Akceleracja 3D. Rewolucje w grafice - jak zmieniała się oprawa wizualna gier?

• Rewolucje w grafice - jak zmieniała się oprawa wizualna gier?
• Motion capture
• 3D, czyli przejście w trójwymiar
• Full Motion Video i aktorzy w grach
• Voxele
• Akceleracja 3D
• Fizyka
• Destrukcja otoczenia

Akceleracja 3D

Główną przeszkodą w rozwoju grafiki trójwymiarowej były ograniczenia sprzętowe. Procesory generalnego użytku i proste układy graficzne 2D na PC po prostu nie były dopasowane do zadań tego typu. Rozwiązaniem okazały się oddzielne karty graficzne 3D, znane pod nazwą akceleratorów. Kilka pierwszych prób tego typu, w tym S3 ViRGE, ATI Rage oraz Matrox Mystique, okazało się ostatecznie porażkami. Sukces odniosła dopiero firma 3dfx Interactive, która w 1996 roku ofiarowała światu układ Voodoo. Jego cena była niższa, a moc znacznie większa. Ponadto przedsiębiorstwu udało się wypracować dobre stosunki z deweloperami i już w 1997 roku większość gier 3D wspierała tę technologię.

Różnica między wersjami standardowymi, a akcelerowanymi była kolosalna.

Voodoo nie tylko zapewniało wysoką płynność grafiki, ale również umożliwiało łatwe wykorzystanie licznych efektów graficznych, takich jak dynamiczne oświetlenie, mgła czy filtrowanie tekstur. To ostatnie sprawiło, że po podejściu do ściany w grze FPS nasz ekran nie wypełniał się olbrzymimi pikselami. Po premierze układu rynek zaczął się napędzać sam. Obecność kart zachęcała twórców do produkcji coraz bardziej imponujących tytułów, a te z kolei zachęcały graczy do kupna coraz potężniejszych kart graficznych. Z czasem firmy dodały nowe technologie i rozwiązania. Ostatecznie porzucono ideę oddzielnych kart do trójwymiaru i zintegrowano układy 3D i 2D na jednej płytce.

Produkcje pokroju pierwszego Unreal były prawie niegrywalne bez akceleratora i tym samym przekonały rzesze graczy do nabycia odpowiednich kart.

Sama firma 3fdx nie podołała rosnącej konkurencji, a jej miejsce na rynku zajęło ATI oraz korporacja Nvidia, która wykupiła zresztą dogorywające 3dfx dla patentów. Do dzisiaj rynek kart 3D na PC pozostaje podzielony pomiędzy tych gigantów. Ponadto dzięki bibliotekom OpenGL i Direct3D nastąpiła standaryzacja narzędzi wykorzystywanych przez deweloperów, przez co nie musieli już dopasowywać swoich gier ręcznie do każdego modelu karty graficznej, a rozwój obu zestawów API regularnie oddawał w ręce twórców nowe efekty wizualne.

Jednym z pierwszych dobrych zastosowań normal mappingu była gra Doom 3.

Jednym z takich efektów okazał bump mapping, który umożliwia symulację wypukłości na teksturach bez ingerencji w geometrię, co jest znacznie bardziej oszczędne pod względem mocy obliczeniowej niż dokonywanie tego za pomocą wielokątów. Początkowo rozwiązanie to stosowano wyłącznie do lekkiego podrasowania powierzchni, ale z czasem zaczęto tworzyć znacznie ulepszone implementacje tego samego pomysłu, dając nam np. mapowanie paralaksy czy normal mapping, który pozwala na tworzenie postaci o znacznie bardziej szczegółowym wyglądzie niż pozwalają na to ich modele. Wszystko to pozwala znacząco zaoszczędzić na wymaganiach sprzętowych, tworząc grafikę o poziomie detali, którego w inny sposób nie dałoby się osiągnąć.