Всем привет. Меня зовут Дядиченко Григорий, я CTO Foxsys, а ещё я люблю рендер. Хочется поговорить сегодня о том, как проектируются шейдеры, как идёт процесс их разработки и на что обращается внимание. В первую очередь я буду рассказывать про свой опыт и техники, которые я использую при проектировке и/или постановке задач на написание шейдеров. Если вам интересна данная тема - добро пожаловать под кат!
User
Процедурная генерация деревьев методом транспорта питательных веществ
Примечание: код для этой статьи выложен на мой Github [здесь].
Я провёл всё лето в восточной Пенсильвании рядом с рекой Делавер, потому что кампус MIT в начале марта закрыли и мне пришлось поехать домой. Время от времени прогуливаясь рядом с домом или работой, я заходил в леса, и однажды подметил простой принцип:
Когда любая ветвь дерева разделяется, сумма площадей поперечного сечения сохраняется.
Это наблюдение уже было сделано да Винчи. Я решил воспользоваться этим наблюдением, соединить его с транспортно-ориентированной интерпретацией естественного роста деревьев, создать простую модель и нагенерировать в ней деревьев.
В данной статье будет описана эта модель и способ её использования для генерации реалистично выглядящих деревьев с разной морфологией.
При помощи этой методики можно генерировать высококачественные меши деревьев на разных этапах роста в реальном времени и с незначительной тратой вычислительных ресурсов!
База данных на ScriptableObject c системой сейва/загрузки
Введение
В каждой игре есть данные, с которыми работают гейм-дизайнеры. В рпг — это база данных айтемов, в матч-3 — стоимость в кристаллах инструментов из магазина, в экшенах — количество хп, на которое лечит аптечка.
Для хранения таких данных существует много способов — кто-то хранит их в таблицах, в xml или json файлах, которые редактируют собственными инструментами. Unity предоставляет свой способ — Scriptable Objects (SO), которые мне нравится тем, что для их визуального представления не нужно писать свой редактор, легко делать ссылки на ассеты игры и друг на друга, а с появлением Addressables эти данные можно легко и удобно хранить вне игры и обновлять отдельно.
В этой статье я хотел бы рассказать о своей библиотеке SODatabase, с помощью которой можно удобно создавать, редактировать и использовать в игре (редактировать и сериализовать) scriptable objects.
Пишем пошаговую PvP-арену с одновременными ходами
Реализация тумана войны из Civilization VI в Unity
Эффект тумана войны из Civilization VI — отличный пример простой структуры вычислительного шейдера (compute shader). Если вы всегда хотели узнать об основах программирования таких шейдеров, то этот туториал для вас. Вы сможете понять его даже без знания шейдеров и программирования на C#; более опытные разработчики могут пропустить введение.
Анализ эффекта
Давайте начнём проект с изучения и анализа эффекта в игре. К счастью, Civilization — пошаговая игра, поэтому мы можем наблюдать эффект столько, сколько нам нужно. Я загрузил своё старое сохранение и сделал пару скриншотов разных областей мира.
Первое, на что нам нужно обратить внимание — граница между видимой и скрытой областями. «Скрытая» область — это напоминающая нарисованную от руки карту область, покрытая туманом войны. Мы чётко можем видеть, что граница не совпадает точно с полями шестиугольников и что присутствует небольшой шум, скорее всего шум Перлина.
Unity Addressables: памяти хватит всегда
Вы руководите командой из нескольких программистов и художников, работающих над портированием красивой VR-игры на PS4 под Oculus Quest. У вас есть на это шесть месяцев. Каким будет ваш первый ход? Давайте попробуем воспользоваться Unity Addressables.
Вы понимаете, что придётся одновременно решать несколько довольно трудных задач. Некоторые будут для вас сложнее других, это зависит от вашего опыта в каждой из областей. Если выбирать, какая из них лишала вас сна чаще всего, то что это будет?
Предположу следующее: примерно 70% читателей скажут, что самой большой проблемой при портировании игры на Quest является производительность ЦП/GPU. Я могу ответить на это: скорее всего, вы правы. Повышение производительности — одна из сложнейших областей в VR-игре. Для оптимизаций такого типа необходимо глубокое изучение продукта, а на это требуется время. Иногда дальнейшая оптимизация невозможна, из-за чего обычно приходится избавляться от затратных элементов геймплея и графики. А разочаровывать игроков опасно.
Unity + git = дружба: часть 1 джентльменский набор
Система контроля версий git уже давно стала стандартом де-факто в мире разработки, но для большинства разработчиков на Unity не секрет, что существует ряд трудностей связанных с особенностями Unity, которые мешают эффективно использовать ее совместно с git.
Вот список типичных проблем:
- в репозиторий попадают ненужные файлы или наоборот не попадают нужные
- множество больших файлов раздувает размер репозитория
- проблема с мерджем yaml файлов Unity
- в репозиторий добавлен только сам файл или только meta
- в проекте присутствуют пустые папки
- сложность автоматической нумерации версий и билдов
- неудобство использования кода между несколькими проектами
О решение этих проблем, связанных с совместным использованием git и Unity, вы можете прочитать в моем цикле статей.
В этой статье будет описано решение первых трех проблем
Иерархический буфер глубин
Краткий обзор
Иерархический буфер глубин — это многоуровневый буфер глуби (Z-буфер), используемый как ускоряющая структура (acceleration structure) для запросов глубин. Как и в случае mip-цепочек текстур, размеры каждого уровня обычно являются результатами деления на степени двойки размеров буфера полного разрешения. В этой статье я расскажу о двух способах генерации иерархического буфера глубин из буфера полного разрешения.
Сначала я покажу, как генерировать полную mip-цепочку для буфера глубин, сохраняющую точность запросов глубин в пространстве координат текстуры (или NDC) даже для размеров буферов глубин, не равных степеням двойки. (В Интернете мне встречались примеры кода, не гарантирующие этой точности, что усложняет выполнение точных запросов на высоких mip-уровнях.)
Затем для случаев, в которых требуется только один уровень даунсэмплинга, я продемонстрирую, как сгенерировать этот уровень при помощи одного вызова вычислительного (compute) шейдера, использующего атомарные операции в общей памяти рабочей группы. Для моего приложения, где требуется только разрешение 1/16 x 1/16 (mip-уровень 4), способ с вычислительным шейдером в 2-3 раза быстрее, чем обычный подход с даунсэмплингом mip-цепочки в несколько проходов.
Создание Outline эффекта в Unity Universal Render Pipeline
Citrus: Набор стилей для AvaloniaUI
В комментариях к новостям об изменениях и улучшениях в новых версиях кроссплатформенного GUI-фреймворка AvaloniaUI довольно часто можно увидеть критику тем оформления, используемых по умолчанию. Дело в том, что данные темы были созданы на основе Metro — художественного стиля оформления графического интерфейса, используемого в Windows 8 и Windows 8.1. Данный стиль обрёл как поклонников, так и противников. Темы оформления MahApps.Metro для WPF по-прежнему остаются одними из наиболее популярных, имея более 6 с половиной тысяч звёзд на GitHub, догоняя MaterialDesignInXaml с его 8-ю тысячами поклонников.
Поскольку в Avalonia тема оформления является обособленным компонентом и может быть совершенно безболезненно заменена на любую другую, имело смысл порадовать противников Metro и сделать альтернативный набор стилей. Стоит заметить, что силами сообщества уже была изготовлена alpha-версия темы Material с переключателями и анимациями, поэтому в процессе было решено попробовать задизайнить велосипед в современном плоском стиле. В Avalonia 0.9.0 была добавлена поддержка сенсорного ввода, поэтому было бы неплохо улучшить UX для пользователей с сенсорными экранами. В результате получилась тема Citrus.Avalonia.
Простой зомби-шутер на Unity
В этой статье мне хотелось бы показать, насколько просто создавать игры в Unity. Если у вас есть базовые знания программирования, то вы сможете довольно быстро начать работать с этим движком и сделать свою первую игру.
Дисклеймер №1: данная статья рассчитана на новичков. Если вы собаку съели в Unity, то она может показаться вам скучной.
Дисклеймер №2: для прочтения этой статьи вам потребуется хотя-бы базовое знание программирования. Как минимум, слова «класс» и «метод» не должны вас пугать.
Осторожно, под катом трафик!
Пишем шейдеры кодом в Unity URP (LWRP)
Введение
Здравствуй, Хабр. Сегодня хочется рассказать немного о том, как можно быстро и безболезненно (почти) начать писать классические текстовые шейдеры в Unity с использованием Lightweight Rendering Pipeline (LWRP, а ныне URP — Universal Render Pipline) — одним из примеров конвейера Scriptable Rendering Pipeline (SRP).
А как же Shader Graph?
Shader Graph — это удобное и быстрое средство прототипирования или написания простых эффектов. Однако, порою, требуется написать нечто сложное и комплексное и вот тогда — количество нод, кастомных функций, суб-графов неимоверно увеличивается, отчего даже самый матёрый программист графики начинает путаться во всём этом бардаке. Все мы понимаем, что автоматически генерируемый код априори не может быть лучше написанного вручную — за примерами ходить далеко не нужно, ибо любая ошибка в планировке нод может привести к тому, что уже известный результат вычислений в вершинном шейдере будет посчитан повторно во фрагментом. Бывают и люди, которым просто удобнее работать с кодом, а не с нодами. Причины могут быть разными, но суть одна — долой ноды, да здравствует код!
Создание зомби-шутера от третьего лица с помощью DOTS
Мы пересобираем ядро Unity с помощью нашего стека технологий, ориентированного на данные (Data-Oriented Tech Stack). Как и многие игровые студии мы тоже видим большие преимущества в использовании Системы Entity Component (ECS), Системы задач C#( C# Job System) и Компилятора Burst. На Unite Copenhagen у нас появилась возможность пообщаться с Far North Entertainment и углубиться в то, как они реализуют этот функционал DOTS в традиционных проектах на Unity.
Как мы замахнулись на мобильный fast paced шутер: технологии и подходы
Год назад у нас в компании был один проект — мобильный шутер War Robots с относительно медленными, но красочными и напряженными боями. Игра продолжает развиваться, у нее десятки миллионов установок и игроков по всему миру, постоянно выходят апдейты. В какой-то момент мы захотели сделать динамичный шутер на Unity со скоростями, сравнимыми с Overwatch, CS:GO или Quake. Но реализовать задуманное для мобильных платформ (в первую очередь iOS и Android) на основе War Robots при текущих архитектуре и подходах было практически нереально.
Мы понимали, как это сделать в теории — есть много статей, презентаций на YouTube, детально рассказывающих о том, как написать шутер, как работать с сетью, какие возникают проблемы и как их решать. Здесь нет Rocket Science, все эти подходы придумали еще 30 лет назад и за это время они особо не поменялись. НО: у нас не было практики.
Забегая вперед, скажу — нам удалось реализовать задуманное. Мы создали для мобильных платформ динамичный быстрый шутер, который сейчас находится в бета-тестировании и активно дорабатывается. И мне очень хотелось бы всем этим поделиться. Это первая, обзорная статья с перечислением и кратким описанием практически всего того, что мы используем (прошу не путать с другим нашим проектом в разработке, технологии и подходы в котором похожие, но отличаются в деталях).
Как мы оптимизировали скрипты в Unity
В процессе разработки своей игры мы столкнулись с проблемами, время от времени вызывавшими торможения игрового процесса. Потратив какое-то время в Unity Profiler, мы обнаружили два типа проблем:
- Неоптимизированные шейдеры
- Неоптимизированные скрипты на C#
Большинство проблем было вызвано второй группой, поэтому я решил сосредоточиться в этой статье на скриптах C# (возможно, ещё и потому, что за свою жизнь я не написал ни единого шейдера).
Поиск слабых мест
Цель этой статьи — не написать туториал по использованию профилировщика; я хотел просто рассказать о том, что нас в основном интересовало в процессе профилирования.
Unity Profiler — всегда самый лучший способ поиска причин задержек в скриптах. Настоятельно рекомендую профилировать игру непосредственно в устройстве, а не в редакторе. Поскольку наша игра создавалась для iOS, мне нужно было подключить устройство и использовать показанные на изображении Build Settings, после чего профилировщик подключался автоматически.
Build Settings (параметры сборки) для профилирования
Если вы попробуете загуглить «Random lag in Unity» или другой похожий запрос, то обнаружите, что большинство людей рекомендует сосредоточиться на сборке мусора, поэтому именно так я и поступил. Мусор генерируется каждый раз, когда вы прекращаете использовать какой-то объект (экземпляр класса), после чего время от времени запускается сборщик мусора Unity для уборки беспорядка и освобождения памяти, что требует безумного количества времени и приводит к падению частоты кадров.
5 вещей, которые я бы хотел знать, когда начинал использовать Angular
Современный Angular — это мощный фреймворк с множеством возможностей, вместе с которыми приходят и сложные, на первый взгляд, концепции и механизмы. Особенно это заметно тем, кто только начал работу как во фронтэнде в принципе, так и с Angular в частности.
С этой же проблемой столкнулся и я, когда примерно два года назад пришел в Тинькофф на позицию Junior Frontend Developer и погрузился в мир Angular. Поэтому предлагаю вам короткий рассказ о пяти вещах, понимание которых очень облегчило бы мою работу на первых порах.
Топ 5 книг, которые нужно прочитать геймдизайнеру
Роль геймдизайнера — одна из ключевых на проекте. Сделать игровой процесс по-настоящему увлекательным — это настоящая головоломка, решить которую поможет наш топ 5 книг, которые необходимо прочитать каждому геймдизайнеру. Сборник был бережно собран продюсерами Shadow Fight 2 и Shadow Fight 3. Благодаря этим книгам вы узнаете о том, как функционируют видеоигры и почему нам так сложно от них оторваться.
Основы работы с Shader Graph в Unity
Шейдер — это небольшая программа, содержащая инструкции для GPU. Она описывает способ вычисления экранного цвета для определённого материала.
Хотя у Unity есть Standard Shader, иногда требуется реализовать эффект, на который не способен стандартный шейдер.
Раньше для этого необходимо было знание особого языка шейдеров, такого как Cg или HLSL, а подходы в них немного отличаются от обычного создания скриптов геймплея. Для многих людей написание шейдеров — это непопулярная сторона разработки игр, потому что требуется освоение дополнительной кривой обучения.
В Unity появился Shader Graph, позволяющий упростить написание шейдеров почти без кода. Лучше всего то, что Shader Graph позволяет работать с визуальным интерактивным интерфейсом.
В этом туториале вы создадите свой первый шейдер для Unity!
Алгоритм размещения тайлов на основе ограничений
В этом посте описывается алгоритм, используемый в Generate Worlds — инструменте, позволяющем пользователям создавать и исследовать процедурные миры построением небольших множеств воксельных тайлов. Я приведу краткое описание алгоритма, а в следующих постах расскажу о его преимуществах в скорости и гибкости по сравнению с другими методами. Чтобы подробнее узнать о том, что такое процедурная генерация на основе ограничений (constraint-based procedural generation) и о том, чем она интересна, рекомендую прочитать мой предыдущий пост.
Если вы хотите проверить свои силы в создании процедурных миров при помощи этой системы, то можете приобрести Generate Worlds. Если цена для вас слишком высока, то продолжайте чтение: этот пост даст вам информацию о том, как самостоятельно реализовать алгоритм Generate Worlds.
Деревья квадрантов и распознавание коллизий
Эта неделя была короткой, в понедельник и вторник я продолжал работать над системой 2D-освещения. Остальное время я потратил на реализацию деревьев квадрантов (quadtree).
В этой статье я поделюсь своей реализацией и мыслями, возникшими в процессе её проектирования.
Во-первых, мне нужно сказать, почему я решил реализовать дерево квадрантов.
Quadtree — это структура данных разбиения пространства. Её основное преимущество по сравнению с другими структурами данных заключается в адаптивности. Оно обеспечивает хорошую производительность при вставке, удалении и поиске. То есть мы можем использовать это дерево в динамическом контексте, где данные часто меняются. Более того, эту структуру довольно легко понять и реализовать.
Если разбиение пространства для вас новая тема, то рекомендую прочитать эту статью Роберта Нистрома. Если вы хотите более подробно узнать о деревьях квадрантов, то прочитайте эту или эту статьи.
Information
- Rating
- Does not participate
- Registered
- Activity