Předběžné vykreslování - Pre-rendering

Předběžné vykreslování je proces, při kterém nejsou videozáznamy vykreslovány v reálném čase hardwarem, který video vydává nebo přehrává. Místo toho je video záznamem záběrů, které byly dříve vykresleny na jiném zařízení (obvykle takovém, které je výkonnější než hardware používaný k přehrávání). Předběžně vykreslená aktiva (obvykle filmy) může vývojář také zadat externě produkční společnosti. Taková aktiva mají obvykle úroveň složitosti, která je příliš velká na to, aby se cílová platforma mohla vykreslovat v reálném čase.

Termín předběžně vykreslený označuje cokoli, co není vykresleno v reálném čase. To zahrnuje obsah, který mohl být spuštěn v reálném čase s větším úsilím vývojáře (např. Video, které pokrývá mnoho prostředí hry bez pozastavení načítání, nebo video hry v rané fázi vývoje, která je vykreslena ve zpomaleném režimu a poté je přehrávat běžnou rychlostí). Tento termín se obecně nepoužívá k označení videozáznamů vykreslené grafiky v reálném čase, a to navzdory skutečnosti, že video je ze své podstaty technicky předem vykresleno. Tento výraz se také nepoužívá k odkazování na ručně kreslená aktiva nebo fotografovaná aktiva (tato aktiva nejsou v první řadě počítačově vykreslena).

Výhoda a nevýhoda

Výhodou předběžného vykreslování je možnost používat grafické modely, které jsou složitější a výpočetně náročnější než ty, které lze vykreslovat v reálném čase, a to díky možnosti používat více počítačů po delší dobu k vykreslení konečných výsledků. Srovnání by bylo například možné provést mezi Rail Shooter Maximum Force (který pro nepřátele používal předem vykreslené 3D úrovně, ale 2D skřítky) a Virtua Cop (pomocí 3D polygonů); Maximální síla byla realističtější hledá kvůli omezením Virtua Cop je 3D stroj, ale Virtua Cop má skutečnou hloubku (schopen vykreslit nepřátel blízké a vzdálené, spolu s body specifických hitů a několik hitů) v porovnání s limity 2D sprite nepřátelé v Maximum Force .

Nevýhodou předběžného vykreslování je v případě grafiky videoher obecně nižší úroveň interaktivity, pokud vůbec, s přehrávačem. Další negativní stránkou předrenderovaných aktiv je, že v průběhu hry nelze provádět změny. Hra s předem vykresleným pozadím je nucena používat pevné úhly kamery a hra s předem vykresleným videem obecně nemůže odrážet žádné změny, které by postavy hry mohly během hraní podstoupit (například zranění nebo přizpůsobené oblečení), aniž by měla alternativní verzi video uložené. To je obecně nerealizovatelné kvůli velkému množství prostoru potřebného k uložení vysoce kvalitních předrenderovaných aktiv. V některých pokročilých implementacích, například ve Final Fantasy VIII , byly prostředky v reálném čase složeny s předem vykresleným videem, což umožnilo dynamické pozadí a změnu úhlů kamery. Dalším problémem je, že hra s předem vykresleným osvětlením nemůže snadno změnit stav osvětlení přesvědčivým způsobem.

Vzhledem k tomu, že technologie v polovině roku 2000 pokračovala v postupu, grafická hra videohry dokázala dosáhnout fotorealismu, který byl dříve omezen na předběžné vykreslování, jak je vidět na růstu Machinima .

Používání

Předem vykreslená grafika se používá především jako vystřižené scény v moderních video hrách, kde jsou také známé jako full motion video . Použití předem vykreslené 3D počítačové grafiky pro videosekvence se datuje do dvou arkádových videoher laserdisc představených koncem roku 1983: Interstellar , představený Funai na AM Show v září, a Star Rider , představený společností Williams Electronics na výstavě AMOA v Říjen.

Sharp Sharp X68000 zvýrazněný předělat of Ys I: Ancient Ys Zmizelí , které vyšlo v roce 1991, který se používá 3D pre-tavené grafiku pro šéfa skřítky , i když to skončilo vytvářet co je považováno za „bizarní kontrast“ s většinou herních 2D grafikou . Jednou z prvních her, které široce využívaly předem vykreslenou grafiku spolu s plně pohyblivým videem, byl 7. host . Vydána v roce 1993 jako jedna z prvních počítačových her výhradně na disku CD-ROM , byla tato hra velmi populární, i když recenze kritiků byly smíšené. Tato hra obsahovala předem vykreslené videosekvence s rozlišením 640 x 320 při 15 snímcích za sekundu , což se na osobních počítačích dříve považovalo za nemožné. Krátce poté, co Myst v roce 1993 vydalo, bylo použití pre-renderované grafiky a CD-ROM ještě populárnější; většina z vykreslené práce Mystu se stala základem pro re-make realMyst: Interactive 3D Edition s volně pobíhající 3D grafikou v reálném čase. Za graficky nejpokročilejší použití zcela předem vykreslené grafiky ve hrách se často tvrdí, že je Myst IV: Revelation , vydané v roce 2004.

Jednou z prvních významných konzolových her s předem vykreslenou grafikou byla Donkey Kong Country , vydaná na SNES v roce 1994.

Použití předem vykreslených pozadí a filmů si také oblíbily franšízy Resident Evil a Final Fantasy na původním PlayStationu , přičemž oba používají značně vykreslené pozadí a filmy k zajištění vizuální prezentace, která je mnohem větší, než může konzola poskytovat 3D v reálném čase. Tyto hry obsahují prvky v reálném čase (postavy, položky atd.) Kromě předem vykreslených pozadí, které zajišťují interaktivitu . Často hra využívající předem vykreslená pozadí může věnovat zbývající interaktivní prvky další výpočetní výkon, což má za následek úroveň detailů vyšší, než je norma pro hostitelskou platformu. V některých případech je vizuální kvalita interaktivních prvků stále daleko za předem vykreslenými pozadí.

Na konci devadesátých let a na začátku dvacátých let, kdy většina 3D herních motorů měla předem vypočítané/opravené světelné mapy a mapování textur, se vývojáři často uchýlili k předem vykreslené grafice, která měla mnohem vyšší úroveň realismu. To však od poloviny dvacátých let ztratilo přízeň, protože pokroky v grafice konzolových počítačů a videoherních konzolí umožnily použití vlastního enginu hry k vykreslení této kinematiky. Například engine id Tech 4 použitý v Doom 3 umožňoval bump mapping a dynamické osvětlení na pixel , které se dříve nacházelo pouze v předem vykreslených videích.

Hry jako Warcraft III: Reign of Chaos používaly oba typy cutscén; předem vykresleno na začátku a na konci kampaně a herní engine pro brífingy úrovní a dialog s postavami během mise.

Některé hry také používají 16bitový předem vykreslený skybox , například Half-Life (pouze verze GoldSrc ), Re-Volt , Quake II a další.

CG filmy jako Toy Story , Shrek a Final Fantasy: The Spirits Within jsou kompletně předrenderovány.

Jiné metody

Další stále běžnější metodou předběžného vykreslování je generování sad textur pro 3D hry, které se často používají se složitými algoritmy v reálném čase k simulaci mimořádně vysokých úrovní detailů. Přitom Doom 3 , id Software používá pre-tavené modely jako základ pro generování normální, zrcadlové a difúzní osvětlení mapy, které simulují detail původního modelu v reálném čase.

Předrenderované osvětlení je technika, která ztrácí na popularitě. Algoritmy sledování paprsků náročné na procesor mohou být použity během produkce hry ke generování lehkých textur, které jsou jednoduše aplikovány na obvyklé ručně kreslené textury.

Viz také

Reference