Могут ли новые графические технологии спасти разработчиков от выгорания?

Следующее большое новшество в игровой графике — трассировка лучей в реальном времени — в конечном итоге может сделать ваши игры более похожими на CGI, которые вы привыкли видеть в кино. Такие компании, как Nvidia, называют это революцией в компьютерной графике, но самое большое преимущество может заключаться в том, что в ее силах облегчить бремя перегруженных разработчиков игр, попавших в ловушку сегодняшнего бесконечного кризиса.

Трассировка лучей — это мощная техника в компьютерной графике, которая имитирует внешний вид реальных объектов. Программное обеспечение выпускает виртуальные лучи света и отслеживает путь от источника света к камере. Точно так же, как свет от лампы отражается в ваши глаза от книги, которую вы читаете, трассировка лучей выстреливает в объекты CGI лучами и захватывает их в виртуальной камере.

Это позволяет программе интуитивно отбрасывать естественные тени, правильно освещать объекты и создавать быстрые и легкие отражения. Если много лучей попадает на объект, то объект становится ярче. Если объект блокирует источник света, то он отбрасывает тень. Если старый метод был похож на утомительное рисование анимационного фильма, то трассировка лучей больше похожа на съемку живого боевика.

Пример работы трассировки лучей

Переработки — постоянный спутник разработчиков видеоигр

Истории студий видеоигр, работающих в «кризисное время» — длительный, полупостоянный период работы поздними ночами и выходными для подготовки игр к назначенной дате — так же распространены, как и удручающи. Rockstar, разработчик франшизы Grand Theft Auto, заставляла разработчиков работать от 60 до 80 часов в неделю, чтобы уложиться в срок при разработке Red Dead Redemption 2. Epic, компания, стоящая за онлайн-мегахитом Fortnite, признала несколько случаев, когда работники работали до 100 часов в неделю.

Большая часть этой чрезмерной работы тратится на очень незначительные, но важные детали. Как объяснил Тони Тамаси, старший вице-президент по контенту и технологиям в Nvidia, процесс получения теней в нужном месте — так называемое теневое картирование — может быть утомительным и занимать много времени. 

Тони Тамаси, старший вице-президент по контенту и технологиям в Nvidia

Разработчикам и художникам довольно много времени приходится тратить на индивидуальные настройки, чтобы карты теней выглядели правильно. И это тот случай, когда трассировка лучами теней является волшебным решением.

Shadow of the Tomb Raider, использующая RTV-платформу Nvidia для рендеринга теней, показывает, сколько можно сэкономить при применении технологии трассировки лучей. На первом рисунке ниже вы можете увидеть несколько теней, отбрасываемых деревянными шипами на каменную стену.

Без применения трассировки лучей

С применением трассировки лучей

Выглядит неплохо, не так ли? Тени на первой картинке были бы созданы художником или разработчиком, который разработал форму теней, отрегулировал их поведение в момент, когда Лара перемещает свой свет, а затем следил бы за тем, чтобы не было никаких явных ошибок. Это требует времени, но конечный результат выглядит довольно хорошо.

Теперь посмотрите на это же место с включенной трассировкой лучей.

Посмотрите внимательно. Вы заметили на первом изображении, что от маленьких флажков не было тени? Или от веревки? Или от камней за шипами? При щелчке переключателя каждый объект начинает отбрасывать тени, а не только те, которые предназначены для этого.

Коди Дарр — независимый разработчик и создатель невероятных шейдеров Sonic Ether, мода, который превращает базовый дизайн Minecraft в детализированную красоту. В ранних версиях этого мода использовалась старая техника растеризации, но теперь Дарр переключился на трассировку лучей.

Коди Дарр, разработчик мода Sonic Ether

Раньше я проводил бесчисленные часы, настраивая различные фальшивые методы освещения, чтобы добиться нужной мне картины. Благодаря же трассировке лучей эти бесконечные часы настройки для нахождения правильного баланса ложных световых эффектов исчезли.

Такой становится графика в старом добром майнкрафте

Но есть проблема.

На данный момент у большинства игроков нет аппаратного обеспечения с поддержкой трассировки лучей, поэтому игровым студиям все равно придется полагаться на старые методы. По иронии судьбы, это лишь добавит больше работы разработчикам игр. Ведь теперь нужно будет создавать игру с учетом как поддержки растеризации, так и трассировки лучей. Но, как говорит Тони Тамаси — это того стоит.

Тони Тамаси, старший вице-президент по контенту и технологиям в Nvidia

Да, это не бесплатно. Это некоторая дополнительная работа. В этом нет никаких сомнений. Но что хорошо в тенях с трассировкой лучей, так это то, что они… просто алгоритмически верны.

Трассировка лучей все еще может помочь разработчикам, даже если многие игроки еще не могут воспользоваться этим. Тамаси объяснил другую технику в процессе разработки, называемую «световой обжиг» (light baking в оригинале). Это техника включает в себя предварительный расчет того, как должно выглядеть освещение в сцене, и сохранение этой информации в виде текстуры на диске в так называемой карте освещения.

Создание световых карт может занять много времени, также как и их незначительное изменение. «Каждый раз, когда художник меняет свет, перемещает позицию или меняет материал — все ведет к длительному переделыванию», — говорит Тамаси. Однако если вы используете трассировку лучей в реальном времени, «То, что раньше занимало часы, теперь может занимать пару минут». Даже до того, как трассировка лучей в режиме реального времени достигнет потребителей, она может сэкономить разработчикам много времени.

В будущем, когда трассировка лучей станет обычным явлением, разработчики могут начать отказываться от старых методов в пользу более простых и быстрых. Приведет ли это к сокращению времени для разработчиков — другой вопрос.

Коди Дарр, разработчик мода Sonic Ether

К сожалению, я думаю, что это больше культурный вопрос. Технология, стимулирующая разработку игр, только улучшилась, а ситуация со временем, которое затрачивают разработчики — только ухудшилась.

Некоторые работы по разработке игр, такие как написание или тестирование QA, не выиграют от революции трассировки лучей. И некоторые компании могут заполнить уменьшенную рабочую нагрузку еще большей работой. Это не волшебная таблетка. Но есть вариант использовать это как возможность переосмыслить нагрузку на людей, которые делают игры.

«Легко обвинить игровые студии в том, что они не заботятся о качестве жизни своих сотрудников», — говорит Дарр. «Но геймеры обычно не думают о качестве жизни разработчиков игр, когда они играют в игру. Они думают о качестве самой игры, и игровые студии знают это».

C вами был Kheruk, подготовлено по материалам medium специально для TGM — Tesall Game Magazine.