Благодаря физически точному рендерингу в Unreal Engine 4 удобно разрабатывать реалистичные игры. Модель рендеринга имитирует взаимодействие света с материалами, что приводит к созданию реалистичной картинки. Однако если вы хотите разработать игру со стилизованным внешним видом, то вам придётся исследовать другие техники.

Один из способов создания стилизации — использование cel shading (также известного как toon-шейдинг). Эта техника подражает затенению, обычно используемому в мультфильмах и аниме. Примеры её использования можно увидеть в таких играх, как Jet Set Radio, The Legend of Zelda: The Wind Waker и Gravity Rush.

В этом туториале вы научитесь следующему:

• Создавать и использовать материал постобработки
• Создавать cel-шейдер
• Изолировать cel-шейдер для отдельных мешей
• Управлять цветовыми полосами с помощью таблиц поиска

В начале 90-х на переднем крае прогресса PC-гейминга находилась одна компания: Origin Systems. Её слоганом был «Мы создаём миры» и, чёрт возьми, они ему соответствовали: серии Ultima, Crusader и Wing Commander потрясли воображение игроков.

На создание одной из игр ушло четыре года и больше миллиона человеко-часов: Strike Commander. Знаменитый лётный симулятор имел собственный 3D-движок под названием RealSpace, в котором впервые появились технологии, сегодня воспринимаемые как должное: наложение текстур, затенение по Гуро, изменение уровня детализации и дизеринг цветов.

Мой старой мечтой было поиграть в неё в шлеме виртуальной реальности. Благодаря Oculus Rift эта фантазия стала ещё на один шаг ближе к реальности.

Но, как оказалось, исходный код игры был утерян и никогда не будет выпущен, поэтому я решил выполнить обратную разработку.

На момент публикации этой статьи мой проект ещё не закончен, но я хочу поделиться техниками, позволившими мне сделать из этого:



вот это:



… и, возможно, вдохновить кого-нибудь присоединиться к моему приключению.

Много дней назад я решил записать некоторые наблюдения, сформировавшиеся пока в последние годы я занимался тестированием. Рассматривая области, которые получают наибольшую отдачу от тестирования, я понял, что у меня накопилось много конкретных мыслей о том, как мы — программисты — склонны небрежно обращаться с понятием «время» в программировании.

Тогда я написал пост «Заблуждения программистов относительно „времени“», в котором указал 34 ошибочных представления и заблуждения, относящихся как к календарному, так и к системному времени. С большинством из них я столкнулся сам, занимаясь дебаггингом программ (как рабочих, так и тестовых).

За последние пару лет я потратил много времени на дебаггинг чужих тестов. Это была интересная работа, иногда расстраивающая, но всегда поучительная. Кто-то может подумать, что в тестах нет багов, но конечно баги есть везде, и тесты не исключение.

Я постоянно удивлялся, как много ошибок в коде и тестов, и приложений происходят от неверного понимания и заблуждений насчёт времени. Под этим я имею в виду и компьютерный способ обработки времени, и фундаментальные ошибки, происходящие от несовершенной структуры календаря — летнее время тут лишь вершина айсберга.

На самом деле, я повидал так много заблуждений, которые оставляют след в чужих (и моих собственных) программах, что посчитал полезным составить список самых частых проблем.

Наконец-то я доделал игру, которая работает на видеокарте. Она несколько месяцев повисела в раннем доступе на стиме, и теперь я её окончательно выпустил. Основная фишка игры в том, что она представляет собой физическую симуляцию, которая выполняется на графическом процессоре. Основной код игры — это огромный compute shader, 6 тысяч строк на HLSL. Десятки тысяч взаимодействующих частиц обрабатываются параллельно, и выходит довольно быстро. Всё в игре сделано из этих частиц. Вот несколько гифок о том, как это работает:

Проблемы с ограничениями памяти давно в прошлом?

Оказывается, нет. Плохо работают с памятью не только некоторые коммерческие движки — у многих платформ достаточно агрессивные требования к ОЗУ. Кроме того, к ним добавляются ещё и ограничения по размерам дисков и картриджей.

Мы собрали примеры из игровой индустрии (разных годов и платформ), о почти незаконных способах ужимания уровней, текстур и целых игр в требуемые объёмы. Может быть, эти способы не очень красивы, но они позволили разработчикам выпустить игры, и никто до сих пор ни о чём не догадался.

Серия игр Metal Gear получила мировое признание после того, как почти два десятилетия назад Metal Gear Solid стала бестселлером на первой PlayStation.

Игра познакомила многих игроков с жанром «тактического шпионского экшена» (tactical espionage action), название которого придумал создатель франшизы Хидео Кодзима.

Но лично я впервые играл за Снейка не в этой части, а в Ghost Babel, спин-оффе для консоли GBC, менее известной, и тем не менее превосходной игре с впечатляющей глубиной.

Последняя часть франшизы, Metal Gear Solid V: The Phantom Pain, была выпущена в 2015. Благодаря движку Fox Engine, созданному Kojima Productions, она подняла всю серию на новый уровень визуального качества.

Представленный ниже анализ основан на PC-версии игры с максимальными настройками графики. Часть изложенной здесь информации уже стала достоянием публики после доклада «Photorealism Through the Eyes of a FOX» на GDC 2013.

Данная статья служит одной простой цели: помочь человеку, который вдруг решил разработать свою операционную систему (в частности, ядро) для архитектуры x86, выйти на тот этап, где он сможет просто добавлять свой функционал, не беспокоясь о сборке, запуске и прочих слабо относящихся к самой разработке деталей. В интернете и на хабре в частности уже есть материалы по данной теме, но довольно трудно написать хотя бы “Hello world”-ядро, не открывая десятков вкладок, что я и попытаюсь исправить. Примеры кода будут по большей части на языке C, но многие другие языки тоже можно адаптировать для OSDev. Давно желавшим и только что осознавшим желание разработать свою операционную систему с нуля — добро пожаловать под кат.

Когда время заканчивается, разработчики выдохлись, а загадочные проблемы продолжают появляться, иногда требуются нестандартные решения. Когда вам любой ценой нужно завершить проект, то на кону стоит всё… В паре классических статей, изначально опубликованных в дружественном журнале Game Developer magazine, мы изучили несколько потрясающих примеров таких решений из реальной жизни. Эти нестареющие шедевры можно прочитать здесь (перевод на Хабре) и здесь.

Gamasutra ещё раз решила рассмотреть эту тему. Мы собрали со всей игровой индустрии необычные решения необычных проблем. Те, кто поделился с нами этими решениями, могут и не гордиться такими «исправлениями», но на самом деле гордиться им стоит. Им удалось выпустить игру, они ничего не испортили и, что важнее всего, никто ничего не заметил. По крайней мере, до этой статьи.

Насладитесь изобретательностью, подивитесь бесстрашию, научитесь на ошибках своих предшественников, и самое важное — выпускайте работающие игры, и тоже в срок.

Один из вариантов искусственных мышц можно увидеть в верхней части фотографии (две трубочки). Они поднимают автомобильную покрышку весом 22 кг. Фото: Массачусетский технологический институт

Искусственные «мышцы» претендуют на роль безопасных и мощных приводов для множества различных устройств: от обычных машин до имплантируемой электроники и робототехники. Но часто конструкция и производство таких «мышц» слишком сложны и дороги, что ограничивает их использование. Группа учёных из Массачусетского технологического института и Гарвардского университета разработали предельно простую конструкцию биосовместимого привода стоимостью менее доллара, при этом достаточно мощного для столь примитивного устройства.

Приводы можно изготавливать из разных материалов и разного размера, используя опубликованный дизайн в стиле оригами. Они работают в воздухе, под водой, в вакууме.

Задумывались ли вы над тем, как именно используется память, доступная вашей программе, да и вообще, что именно размещается в этих двух-трех гигабайтах виртуальной памяти, с которыми работает ваше ПО?

Спросите, зачем?
Ну как же, для 32-битного приложения 2-3 гигабайта – это ваш лимит за пределы которого без использования AWE вы выбраться не сможете, а контролировать собственные ресурсы все же желательно. Но даже и без этого просто с целью разобраться…

В прошлых статьях я описывал работу отладчика, где производились модификации памяти приложения, находящегося под отладкой. Эта статья является продолжением данного материала. И хотя к отладчику она не будет иметь отношения, но вот к процессу отладки – самое непосредственное…

Давайте посмотрим, как именно программист работает с памятью при отладке (особенно при отладке стороннего приложения, проще говоря, при реверсе):

1. Как правило, самой частой операцией будет поиск значения в памяти приложения и, к сожалению, данный функционал почему-то не предоставлен в отладчике Delphi (собственно, как и в MS VC++).
2. Модификация системных структур (PEB/TEB/SEHChain/Unwind/директорий PE-файлов etc...) будет происходить гораздо проще, когда поля структур размаплены на занимаемые ими адреса и представлены в читабельном виде.
3. Отслеживание изменений в памяти процесса (практически никем не предоставляемый функционал, реализованный в виде плагинов к популярным отладчикам). Действительно, зачем трассировать до посинения, когда достаточно сравнить два снимка карты памяти, чтобы понять, тут ли происходит нужная нам модификация данных или нет?

Да, собственно, вариантов использования много.

Впрочем, если без лирики, утилит отображающих более-менее вменяемую информацию о карте памяти процесса, которую можно применить для отладки, очень мало.

В первой части я рассказал о необходимости идентификации расширений, присутствующих на конкретном процессоре. Это нужно для того, чтобы исполняющийся код (операционная система, компилятор или пользовательское приложение) смог надёжно определить, какие возможности аппаратуры он может задействовать. Также в предыдущей статье я сравнил несколько популярных архитектур центральных процессоров общего назначения. Возможности по идентификации между ними сильно разнятся: некоторые предоставляют полную информацию о расширениях ISA, тогда как другие ограничиваются парой чисел для различения вендора и ревизии.
В этой части я расскажу об одной инструкции архитектуры Intel IA-32 — CPUID, введённой специально для перечисления декларируемых процессором расширений. Немного о том, что было до её появления, что она умеет сообщать, какие неожиданности могут поджидать и какой софт позволяет интерпретировать её вывод.


^{Источник изображения: [1]}

А вы никогда не задумывались над тем, что же происходит с операционной системой в тот момент, когда она рисует свой логотип и говорит «Starting Windows»? И вообще, почему она долго загружается? Ведь при старте системы уж точно не решаются никакие задачи, сложные с вычислительной точки зрения!

Что тогда подразумевает под собой загрузка операционной системы? По большей части это проецирование в память исполняемых модулей и инициализация служебных структур данных. Структуры данных живут в памяти, поэтому операции с ними по идее должны быть быстрыми. Все наталкивает на мысль о том, что время съедается именно процессом загрузки исполняемых модулей в память.

Давайте интереса ради разберемся, какие модули, в каком количестве и в каком порядке загружаются при старте ОС. Чтобы выяснить это, можно, например, получить лог загрузки системы. Подопытная ОС в моем случае — Windows 7 Enterprise x64. Логировать процесс загрузки будем при помощи отладчика ядра. Существует несколько вариантов отладчиков ядра, лично я предпочитаю WinDbg. Также нам понадобятся некоторые вспомогательные средства для волшебного превращения лога в нечто более приятное глазу.

Путь от “несвяти с сетей” и “спаритьБлютуф” до человеческого телефона

Мы все совершаем глупые поступки. Мы часто сталкиваемся с ситуациями, когда то, что оказывается у нас в руках, является совсем не тем, что мы надеялись получить. Иногда, желание сэкономить позволяет нам приобрести совершенно немыслимые вещи.

Скупой платит дважды...

Так было и со мной, когда примерно два года назад я увидел на очередном китайском сайте смартфон с gps, usb-host’ом, двумя камерами и прочими плюшками за смешные деньги. В тот момент, само словосочетание “китайский телефон” должно было остановить меня, но я уже вписывал пароль от PayPal и скоро эта “прелесть” попала мне в руки…

Для решения одной из задач мне потребовалось программно получать и обрабатывать изображения небольшого участка поверхности бумаги с очень близкого расстояния. Не получив достойного качества при использовании обычной USB камеры и уже на пол пути в магазин за электронным микроскопом, я вспомнил одну из лекций, на которой нам рассказывали как устроены различные девайсы, в том числе и компьютерная мышка.

Вы правильно поняли из названия, что это не совсем обычное описание алгоритма JPEG (формат файла я подробно описывал в статье «Декодирование JPEG для чайников»). В первую очередь, выбранный способ подачи материала предполагает, что мы ничего не знаем не только о JPEG, но и о преобразовании Фурье, и кодировании Хаффмана. И вообще, мало что помним из лекций. Просто взяли картинку и стали думать как же ее можно сжать. Поэтому я попытался доступно выразить только суть, но при которой у читателя будет выработано достаточно глубокое и, главное, интуитивное понимание алгоритма. Формулы и математические выкладки — по самому минимуму, только те, которые важны для понимания происходящего.

Знание алгоритма JPEG очень полезно не только для сжатия изображений. В нем используется теория из цифровой обработки сигналов, математического анализа, линейной алгебры, теории информации, в частности, преобразование Фурье, кодирование без потерь и др. Поэтому полученные знания могут пригодиться где угодно.

Если есть желание, то предлагаю пройти те же этапы самостоятельно параллельно со статьей. Проверить, насколько приведенные рассуждения подходят для разных изображений, попытаться внести свои модификации в алгоритм. Это очень интересно. В качестве инструмента могу порекомендовать замечательную связку Python + NumPy + Matplotlib + PIL(Pillow). Почти вся моя работа (в т. ч. графики и анимация), была произведена с помощью них.

Внимание, трафик! Много иллюстраций, графиков и анимаций (~ 10Мб). По иронии судьбы, в статье про JPEG всего 2 изображения с этим форматом из полусотни.

Друзья, суровым разработчикам в Steam эта статья, вероятно, покажется наивной и поверхностной, но поверьте: в России есть множество разработчиков, которые настолько ориентированы на мобильные рынки, что совершенно не представляют, как работает этот ресурс. Если это ваша ситуация и вы сейчас резко ощутили желание заработать на новом рынке, то этот материал будет вам полезен. Приятного чтения!

Многие могли слышать о таких файлах, как rarjpeg'и. Это особый вид файлов, представляющий собой склеенную вплотную jpeg-картинку и rar-архив. Он является прекрасным контейнером для скрытия факта передачи информации. Создать rarjpeg можно с помощью следующих команд:

UNIX: cat image1.jpg archive.rar > image2.jpg
WINDOWS: copy /b image1.jpg+archive.rar image2.jpg

Или же при наличии hex-редактора.

Разумеется, для скрытия факта передачи информации можно использовать не только формат JPEG, но и многие другие. Каждый формат имеет свои особенности, благодаря которым он может подходить или нет для роли контейнера. Я опишу, как можно найти приклеенные файлы в наиболее популярных форматах или же указать на факт склейки.

..., даже если проект не планируется развивать и вы не собираетесь делиться исходными кодами, потому что через 20 лет какой-нибудь маньяк будет изучать и дорабатывать машинный код вашего продукта, и он может захотеть вас найти.



Вообще я достаточно редко играю в компьютерные игры. Бывало, не играл по несколько лет подряд. Но иногда во мне просыпается маленький реверс-инженер, который мотивирует меня забраться в машинный код какой-нибудь любимой игрушки из прошлого. В последний год я занимался доработкой Need For Speed III: Hot Pursuit (1998 года). Это моя любимая игра в жанре, но теперь я, к своему сожалению, знаю о том, насколько отвратительно она написана. Большое количество маленьких багов в самых неожиданных местах — прямое следствие низкого качества кода.

Продолжение цикла обзорных статей с конференции CppCon 2017.

На этот раз очень интересное выступление от автора Compiler Explorer (godbolt.org). Обязательно читать всем, кто для быстроты умножает на 2 с помощью сдвига (по крайней мере, на x86-64). Если вы знакомы с ассемблером x86-64, то можете перемотать до разделов с примерами ("Умножение", "Деление" и т.д). Далее слова автора. Мои комментарии в квадратных скобках курсивом.

Моя цель сделать так, чтобы вы не боялись ассемблер, это полезная вещь. И использовали его. Не обязательно все время. И я не говорю, что вы должны все бросить и учить ассемблер. Но вы должны уметь просмотреть результат работы компилятора. И когда вы это сделаете, то оцените, как много работы проделал компилятор, и какой он умный.