соответствующую документацию.



Повествование будет вестись на примере небольшой демки, которая генерирует сцену как на картинке выше. Мы пройдём увлекательное путешествие от подготовки данных на CPU до записи значений цвета на выход фрагментного шейдера.

Статья рассчитана на людей, которые знакомятся со средой Visual Studio и пытаются компилировать в ней свои Си++-проекты. В незнакомой среде всё кажется странным и непонятным. Особенно новичков раздражает файл stdafx.h, из-за которого возникают странные ошибки во время компиляции. Очень часто всё заканчивается тем, что новичок долгое время везде старательно отключает Precompiled Headers. Чтобы помочь людям разобраться что к чему, и была написана эта статья.

Armored Warfare: Проект Армата — бесплатный танковый онлайн-экшн, разрабатываемый Allods Team, игровой студией MY.GAMES. Несмотря на то, что игра сделана на CryEngine, достаточно популярном движке с неплохим realtime render’ом, для нашей игры приходится многое дорабатывать и создавать с нуля. В этой статье я хочу рассказать о том, как мы реализовывали хроматическую аберрацию для вида от первого лица, и что это такое.

Привет, друг! В этот раз я опять подниму вопрос о графике в ААА-играх. Я уже разобрал методику HDRR (не путать с HDRI) тут и чуть-чуть поговорил о коррекции цвета. Сегодня я расскажу, что такое SSLR (так же известная как SSPR, SSR): Screen Space Local Reflections. Кому интересно — под кат.

Одна из моих любимейших игр, Red Dead Redemption, в 2018 году вернулась с приквелом для консолей. В 2019 году её выпустили для PC, и мне наконец удалось поиграть в неё; меня сразу же поразила её графика. Однако я расстроился: мне едва удавалось играть при средних настройках с 25 FPS на настольном GPU 1050Ti. Понимаю, машина у меня не очень мощная, но 25 FPS на средних настройках?

Сегодня мы рассмотрим несколько примеров кадров из игры и проанализируем использованные в игре графические приёмы.

Предисловие

Это неофициальный анализ игры. Я просто проанализировал захват кадров при помощи RenderDoc. Если вы хотите узнать информацию от самих разработчиков, то можете изучить слайды с доклада на SIGGRAPH Фабиана Байера. Слайды (внизу страницы), видео (начинается с 1:58:00).

Также можно прочитать анализ графики GTA5, выполненный Адрианом Корреже [перевод на Хабре]. Так как и RDR2, и GTA5 созданы одной компанией и используют один движок, часть приёмов из GTA5 присутствует и здесь.

Ещё один важный момент — я не являюсь опытным программистом графики и по-прежнему новичок в этой области. Поэтому многое мне непонятно. Если вы найдёте ошибки или то, что можно улучшить, пишите мне. Ну, поехали!

Разбираем кадр

Вот наш основной кадр для анализа:


Кадр захвачен на PC со средними настройками.

В этой статье мы исследуем важную концепцию, используемую в недавно выпущенной платформе Lighthouse 2. Wavefront path tracing, как её называют Лейн, Каррас и Аила из NVIDIA, или streaming path tracing, как она изначально называлась в магистерской диссертации ван Антверпена, играет важнейшую роль в разработке эффективных трассировщиков пути на GPU, а потенциально и трассировщиков пути на CPU. Однако она довольно контринтуитивна, поэтому для её понимания необходимо переосмыслить алгоритмы трассировки лучей.

Имея опыт разработки на одном из высокоуровневых языков программирования, а также интерес к задачам из различных областей информатики, я наконец нашел возможность овладеть еще одним инструментом — языком программирования С. Исходя из собственного опыта — знания лучше усваиваются, если применять их для решения практических задач. Поэтому, было решено реализовать с нуля Ray tracing рендер (поскольку увлекаюсь компьютерной графикой ещё со школьных времен).

В данной статье хочу поделиться собственным подходом и полученными результатами.

Redis — достаточно популярный инструмент, который из коробки поддерживает большое количество различных типов данных и методов работы с ними. Во многих проектах он используется в качестве кэшируещего слоя, но его возможности намного шире. Мы в ManyChat очень любим Redis и активно используем его в нашем продукте для решения огромного количества задач. Про некоторые интересные кейсы использования этой in-memory key-value базы данных я расскажу на примерах. Надеюсь, вам они будут полезны, и вы сможете применить что-то в своих проектах.

Рассмотрим следующие кейсы:

• Кэширование данных (да, банально и скучно, но это классный инструмент для кэширования и обойти стороной этот кейс, кажется будет не правильно)
• Работа с очередями на базе redis
• Организация блокировок (mutex)
• Делаем систему rate-limit
• Pubsub — делаем рассылки сообщений на клиенты

Буду работать с сырыми redis командами, чтобы не завязываться на какую-либо конкретную библиотеку, предоставляющую обертку над этими командами. Код буду писать на PHP с использованием ext-redis, но он здесь для наглядности, использовать представленные подходы можно в связке с любым другим языком программирования.

Реляционные базы данных (РБД) используются повсюду. Они бывают самых разных видов, от маленьких и полезных SQLite до мощных Teradata. Но в то же время существует очень немного статей, объясняющих принцип действия и устройство реляционных баз данных. Да и те, что есть — довольно поверхностные, без особых подробностей. Зато по более «модным» направлениям (большие данные, NoSQL или JS) написано гораздо больше статей, причём куда более глубоких. Вероятно, такая ситуация сложилась из-за того, что реляционные БД — вещь «старая» и слишком скучная, чтобы разбирать её вне университетских программ, исследовательских работ и книг.

На самом деле, мало кто действительно понимает, как работают реляционные БД. А многие разработчики очень не любят, когда они чего-то не понимают. Если реляционные БД используют порядка 40 лет, значит тому есть причина. РБД — штука очень интересная, поскольку в ее основе лежат полезные и широко используемые понятия. Если вы хотели бы разобраться в том, как работают РБД, то эта статья для вас.

Привет, Хабр! Мой предыдущий пост, посвященный программированию графики, был благодушно воспринят сообществом, и я отважился ещё на один. Сегодня я расскажу об алгоритме рендеринга теней Parallel-Split Shadow Mapping (PSSM), с которым я впервые столкнулся, когда возникла рабочая необходимость отображать тени на большом расстоянии от игрока. Тогда я был ограничен набором возможностей Direct3D 10, сейчас я реализовал алгоритм на Direct3D 11 и OpenGL 4.3. Подробнее алгоритм PSSM описывается в GPU Gems 3 как с математической точки зрения, так и с точки зрения реализации на Direct3D 9 и 10. За подробностями прошу под кат.

Полгода назад мне захотелось создать лучший генератор псевдослучайных чисел (ГПСЧ) с какой-нибудь необычной архитектурой. Я думал, что начало будет лёгким, а по мере работы задача станет медленно усложняться. И думал, смогу ли я научиться всему достаточно быстро, чтобы справиться с самым сложным.

К моему удивлению, сложность возрастала не линейно. Побайтовое тестирование по критерию хи-квадрат оказалось очень трудным! Позднее столь же трудно было пройти тесты diehard. Я опубликовал текущие результаты, чтобы понять, какие ещё трудности меня ожидают. Однако тест PractRand в тот раз пройти не удалось.

Затем было очень трудно прохождение теста BigCrush.

Затем было очень трудно передавать 32 тебибайта данных при прохождении PractRand. Скорость стала проблемой. Мало было создать конструкцию, генерирующей десять мегабайтов в секунду, потому что прохождение PractRand заняло бы месяц. Но должен признаться, что пройти этот тест со скоростью гигабайт в секунду было очень трудно.

Хей, привет. 2017 год на дворе. Даже простенькие мобильные и браузерные приложения начинают потихоньку рисовать физически корректное освещение. Интернет пестрит кучей статей и готовых шейдеров. И кажется, что это должно быть так просто тоже обмазаться PBR… Или нет?

В действительности же честный PBR сделать достаточно сложно, потому что легко достичь похожего результата, но сложно правильного. И в интернете полно статей, которые делают именно похожий результат, вместо правильного. Отделить мух от котлет в этом хаосе становится сложно.
Поэтому цель статьи не только разобраться, что же такое PBR и как он работает, но и научиться писать его. Как отлаживать, куда смотреть, и какие ошибки типично можно допустить.
Статья рассчитана на людей, которые в достаточной мере уже знают hlsl и неплохо знакомы с линейной алгеброй, и можете написать свой простейший неPBR Phong свет. В общем я постараюсь как можно проще объяснить, но рассчитываю на то, что некоторый опыт работы с шейдерами вы уже имеете.

Как всем известно, 71% поверхности Земли занимает вода. К сожалению или к счастью, корректно изобразить океан умеют единицы. Иван Айвазовский вошел в учебники живописи благодаря одним только морским пейзажам. В компьютерных играх все еще сложнее. Когда-то море в них обозначали скоплением синих пикселей, раскрашенных белыми квадратами пены. Со временем виртуальные моря стали больше похожи на снимки из отпуска, научились качать волну и покрываться рябью, в которой иногда даже отражались очертания парусников. Но они оставались самостоятельной стихией: натолкнувшись на берег, волна превращалась в незамысловатые угловатые полигоны. Настоящий прибой логично взаимодействует с пляжем, увлажняет песок и с шуршанием откатывается назад. Такого правдоподобия удалось добиться только в современных играх. В том числе в нашем Skyforge. И хоть в основные события будут разворачиваться на суше, игроки попадут и на тропические острова, и в шумные порты. Вода будет постоянно рядом. Ее «правильный» облик будет играть большую роль. И воссоздание морской стихии – серьезная математическая задача. Расскажу об этапах ее реализации.

Привет, друг.

Как известно, каждый уважаемый кодер рано или поздно пишет свой логер, парсер json и язык программирования. Поскольку первое и второе мы уже написали, то нам ничего не остаётся, как представить наши наработки по новому инновационному языку программирования karasic.

В процессе разработки я люблю менять компиляторы, режимы сборки, версии зависимостей, производить статический анализ, замерять производительность, собирать покрытие, генерировать документацию и т.д. И очень люблю CMake, потому что он позволяет мне делать всё то, что я хочу.

Многие ругают CMake, и часто заслуженно, но если разобраться, то не всё так плохо, а в последнее время очень даже неплохо, и направление развития вполне позитивное.

В данной заметке я хочу рассказать, как достаточно просто организовать заголовочную библиотеку на языке C++ в системе CMake, чтобы получить следующую функциональность:

1. Сборку;
2. Автозапуск тестов;
3. Замер покрытия кода;
4. Установку;
5. Автодокументирование;
6. Генерацию онлайн-песочницы;
7. Статический анализ.

Кто и так разбирается в плюсах и си-мейке может просто скачать шаблон проекта и начать им пользоваться.

Всем привет! Меня зовут Сергей Макеев, и я технический директор в проекте Skyforge в команде Allods Team, игровой студии Mail.Ru Group. Мне хотелось бы рассказать про технологии рендеринга, которые мы используем для создания графики в Skyforge. Расскажу немного о задачах, которые стояли перед нами при разработке Skyforge с точки зрения программиста. У нас свой собственный движок. Разрабатывать свою технологию дорого и сложно, но дело в том, что на момент запуска игры (три года назад) не было технологии, которая могла бы удовлетворить всем нашим запросам. И нам пришлось самим создать движок с нуля.

Когда встает вопрос о том, как вычислить арифметическое выражение, то, наверное, многие думают от обратной польской нотации. Поэтому в данном топике хотелось бы рассказать о том, как можно составить грамматику арифметического выражения и построить по ней лексический и синтаксический анализатор при помощи ANTLR.