Kā apgaismojums ietekmē spēles dizainu un spēļu pieredzi

Kā apgaismojums ietekmē spēles dizainu un spēļu pieredzi

Gaidot PS5 un Project Scarlett, kas atbalstÄ«s staru izsekoÅ”anu, es sāku domāt par apgaismojumu spēlēs. Atradu materiālu, kur autors skaidro, kas ir gaisma, kā tā ietekmē dizainu, maina spēles gaitu, estētiku un pieredzi. Viss ar piemēriem un ekrānuzņēmumiem. Spēles laikā jÅ«s to uzreiz nepamanāt.

Ievads

Apgaismojums nav paredzēts tikai tāpēc, lai spēlētājs varētu redzēt ainu (lai gan tas ir ļoti svarÄ«gi). Gaisma ietekmē emocijas. Emociju uzlaboÅ”anai tiek izmantotas daudzas apgaismojuma tehnikas teātrÄ«, kino un arhitektÅ«rā. Kāpēc gan spēļu dizaineriem nevajadzētu aizņemties Å”os principus? Saikne starp attēlu un emocionālo reakciju nodroÅ”ina vēl vienu spēcÄ«gu rÄ«ku, kas palÄ«dz strādāt ar raksturu, stāstÄ«jumu, skaņu, spēles mehāniku utt. Tajā paŔā laikā gaismas mijiedarbÄ«ba ar virsmu ļauj ietekmēt spilgtumu, krāsu, kontrastu, ēnas un citus efektus. Tas viss rada bāzi, kas ir jāapgÅ«st katram dizainerim.

Šī materiāla mērķis ir noteikt, kā apgaismojuma dizains ietekmē spēles estētiku un lietotāja pieredzi. Apskatīsim gaismas būtību un to, kā tā tiek izmantota citās mākslas jomās, lai analizētu tās lomu videospēlēs.

Kā apgaismojums ietekmē spēles dizainu un spēļu pieredzi
"Gulbju ezers", Aleksandrs Ekmans

Es - Gaismas daba

ā€œKosmoss, gaisma un kārtÄ«ba. Tās ir lietas, kas cilvēkiem ir vajadzÄ«gas tikpat ļoti kā maizes gabals vai vieta, kur palikt pa nakti,ā€ Lekorbizjē.

Dabiskā gaisma mÅ«s vada un pavada no dzimÅ”anas brīža. Tas ir nepiecieÅ”ams, tas nosaka mÅ«su dabisko ritmu. Gaisma kontrolē mÅ«su Ä·ermeņa procesus un ietekmē bioloÄ£isko pulksteni. SapratÄ«sim, kas ir gaismas plÅ«sma, gaismas intensitāte, krāsa un fokusa punkti. Un tad mēs sapratÄ«sim, no kā sastāv gaisma un kā tā uzvedas.

1 - Ko redz cilvēka acs

Gaisma ir elektromagnētiskā spektra daļa, ko uztver acs. Šajā reģionā viļņu garumi svārstās no 380 līdz 780 nm. Pa dienu mēs redzam krāsas, izmantojot konusus, bet naktī acs izmanto stieņus un redzam tikai pelēkās nokrāsas.

Redzamās gaismas pamatÄ«paŔības ir virziens, intensitāte, frekvence un polarizācija. Tā ātrums vakuumā ir 300 000 000 m/s, un tā ir viena no galvenajām fizikālajām konstantēm.

Kā apgaismojums ietekmē spēles dizainu un spēļu pieredzi
Redzamais elektromagnētiskais spektrs

2 - izplatīŔanās virziens

Vakuumā nav matērijas, un gaisma virzās taisni. Tomēr tas uzvedas citādi, saskaroties ar Å«deni, gaisu un citām vielām. Saskaroties ar vielu, daļa gaismas tiek absorbēta un pārvērsta siltumenerÄ£ijā. Saduroties ar caurspÄ«dÄ«gu materiālu, daļa gaismas arÄ« tiek absorbēta, bet pārējā daļa iziet cauri. Gludi priekÅ”meti, piemēram, spogulis, atstaro gaismu. Ja objekta virsma ir nelÄ«dzena, gaisma tiek izkliedēta.

Kā apgaismojums ietekmē spēles dizainu un spēļu pieredziKā apgaismojums ietekmē spēles dizainu un spēļu pieredzi
Gaismas izplatīŔanās virziens

3. PamatÄ«paŔības

Gaismas plūsma. Gaismas avota izstarotās gaismas daudzums.
Mērvienība: lm (lūmenis).

Kā apgaismojums ietekmē spēles dizainu un spēļu pieredzi

Gaismas spēks. Gaismas daudzums, kas tiek pārnests noteiktā virzienā.
Mērvienība: cd (kandela).

Kā apgaismojums ietekmē spēles dizainu un spēļu pieredzi

Apgaismojums. Gaismas daudzums, kas krīt uz virsmas.
Apgaismojums = gaismas plūsma (lm) / laukums (m2).

Mērvienība: lx (lukss).

Kā apgaismojums ietekmē spēles dizainu un spēļu pieredzi

Spilgtums. Å Ä« ir vienÄ«gā gaismas pamatÄ«paŔība, ko uztver cilvēka acs. No vienas puses, tas ņem vērā gaismas avota spilgtumu, no otras puses, virsmu, kas nozÄ«mē, ka tas ir ļoti atkarÄ«gs no atstaroÅ”anas pakāpes (krāsas un virsmas).
Mērvienība: cd/m2.

Kā apgaismojums ietekmē spēles dizainu un spēļu pieredzi

4 - Krāsu temperatūra

Krāsu temperatÅ«ra tiek mērÄ«ta Kelvinos un atspoguļo noteikta gaismas avota krāsu. Britu fiziÄ·is Viljams Kelvins uzsildÄ«ja ogles gabalu. Tas kļuva sarkanÄ«gi karsts, mirdzot dažādās krāsās, kas atbilda dažādām temperatÅ«rām. Sākumā ogles kvēloja tumÅ”i sarkanā krāsā, bet, uzkarstot, krāsa mainÄ«jās uz spilgti dzeltenu. Maksimālajā temperatÅ«rā izstarotā gaisma kļuva zili balta.

Kā apgaismojums ietekmē spēles dizainu un spēļu pieredziKā apgaismojums ietekmē spēles dizainu un spēļu pieredzi
Dabiskā gaisma, 24 stundas, Saimons Leikijs

II - Apgaismojuma projektēŔanas metodes

Å ajā sadaļā apskatÄ«sim, kādus apgaismojuma modeļus var izmantot, lai ietekmētu satura/vizuālo materiālu izteiksmÄ«gumu. Lai to izdarÄ«tu, mēs noteiksim mākslinieku un gaismu dizaineru izmantoto apgaismojuma paņēmienu lÄ«dzÄ«bas un atŔķirÄ«bas.

1 ā€“ Chiaroscuro un tenebrisms

Chiaroscuro ir viens no mākslas teorijas jēdzieniem, kas attiecas uz apgaismojuma sadalÄ«jumu. To izmanto, lai parādÄ«tu toņu pārejas, lai nodotu skaļumu un noskaņojumu. Žoržs de La TÅ«rs ir slavens ar saviem darbiem ar nakts chiaroscuro un ainām, ko apgaismo sveces liesma. Neviens no viņa priekÅ”tečiem māksliniekiem Ŕādas pārejas nav izstrādājis tik meistarÄ«gi. Gaismai un ēnām ir bÅ«tiska loma viņa darbā, un tās ir daļa no kompozÄ«cijas visdažādākajās un bieži vien alternatÄ«vās variācijās. De La Tour gleznu izpēte palÄ«dz izprast gaismas izmantoÅ”anu un tās Ä«paŔības.

Kā apgaismojums ietekmē spēles dizainu un spēļu pieredzi
Žoržs de La TÅ«rs "NožēlojoŔā Marija Magdalēna", 1638-1643.

a - augsts kontrasts

Å ajā gleznā gaiŔā seja un apģērbs izceļas uz tumŔā fona. Pateicoties augstajam toņu kontrastam, skatÄ«tāja uzmanÄ«ba tiek pievērsta Å”ai attēla daļai. PatiesÄ«bā Ŕāda kontrasta nebÅ«tu. Attālums starp seju un sveci ir lielāks nekā starp sveci un rokām. Tomēr, salÄ«dzinot ar seju, redzam, ka tonis un kontrasts uz rokām ir izslēgts. Žoržs de La TÅ«rs izmanto dažādus kontrastus, lai piesaistÄ«tu novērotāja uzmanÄ«bu.

Kā apgaismojums ietekmē spēles dizainu un spēļu pieredzi

b - Gaismas kontūra un ritms

Lielās toņu atŔķirÄ«bas dēļ dažos apgabalos gar figÅ«ras malām parādās kontÅ«ras. Pat tumŔākajās gleznas vietās māksliniecei patika izmantot dažādus toņus, lai uzsvērtu tēmas robežas. Gaisma nav koncentrēta vienā zonā, tā slÄ«d uz leju: no sejas lÄ«dz pēdām.

Kā apgaismojums ietekmē spēles dizainu un spēļu pieredzi

c - gaismas avots

Lielākajā daļā Žorža de La TÅ«ra darbu viņŔ kā gaismas avotu izmanto sveces vai lampas. Attēlā redzama degoÅ”a svece, bet mēs jau zinām, ka chiaroscuro Å”eit nav no tā atkarÄ«gs. Georges de La Tour novietoja seju uz tumÅ”a fona un novietoja sveci, lai izveidotu asu pāreju starp toņiem. Augstam kontrastam gaiÅ”ie toņi tiek pretnostatÄ«ti tumÅ”ajiem, lai panāktu optimālu efektu.

Kā apgaismojums ietekmē spēles dizainu un spēļu pieredzi

d ā€” Chiaroscuro kā Ä£eometrisku formu kompozÄ«cija

Ja mēs Å”ajā darbā vienkārÅ”ojam gaismu un ēnu, mēs redzam pamata Ä£eometriskās formas. GaiÅ”o un tumÅ”o toņu vienotÄ«ba veido vienkārÅ”u kompozÄ«ciju. Tas netieÅ”i rada telpas sajÅ«tu, kurā objektu un figÅ«ru pozÄ«cija parāda priekÅ”plānu un fonu, radot spriedzi un enerÄ£iju.

Kā apgaismojums ietekmē spēles dizainu un spēļu pieredzi

2 ā€“ pamata kinematogrāfiskās apgaismojuma metodes

2.1 - Apgaismojums no trim punktiem

Viens no populārākajiem un veiksmīgākajiem veidiem, kā izgaismot jebkuru objektu, ir trīspunktu apgaismojums, klasiska Holivudas shēma. Šis paņēmiens ļauj nodot objekta tilpumu.

Taustiņu apgaismojums (taustiņu apgaismojums, tas ir, galvenais gaismas avots)
Parasti Ŕī ir visspēcÄ«gākā gaisma katrā ainā. Tas var nākt no jebkuras vietas, tā avots var bÅ«t objekta malā vai aiz tā (Džeremijs Bērns "Digitālais apgaismojums un renderÄ“Å”ana").

Kā apgaismojums ietekmē spēles dizainu un spēļu pieredzi

Aizpildījuma apgaismojums (tas ir, gaisma, lai kontrolētu kontrastus)
Kā norāda nosaukums, to izmanto, lai ā€œaizpildÄ«tuā€ un noņemtu tumŔās zonas, ko rada taustiņu apgaismojums. Uzpildes gaisma ir ievērojami mazāk intensÄ«va un ir novietota leņķī pret galveno gaismas avotu.

Kā apgaismojums ietekmē spēles dizainu un spēļu pieredzi

Fona apgaismojums (fona apgaismojums, tas ir, fona atdalītājs)
To izmanto, lai nodotu ainas apjomu. Tas atdala objektu no fona. Tāpat kā aizpildījuma gaisma, arī fona gaisma ir mazāk intensīva un aptver lielāku objekta laukumu.

Kā apgaismojums ietekmē spēles dizainu un spēļu pieredzi

2.2 - apakŔā

Pateicoties Saules kustÄ«bai, mēs esam pieraduÅ”i redzēt cilvēkus apgaismotus no jebkura leņķa, bet ne no apakÅ”as. Å Ä« metode izskatās ļoti neparasta.

Kā apgaismojums ietekmē spēles dizainu un spēļu pieredzi
FrankenŔteins, Džeimss Valis, 1931

2.3 - Aizmugure

Objekts atrodas starp gaismas avotu un skatītāju. Sakarā ar to ap objektu parādās mirdzums, un pārējās tā daļas paliek ēnā.

Kā apgaismojums ietekmē spēles dizainu un spēļu pieredzi
"E.T. Extra-Terrestrial", Stīvens Spīlbergs, 1982

2.4 - Sānu

Šis apgaismojuma veids tiek izmantots, lai apgaismotu ainu no sāniem. Tas rada izteiksmīgu kontrastu, kas atklāj faktūras un izceļ objekta kontūras. Šī metode ir tuva chiaroscuro tehnikai.

Kā apgaismojums ietekmē spēles dizainu un spēļu pieredzi
Blade Runner, Ridlijs Skots, 1982

2.5 - praktisks apgaismojums

Tas ir faktiskais apgaismojums ainā, tas ir, lampas, sveces, TV ekrāns un citi. Šo papildu gaismu var izmantot, lai palielinātu apgaismojuma intensitāti.

Kā apgaismojums ietekmē spēles dizainu un spēļu pieredzi
"Berijs Lindons", Stenlijs Kubriks, 1975

2.6 - atstarotā gaisma

Gaismu no spēcīga avota izkliedē atstarotājs vai kāda virsma, piemēram, siena vai griesti. Tādā veidā gaisma aptver lielāku laukumu un tiek sadalīta vienmērīgāk.

Kā apgaismojums ietekmē spēles dizainu un spēļu pieredzi
The Dark Knight Rises, Kristofers Nolans, 2012

2.7 - cieta un mīksta gaisma

Galvenā atŔķirÄ«ba starp cieto un mÄ«kstu gaismu ir gaismas avota lielums attiecÄ«bā pret objektu. Saule ir lielākais gaismas avots Saules sistēmā. Tomēr tas atrodas 90 miljonu kilometru attālumā no mums, kas nozÄ«mē, ka tas ir neliels gaismas avots. Tas rada cietas ēnas un attiecÄ«gi cietu gaismu. Ja parādās mākoņi, visas debesis kļūst par milzÄ«gu gaismas avotu, un ēnas ir grÅ«tāk pamanāmas. Tas nozÄ«mē, ka parādās maiga gaisma.

Kā apgaismojums ietekmē spēles dizainu un spēļu pieredzi
3D piemēri ar LEGO, JoĆ£o Prada, 2017

2.8 ā€” augstais un zemais taustiņŔ

Augsta taustiņa apgaismojums tiek izmantots, lai izveidotu ļoti spilgtas ainas. Bieži vien tas ir tuvu pārmērīgai ekspozīcijai. Visiem gaismas avotiem ir aptuveni vienāda jauda.
AtŔķirÄ«bā no augsta taustiņa apgaismojuma, ar zemu taustiņu aina ir ļoti tumÅ”a, un tajā var bÅ«t spēcÄ«gs gaismas avots. Galvenā loma tiek dota ēnām, nevis gaismai, lai radÄ«tu spriedzes vai drāmas sajÅ«tu.

Kā apgaismojums ietekmē spēles dizainu un spēļu pieredzi
"THX 1138", Džordžs Lūkass, 1971. gads

2.9 - Motivēts apgaismojums

Å is apgaismojums imitē dabisko gaismu ā€“ saules, mēness, ielu apgaismojumu utt. To izmanto, lai uzlabotu praktisko apgaismojumu. ÄŖpaÅ”as metodes palÄ«dz padarÄ«t motivētu apgaismojumu dabisku, piemēram, filtri (gobos), lai radÄ«tu aizkaru logu efektu.

Kā apgaismojums ietekmē spēles dizainu un spēļu pieredzi
Drive, Nicolas Winding Refn, 2011

2.10 ā€” Ārējais apgaismojums

Tā var būt saules gaisma, mēness gaisma vai ielu apgaismojums, kas ir redzams ainā.

Kā apgaismojums ietekmē spēles dizainu un spēļu pieredzi
"Ļoti dīvainas lietas. 3. sezona", Duffer Brothers, 2019

III ā€“ RenderÄ“Å”anas pamati

LÄ«meņa dizaineri saprot apgaismojuma nozÄ«mi un izmanto to, lai panāktu noteiktu ainas uztveri. Lai apgaismotu lÄ«meni un sasniegtu vēlamos vizuālos mērÄ·us, viņiem ir jānosaka statiskie gaismas avoti, to izplatÄ«Å”anās leņķi un krāsas. Tie nosaka noteiktu atmosfēru un nepiecieÅ”amo pārskatu. Bet viss nav tik vienkārÅ”i, jo apgaismojums ir atkarÄ«gs no tehniskajiem parametriem - piemēram, no procesora jaudas. Tāpēc ir divu veidu apgaismojums: iepriekÅ” aprēķināts apgaismojums un reāllaika renderÄ“Å”ana.

1 ā€” iepriekÅ” aprēķināts apgaismojums

Dizaineri izmanto statisku apgaismojumu, lai noteiktu katra avota apgaismojuma Ä«paŔības, tostarp tā novietojumu, leņķi un krāsu. Parasti globālā apgaismojuma ievieÅ”ana reāllaikā nav iespējama veiktspējas problēmu dēļ.

IepriekÅ” renderētu statisku globālo apgaismojumu var izmantot lielākajā daļā dzinēju, tostarp Unreal Engine un Unity. Dzinējs Ŕādu apgaismojumu ā€œiecepā€ Ä«paŔā faktÅ«rā, tā sauktajā ā€œgaismas kartēā€ (lightmap). Å Ä«s gaismas kartes tiek saglabātas kopā ar citiem karÅ”u failiem, un programma tiem piekļūst, renderējot ainu.

Kā apgaismojums ietekmē spēles dizainu un spēļu pieredzi
Tā pati aina: bez apgaismojuma (pa kreisi), tikai ar tieŔu apgaismojumu (vidū) un ar netieŔu globālo apgaismojumu (pa labi). Mākslas darbi no Unity Learn

Papildus gaismas kartēm ir arÄ« ēnu kartes, kuras attiecÄ«gi tiek izmantotas ēnu veidoÅ”anai. Pirmkārt, viss tiek renderēts, ņemot vērā gaismas avotu ā€“ tas rada ēnu, kas atspoguļo ainas pikseļu dziļumu. IegÅ«to pikseļu dziļuma karti sauc par ēnu karti. Tajā ir informācija par attālumu starp gaismas avotu un tuvākajiem objektiem katram pikselim. Pēc tam tiek veikta renderÄ“Å”ana, kurā katrs virsmas pikselis tiek salÄ«dzināts ar ēnu karti. Ja attālums starp pikseli un gaismas avotu ir lielāks par ēnu kartē ierakstÄ«to, pikselis ir ēnā.

Kā apgaismojums ietekmē spēles dizainu un spēļu pieredzi
Algoritms ēnu karÅ”u pielietoÅ”anai. Ilustrācija no OpenGl apmācÄ«bas

2 ā€” reāllaika renderÄ“Å”ana

Viens no klasiskajiem apgaismojuma modeļiem reāllaikā tiek saukts par Lamberta modeli (Å”veicieÅ”u matemātiÄ·a Johana Heinriha Lamberta vārdā). Renderējot reāllaikā, GPU parasti nosÅ«ta objektus pa vienam. Å Ä« metode izmanto objekta displeju (tā pozÄ«ciju, grieÅ”anās leņķi un mērogu), lai noteiktu, kura no tā virsmām ir jāzÄ«mē.

Lamberta apgaismojuma gadÄ«jumā gaisma nāk no katra virsmas punkta visos virzienos. Tas neņem vērā dažus smalkumus, piemēram, pārdomas (Chandler Prall raksts). Lai aina izskatÄ«tos reālistiskāka, Lamberta modelim tiek pielietoti papildu efekti ā€“ piemēram, atspÄ«dums.

Kā apgaismojums ietekmē spēles dizainu un spēļu pieredzi
Lamberta ēnojums, kā piemēru izmantojot sfēru. Ilustrācija no Pētera Djačihina materiāliem

Lielākā daļa mÅ«sdienu dzinēju (Unity, Unreal Engine, Frostbite un citi) izmanto fiziski pamatotu renderÄ“Å”anu (Pysically Based Rendering, PBR) un ēnojumu (Lukas Orsvarn raksts). PBR ēnojums piedāvā intuitÄ«vākus un ērtākus veidus un parametrus virsmas aprakstÄ«Å”anai. Unreal Engine PBR materiāliem ir Ŕādi parametri:

  • Pamatkrāsa ā€” virsmas faktiskā tekstÅ«ra.
  • NelÄ«dzenums - cik nelÄ«dzena ir virsma.
  • Metālisks ā€” vai virsma ir metāliska.
  • Specular (specularity) - atspÄ«dumu daudzums uz virsmas.

Kā apgaismojums ietekmē spēles dizainu un spēļu pieredzi
Bez PBR (pa kreisi), PBR (pa labi). Ilustrācijas no Meta 3D studio

Tomēr ir arÄ« cita pieeja renderÄ“Å”anai: staru izsekoÅ”ana. Å Ä« tehnoloÄ£ija iepriekÅ” netika ņemta vērā veiktspējas un optimizācijas problēmu dēļ. To izmantoja tikai filmu un televÄ«zijas industrijā. Bet jaunās paaudzes video karÅ”u izlaiÅ”ana ļāva pirmo reizi izmantot Å”o pieeju videospēlēs.

Staru izsekoÅ”ana ir renderÄ“Å”anas tehnoloÄ£ija, kas rada reālistiskākus apgaismojuma efektus. Tas atkārto gaismas izplatÄ«Å”anās principus reālā vidē. Gaismas avota izstarotie stari uzvedas tāpat kā fotoni. Tie ir atstaroti no virsmām jebkurā virzienā. Tajā paŔā laikā, kad atstarotie vai tieÅ”ie stari nonāk kamerā, tie pārraida vizuālu informāciju par virsmu, no kuras tie tika atspoguļoti (piemēram, ziņo par tās krāsu). Daudzi E3 2019 projekti atbalstÄ«s Å”o tehnoloÄ£iju.

3 - Gaismas avotu veidi

3.1 - Punkta gaisma

Izstaro gaismu visos virzienos, tāpat kā parasta spuldze reālajā dzīvē.

Kā apgaismojums ietekmē spēles dizainu un spēļu pieredzi
Nereāla dzinēja dokumentācija

3.2 - prožektors

Izstaro gaismu no viena punkta, gaismai izplatoties kā konusam. Reālās dzīves piemērs: lukturītis.

Kā apgaismojums ietekmē spēles dizainu un spēļu pieredzi
Nereāla dzinēja dokumentācija

3.3 ā€” gaismas avots ar laukumu (apgabala gaisma)

Izstaro tieÅ”us gaismas starus no noteiktas kontÅ«ras (piemēram, taisnstÅ«ra vai apļa). Šāda gaisma rada lielu slodzi procesoram, jo ā€‹ā€‹dators aprēķina visus punktus, kas izstaro gaismu.

Kā apgaismojums ietekmē spēles dizainu un spēļu pieredzi
Vienotības dokumentācija

3.4 - virziena gaismas avots

Simulē Sauli vai citu tālu gaismas avotu. Visi stari pārvietojas vienā virzienā, un tos var uzskatīt par paralēliem.

Kā apgaismojums ietekmē spēles dizainu un spēļu pieredzi
Vienotības dokumentācija

3.5 - izstarojoŔa gaisma

IzstarojoŔs gaismas avots vai izstarojoŔi materiāli (Emissive Materials UE4) viegli un efektīvi rada ilūziju, ka materiāls izstaro gaismu. Ir izplūdis gaismas efekts - tas ir redzams, ja paskatās uz ļoti spilgtu objektu.

Kā apgaismojums ietekmē spēles dizainu un spēļu pieredzi
Nereāla dzinēja dokumentācija

3.6 ā€” apkārtējā gaisma

Ainu no Doom 3 izgaismo lampas pie sienām, dzinējs rada ēnas. Ja virsma atrodas ēnā, tā nokrāso to melnā krāsā. Reālajā dzÄ«vē gaismas daļiņas (fotoni) var atstarot no virsmām. Uzlabotākās renderÄ“Å”anas sistēmās gaisma tiek pārvērsta tekstÅ«rās vai aprēķināta reāllaikā (globālais apgaismojums). Vecāki spēļu dzinēji, piemēram, ID Tech 3 (Doom), iztērēja pārāk daudz resursu, lai aprēķinātu netieÅ”o apgaismojumu. Lai atrisinātu netieŔā apgaismojuma trÅ«kuma problēmu, tika izmantota izkliedēta gaisma. Un visas virsmas bija vismaz nedaudz izgaismotas.

Kā apgaismojums ietekmē spēles dizainu un spēļu pieredzi
Doom 3 dzinējs (IdTech 4 dzinējs)

3.7 - Globālais apgaismojums

Globālais apgaismojums ir mēģinājums aprēķināt gaismas atstaroÅ”anu no viena objekta uz otru. Å is process noslogo procesoru daudz vairāk nekā apkārtējā gaisma.

Kā apgaismojums ietekmē spēles dizainu un spēļu pieredzi
Nereāla dzinēja dokumentācija

IV - Gaismas dizains videospēlēs

Vizuālajai kompozīcijai (gaismas pozīcija, leņķi, krāsas, redzes lauks, kustība) ir liela ietekme uz to, kā lietotāji uztver spēles vidi.

Dizaineris Vils Raits GDC runāja par vizuālās kompozÄ«cijas funkciju spēļu vidē. Jo Ä«paÅ”i tas novirza spēlētāja uzmanÄ«bu uz svarÄ«giem elementiem - tas notiek, pielāgojot lÄ«menÄ« esoÅ”o objektu piesātinājumu, spilgtumu un krāsu.
Tas viss ietekmē spēles gaitu.

Pareiza atmosfēra emocionāli iesaista spēlētāju. Par to dizaineriem ir jārūpējas, veidojot vizuālo nepārtrauktību.

Megija Safe El-Nasra veica vairākus eksperimentus - viņa uzaicināja lietotājus, kuri nebija pazÄ«stami ar FPS Ŕāvējiem, spēlēt Unreal Tournament. Sliktā apgaismojuma dizaina dēļ spēlētāji pārāk vēlu pamanÄ«ja ienaidniekus un ātri nomira. Mēs satrakojāmies un vairumā gadÄ«jumu pametām spēli.

Gaisma rada efektus, taču videospēlēs to var izmantot savādāk nekā teātrÄ«, filmās un arhitektÅ«rā. No dizaina viedokļa ir septiņas kategorijas, kas apraksta apgaismojuma modeļus. Un Å”eit mēs nedrÄ«kstam aizmirst par emocijām.

Kā apgaismojums ietekmē spēles dizainu un spēļu pieredzi
Dizaina elementi līmeņa mākslā, Džeremijs Praiss

1 ā€” ceļvedis

kartē neatzīmēts 4
Grāmatā 100 lietas, kas katram dizainerim jāzina par cilvēkiem, SÅ«zana VainÅ”enka pēta centrālās un perifērās redzes nozÄ«mi.

Tā kā centrālais redzējums ir pirmais, ko mēs redzam, tajā jāiekļauj svarÄ«gi elementi, kas spēlētājam ir jāredz, kā to paredzējis dizainers. Perifērā redze nodroÅ”ina kontekstu un pastiprina centrālo redzi.

Uncharted spēles ir labs piemērs tam ā€“ gaisma iekļūst centrālajā redzes laukā un vada spēlētāju. Bet, ja perifērās redzes elementi konfliktē ar centrālo redzi, saikne starp dizaineru un spēlētāju pārtrÅ«kst.

Kā apgaismojums ietekmē spēles dizainu un spēļu pieredzi

LÄ«dz Dawn
Tas izmanto apgaismojumu, lai vadÄ«tu atskaņotāju. Studijas radoÅ”ais direktors Vils Beilss sacÄ«ja: ā€œLielākais izaicinājums mums bija radÄ«t baiļu atmosfēru, neaptumÅ”ojot visu. Diemžēl, kad attēls kļūst pārāk tumÅ”s, spēles dzinējs mēģina padarÄ«t to gaiŔāku un otrādi. Mums bija jāizgudro jaunas metodes, lai risinātu Å”o problēmu.

Kā redzams attēlā zemāk, siltā gaisma izceļas uz zilā fona, pievērÅ”ot spēlētāja uzmanÄ«bu.

Kā apgaismojums ietekmē spēles dizainu un spēļu pieredzi

2 - Apgaismojums/ierāmējums

Resident Evil 2 pārtaisīt

RE2 Remake apgaismojums var mainÄ«t rāmi. Ejot pa jenotpilsētas policijas iecirkņa tumÅ”ajiem gaiteņiem, galvenais gaismas avots ir spēlētāja lukturÄ«tis. Šāda veida apgaismojums ir spēcÄ«gs mehāniÄ·is. MainÄ«tā perspektÄ«va piesaista spēlētāja aci uz apgaismoto laukumu un izgriež visu pārējo, pateicoties spēcÄ«gajam kontrastam.

Kā apgaismojums ietekmē spēles dizainu un spēļu pieredzi

TumŔās dvēseles I

Milžu kaps ir viena no ļoti tumÅ”ajām vietām spēlē ar daudzām bÄ«stamām klintÄ«m. To var pāriet, ja uzmanās no kvēlojoÅ”iem akmeņiem un uzmanÄ«gi pārvietojas, lai nenokristu. Jāuzmanās arÄ« no baltām spožām acÄ«m, jo ā€‹ā€‹tas ir ienaidnieks.

Apgaismojuma rādiuss no atskaņotāja ir ievērojami samazināts, redzamÄ«ba tumsā ir ierobežota. Turot lukturÄ«ti kreisajā rokā, spēlētājs palielina gan apgaismojumu, gan redzes lauku. Tajā paŔā laikā lukturÄ«tis ievērojami samazina nodarÄ«tos bojājumus, un jums ir jāizvēlas: redzamÄ«ba vai aizsardzÄ«ba.

Kā apgaismojums ietekmē spēles dizainu un spēļu pieredzi

3 - stāstījums

upuris

Tā kā stacija, kurā notiek darbÄ«ba, atrodas orbÄ«tā, spēlei ir Ä«paÅ”s gaismas cikls. Tas nosaka gaismas virzienu un attiecÄ«gi lielā mērā ietekmē spēles gaitu. Å Ä« spēle apgrÅ«tina priekÅ”metu un atraÅ”anās vietu atraÅ”anu nekā parasti. Attālajos posmos spēlētājs var atrisināt problēmas, skatoties uz tām no viena leņķa no stacijas iekÅ”puses un no cita leņķa no ārpuses.

Kā apgaismojums ietekmē spēles dizainu un spēļu pieredzi

SveŔzemju izolācija

Spēlē Alien gaisma tiek izmantota, lai vadÄ«tu spēlētāju un radÄ«tu baiļu sajÅ«tu. Lietotājs ir pastāvÄ«gā spriedzē ā€“ kaut kur tumsā slēpjas ksenomorfs.

Kā apgaismojums ietekmē spēles dizainu un spēļu pieredzi

4 - maskÄ“Å”anās

Splinter Cell: melnais saraksts

Tajā esoŔā gaisma ne tikai vada lietotāju, bet tiek izmantota arÄ« kā spēļu mehāniÄ·is.

Daudzās vietās spēlētāji izmanto ēnas, lai paliktu uz droÅ”a kursa un izvairÄ«tos no ienaidniekiem. Splinter Cell ā€œredzamÄ«bas mērÄ«tājaā€ lomu spēlē gaisma uz varoņa aprÄ«kojuma - jo slēptāks ir spēlētājs, jo spilgtāk spÄ«d gaisma.

Kā apgaismojums ietekmē spēles dizainu un spēļu pieredzi

Ninjas zīme

Filmā Mark of the Ninja gaisma un tumsa ir pilnÄ«bā pretstatas viena otrai. Spēles galvenais dizainers Nels Andersens sacÄ«ja: "Tā, kā varonis izskatās, norāda, vai jÅ«s esat redzams vai nē. Ja tu esi paslēpies, tu esi ģērbies melnā, tikai dažas detaļas ir izceltas sarkanā krāsā, gaismā - tu esi pilnÄ«bā iekrāsotsā€ (raksts Mark of the Ninja's Five Stealth design Regulations).

Kā apgaismojums ietekmē spēles dizainu un spēļu pieredzi

5 - Cīņa/aizstāvība

Alan Wake

Lukturis Alana Veikā ā€‹ā€‹ir ierocis. Bez tā nav iespējams iznÄ«cināt ienaidniekus. Jums ir nepiecieÅ”ams apgaismot tos un turēt to noteiktu laiku - tādā veidā viņi kļūst neaizsargāti un var tikt nogalināti. Kad gaisma skar ienaidnieku, parādās oreols, tad tas samazinās un objekts sāk spÄ«dēt. Å ajā brÄ«dÄ« spēlētājs var noÅ”aut ienaidnieku.

Varat arī izmantot signālraķetes un apdullināŔanas granātas, lai iznīcinātu ienaidniekus.

Kā apgaismojums ietekmē spēles dizainu un spēļu pieredzi

Plague pasakā: nevainība

Asobo Studio projektā jÅ«s varat izmantot žurkas pret cilvēkiem. Piemēram, ja jÅ«s salauzÄ«sit ienaidnieka laternu, viņŔ acumirklÄ« tiks iegremdēts tumsā, kas neaizkavē žurku barus.

Kā apgaismojums ietekmē spēles dizainu un spēļu pieredzi

6 - Brīdinājums/atsauksmes

Deus Ex: Cilvēce Dalīts

Deus Ex droŔības kameras uzrauga notiekoÅ”o to redzes laukā, ko ierobežo gaismas konuss. Gaisma ir zaļa, ja tie ir neitrāli. Atklājusi ienaidnieku, kamera nomaina gaismu uz dzeltenu, pÄ«kst un izseko mērÄ·i vai nu dažas sekundes, vai lÄ«dz ienaidnieks iziet no sava redzes lauka. Pēc dažām sekundēm gaisma kļūst sarkana un kamera atskan trauksmes signālu. Tādējādi mijiedarbÄ«ba ar spēlētāju tiek realizēta ar gaismas palÄ«dzÄ«bu.

Kā apgaismojums ietekmē spēles dizainu un spēļu pieredzi

Hollow Knight

Team Cherry's Metroidvania maina apgaismojumu biežāk, nekā spēlētājs to pamana.

Piemēram, katru reizi, kad jūs nodarāt bojājumus, attēls uz brīdi sastingst, un blakus varonim parādās izsista stikla efekts. Vispārējais apgaismojums ir blāvs, bet varonim tuvākie gaismas avoti (lampas un ugunspuķes) neizdziest. Tas palīdz uzsvērt katra saņemtā sitiena nozīmi un spēku.

Kā apgaismojums ietekmē spēles dizainu un spēļu pieredzi

7 - atdalīŔana

Assassin's Creed Odyssey

Dienas un nakts cikls ir Odisejas centrālais elements. Naktīs ir mazāk patruļu, un, visticamāk, spēlētājs paliks nepamanīts.

Diennakts laiku var mainīt jebkurā laikā - tas ir paredzēts spēlē. Naktīs ienaidniekiem ir novājināta redze, un daudzi no viņiem iet gulēt. Kļūst vieglāk izvairīties un uzbrukt pretiniekiem.

Dienas un nakts maiņa Å”eit ir Ä«paÅ”a sistēma, un spēles noteikumi radikāli mainās atkarÄ«bā no diennakts laika.

Kā apgaismojums ietekmē spēles dizainu un spēļu pieredzi

Neaizmirstiet

IzdzÄ«voÅ”anas simulators Don't Starve nežēlojas jaunpienācējiem naktÄ«s ā€“ te staigāŔana tumsā ir liktenÄ«ga. Pēc piecām sekundēm spēlētājam uzbrÅ«k un viņŔ nodara bojājumus. Gaismas avots ir nepiecieÅ”ams izdzÄ«voÅ”anai.

Pūlis aizmieg, tiklīdz iestājas nakts, un pamostas līdz ar saullēktu. Dažas radības, kas guļ dienas laikā, var pamosties. Augi neaug. Gaļa neizžūst. Dienas un nakts cikls izveido sistēmu, sadalot spēles noteikumus divās kategorijās.

Kā apgaismojums ietekmē spēles dizainu un spēļu pieredzi

V ā€“ Secinājums

Daudzas no apgaismojuma metodēm, ko redzam tēlotājmākslā, filmās un arhitektÅ«rā, tiek izmantotas spēļu izstrādē, lai papildinātu virtuālās telpas estētiku un uzlabotu spēlētāja pieredzi. Tomēr spēles ļoti atŔķiras no kino vai teātra ā€“ vide tajās ir dinamiska un neparedzama. Papildus statiskajam apgaismojumam tiek izmantoti dinamiski gaismas avoti. Tie pievieno interaktivitāti un pareizās emocijas.

Gaisma ir vesels instrumentu klāsts. Tas sniedz māksliniekiem un dizaineriem plaÅ”as iespējas turpmāk iesaistÄ«t spēlētāju.

To ir ietekmējusi arÄ« tehnoloÄ£iju attÄ«stÄ«ba. Tagad spēļu dzinējiem ir daudz vairāk apgaismojuma iestatÄ«jumu ā€” tagad tas ir ne tikai vietu apgaismojums, bet arÄ« ietekme uz spēles dizainu.

Atsauces

  1. Seifs El-Nasrs, M., Mirons, K. un Zupko, J. (2005). Inteliģents apgaismojums labākai spēļu pieredzei. Proceedings of the Computer-Human Interaction 2005, Portlenda, Oregona.
  2. Seifs El-Nasrs, M. (2005). Inteliģents apgaismojums spēļu videi. Journal of Game Development, 1(2),
  3. Birn, J. (Red.) (2000). Digitālais apgaismojums un renderÄ“Å”ana. New Riders, Indianapolisa.
  4. Calahan, S. (1996). StāstīŔana caur apgaismojumu: datorgrafikas perspektīva. Siggraph kursa piezīmes.
  5. Seifs El-Nasrs, M. un Rao, C. (2004). Lietotāja uzmanÄ«bas vizuāla virzÄ«Å”ana interaktÄ«vā 3D vidē. Siggraph plakātu sesija.
  6. Reids, F. (1992). Skatuves apgaismojuma rokasgrāmata. A&C Black, Londona.
  7. Reids, F. (1995). Skatuves apgaismojums. Focal Press, Boston.
  8. Petrs Djačihins (2017), MÅ«sdienu videospēļu tehnoloÄ£ija: tendences un inovācijas, bakalaura darbs, Savonijas lietiŔķo zinātņu universitāte
  9. Adorama mācību centrs (2018), Basic Cinematography Lighting Techniques, no (https://www.adorama.com/alc/basic-cinematography-lighting-techniques)
  10. Seif El-Nasr, M., Niendenthal, S. Knez, I., Almeida, P. un Zupko, J. (2007), Dynamic Lighting for Tension in Games, starptautiskais datorspēļu pētniecības žurnāls
  11. Jakups Mohds Rafī, Ph.D. (2015), Žorža de la Tūra gleznas izpēte, kuras pamatā ir Kjaroskuro un tenebrisma teorija, Malaizijas Saravakas universitāte
  12. Sofija-Luīze Millingtone (2016), Apgaismojums spēlē: vai apgaismojums ietekmē spēlētāju mijiedarbību un emocijas vidē?, Derbijas universitāte
  13. Prof. Stīvens A. Nelsons (2014), Gaismas īpaŔības un izotropo vielu pārbaude, Tulānas universitāte
  14. Creative Commons Attribution-ShareAlike licence (2019), The Dark Mod, no (https://en.wikipedia.org/wiki/The_Dark_Mod)

Avots: www.habr.com

Pievieno komentāru