Глобальное освещение, динамический свет и декали (да, есть такое слово :) ) в действии.

Я очень люблю смотреть на белые предметы без текстуры. Недавно в художественном магазине я долго рассматривал гипсовые фигуры, которые художники используют в качестве модельных объектов. Очень приятно видеть все эти плавные переходы света и мягкие тени. Позже, когда я вернулся домой и открыл Unity3D, пришло понимание, что свет в моём проекте по-прежнему скучный и нереалистичный.
С этого момента началась история глобального освещения, которую я сегодня расскажу.

Добрый день, Хабравчане!
Хотелось бы рассказать об одном из способов отрисовки освещения и затенения в 2D-пространстве с учетом геометрии сцены. Мне очень нравится реализация освещения в Gish и Super MeatBoy, хотя в митбое его можно разглядеть только на динамичных уровнях с разрушающимися или перемещающимися платформами, а в Гише оно повсеместно. Освещение в таких играх мне кажется таким «тёплым», ламповым, что непременно хотелось нечто подобное реализовать самому. И вот, что из этого вышло.

Diablo 1 — это классический roguelike 1996 года в жанре hack and slash. Это была одна из первых успешных попыток познакомить широкие массы с roguelike, которые до этого имели нишевую графику в виде ASCII-арта. Игра породила несколько сиквелов и множество имитаций. Она известна своей тёмной, мрачной атмосферой, сгущающейся по мере спуска игрока в подземелья, располагающиеся под городом Тристрам. Это была одна из первых для меня игр с процедурной генерацией карт, и возможность генерации столь правдоподобных уровней просто потрясла меня.

Недавно я узнал, что благодаря обнаружению различных файлов с символами отладки несколько фанатов игры взяли на себя задачу по реверс-инжинирингу исходного кода, чтобы подчистить его и разобраться, как же выглядел код, написанный разработчиками. Так начался мой недельный экскурс в изучение того, как ведущий разработчик Дэвид Бревик создавал эти уровни. Возможно, из-за этого магия игры для меня частично разрушилась, но я научился многим техникам, которые будут полезны для разработчиков похожих игр, поэтому в этой статье я ими поделюсь.

Благодарю Дэвида Бревика и команду Blizard North за создание такой потрясающей игры, а также galaxyhaxz и команду Devilution за их удивительную работу по восстановлению читаемого исходного кода проекта.

На этой неделе я начал работать над новой темой: генерацией подземелий и пещер. Я использовал разбиение пространства для генерации комнат, алгоритмы генерации лабиринтов для генерации коридоров и клеточные автоматы для придания пещерам более естествненного внешнего вида.

Разбиение пространства

Существует множество способов генерации комнат для подземелья (случайное размещение, генерация на основе агентов, с использованием separation steering behavior или физического движка, и т.д.). Но мой любимый метод — это разбиение пространства, потому что оно легко контролируется и расширяется.

Способов разбиения пространства тоже очень много: разделение на сетки, двоичное разбиение пространства, разбиение пространства деревом квадрантов, диаграммы Вороного и т.д. Я решил использовать двоичное разбиение пространства, потому что оно хорошо подходит для генерации прямоугольных комнат. Этот метод получил популярность благодаря статье на RogueBasin.

Единственная сложность этого алгоритма — выбор позиции разделения. Если мы не наложим ограничение на позицию разделения, то будем получать странные разбиения пространства:


Такого поведения можно избежать несколькими способами. Один из них — ограничить позицию разделения двумя соотношениями длин сторон, например, в интервале от 30% до 70% или от 40% до 60%. Другой способ — использовать вместо равномерного распределения нормальное или биномиальное, благодаря этому повысится вероятность разделения по центру стороны, а не по краям. Эти способы устраняют проблему, но сложно понять, как конкретно параметры влияют на окончательный результат.

В настоящее время активно развивается система дистанционного обучения, теперь уже не является проблемой получение полноценного образования практически по любому предмету дистанционно. Онлайн-обучение имеет ряд преимуществ – обучение в индивидуальном темпе, свобода и гибкость, доступность, социальное равноправие. В сети появляется все больше сервисов, помогающих получать новые знания.

Статья содержит перечень ресурсов для онлайн-обучения, представляющих интерес преимущественно для программистов.

Этот пост участвует в конкурсе „Умные телефоны за умные посты“.

Ни для кого не секрет, что сегодня мобильные игры очень популярны. Возможность написать одну из таких игр есть у каждого разработчика, даже начинающего. Часто возникает вопрос с выбором платформы. Конечно, хочется, чтобы игра была сразу везде: на iOS и Android, на WP7 и MeeGo, на десктопе и в браузере. И чтобы все это можно было лекго реализовать с помощью бесплатных инструментов.



В этой статье я расскажу вам, как сделать основную часть кода платформонезависимой, а для остального использовать удобные средства разработки для каждой конкретной платформы.

Когда-то я собеседовался на должность C++ разработчика в одну приличную и даже известную контору. Опыт у меня тогда уже кое-какой был, я даже назывался ведущим разработчиком у тогдашнего своего работодателя. Но на вопросы о том, знаком ли я такими вещами, как DRY, KISS, YAGNI, NIH, раз за разом мне приходилось отвечать «Нет».

Собеседование я с треском провалил, конечно. Но упомянутые аббревиатуры потом загуглил и запомнил. По мере чтения тематических статей и книг, подготовок к собеседованиям и просто общения с коллегами я узнавал больше новых вещей, забывал их, снова гуглил и разбирался. Пару месяцев назад кто-то из коллег небрежно упомянул в рабочем чате IIFE в контексте C++. Я, как тот дед в анекдоте, чуть с печки не свалился и опять полез в гугл.

Последние две недели я работал над сетевым движком для своей игры. До этого я вообще ничего не знал о сетевых технологиях в играх, поэтому прочитал множество статей и провёл множество экспериментов, чтобы уяснить все концепции и иметь возможность написать собственный сетевой движок.

В этом руководстве я хотел бы поделиться с вами различными концепциями, которые вам нужно изучить перед написанием собственного игрового движка, а также самыми лучшими ресурсами и статьями для их изучения.

В целом существует два основных типа сетевых архитектур: peer-to-peer и клиент-серверная. В архитектуре peer-to-peer (p2p) данные передаются между любыми парами подключенных игроков, а в клиент-серверной архитектуре данные передаются только между игроками и сервером.

Хотя архитектура peer-to-peer по-прежнему используется в некоторых играх, стандартом является клиент-серверная: она проще в реализации, требует канал меньшей ширины и облегчает защиту от читерства. Поэтому в этом руководстве мы сосредоточимся на клиент-серверной архитектуре.

Часть 1. Введение

Привет меня зовут baldurk. Я уже несколько лет работаю программистом графики, поэтому хоть я и не в коем случае не являюсь экспертом, кажется, я уже многое понимаю во всём том, что касается работы с графикой.

Идея этой серии постов уже давно витала где-то на периферии моего сознания, и снова всплыла после прочтения интересной статьи с разбором последней Deus Ex.

Мне кажется, что графика, и в особенности та сложность, какой она достигает в современных играх — это интересная тема. Очень немногим людям любопытно глубоко погружатьcя во все её подробности, но я считаю, что есть темы, которые интересны каждому. Я думаю, что большинству людей, игравших в игры, было любопытно, как получаются те или иные эффекты, или с помощью какой технологии удалось создать такую потрясающую графику в какой-нибудь новой игре.


Есть много составляющих, необходимых для создания даже простой 3D-игры, не говоря уж о таком проекте, как Watch Dogs.

У меня есть только общее представление о том, что нужно рассмотреть в этой статье, но это будет зависеть от того, какие темы вызовут интерес. Тем не менее, основная идея заключается в том, чтобы создать общее описание того, что происходит внутри современной игры, не отпугнув при этом никого из читателей — я буду предполагать, что у вас нет знаний математики и программирования. Если вы знаете разницу между ЦП и графической картой, и отличаете оперативную память от жёсткого диска, то этого будет вполне достаточно, а остальное я объясню.

Total Annihilation занимает в моём сердце особое место, потому что это была моя первая RTS; вместе с Command & Conquer и Starcraft это одна из самых лучших RTS, выпущенных во второй половине 90-х.

Через десять лет, в 2007 году, был выпущена её наследница: Supreme Commander. Благодаря тому, что над игрой работали одни из основных создателей Total Annihilation (дизайнер Крис Тейлор, программист движка Джонатан Мейвор и композитор Джереми Соул), ожидания фанатов были очень высокими.

Supreme Commander была тепло принята критиками и игроками благодаря своим интересным особенностям, таким как «стратегический зум» и физически реалистичная баллистика.

Давайте посмотрим, как движок SupCom под названием Moho рендерит кадр игры. RenderDoc не поддерживает игры под DirectX 9, поэтому реверс-инжиниринг выполнялся при помощи старого доброго PIX.

Наконец-то вышел наш сборник рецептов про С++ разработку под Android.

Часть 1. Знакомство с Marching cubes

Как создать меш из любого хаоса
В Minecraft мы можем копать в любом направлении, убирая за раз по одному блоку с чётко заданными краями. Но в других играх разработчикам удаётся разрушать рельеф плавно, без кубичности Minecraft.

Вот пример из No Man’s Sky: видео.

Аналогичная техника применяется для отображения изображений с МРТ, metaball-ов и для вокселизации рельефа.

В этой части я расскажу о технике создания разрушаемого рельефа Marching Cubes, а в более общем применении — для создания плавного граничного меша твёрдого объекта. В этой статье мы начнём с рассмотрения двухмерной техники, затем трёхмерной, а в третьей части рассмотрим Dual Contouring. Dual Contouring — это более совершенная техника, создающая тот же эффект.

Для вас подготовил серию статей о мобильном геймдеве, основанную на полученном опыте и пройдённых граблях. В первой статье речь пойдёт о создании собственного кроссплатформенного движка для мобильных игр. По правде говоря не только мобильных, и не только игр.

Привет, хабравчане!

Меня зовут Михаил Матросов, я технический менеджер в компании Align Technology. Сегодня я поработаю капитаном и немного расскажу об основах современного С++.

Работая над большим проектом, мне часто приходится смотреть чужой код и порой я вижу странное. А именно, многие даже вполне матёрые программисты на С++ могут не знать некоторых фундаментальных для языка вещей. Ну, это даже не слишком удивительно — язык такой.

Мне бы хотелось поговорить об этих основах и начну я со своей любимой темы. Будем говорить об операторах new и delete. А точнее, об их отсутствии. Я расскажу, как писать надёжный и современный код на С++ без использования операторов new и delete.

Казалось бы, тема стара как мир, Саттер и Майерс в своё время всё разложили по полочкам. Именно поэтому я не буду вдаваться в ненужные подробности, отправляя читателей к первоисточникам. Моя цель собрать информацию по вопросу в одном месте, дать соответствующие ссылки и сформулировать ёмкие рекомендации.

Статья будет интересна в первую очередь начинающим разработчикам и регулярам, но я уверен, что и опытные программисты узнают для себя что-то новое.


Изображение взято с сайта behappy.me

Если в одном из моих прошлых постов речь шла о довольно современном подходе к построению сбалансированных деревьев поиска, то этот пост посвящен реализации АВЛ-деревьев — наверное, самого первого вида сбалансированных двоичных деревьев поиска, придуманных еще в 1962 году нашими (тогда советскими) учеными Адельсон-Вельским и Ландисом. В сети можно найти много реализаций АВЛ-деревьев (например, тут), но все, что лично я видел, не внушает особенного оптимизма, особенно, если пытаешься разобраться во всем с нуля. Везде утверждается, что АВЛ-деревья проще красно-черных деревьев, но глядя на прилагаемый к этому код, начинаешь сомневаться в данном утверждении. Собственно, желание объяснить на пальцах, как устроены АВЛ-деревья, и послужило мотивацией к написанию данного поста. Изложение иллюстрируется кодом на С++.

Изображения формата JPEG встречаются повсюду в нашей цифровой жизни, но за этим покровом осведомлённости скрываются алгоритмы, устраняющие детали, не воспринимаемые человеческим глазом. В итоге получается высочайшее визуальное качество при наименьшем размере файла – но как конкретно всё это работает? Давайте посмотрим, чего именно не видят наши глаза!

Легко принять, как само собой разумеющееся, возможность отправить фотку другу, и не волноваться по поводу того, какое устройство, браузер или операционную систему он использует – однако так было не всегда. К началу 1980-х компьютеры умели хранить и показывать цифровые изображения, однако по поводу наилучшего способа для этого существовало множество конкурирующих идей. Нельзя было просто отправить изображение с одного компьютера на другой и надеяться, что всё заработает.

В этом классическом посте подробно рассказывается о самых популярных способах создания и прохождения лабиринтов. Статья разделена на четыре части: классификация, алгоритмы генерации, алгоритмы решения лабиринтов и другие операции с лабиринтами.

Классификация лабиринтов

Лабиринты в целом (а значит, и алгоритмы для их создания) можно разбить по семи различным классификациям: размерности, гиперразмерности, топологии, тесселяции, маршрутизации, текстуре и приоритету. Лабиринт может использовать по одному элементу из каждого класса в любом сочетании.

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.

Неделю назад я опубликовал очередную главу из моего курса лекций по компьютерной графике; сегодня опять возвращаемся к трассировке лучей, но на сей раз пойдём самую чуточку дальше отрисовки тривиальных сфер. Фотореалистичность мне не нужна, для мультяшных целей подобный взрыв, как мне кажется, сойдёт.

Как всегда, в нашем распоряжении только голый компилятор, никаких сторонних библитек использовать нельзя. Я не хочу заморачиваться с оконными менеджерами, обработкой мыши/клавиатуры и тому подобным. Результатом работы нашей программы будет простая картинка, сохранённая на диск. Я совершенно не гонюсь за скоростью/оптимизацией, моя цель — показать основные принципы.

Итого, как в таких условиях нарисовать вот такую картинку за 180 строчек кода?

Мы пообщались с потрясающими разработчиками Atomontage, пытаясь разобраться, смогут ли воксели вернуться и победить пиксели.

Воксельная разработка

Бранислав: в 2000-2002 годах я участвовал в соревнованиях европейской демосцены. Я написал несколько 256-байтных демо (также называемых intro) под ником Silique/Bizzare Devs (см. «Njufnjuf», «Oxlpka», «I like ya, Tweety» и «Comatose»). Каждое из интро генерировало в реальном времени воксели или графику из облака точек. И воксели, и облака точек являются примерами сэмплированной геометрии.

Интро выполняли свою задачу всего в 100 инструкциях процессора, таких как ADD, MUL, STOSB, PUSH и им подобных. Однако из-за самой природы такого типа программ на самом деле десятки инструкций использовались просто для правильной настройки, а не для генерации самой графики. Тем не менее этих 50 с лишним инструкций, которые по сути являлись элементарными математическими операциями или операциями с памятью, оказалось достаточно для генерации довольно красивой подвижной 3D-графики в реальном времени. Все эти 256-байтные интро выигрывали с первого по третье места. Это заставило меня осознать, что если такую 3D-графику возможно создавать без полигонов, то в играх и других приложениях можно достичь гораздо большего с помощью того же принципа: использования сэмплированной геометрии вместо полигональных мешей. Решение заключается в простоте. Я понял, что доминировавшая тогда парадигма, основанная на сложных и фундаментально ограниченном (необъёмном) представлении данных, уже готова была упереться в потолок возможностей. То есть настало подходящее время испробовать эту «новую», более простую парадигму: объёмную сэмплируемую геометрию.