Что такое 3D-рендеринг в программировании видеоигр?

Если вы заинтересованы в развитии карьеры программиста в области видеоигр, то прежде всего вам следует знать ответ на вопрос "что такое 3D-рендеринг" и как эта технология используется в индустрии для проектирования и создания окружения и сценариев для перемещения пользователей.

Термин "3D-рендеринг" описывает графическое представление, созданное с помощью компьютера, результатом которого является фотореалистичное изображение или изображение, созданное не на основе трехмерной модели.

Как эта техника используется при разработке и программировании видеоигр? Не так уж и быстро! Давайте начнем с самого начала.

Для чего используется 3D-рендеринг?

Как мы уже говорили выше, методы 3D-рендеринга позволяют дизайнерам создавать трехмерное окружение, как приближенное к реальности, так и полностью воображаемое.

3D-рендеринг используется для воспроизведения сцены, которая создается на основе набора трехмерных данных, хранящихся на компьютере. Выходное изображение, называемое 3D-рендерингом, представляет собой представление, отображающее реалистичные аспекты, такие как материалы, текстуры, освещение, атмосфера и оптические эффекты, такие как преломление света во всех элементах или расстояния между ними с помощью игр, основанных на фокусировке и размытии.

Таким образом, она позволяет создавать изображения без необходимости их реального существования, либо как часть реальных пространств, либо как сценарии, созданные для проектирования изображений. Получаемые изображения могут напоминать реальность, будучи более или менее верными ей, или же полностью игнорировать ее, если дизайнер стремится к созданию полностью абстрактной среды.

Каковы истоки 3D-рендеринга?

Когда речь заходит об истоках 3D-рендеринга, на ум, конечно же, приходит киноиндустрия. Так оно и есть. Создание трехмерных изображений с помощью рендеринга началось в кинематографе с попыток создания элементов и обстановки, в которых можно было бы представить третье измерение.

Анимация в кинематографе стала первой отраслью, где для достижения этого эффекта использовался 3D-рендеринг.

Кто и когда начал заниматься 3D-рендерингом? 40 лет назад Эдвин Эрл Кэтмулл стал первым пионером в области компьютерных технологий. Возможно, его имя и не покажется вам знакомым, но его связь с "Pixar Animation Studios" наверняка будет. Именно так: этот человек стал основателем самой значимой анимационной компании в мире, которая сегодня находится в руках Walt Disney Company.

Считается, что первый 3D-рендер появился в одном из его фильмов и состоит из руки, лица и других элементов, представляющих такие эффекты, как плавное затенение (т.е. создание реалистичных теней, где светлое и темное плавно сливаются и переходят друг в друга) или wireframes, т.е. эскиз визуального представления трехмерного объекта.

Виды 3D-рендеринга

В основном существует 2 типа 3D-рендеринга, один из которых используется при программировании видеоигр.

• Рендеринг в реальном времени: этот тип 3D-рендеринга используется в интерактивной графике и видеоиграх, где требуется вычисление изображений, в которых 3D-информация постоянно меняется с головокружительной скоростью.
• Предварительный рендеринг (offline-рендеринг): этот вид 3D-рендеринга используется в тех случаях, когда скорость изображения не является приоритетной, например, в анимационных работах или в тех работах, где на первый план выходит фотореализм и сложность.

Важность 3D-рендеринга в программировании видеоигр

После того как вы узнаете ответ на вопрос "что такое 3d-рендеринг", его возможные результаты и области применения, вам будет гораздо легче понять его значение в мире создания видеоигр.

В первых видеоиграх использовались только двухмерные изображения

В те времена программное обеспечение и оборудование, используемое программистами, накладывало существенные ограничения, которые, к счастью, со временем были преодолены. Это позволило нам пройти путь от считающейся первой в истории видеоигры Tennis For Two (1958), созданной на аналоговом компьютере, подключенном к осциллографу, выполнявшему роль монитора, на котором можно было наблюдать движение нескольких световых линий, имитирующих движение мяча от одной стороны к другой, до современных видеоигр, в которых качество изображения исключительно высокое и может напоминать реальную обстановку.

На протяжении всей истории развития этой отрасли многие программисты и дизайнеры обращались к кинематографу и анимации для изучения методов 3D-моделирования, позволяющих создавать трехмерные изображения. Со временем развитие этих отраслей позволило получать все более реалистичные изображения, в которых свет и тени, текстуры и атмосфера соответствуют фотографическим результатам.

Хотите стать мастером 3D-рендеринга, чтобы создавать завораживающие трехмерные среды для видеоигр? Это гораздо более простой процесс, чем вы думаете.

См. также: Разработка мобильных игр, Большое руководство по заказу разработки мобильной игры, Разработка ПО.