როგორ მოქმედებს განათება თამაშის დიზაინსა და სათამაშო გამოცდილებაზე

PS5-ისა და Project Scarlett-ის მოლოდინში, რომელიც მხარს დაუჭერს სხივების კვალს, დავიწყე ფიქრი განათებაზე თამაშებში. ვიპოვე მასალა, სადაც ავტორი განმარტავს, რა არის სინათლე, როგორ მოქმედებს ის დიზაინზე, ცვლის გეიმპლეს, ესთეტიკას და გამოცდილებას. ყველაფერი მაგალითებით და ეკრანის ანაბეჭდებით. თამაშის დროს თქვენ ამას მაშინვე ვერ ამჩნევთ.

შესავალი

განათება არ არის მხოლოდ იმისთვის, რომ მოთამაშემ შეძლოს სცენის დანახვა (თუმცა ეს ძალიან მნიშვნელოვანია). სინათლე გავლენას ახდენს ემოციებზე. მრავალი განათების ტექნიკა თეატრში, კინოში და არქიტექტურაში გამოიყენება ემოციების გასაძლიერებლად. რატომ არ უნდა ისესხონ თამაშის დიზაინერებმა ეს პრინციპები? გამოსახულებასა და ემოციურ რეაქციას შორის კავშირი იძლევა კიდევ ერთ ძლიერ ინსტრუმენტს, რომელიც გეხმარებათ იმუშაოთ პერსონაჟებთან, თხრობასთან, ჟღერადობასთან, თამაშის მექანიკასთან და ა.შ. ამავდროულად, ზედაპირთან სინათლის ურთიერთქმედება საშუალებას გაძლევთ გავლენა მოახდინოთ სიკაშკაშეზე, ფერზე, კონტრასტზე, ჩრდილებსა და სხვა ეფექტებზე. ყოველივე ეს იწვევს ბაზას, რომელსაც ყველა დიზაინერი უნდა დაეუფლოს.

ამ მასალის მიზანია იმის დადგენა, თუ როგორ მოქმედებს განათების დიზაინი თამაშის ესთეტიკასა და მომხმარებლის გამოცდილებაზე. მოდით შევხედოთ სინათლის ბუნებას და როგორ გამოიყენება იგი ხელოვნების სხვა სფეროებში მისი როლის გასაანალიზებლად ვიდეო თამაშებში.

"გედების ტბა", ალექსანდრე ეკმანი

მე - სინათლის ბუნება

”სივრცე, სინათლე და წესრიგი. ეს ის ნივთებია, რაც ადამიანებს ისევე სჭირდებათ, როგორც პურის ნაჭერი ან ღამისთევის ადგილი“, - ლე კორბუზიე.

ბუნებრივი სინათლე გვმართავს და თან ახლავს დაბადების მომენტიდან. აუცილებელია, ის ადგენს ჩვენს ბუნებრივ რიტმს. სინათლე აკონტროლებს ჩვენი სხეულის პროცესებს და გავლენას ახდენს ბიოლოგიურ საათზე. მოდით გავიგოთ, რა არის მანათობელი ნაკადი, სინათლის ინტენსივობა, ფერი და ფოკუსური წერტილები. შემდეგ კი გავიგებთ, რისგან შედგება სინათლე და როგორ იქცევა იგი.

1 - რასაც ადამიანის თვალი ხედავს

სინათლე არის ელექტრომაგნიტური სპექტრის ნაწილი, რომელიც აღიქმება თვალით. ამ რეგიონში ტალღის სიგრძე 380-დან 780 ნმ-მდე მერყეობს. დღის განმავლობაში ჩვენ ვხედავთ ფერებს კონუსების გამოყენებით, მაგრამ ღამით თვალი იყენებს წნელებს და ჩვენ ვხედავთ მხოლოდ ნაცრისფერ ფერებს.

ხილული სინათლის ძირითადი თვისებებია მიმართულება, ინტენსივობა, სიხშირე და პოლარიზაცია. მისი სიჩქარე ვაკუუმში არის 300 მ/წმ და ეს არის ერთ-ერთი ფუნდამენტური ფიზიკური მუდმივა.

ხილული ელექტრომაგნიტური სპექტრი

2 - გავრცელების მიმართულება

ვაკუუმში მატერია არ არის და სინათლე პირდაპირ მოძრაობს. თუმცა, ის სხვაგვარად იქცევა წყალთან, ჰაერთან და სხვა ნივთიერებებთან შეხვედრისას. ნივთიერებასთან შეხებისას სინათლის ნაწილი შეიწოვება და გარდაიქმნება თერმულ ენერგიად. გამჭვირვალე მასალასთან შეჯახებისას სინათლის ნაწილიც შეიწოვება, დანარჩენი კი გადის. გლუვი საგნები, როგორიცაა სარკე, ასახავს სინათლეს. თუ ობიექტის ზედაპირი არათანაბარია, სინათლე იფანტება.

სინათლის გავრცელების მიმართულება

3 - ძირითადი მახასიათებლები

სინათლის ნაკადი. სინათლის წყაროს მიერ გამოსხივებული სინათლის რაოდენობა.
საზომი ერთეული: lm (ლუმენი).

სინათლის ძალა. კონკრეტული მიმართულებით გადაცემული სინათლის რაოდენობა.
საზომი ერთეული: cd (კანდელა).

განათება. ზედაპირზე დაცემული სინათლის რაოდენობა.
განათება = მანათობელი ნაკადი (lm) / ფართობი (m2).

საზომი ერთეული: lx (lux).

სიკაშკაშე. ეს არის სინათლის ერთადერთი ძირითადი მახასიათებელი, რომელსაც ადამიანის თვალი აღიქვამს. ერთის მხრივ, იგი ითვალისწინებს სინათლის წყაროს სიკაშკაშეს, მეორეს მხრივ, ზედაპირს, რაც იმას ნიშნავს, რომ იგი ძლიერ არის დამოკიდებული ასახვის ხარისხზე (ფერი და ზედაპირი).
საზომი ერთეული: cd/m2.

4 - ფერის ტემპერატურა

ფერის ტემპერატურა იზომება კელვინში და წარმოადგენს კონკრეტული სინათლის წყაროს ფერს. ბრიტანელმა ფიზიკოსმა უილიამ კელვინმა ნახშირის ნაჭერი გაათბო. იგი წითლად გახურდა, ანათებდა სხვადასხვა ფერებში, რომლებიც შეესაბამებოდა სხვადასხვა ტემპერატურას. თავდაპირველად ნახშირი მუქ წითლად ანათებდა, მაგრამ გაცხელებისას ფერი ეცვლებოდა ნათელ ყვითლად. მაქსიმალურ ტემპერატურაზე გამოსხივებული შუქი ლურჯ-თეთრი გახდა.

ბუნებრივი შუქი, 24 საათი, საიმონ ლეიკი

II - განათების დიზაინის ტექნიკა

ამ განყოფილებაში განვიხილავთ, თუ რა განათების ნიმუშები შეიძლება გამოყენებულ იქნას შინაარსის/ვიზუალის ექსპრესიულობაზე ზემოქმედებისთვის. ამისათვის ჩვენ გამოვავლენთ მსგავსებებს და განსხვავებებს განათების ტექნიკაში, რომელსაც იყენებენ მხატვრები და განათების დიზაინერები.

1 – ქიაროსკურო და ტენებრიზმი

კიაროსკურო არის ხელოვნების თეორიის ერთ-ერთი კონცეფცია, რომელიც ეხება განათების განაწილებას. იგი გამოიყენება ხმის და განწყობის გადმოსაცემად ტონის გადასვლების საჩვენებლად. ჟორჟ დე ლა ტური ცნობილია თავისი ნამუშევრებით ღამის კიაროსკუროსა და სანთლის ცეცხლით განათებული სცენებით. არც ერთმა მისმა წინამორბედმა მხატვარმა არ შექმნა ასეთი გადასვლები ასე ოსტატურად. სინათლე და ჩრდილი მნიშვნელოვან როლს თამაშობს მის შემოქმედებაში და კომპოზიციის ნაწილია მრავალფეროვან და ხშირად ალტერნატიულ ვარიაციებში. დე ლა ტურის ნახატების შესწავლა გვეხმარება სინათლის გამოყენებისა და მისი თვისებების გაგებაში.

ჟორჟ დე ლა ტური "მონანიებული მარიამ მაგდალინელი", 1638-1643 წწ.

ა - მაღალი კონტრასტი

ამ ნახატში ღია ფერის სახე და ტანსაცმელი გამოირჩევა მუქი ფონზე. ტონების მაღალი კონტრასტის წყალობით მაყურებლის ყურადღება გამოსახულების ამ ნაწილზეა ორიენტირებული. სინამდვილეში ასეთი კონტრასტი არ იქნება. სახესა და სანთელს შორის მანძილი უფრო დიდია, ვიდრე სანთელსა და ხელებს შორის. თუმცა, სახესთან შედარებით, ჩვენ ვხედავთ, რომ ხელებზე ტონი და კონტრასტი მდუმარეა. ჟორჟ დე ლა ტური დამკვირვებლის ყურადღების მისაპყრობად იყენებს სხვადასხვა კონტრასტებს.

ბ - სინათლის კონტური და რიტმი

ტონებში მაღალი განსხვავების გამო, ფიგურის კიდეების გასწვრივ ზოგიერთ ადგილას კონტურები ჩნდება. ნახატის ბნელ ნაწილებშიც კი მხატვარს უყვარდა სხვადასხვა ტონების გამოყენება საგნის საზღვრების ხაზგასასმელად. შუქი არ არის კონცენტრირებული ერთ უბანზე, ის სრიალებს ქვემოთ: სახიდან ფეხებამდე.

გ - სინათლის წყარო

ჟორჟ დე ლა ტურის ნამუშევრების უმეტესობაში ის სანთლებს ან ნათურებს იყენებს, როგორც სინათლის წყაროს. სურათზე ჩანს ანთებული სანთელი, მაგრამ ჩვენ უკვე ვიცით, რომ აქ ქიაროსკურო მასზე არ არის დამოკიდებული. ჟორჟ დე ლა ტურმა სახე მუქ ფონზე მოათავსა და სანთელი მოათავსა ტონებს შორის მკვეთრი გადასვლის შესაქმნელად. მაღალი კონტრასტისთვის, ღია ტონები შერწყმულია მუქ ტონებთან ოპტიმალური ეფექტის მისაღწევად.

დ - კიაროსკურო, როგორც გეომეტრიული ფორმების კომპოზიცია

თუ ამ ნამუშევარში შუქსა და ჩრდილს გავამარტივებთ, ჩვენ ვხედავთ ძირითად გეომეტრიულ ფორმებს. ღია და მუქი ტონების ერთიანობა ქმნის მარტივ კომპოზიციას. ის ირიბად ქმნის სივრცის განცდას, რომელშიც ობიექტების და ფიგურების პოზიცია გვიჩვენებს წინა პლანზე და ფონს, ქმნის დაძაბულობას და ენერგიას.

2 – კინემატოგრაფიული განათების ძირითადი ტექნიკა

2.1 - განათება სამი წერტილიდან

ნებისმიერი ობიექტის განათების ერთ-ერთი ყველაზე პოპულარული და წარმატებული გზაა სამპუნქტიანი განათება, კლასიკური ჰოლივუდის სქემა. ეს ტექნიკა საშუალებას გაძლევთ გადმოგცეთ ობიექტის მოცულობა.

საკვანძო შუქი (Key Lighting, ანუ მთავარი სინათლის წყარო)
ეს, როგორც წესი, ყველაზე ძლიერი შუქია თითოეულ სცენაზე. ის შეიძლება იყოს ნებისმიერი ადგილიდან, მისი წყარო შეიძლება იყოს გვერდიდან ან საგნის უკან (ჯერემი ბირნი "ციფრული განათება და რენდერი").

განათების შევსება (ანუ სინათლე კონტრასტების გასაკონტროლებლად)
როგორც სახელი გვთავაზობს, იგი გამოიყენება გასაღების შუქით შექმნილი ბნელი უბნების „შევსებისთვის“ და მოსაშორებლად. შევსების შუქი შესამჩნევად ნაკლებად ინტენსიურია და განლაგებულია ძირითადი სინათლის წყაროს კუთხით.

ფონის განათება (ფონური განათება, ანუ ფონის გამყოფი)
იგი გამოიყენება სცენის მოცულობის გადმოსაცემად. ის გამოყოფს საგანს ფონისგან. შევსების სინათლის მსგავსად, ფონის შუქი ნაკლებად ინტენსიურია და ფარავს საგნის უფრო დიდ არეალს.

2.2 - ქვედა

მზის მოძრაობის გამო ჩვენ მიჩვეულები ვართ ადამიანების განათებულ ხილვას ნებისმიერი კუთხიდან, მაგრამ არა ქვემოდან. ეს მეთოდი ძალიან უჩვეულოდ გამოიყურება.

ფრანკენშტეინი, ჯეიმს ვეილი, 1931 წ

2.3 - უკანა

ობიექტი განლაგებულია სინათლის წყაროსა და მაყურებელს შორის. ამის გამო ობიექტის ირგვლივ ბზინვარება ჩნდება, ხოლო მისი დანარჩენი ნაწილები ჩრდილში რჩება.

"E.T. არამიწიერი", სტივენ სპილბერგი, 1982 წ

2.4 - გვერდითი

ამ ტიპის განათება გამოიყენება სცენის გვერდიდან გასანათებლად. ის ქმნის მკვეთრ კონტრასტს, რომელიც ავლენს ტექსტურებს და ხაზს უსვამს საგნის კონტურებს. ეს მეთოდი ახლოსაა ქიაროსკუროს ტექნიკასთან.

ბლეიდ რანერი, რიდლი სკოტი, 1982 წ

2.5 - პრაქტიკული განათება

ეს არის სცენის რეალური განათება, ანუ ნათურები, სანთლები, ტელევიზორის ეკრანი და სხვა. ეს დამატებითი განათება შეიძლება გამოყენებულ იქნას განათების ინტენსივობის გასაზრდელად.

"ბარი ლინდონი", სტენლი კუბრიკი, 1975 წ

2.6 - ასახული სინათლე

მძლავრი წყაროს სინათლე მიმოფანტულია რეფლექტორით ან ზოგიერთი ზედაპირით, როგორიცაა კედელი ან ჭერი. ამ გზით შუქი ფარავს უფრო დიდ ფართობს და თანაბრად ნაწილდება.

ბნელი რაინდი ამოდის, კრისტოფერ ნოლანი, 2012 წ

2.7 - მყარი და რბილი შუქი

მყარ და რბილ შუქს შორის მთავარი განსხვავებაა სინათლის წყაროს ზომა საგანთან მიმართებაში. მზე მზის სისტემის სინათლის უდიდესი წყაროა. თუმცა ის ჩვენგან 90 მილიონი კილომეტრითაა დაშორებული, რაც იმას ნიშნავს, რომ სინათლის მცირე წყაროა. ის ქმნის მყარ ჩრდილებს და, შესაბამისად, მყარ შუქს. თუ ღრუბლები გამოჩნდება, მთელი ცა სინათლის უზარმაზარ წყაროდ იქცევა და ჩრდილების გარჩევა უფრო რთულია. ეს ნიშნავს, რომ ჩნდება რბილი შუქი.

3D მაგალითები LEGO-სთან ერთად, João Prada, 2017 წ

2.8 - მაღალი და დაბალი გასაღები

მაღალი ღილაკის განათება გამოიყენება ძალიან ნათელი სცენების შესაქმნელად. ის ხშირად ახლოსაა ზედმეტად ექსპოზიციასთან. ყველა სინათლის წყარო სიმძლავრით დაახლოებით თანაბარია.
მაღალი ღილაკების განათებისგან განსხვავებით, დაბალი ღილაკით სცენა ძალიან ბნელია და მასში შეიძლება იყოს ძლიერი სინათლის წყარო. მთავარი როლი ენიჭება ჩრდილებს და არა სინათლეს, რათა გადმოსცეს შეჩერების ან დრამის გრძნობა.

"THX 1138", ჯორჯ ლუკასი, 1971 წ

2.9 - მოტივირებული განათება

ეს განათება ბუნებრივ შუქს ბაძავს - მზის, მთვარის შუქს, ქუჩის განათებას და ა.შ. იგი გამოიყენება პრაქტიკული განათების გასაძლიერებლად. სპეციალური ტექნიკა ხელს უწყობს მოტივირებული განათების ბუნებრიობას, მაგალითად, ფილტრები (გობოები) ფარდოვანი ფანჯრების ეფექტის შესაქმნელად.

Drive, Nicolas Winding Refn, 2011 წ

2.10 - გარე განათება

ეს შეიძლება იყოს მზის შუქი, მთვარის შუქი ან ქუჩის განათება, რომელიც ჩანს სცენაზე.

„ძალიან უცნაური რამ. სეზონი 3", Duffer Brothers, 2019 წელი

III - გადმოცემის საფუძვლები

დონის დიზაინერებს ესმით განათების მნიშვნელობა და იყენებენ მას სცენის გარკვეული აღქმის მისაღწევად. დონის გასანათებლად და სასურველი ვიზუალური მიზნების მისაღწევად, მათ უნდა დაადგინონ სტატიკური სინათლის წყაროები, მათი გავრცელების კუთხეები და ფერები. ისინი ქმნიან გარკვეულ ატმოსფეროს და აუცილებელ მიმოხილვას. მაგრამ ყველაფერი არც ისე მარტივია, რადგან განათება დამოკიდებულია ტექნიკურ მახასიათებლებზე - მაგალითად, პროცესორის სიმძლავრეზე. აქედან გამომდინარე, არსებობს ორი სახის განათება: წინასწარ გათვლილი განათება და რეალურ დროში რენდერირება.

1 - წინასწარ გამოთვლილი განათება

დიზაინერები იყენებენ სტატიკურ განათებას თითოეული წყაროს განათების მახასიათებლების დასადგენად - მისი პოზიციის, კუთხისა და ფერის ჩათვლით. როგორც წესი, გლობალური განათების განხორციელება რეალურ დროში შეუძლებელია შესრულების პრობლემების გამო.

წინასწარ შესრულებული სტატიკური გლობალური განათება შეიძლება გამოყენებულ იქნას უმეტეს ძრავებში, მათ შორის Unreal Engine და Unity. ძრავა ამგვარ განათებას სპეციალურ ტექსტურაში „აცხობს“ ეგრეთ წოდებულ „მსუბუქ რუკას“ (lightmap). ეს განათების რუქები ინახება სხვა რუქის ფაილებთან ერთად და ძრავა წვდება მათ სცენის რენდერის დროს.

იგივე სცენა: განათების გარეშე (მარცხნივ), პირდაპირი განათებით მხოლოდ (შუაში) და არაპირდაპირი გლობალური განათებით (მარჯვნივ). ნამუშევრები Unity Learn-დან

გარდა სინათლის რუქებისა, არის ჩრდილოვანი რუქები, რომლებიც, შესაბამისად, გამოიყენება ჩრდილების შესაქმნელად. პირველ რიგში, ყველაფერი გამოსახულია სინათლის წყაროს გათვალისწინებით - ის ქმნის ჩრდილს, რომელიც ასახავს სცენის პიქსელის სიღრმეს. მიღებული პიქსელის სიღრმის რუკას ეწოდება ჩრდილოვანი რუკა. იგი შეიცავს ინფორმაციას თითოეული პიქსელისთვის სინათლის წყაროსა და უახლოეს ობიექტებს შორის მანძილის შესახებ. შემდეგ შესრულებულია რენდერი, სადაც ზედაპირზე ყოველი პიქსელი მოწმდება ჩრდილოვანი რუკის წინააღმდეგ. თუ პიქსელსა და სინათლის წყაროს შორის მანძილი აღემატება ჩრდილის რუკაზე დაფიქსირებულ მანძილს, მაშინ პიქსელი ჩრდილშია.

ჩრდილოვანი რუქების გამოყენების ალგორითმი. ილუსტრაცია OpenGl-სამეურვეოდან

2 - რენდერი რეალურ დროში

რეალურ დროში განათების ერთ-ერთ კლასიკურ მოდელს ეწოდება ლამბერტის მოდელი (შვეიცარიელი მათემატიკოსის იოჰან ჰაინრიხ ლამბერტის სახელით). რეალურ დროში რენდერის დროს, GPU ჩვეულებრივ აგზავნის ობიექტებს ერთ დროს. ეს მეთოდი იყენებს ობიექტის ჩვენებას (მისი პოზიცია, ბრუნვის კუთხე და მასშტაბი) იმის დასადგენად, თუ რომელი ზედაპირი უნდა იყოს დახატული.

ლამბერტის განათების შემთხვევაში, სინათლე მოდის ზედაპირის ყველა წერტილიდან ყველა მიმართულებით. ეს არ ითვალისწინებს ზოგიერთ დახვეწილობას, მაგალითად, რეფლექსიას (ჩენდლერ პრალის სტატია). იმისათვის, რომ სცენა უფრო რეალისტურად გამოიყურებოდეს, ლამბერტის მოდელზე გამოიყენება დამატებითი ეფექტები - მაგალითად, მბზინავი.

ლამბერტის დაჩრდილვა სფეროს გამოყენებით მაგალითად. პიტერ დიაჩიხინის მასალებიდან ილუსტრაცია

თანამედროვე ძრავების უმეტესობა (Unity, Unreal Engine, Frostbite და სხვა) იყენებს ფიზიკურად დაფუძნებულ რენდერირებას (Pysically Based Rendering, PBR) და დაჩრდილვას (სტატია ლუკას ორსვარნის მიერ). PBR დაჩრდილვა გთავაზობთ უფრო ინტუიციურ და მოსახერხებელ გზებს და პარამეტრებს ზედაპირის აღწერისთვის. Unreal Engine-ში PBR მასალებს აქვთ შემდეგი პარამეტრები:

• ბაზის ფერი - ზედაპირის რეალური ტექსტურა.
• უხეშობა - რამდენად არათანაბარი ზედაპირია.
• მეტალიკი - არის თუ არა ზედაპირი მეტალიკი.
• სპეკულარული (სპეკულარობა) - ზედაპირზე გაბრწყინების რაოდენობა.

PBR (მარცხნივ), PBR (მარჯვნივ) გარეშე. ილუსტრაციები Meta 3D სტუდიიდან

თუმცა, არსებობს სხვა მიდგომა რენდერის მიმართ: სხივების კვალი. ეს ტექნოლოგია ადრე არ იყო გათვალისწინებული შესრულების და ოპტიმიზაციის პრობლემების გამო. მას მხოლოდ კინოსა და ტელევიზიის ინდუსტრიაში იყენებდნენ. მაგრამ ახალი თაობის ვიდეო ბარათების გამოშვებამ შესაძლებელი გახადა ამ მიდგომის გამოყენება ვიდეო თამაშებში პირველად.

Ray Tracing არის რენდერის ტექნოლოგია, რომელიც ქმნის უფრო რეალისტურ განათების ეფექტებს. ის იმეორებს სინათლის გავრცელების პრინციპებს რეალურ გარემოში. სინათლის წყაროს მიერ გამოსხივებული სხივები იქცევა ისევე, როგორც ფოტონები. ისინი აისახება ზედაპირებიდან ნებისმიერი მიმართულებით. ამავდროულად, როდესაც არეკლილი ან პირდაპირი სხივები შედის კამერაში, ისინი გადასცემენ ვიზუალურ ინფორმაციას იმ ზედაპირის შესახებ, საიდანაც ისინი აისახა (მაგალითად, აცნობენ მის ფერს). ბევრი პროექტი E3 2019-დან მხარს დაუჭერს ამ ტექნოლოგიას.

3 - სინათლის წყაროების ტიპები

3.1 - წერტილის შუქი

ასხივებს სინათლეს ყველა მიმართულებით, ისევე როგორც ჩვეულებრივი ნათურა რეალურ ცხოვრებაში.

არარეალური ძრავის დოკუმენტაცია

3.2 - წერტილოვანი შუქი

ასხივებს სინათლეს ერთი წერტილიდან, შუქი კონუსივით ვრცელდება. რეალური ცხოვრების მაგალითი: ფანარი.

არარეალური ძრავის დოკუმენტაცია

3.3 - სინათლის წყარო, რომელსაც აქვს ფართობი (არეა სინათლე)

ასხივებს სინათლის პირდაპირ სხივებს კონკრეტული მონახაზიდან (როგორიცაა მართკუთხედი ან წრე). ასეთი შუქი დიდ სტრესს აყენებს პროცესორს, რადგან კომპიუტერი ითვლის ყველა წერტილს, რომელიც ასხივებს შუქს.

ერთიანობის დოკუმენტაცია

3.4 - მიმართულების სინათლის წყარო

ახდენს მზის ან სხვა შორეული სინათლის წყაროს სიმულაციას. ყველა სხივი მოძრაობს ერთი მიმართულებით და შეიძლება ჩაითვალოს პარალელურად.

ერთიანობის დოკუმენტაცია

3.5 - ემისიური შუქი

ემისიური სინათლის წყარო ან ემისიური მასალები (Emissive Materials in UE4) ადვილად და ეფექტურად ქმნის ილუზიას, რომ მასალა ასხივებს სინათლეს. არსებობს სინათლის ბუნდოვანი ეფექტი - ეს ჩანს, თუ ძალიან ნათელ ობიექტს შეხედავ.

არარეალური ძრავის დოკუმენტაცია

3.6 - გარემოს განათება

Doom 3-ის სცენა კედლებზე ნათურებით არის განათებული, ძრავა ქმნის ჩრდილებს. თუ ზედაპირი ჩრდილშია, მას შავად ღებავს. რეალურ ცხოვრებაში სინათლის ნაწილაკები (ფოტონები) შეიძლება აისახოს ზედაპირებიდან. უფრო მოწინავე რენდერის სისტემებში, სინათლე იწვება ტექსტურებად ან გამოითვლება რეალურ დროში (გლობალური განათება). ძველი თამაშის ძრავები - როგორიცაა ID Tech 3 (Doom) - დახარჯეს ძალიან ბევრი რესურსი არაპირდაპირი განათების გამოსათვლელად. არაპირდაპირი განათების ნაკლებობის პრობლემის გადასაჭრელად გამოიყენეს დიფუზური შუქი. და ყველა ზედაპირი ოდნავ მაინც იყო განათებული.

Doom 3 ძრავა (IdTech 4 ძრავა)

3.7 - გლობალური განათება

გლობალური განათება არის მცდელობა გამოთვალოს სინათლის არეკვლა ერთი ობიექტიდან მეორეზე. ეს პროცესი პროცესორს ბევრად უფრო იტვირთავს, ვიდრე გარემოს განათება.

არარეალური ძრავის დოკუმენტაცია

IV - განათების დიზაინი ვიდეო თამაშებში

ვიზუალური კომპოზიცია (მსუბუქი პოზიცია, კუთხეები, ფერები, ხედვის არე, მოძრაობა) დიდ გავლენას ახდენს იმაზე, თუ როგორ აღიქვამენ მომხმარებლები თამაშის გარემოს.

დიზაინერმა უილ რაიტმა GDC-ში ისაუბრა ვიზუალური კომპოზიციის ფუნქციაზე სათამაშო გარემოში. კერძოდ, ის ამახვილებს მოთამაშის ყურადღებას მნიშვნელოვან ელემენტებზე - ეს ხდება დონის ობიექტების გაჯერების, სიკაშკაშისა და ფერის რეგულირებით.
ეს ყველაფერი გავლენას ახდენს გეიმპლეზე.

სწორი ატმოსფერო მოთამაშეს ემოციურად ართმევს თავს. დიზაინერებმა უნდა იზრუნონ ამაზე ვიზუალური უწყვეტობის შექმნით.

მეგი სეიფ ელ-ნასრმა ჩაატარა რამდენიმე ექსპერიმენტი - მან მოიწვია მომხმარებლები, რომლებიც არ იცნობდნენ FPS მსროლელებს არარეალური ტურნირის სათამაშოდ. ცუდი განათების დიზაინის გამო, მოთამაშეებმა მტრები გვიან შენიშნეს და სწრაფად დაიღუპნენ. ჩვენ ვნერვიულობდით და უმეტეს შემთხვევაში თამაშს ვტოვებდით.

სინათლე ქმნის ეფექტებს, მაგრამ ის შეიძლება გამოყენებულ იქნას ვიდეო თამაშებში განსხვავებულად, ვიდრე თეატრში, კინოში და არქიტექტურაში. დიზაინის თვალსაზრისით, არსებობს შვიდი კატეგორია, რომლებიც აღწერს განათების ნიმუშებს. და აქ არ უნდა დავივიწყოთ ემოციები.

დიზაინის ელემენტები დონის ხელოვნებაში, ჯერემი პრაისი

1 - გზამკვლევი

uncharted 4
100 რამ, რაც ყველა დიზაინერმა უნდა იცოდეს ადამიანების შესახებ, სიუზან ვაინშენკი იკვლევს ცენტრალური და პერიფერიული ხედვის მნიშვნელობას.

ვინაიდან ცენტრალური ხედვა არის პირველი, რასაც ვხედავთ, ის უნდა შეიცავდეს კრიტიკულ ელემენტებს, რომლებიც მოთამაშემ უნდა დაინახოს დიზაინერის მიერ განზრახული. პერიფერიული ხედვა უზრუნველყოფს კონტექსტს და აძლიერებს ცენტრალურ ხედვას.

Uncharted თამაშები ამის კარგი მაგალითია - შუქი შემოდის ცენტრალურ ხედვის ველში და ხელმძღვანელობს მოთამაშეს. მაგრამ თუ პერიფერიული ხედვის ელემენტები ეწინააღმდეგება ცენტრალურ ხედვას, კავშირი დიზაინერსა და მოთამაშეს შორის იშლება.

სანამ Dawn
ის იყენებს განათებას მოთამაშის მართვისთვის. სტუდიის კრეატიულმა დირექტორმა უილ ბაილსმა თქვა: ”ჩვენთვის ყველაზე დიდი გამოწვევა იყო შიშის ატმოსფეროს შექმნა ყველაფრის დაბნელების გარეშე. სამწუხაროდ, როდესაც სურათი ძალიან ბნელდება, თამაშის ძრავა ცდილობს გახადოს იგი უფრო ნათელი და პირიქით. ამ პრობლემის მოსაგვარებლად ახალი ტექნიკის გამოგონება მოგვიწია“.

როგორც ქვემოთ მოყვანილ ილუსტრაციაში ხედავთ, თბილი შუქი გამოირჩევა ლურჯი ფონზე, რაც მოთამაშის ყურადღებას იპყრობს.

2 - განათება/ჩარჩოება

რეზიდენტი ბოროტების 2 რიმეიკი

RE2 Remake-ში განათებამ შეიძლება შეცვალოს ჩარჩო. როდესაც თქვენ გადიხართ Raccoon City პოლიციის განყოფილების ბნელ დერეფნებში, სინათლის მთავარი წყარო არის მოთამაშის ფანარი. ასეთი განათება ძლიერი მექანიკაა. შეცვლილი პერსპექტივა მოთამაშის თვალს ამახვილებს განათებულ ზონაზე და წყვეტს ყველაფერს დანარჩენს ძლიერი კონტრასტის გამო.

ბნელი სულები I

გიგანტების საფლავი თამაშში ერთ-ერთი ძალიან ბნელი ადგილია, სადაც ბევრი საშიში კლდეა. მისი გადალახვა შესაძლებელია, თუ გაუფრთხილდებით მბზინავ ქვებს და ფრთხილად იმოძრავებთ ისე, რომ არ დაეცემა. ასევე უფრთხილდით თეთრ თვალებს, რადგან ეს მტერია.

მოთამაშისგან განათების რადიუსი მნიშვნელოვნად შემცირდა, სიბნელეში ხილვადობა შეზღუდულია. ფანრის მარცხენა ხელში დაჭერით მოთამაშე ზრდის როგორც განათებას, ასევე მის მხედველობას. ამავდროულად, ფანარი მნიშვნელოვნად ამცირებს მიყენებულ ზიანს და თქვენ უნდა აირჩიოთ: ხილვადობა ან დაცვა.

3 - თხრობა

Prey

ვინაიდან სადგური, სადაც მოქმედება ხდება ორბიტაზეა, თამაშს აქვს სპეციალური სინათლის ციკლი. ის განსაზღვრავს სინათლის მიმართულებას და, შესაბამისად, დიდ გავლენას ახდენს გეიმპლეიზე. ეს თამაში ჩვეულებრივზე უფრო ართულებს ნივთებისა და მდებარეობების პოვნას. შორეულ მონაკვეთებში მოთამაშეს შეუძლია პრობლემების გადაჭრა ერთი კუთხით სადგურის შიგნიდან და მეორე კუთხით გარედან შეხედვით.

უცხო იზოლაცია

Alien-ში სინათლე გამოიყენება მოთამაშის გასამართად და შიშის გრძნობის შესაქმნელად. მომხმარებელი მუდმივ დაძაბულობაშია - სადღაც იქ სიბნელეში იმალება ქსენომორფი.

4 - შენიღბვა

Splinter Cell: Blacklist

მასში არსებული შუქი არა მხოლოდ ხელმძღვანელობს მომხმარებელს, არამედ გამოიყენება როგორც თამაშის მექანიკა.

ბევრ ადგილას, მოთამაშეები იყენებენ ჩრდილებს, რათა დარჩეს უსაფრთხო კურსზე და თავიდან აიცილონ მტრები. Splinter Cell-ში „ხილვადობის მრიცხველის“ როლს ასრულებს პერსონაჟის აღჭურვილობაზე შუქი - რაც უფრო დამალულია მოთამაშე, მით უფრო კაშკაშა ანათებს შუქი.

Ninja ნიშანი

Mark of the Ninja-ში სინათლე და ბნელი სრულიად ეწინააღმდეგება ერთმანეთს. თამაშის წამყვანმა დიზაინერმა ნელს ანდერსენმა თქვა: „პერსონაჟის გარეგნობა მიუთითებს, ხილული ხარ თუ არა. თუ დამალული ხარ, შავებში ხარ ჩაცმული, წითლად მხოლოდ ზოგიერთი დეტალია გამოკვეთილი, შუქზე - სრულად ხარ შეღებილი“ (სტატია Mark of Ninja's Five Stealth Design წესები).

5 - ბრძოლა/დაცვა

Alan Wake

ფანარი ალან უეიკში არის იარაღი. ამის გარეშე შეუძლებელია მტრების განადგურება. თქვენ უნდა აანთოთ მათზე შუქი და გააჩეროთ იგი გარკვეული დროით - ამ გზით ისინი გახდებიან დაუცველი და შეიძლება მოკვდნენ. როდესაც შუქი მტერს ეცემა, ჰალო ჩნდება, შემდეგ ის მცირდება და ობიექტი იწყებს ნათებას. ამ დროს მოთამაშეს შეუძლია მტრის სროლა.

თქვენ ასევე შეგიძლიათ გამოიყენოთ სროლები და გამაოგნებელი ყუმბარები მტრების მოსაშორებლად.

პლაჟის ზღაპარი: უდანაშაულობა

Asobo Studio-ს პროექტში შეგიძლიათ გამოიყენოთ ვირთხები ხალხის წინააღმდეგ. მაგალითად, თუ მტრის ფარანს დაამტვრევთ, ის მყისიერად ჩაიძირება სიბნელეში, რომელიც არ აკავებს ვირთხების ლაშქარს.

6 - გაფრთხილება/გამოხმაურება

Deus Ex: კაცობრიობა გაიყო

Deus Ex-ში უსაფრთხოების კამერები აკონტროლებენ რა ხდება მათ ხედვის არეალში, რომელიც შეზღუდულია სინათლის კონუსით. შუქი მწვანეა, როდესაც ისინი ნეიტრალურია. მტრის აღმოჩენის შემდეგ, კამერა ცვლის შუქს ყვითლად, გამოსცემს სიგნალს და თვალყურს ადევნებს მიზანს რამდენიმე წამის განმავლობაში ან სანამ მტერი არ ამოიწურება მისი ხედვის არედან. რამდენიმე წამის შემდეგ შუქი წითლდება და კამერა აჟღერებს განგაშს. ამრიგად, მოთამაშესთან ურთიერთქმედება რეალიზდება სინათლის დახმარებით.

Hollow Knight

Team Cherry's Metroidvania იცვლის განათებას უფრო ხშირად, ვიდრე მოთამაშე შენიშნავს.

მაგალითად, ყოველი ზიანის მიყენებისას, სურათი ერთი წუთით იყინება და გატეხილი შუშის ეფექტი ჩნდება გმირის გვერდით. ზოგადი განათება ჩამქრალია, მაგრამ გმირთან ყველაზე ახლოს მდებარე სინათლის წყაროები (ნათურები და ციცინათელები) არ ქრება. ეს გვეხმარება ხაზგასმით აღვნიშნოთ თითოეული მიღებული დარტყმის მნიშვნელობა და ძალა.

7 - განშორება

Assassin- ის Creed Odyssey

დღისა და ღამის ციკლი ცენტრალურია ოდისეაში. ღამით, პატრული ნაკლებია და მოთამაშე უფრო შეუმჩნეველი დარჩება.

დღის დრო შეიძლება შეიცვალოს ნებისმიერ დროს - ეს მოცემულია თამაშში. ღამით მტრების მხედველობა სუსტდება და ბევრი მათგანი იძინებს. უფრო ადვილი ხდება მოწინააღმდეგეების თავიდან აცილება და თავდასხმა.

დღისა და ღამის შეცვლა აქ განსაკუთრებული სისტემაა და თამაშის წესები რადიკალურად იცვლება დღის დროის მიხედვით.

არ შიმშილი

გადარჩენის სიმულატორი Don't Starve არ ზოგავს ახალმოსულებს ღამით - აქ სიბნელეში სიარული საბედისწეროა. ხუთი წამის შემდეგ მოთამაშე თავს დაესხმება და ზიანს აყენებს. სინათლის წყარო აუცილებელია გადარჩენისთვის.

ბრბოები ღამის დადგომისთანავე იძინებენ და მზის ამოსვლასთან ერთად იღვიძებენ. ზოგიერთმა არსებამ, რომელსაც დღის განმავლობაში სძინავს, შესაძლოა გაიღვიძოს. მცენარეები არ იზრდება. ხორცი არ შრება. დღისა და ღამის ციკლი აყალიბებს სისტემას, თამაშის წესებს ორ კატეგორიად ყოფს.

V - დასკვნა

განათების მრავალი ტექნიკა, რომელსაც ჩვენ ვხედავთ სახვით ხელოვნებაში, ფილმსა და არქიტექტურაში, გამოიყენება თამაშის შემუშავებაში, რათა შეავსოს ვირტუალური სივრცის ესთეტიკა და გააძლიეროს მოთამაშის გამოცდილება. თუმცა თამაშები ძალიან განსხვავდება კინოსა თუ თეატრისგან – მათში გარემო დინამიური და არაპროგნოზირებადია. სტატიკური განათების გარდა, გამოიყენება დინამიური სინათლის წყაროები. ისინი ამატებენ ინტერაქტიულობას და სწორ ემოციებს.

სინათლე არის ინსტრუმენტების მთელი სპექტრი. ის მხატვრებს და დიზაინერებს აძლევს უამრავ შესაძლებლობებს მოთამაშის შემდგომი ჩართვისთვის.

ტექნოლოგიის განვითარებამ ამაზეც იმოქმედა. ახლა თამაშის ძრავებს აქვთ ბევრად მეტი განათების პარამეტრები - ახლა ეს არ არის მხოლოდ მდებარეობის განათება, არამედ გავლენა თამაშის დიზაინზე.

ლიტერატურა

1. Seif El-Nasr, M., Miron, K. and Zupko, J. (2005). ინტელექტუალური განათება თამაშის უკეთესი გამოცდილებისთვის. კომპიუტერისა და ადამიანის ურთიერთქმედების მასალები 2005, პორტლენდი, ორეგონი.
2. Seif El-Nasr, M. (2005). ინტელექტუალური განათება თამაშის გარემოსთვის. ჟურნალი თამაშების განვითარების ჟურნალი, 1(2),
3. Birn, J. (რედ.) (2000). ციფრული განათება და რენდერი. New Riders, ინდიანაპოლისი.
4. Calahan, S. (1996). მოთხრობა განათების საშუალებით: კომპიუტერული გრაფიკის პერსპექტივა. სიგგრაფის კურსის შენიშვნები.
5. Seif El-Nasr, M. and Rao, C. (2004). ვიზუალურად მიმართავს მომხმარებლის ყურადღებას ინტერაქტიულ 3D გარემოში. Siggraph პოსტერის სესია.
6. Reid, F. (1992). სცენის განათების სახელმძღვანელო. A&C Black, ლონდონი.
7. Reid, F. (1995). სცენის განათება. ფოკალური პრესა, ბოსტონი.
8. პეტრ დიაჩიხინი (2017), თანამედროვე ვიდეო თამაშების ტექნოლოგია: ტენდენციები და ინოვაციები, საბაკალავრო ნაშრომი, სავონიას გამოყენებითი მეცნიერებათა უნივერსიტეტი
9. Adorama სასწავლო ცენტრი (2018), კინემატოგრაფიის განათების ძირითადი ტექნიკა, საწყისი (https://www.adorama.com/alc/basic-cinematography-lighting-techniques)
10. Seif El-Nasr, M., Niendenthal, S. Knez, I., Almeida, P. and Zupko, J. (2007), თამაშებში დაძაბულობის დინამიური განათება, კომპიუტერული თამაშების კვლევის საერთაშორისო ჟურნალი
11. Yakup Mohd Rafee, Ph.D. (2015), ჟორჟ დე ლა ტურის ნახატის შესწავლა კიაროსკუროსა და ტენებრიზმის თეორიაზე დაყრდნობით, მალაიზია სარავაკის უნივერსიტეტი
12. სოფი-ლუიზ მილინგტონი (2016), თამაშში განათება: განათება გავლენას ახდენს მოთამაშეთა ურთიერთქმედებასა და ემოციებზე გარემოში?, დერბის უნივერსიტეტი
13. პროფ. სტივენ ა. ნელსონი (2014), სინათლის თვისებები და იზოტროპული ნივთიერებების გამოკვლევა, ტულანის უნივერსიტეტი
14. Creative Commons Attribution-ShareAlike License (2019), The Dark Mod, საწყისი (https://en.wikipedia.org/wiki/The_Dark_Mod)

წყარო: www.habr.com