Фотореализма, то есть, буквально, соответствия вручную созданного изображения воспринимаемой человеком реальности, индустрия компьютерной графики достигла давно. Вид Голлума в трилогии фильмов режиссера Питера Джексона «Властелиин колец» (2001–2003 гг.) и по прошествии двадцати двух лет не позволяет зрителям усомниться в своей правдоподобности. Тем не менее, даже высокобюджетные ААА игры последнего поколения всё ещё уступают кино и анимации в таком аспекте, как фотореалистичность. Причина тому — рендер тайм, иначе называемый временем просчёта кадра. В то время как у киностудий могут уходить дни и даже недели на создание одной картинки, компьютер игрока вынужден генерировать как минимум тридцать изображений в секунду для комфортного игрового процесса.

Быть может, именно вследствие такого расхождения вычислительных мощностей складывается мнение, что фотореалистичная графика играм не нужна вовсе. Успех таких компаний как Nintendo и, в особенности, консоли Switch, где графический аспект многих игр был намеренно «урезан» может навести на мысль, что игроки устали от погони за достоверным изображением реальности и ждут от разработчиков усиления фокуса на геймплейные особенности создаваемых ими продуктов. «Геймеры знают, что… игры примечательны не своей визуальной эстетикой, а тем, как в них играют» — пишет Тесса Каур, один из авторов портала The Gamer, ссылаясь на успех таких релизов как The Legend of Zelda: Breath of the Wild (игра года 2017 по версии The Game Awards) и Baldur’s Gate 3 (игра года 2023 по версии The Game Awards). Ни одна из названных выше игр не делает упор на реалистичную графику, уходя либо в частичную, либо в полную стилизацию как окружения, так и игровых персонажей.

И всё же к созданию изображения максимально приближенного к реальности индустрия компьютерных игр стремится практически с самого зарождения. Тема фотореализма в видеоиграх была выбрана как раз поэтому — именно сейчас, в разгар дискуссии о пользе или же, напротив, вреде фотореалистичной графики, мне кажется необходимо прояснить несколько моментов. Первое — почему цифровые художники стремятся к созданию правдоподобного визуального ряда, каких принципов они при этом придерживаются и как обходят аппаратные ограничения. Второе — как изученные и разработанные геймдев артистами принципы реального мира оказывают влияние там, где на первый взгляд фотореалистичной графики нет совсем. Для более детального изучения темы я также поговорил со специалистами из индустрии геймдева и компьютерной графики, которые раскрыли интересные подробности своей работы.

История

Именно благодаря такому подходу в относительно короткие сроки у создателей игры получилось сделать множество персонажей с реалистичными движениями, которые были необходимы для игры про рукопашные бои. До сих пор можно заметить, как перенесённые на экран таким способом герои визуально отличаются даже от своих теней, которые позже были нарисованы вручную.

Но даже игра 1992-го года не стала первооткрывательницей такого подхода к созданию графики. В оригинальной игре Prince of Persia, созданной Джордана Мекнером в 1989-м году именно благодаря видеосъёмке и ротоскопированию (покадровой перерисовке отснятых материалов) были перенесены на экраны пользователей движения игровых персонажей. Для главного героя, самого принца, геймдизайнер снимал бег и прыжки своего младшего брата, а для битвы на мечах использовались старые фильмы с участием Эррола Флинна.

Уже в 1993-ем году вышла первая игра серии Doom, главным геймдизайнером которой стал Джон Ромеро, а за производство и издание была ответственна студия id Software. На тот момент графика игры считалась революционной, однако и здесь от изображений реального мира создатели никуда не ушли, ведь именно с их помощью были созданы ассеты оружия и персонажей. Так, пушки главного героя, за которого и предстояло играть, были сделаны комбинацией между собой фотографий игрушек оружия из детского магазина, а спрайты врагов состояли из сфотографированных скульптур, которые были изготовлены заранее.

Вскоре от буквального использования фотографий в процессе создания ассетов разработчики отошли в сторону использования самих принципов фотореалистичного изображения. Это означало, что в игре должны были симулироваться или имитироваться некоторые природные явления, с которыми мы привыкли сталкиваться в реальности. Главным стал, и, кстати, по сей день продолжает оставаться, свет. ​ Почему? ​ С точки зрения физики, всё, что мы видим — это свет, который отражается от различных объектов и попадает в наш глаз. И, конечно, именно поэтому корректно работающему свету в играх уделено так много внимания.

При этом важно для дальнейшего понимания сказать, что именно от света зависит, как будут отображаться блики, полутени и тени. Так, в игре Thief: The Dark Project, разработанной студией Looking Glass Studios в 1998 г. тени были нарисованы на текстурах вручную. Такой подход был обусловлен вопросом оптимизации: динамические тени, меняющиеся в зависимости от положения объекта, компьютеры и консоли тех времен просчитывали с трудом. Однако геймдизайнер Кен Левин смог превратить подобный недостаток в преимущество — он позволил игрокам прятаться в тенях, которые не двигались в пространстве, создавая, таким образом, больше возможностей для скрытного перемещения. Ещё в прошлом веке, как мне кажется, именно такое использование принципов фотореализма стало важным аргументом в споре о том, что именно нужно игрокам: геймплей или визуальный ряд.

Современность

В современных компьютерных играх, выполненных с использованием 3d графики, важным принципом, взятым из реальности, становится детализация. Чем больше деталей способен увидеть игрок, тем правдоподобнее ему кажется тот или иной объект. Основная аксиома стереометрии гласит, что плоскость можно провести через три любые точки в пространстве. Если соединить три таких точки между собой — получится треугольная плоскость, а два таких треугольника образовывают вместе квадрат — это и называется в компьютерной графике полигоном.

Далее в силу вступает простой принцип: чем больше полигонов, тем более детальную форму из них можно создать. Однако в играх, особенно в первое время, высокополигональных ассетов не было — для их просчёта не хватало вычислительных мощностей. Теперь же современные компьютеры и приставки способны показывать огромное количество полигонов, увеличивая, таким образом, детализацию и правдоподобность происходящего на экране игрока. Демонстративнее всего такой эффект в продолжениях или перезапусках игр.

«У Кратоса из God of War 2 (PS2) было 5700 полигонов на все тело, из которых 1200 — на лицо… У Кратоса из God of War 3 (PS3) было уже 64 000 полигонов, из которых 5700 для лица. Это был большой шаг вперед, но все-таки он ни шел ни в какое сравнение с тем, что мы смогли сделать на PS4. Кратос из God of War (PS4) насчитывает 80 000 полигонов, из которых 32 000 используются для лица — это в 30 раз больше, чем на всю модель на PS2» — вот, что говорят создатели игры God of War 2018-го года из Santa Monica Studio. Из цитаты понятно, что со временем количество полигонов, из которых сделана модель, прогрессирует, позволяя создавать всё более и более детальное изображение.

Однако до недавнего времени полигональность была ограничена. Разработчики старались фокусироваться на персонажах, оставляя окружение менее детализированным и проработанным. Всё-таки технические ограничения никуда не пропали. Так было до 13 мая 2020-го года, когда Epic Games представила игровой движок Unreal Engine 5 с технологиями Lumen и Nanite, совершив революцию в мире игровой графики.

Nanite позволяет помещать на сцене практически неограниченное количество полигонов. Это происходит путём разбиения полигонов на кластеры, которые с высокой скоростью подменяются на менее или более детализированные в зависимости от расстояния до игрока. Таким образом, чем ближе игрок, тем больше деталей он видит на маленьком участке поверхности, чем дальше — тем меньше, так как на большом участке мелкие детали перестают иметь какой-либо смысл.

Такая технология, называемая уровнем детализации, применялась и раньше, однако если до презентации разработчикам приходилось вручную создавать урезанные версии моделей, теперь они генерируются автоматически и с высокой скоростью.