Как стать автором
Обновить
4
0

Пользователь

Отправить сообщение

Интерактивный объёмный туман с динамикой жидкости и произвольными границами

Время на прочтение13 мин
Количество просмотров5.7K
image

Статья посвящена созданию интерактивного тумана в реальном времени в произвольных границах при помощи симуляции жидкости и вычислительных шейдеров Unity 3D. В статье я рассмотрю простой способ генерации маски для произвольных границ и расскажу о двух способах решения проблем, связанных с трёхмерным рельефом. Также я поделюсь мелкими улучшениями, которые можно добавить в систему.
Читать дальше →

Простая система ветровой эрозии на основе частиц

Время на прочтение15 мин
Количество просмотров3.3K

Полный исходный код этого проекта, а также объяснение того, как его использовать и читать, можно найти на Github [здесь]. Проект рендерится при помощи моего собственного [TinyEngine].

В прошлом году я много экспериментировал со способами реализации эрозии на основе частиц для генерации рельефов.

Я считаю, что эрозия на основе частиц обеспечивает хороший баланс между реализмом и простотой, давая интуитивные описания переноса массы и энергии при их движении. Следовательно, они могут воспроизводить геомофологическое явление при низкой сложности концепций/кода как хорошие приблизительные модели. Благодаря этому они более доступны для большинства пользователей, чем исследовательские модели.

Один из самых хорошо известных и производительных алгоритмов улучшения генерации рельефов на основе шума — это гидравлическая эрозия на основе частиц [перевод на Хабре]. Этот алгоритм чрезвычайно прост и обеспечивает отличные результаты относительно малыми усилиями.

Его результаты убедили меня дополнить эту систему потоками воды и водоёмами, что привело к созданию процедурной гидрологической системы [перевод на Хабре]. Используя упрощённую модель, система успешно передаёт многие эффекты реального мира, поэтому я заинтересовался в дальнейшем исследовании симуляции геоморфологии на основе частиц.

Вскоре я осознал, что внеся только незначительные изменения, эти системы можно дополнить ветровой эрозией и основными эоловыми процессами. Так как в ненаучной литературе мне не удалось найти хороших ресурсов о реализации ветровой эрозии на карте высот, я решил спроектировать и реализовать собственную модель ветровой эрозии на основе частиц для процедурного рельефа.

Получившаяся система хорошо работает, позволяя моделировать движущиеся осадочные породы, а также сплошные неподвижные препятствия. Она воссоздаёт многие эффекты, наблюдаемые при реальной ветровой эрозии, например, серповидные дюны!
Читать дальше →

Динамическая локальная экспозиция

Время на прочтение5 мин
Количество просмотров3.7K
Привет, Хабр! Представляю вашему вниманию перевод статьи «Dynamic Local Exposure» автора John Chapman.

image

В данной статье я представлю пару идей о динамической локальной экспозиции в HDR рендеринге. У Барта Вронски уже есть отличная статья на эту тему и я очень рекомендую ее прочитать прямо сейчас, если вы еще этого не сделали; идеи здесь, в большей степени, основаны на его статье. В конце я включил несколько других замечательных ссылок.

Low/High Dynamic Range


В старые добрые времена (1990-е) игры рендерились непосредственно в отображаемом LDR (узкий динамический диапазон) формате (гамма пространство, 8 бит). Это было просто и дешево, но, с другой стороны, значительно мешало созданию действительно фотореалистичной картинки.

В настоящее время, особенно с появлением PBR (physically-based rendering), игры рендерятся с гигантским динамическим диапазоном в линейном пространстве с более высокой точностью. С таким движением к фотореализму приходит реальная проблема: как мы можем отобразить HDR изображение в LDR?
Читать дальше →

Очередное незавоевание теней в Phaser, или польза велосипедов

Время на прочтение9 мин
Количество просмотров4.1K
Два года назад я уже экспериментировал с веществами тенями в Phaser 2D. На последнем Ludum Dare мы внезапно решили сделать хоррор, а какой же хоррор без теней и света! Хрустнул я костяшками пальцев…

… и ни черта не успел за LD. В игре конечно есть немного света и теней, но это жалкое подобие того, что должно было быть на самом деле.

Вернувшись домой уже после отправки игры на конкурс, я решил все-таки “закрыть гештальт” и доделать эти несчастные тени. Что получилось — можно пощупать в игре, поиграться в демке, посмотреть на картинке, и почитать в статье.

Читать дальше →

Бикватернионы

Время на прочтение15 мин
Количество просмотров19K
Если вы открыли данную статью, то наверняка уже слышали о кватернионах, и возможно даже используете их в своих разработках. Но пора подняться на уровень выше — к бикватернионам.

В данной статье даны основные понятия о бикватернионах и операции работы с ними. Для лучшего понимания работы с бикватернионами показан наглядный пример на Javascript с использованием Canvas.
Читать дальше →

Способы применения и искажения меткости в играх. Наглядные графики для сравнения

Время на прочтение6 мин
Количество просмотров15K
Вычислять факт попадания в играх на основе полученной меткости можно по разному:

  • сравнивая с одним псевдослучайным числом (которое тоже можно получать по разному [1]);
  • сравнивая с наибольшим или наименьшим из двух псевдослучайных чисел;
  • сравнивая среднее из двух и более случайных чисел (среднее тоже можно считать по разному).


Бонусы к меткости тоже можно реализовать по разному, вызывая тем самым у игроков раздражение по разными причинам.

Точно также по разному можно рассчитывать наносимый урон, особенно на основе дайсов (кубиков).

Все эти разные подходы влияют на игровой процесс: его сложность и предсказуемость. Каждый из них может оказаться удачным решением в зависимости от преследуемых целей, поэтому выгоднее всего делать выбор осознанно.

В статье будут представлены наглядные графики изменения реальных вероятностей в разных подходах, что позволит быстрее в них сориентироваться и принять лучшее решение.
Читать дальше →

Рисуем мультяшный взрыв за 180 строчек голого C++

Время на прочтение6 мин
Количество просмотров71K
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?


Читать дальше →

Композиция против наследования, паттерн Команда и разработка игр в целом

Время на прочтение8 мин
Количество просмотров18K

Дисклеймер: По-моему, статья об архитектуре ПО не должна и не может быть идеальной. Любое описанное решение может покрывать необходимый одному программисту уровень недостаточно, а другому программисту — слишком усложнит архитектуру без надобности. Но она должна давать решение тем задачам, которые поставила перед собой. И этот опыт, вместе со всем остальным багажом знаний программиста, который обучается, систематизирует информацию, оттачивает новыки, и критикует сам себя и окружающих — этот опыт превращается в отличные програмные продукты. Статья будет переключаться между художественой и технической частью. Это небольшой эксперимент и я надеюсь, что он будет интересным.
— Слушай, я тут придумал отличную идею игры! — гейм-дизайнер Вася был взъерошен, а глаза — красные. Я ещё попивал кофе и холиварил на Хабре, чтобы убить время перед стенд-апом. Он выжидательно посмотрел на меня, пока я закончу писать в комментариях человеку, в чем он не прав. Вася знал, что пока справедливость не восторжествует, а правда не будет защищена — смысла продолжать со мной разговор нету. Я дописал последнее предложение и перевел на него взгляд.

— В двух словах — маги с маной могут кастовать заклинания, а воины могут сражаться в близком бою и тратить выносливость. И маги и воины могут двигаться. Да, там ещё можно будет грабить корованы, но это уже следующей версии сделаем, короче. Покажешь прототип после стенд-апа, окей?

Он убежал по своим гейм-дизайнерским делам, а я — открыл IDE.
Читать дальше →

Как заставить игру работать с частотой 60fps

Время на прочтение11 мин
Количество просмотров36K
Представьте себе задачу: у вас есть игра, и вам нужно, чтобы она работала с частотой 60 fps на 60-герцовом мониторе. Ваш компьютер достаточно быстр для того, чтобы рендеринг и обновление занимали несущественное количество времени, поэтому вы включаете vsync и пишете такой игровой цикл:

while(running) {
    update();
    render();
    display();
}

Очень просто! Теперь игра работает с 60fps и всё идёт как по маслу. Готово. Спасибо, что прочитали этот пост.


Ну ладно, очевидно, что всё не так хорошо. Что если у кого-то слабый компьютер, который не может рендерить игру с достаточной для обеспечения 60fps скоростью? Что если кто-то купил один из тех крутых новых 144-герцовых мониторов? Что если он отключил в настройках драйвера vsync?
Читать дальше →

Пиксель-арт: от черновика до игрового ассета

Время на прочтение10 мин
Количество просмотров147K
imageimage
В этой статье я постараюсь визуализировать общий подход к работе. Итак, вы решили учиться арту: вы скачали какое-то ПО, запустили его и увидели все эти опции, бесконечные цвета и многое другое, быстро всё закрыли, удалили программу и выбросили свой ноутбук в окно.

Возможно, спустя несколько месяцев вы это повторите. Иногда вы попытаетесь нарисовать пару линий, которые выглядят как детский карандашный рисунок, или даже хуже, и на этом решите бросить.

Если вам это знакомо, то данная статья как раз для вас, так что продолжайте читать.

Независимые разработчики игр довольно часто жалуются на то, что они не могут создавать графику, потому что они программисты, а денег на оплату художников у них нет.

И хотя изучение арта может показаться устрашающей задачей, в реальности вы можете подняться до вполне достойного уровня, потратив на практику по крайней мере один год.

Если возьмётесь за работу очень усердно, то, возможно, получите неплохие результаты через несколько месяцев.
Читать дальше →

Жизнь на частицах

Время на прочтение4 мин
Количество просмотров69K
Всем привет! Сегодня я расскажу о своих экспериментах с системами частиц. Основной целью было нахождение простых правил, которые бы порождали интересное поведение.

Классический пример системы с простыми правилами и сложным поведением — клеточные автоматы, именно на них я и ориентировался, пытаясь подобрать правила. Конечно же, для клеточных автоматов правила будут в большинстве случаев проще. Но частицы могут быть красивее!

Под катом много мегабайт гифок.

Читать дальше →

Немного о затенении по Фонгу

Время на прочтение6 мин
Количество просмотров12K

«Мы не можем ожидать, что у нас получится отобразить объект точно таким, каким он является в реальности, с текстурами, тенями и т.д. Мы надеемся только на то, чтобы создать изображение, которое достаточно близко к достижению определённой степени реализма».

Буй Тыонг Фонг

Буй Тыонг Фонг родился в 1941 году и стал учёным-информатиком во время Вьетнамской войны. Должно быть, ему сложно оказалось завершить своё обучение в токсичной среде 60-х, не говоря уже о том, что его призвали на фронт! Но ему удалось выжить и дожить до 1975 года, прежде чем его жизнь забрала лейкемия спустя всего два года после того, как он заложил для мира фундамент современной теории освещения и затенения: шейдер Фонга.
Читать дальше →

Генерируем тайловые уровни и прячем квадраты от игрока

Время на прочтение8 мин
Количество просмотров19K

Генерация уровней в Unexplored 2


Мы очень гордимся генератором уровней игры Unexplored 2, это программа, отвечающая всем современным требованиям. В посте я расскажу о том, как создаются уровни игры.

Нам не пришлось заново изобретать велосипед. В Unexplored 1 мы уже создали техники, которые сильно повлияли на успех первой игры. Unexplored 2 просто продолжила начатое. Фундамент нашей технологии состоит из двух частей: мы применяем многоэтапную генерацию, которая почти имитирует процесс, очень похожий на работу живого дизайнера уровней. Поверх него мы используем технику под названием "циклическая генерация подземелий", которая гораздо лучше справляется с генерацией естественно выглядящих уровней, чем большинство стандартных приложений генеративного создания контента. В этом посте я расскажу о первом аспекте. Адаптация циклической генерации подземелий к Unexplored 2 будет темой будущего поста.

Имитация «человеческого» дизайна уровней


Генератор уровней разбивает процесс генерации уровня на целое множество управляемых этапов. Он проходит путь от высокоуровневого планирования до низкоуровневой детальной карты уровня. По сути, он сначала создаёт набросок уровня, а затем начинает добавлять детали, пока уровень не станет завершённым и заполненным.
Читать дальше →

Собственная реализация библиотеки ECS

Время на прочтение23 мин
Количество просмотров8.9K
image

На этой неделе я начал работать над своим движком для игры Vagabond и приступил к реализации шаблона entity-component-system.

В этой статье я хочу рассказать о своей реализации, которая свободно доступна на GitHub. Но вместо простого комментирования кода я хочу объяснить, как проектировалась его структура. Поэтому я начну с первой написанной мной реализации, проанализирую её сильные и слабые стороны, а затем покажу, как улучшил её. В конце я перечислю список аспектов, которые также можно улучшить.

Введение


Мотивация


Я не буду рассказывать о преимуществах ECS перед объектно-ориентированным подходом, потому что с этим хорошо справились многие люди до меня. Одним из первых про ECS рассказал на GDC 2002 Скотт Билас. Среди других знаменитых введений в тему можно назвать Evolve Your Hierarchy Майка Уэста и главу Components из потрясающей книги Game Programming Patterns Роберта Нистрома.

Вкратце скажу, что задача ECS — создание ориентированного на обработку данных подхода к игровым сущностям и удобное разделение данных и логики. Сущности (Entities) составляются из компонентов, содержащих данные. А системы, содержащие логику, обрабатывают эти компоненты.

Если вдаваться в детали, то вместо наследования в ECS используется композиция. Более того, этот подход, ориентированный на обработку данных, оптимальнее использует кэш, а значит, достигает отличной производительности.
Читать дальше →

Шейдеры 3D-игр для начинающих: эффекты

Время на прочтение18 мин
Количество просмотров15K
[Первая часть]

Разобравшись с основами, в этой части статьи мы реализуем такие эффекты, как контуры объектов, bloom, SSAO, размытие, глубина резкости, пикселизация и другие.

Контуры



Создание контуров вокруг геометрии сцены придаёт игре уникальный внешний вид, напоминающий комиксы или мультфильмы.

Diffuse материала


Шейдеру контура необходима входящая текстура для распознавания и раскраски краёв. Кандидатами стать такой входящей текстурой могут быть диффузный цвет из материалов, цвета из диффузных текстур, нормали вершин или даже цвета из карт нормалей.

uniform struct
  { vec4 diffuse
  ;
  } p3d_Material;

out vec4 fragColor;

void main() {
  vec3 diffuseColor = p3d_Material.diffuse.rgb;
  fragColor = vec4(diffuseColor, 1);
}

Здесь показан небольшой фрагментный шейдер, который рендерит диффузный цвет материала геометрии в текстуру буфера кадров. Эта текстура диффузного цвета из буфера кадров будет входящей текстурой для шейдера контуров.
Читать дальше →

Шейдеры 3D-игр для начинающих

Время на прочтение19 мин
Количество просмотров25K
image

Хотите научиться добавлять в свою 3D-игру текстуры, освещение, тени, карты нормалей, светящиеся объекты, ambient occlusion и другие эффекты? Отлично! В этой статье представлен набор техник затенения, способных поднять уровень графики вашей игры на новые высоты. Я объясняю каждую технику таким образом, чтобы вы могли применить/портировать эту информацию в любом стеке инструментов, будь то Godot, Unity или что-то иное.

В качестве «клея» между шейдерами я решил использовать великолепный игровой движок Panda3D и OpenGL Shading Language (GLSL). Если вы пользуетесь таким же стеком, то получите дополнительное преимущество — узнаете, как использовать техники затенения конкретно в Panda3D и OpenGL.
Читать дальше →

Введение в реверс-инжиниринг: взламываем формат данных игры

Время на прочтение48 мин
Количество просмотров27K

Введение


Реверс-инжиниринг незнакомого файла данных можно описать как процесс постепенного понимания. Он во многом напоминает научный метод, только применённый к созданным человеком абстрактным объектам, а не к миру природы. Мы начинаем со сбора данных, а затем используем эту информацию для выдвижения одной или нескольких гипотез. Проверяем гипотезы и применяем результаты этих проверок для их уточнения. При необходимости повторяем процесс.

Развитие навыков реверс-инжиниринга — в основном вопрос практики. Накапливая опыт, вы выстраиваете интуитивное понимание того, что нужно исследовать в первую очередь, какие паттерны необходимо искать, и какие инструменты удобнее использовать.

В этой статье я подробно расскажу о процессе обратной разработки файлов данных из старой компьютерной игры, чтобы продемонстрировать, как это делается.

Небольшая предыстория


Всё это началось, когда я пытался воссоздать игру Chip's Challenge на Linux.

Изначально Chip's Challenge была выпущена в 1989 году для ныне забытой портативной консоли Atari Lynx. Для того времени Atari Lynx была впечатляющей машиной, но она вышла в одно время с Nintendo Game Boy, которая в конце концов захватила рынок.

Chip's Challenge — это игра-головоломка с видом сверху и тайловой картой. Как и в большинстве таких игр, цель каждого уровня заключается в том, чтобы добраться до выхода. В большей части уровней выход охраняется разъёмом для чипа, который можно миновать, только собрав определённое количество компьютерных чипов.
Читать дальше →

Создаём процедурные глобусы планет

Время на прочтение4 мин
Количество просмотров12K
Искажения, бесшовный шум и как с ними работать.

image

Генерируем планету


Один из простейших способов генерации планеты — использование шума. Если мы решим выбрать его, то у нас есть пара возможных вариантов. Давайте рассмотрим каждый и определим лучший:

  • Шум Перлина (Perlin Noise) — самый простой вариант. Шум Перлина был разработан Кеном Перлином в 1983 году, он имеет пару недостатков — визуальные артефакты и довольно низкая по сравнению с другими вариантами скорость при генерации больших изображений.
  • Симплекс-шум (Simplex Noise) — разработан Кеном Перлином в 2001 году как попытка устранения недостатков шума Перлина; это вполне достойное и быстрое решение, однако обладающее серьёзным недостатком: использование трёхмерного симплекс-шума защищено патентом, что делает его довольно дорогостоящим.
  • Открытый симплекс-шум (Open Simplex Noise) — был разработан KDotJPG с одной простой целью: создать современную и бесплатную версию симплекс-шума, относительно быструю и без искажений.

Из этих трёх лично я предпочитаю Open Simplex Noise, который использую в своих личных проектах. Стоит заметить, что в текущей реализации OpenSimplexNoise для получения простого доступа к масштабу, октавам и порождающим значениям потребуется дополнительная работа. В Интернете есть множество информации о том, что делает каждый из этих элементов, и я крайне рекомендую вам её изучить. Однако в своей статье я буду говорить не об этом.
Читать дальше →

Как реализован рендеринг «Ведьмака 3»: молнии, ведьмачье чутьё и другие эффекты

Время на прочтение44 мин
Количество просмотров30K
image

Часть 1. Молнии


В этой части мы рассмотрим процесс рендеринга молний в Witcher 3: Wild Hunt.

Рендеринг молний выполняется немного позже эффекта занавес дождя, но всё равно происходит в проходе прямого рендеринга. Молнии можно увидеть на этом видео:


Они очень быстро исчезают, поэтому лучше просматривать видео на скорости 0.25.

Можно увидеть, что это не статичные изображения; со временем их яркость слегка меняется.

С точки зрения нюансов рендеринга здесь есть очень много сходств с отрисовкой занавес дождя в отдалении, например, такие же состояния смешивания (аддитивное смешивание) и глубины (проверка включена, запись глубин не выполняется).

Интро Newton Protocol: что можно уместить в 4 килобайта

Время на прочтение8 мин
Количество просмотров21K
image

Недавно я участвовал соревнованиях демосцены Revision 2019 в категории «PC 4k intro», и моё интро выиграло первое место. Я занимался кодингом и графикой, а dixan сочинял музыку. Основное правило соревнования — необходимо создать исполняемый файл или веб-сайт, имеющий размер всего 4096 байта. Это означает, что всё приходится генерировать с помощью математики и алгоритмов; никаким другим способом не получится ужать изображения, видео и аудио в такой крошечный объём памяти. В этой статье я расскажу о конвейере рендеринга своего интро Newton Protocol. Ниже можно посмотреть готовый результат, или нажать сюда, чтобы посмотреть как оно выглядело вживую на Revision, или зайти на pouet, чтобы прокомментировать и скачать участвовавшее в конкурсе интро. О работах конкурентов и об исправлениях можно прочитать здесь.

Информация

В рейтинге
Не участвует
Зарегистрирован
Активность