Z pamiętnika Geeka #1 – (Pre)historia 3D

W czasach gdy programistami nazwać można było jedynie małe grupki najbardziej zapalonych entuzjastów, a ludzkość dopiero zaczynała obcowanie z technologią komputerową pierwsze gry cechowały się znaczną prostotą – nieskalane perspektywą, zaawansowaną mechaniką czy głębią.

Winę za ten stan rzeczy ponosiły oczywiście pierwotne karty graficzne, których moc obliczeniowa nie byłaby w stanie odtworzyć skomplikowanych efektów graficznych, a także fakt, iż programowanie oraz grafika komputerowa stanowiły pewne novum. Graficy oraz projektanci podążali w nieznane nieczęsto wiedząc jak oddać podpatrzony w rzeczywistości efekt na ekranie komputera. Człowiek to jednak sprytna bestia, która mimo nakładanych nań ograniczeń, i tak zdoła wymyślić sposób, aby osiągnąć swój cel. Nie inaczej było i w tym przypadku.

  1. Cienie i inne bajery

Pierwszą próbą odzwierciedlenia trójwymiaru było oczywiście cieniowanie obiektów oraz prosta perspektywa, dające zalążek pod tworzenie trzeciego wymiaru. Efekty te jednak były na tyle subtelne, że jedynie w bardzo ograniczony sposób były w stanie oszukać ludzkie oko.

1392666-s_frogsandflies_1
Jedna z pierwszych gier stosujących prostą perspektywę – Frog Bog, wydana w 1982 roku na konsole Atari

2. Grafika wektorowa

Chcąc lepiej oddać głębie programiści sięgnęli po obiekty wektorowe. Te – rysowane przy pomocy krzywych matematycznych – pozwalały w prosty i co najważniejsze mało obciążający maszynę sposób oddać perspektywę oraz głębię, jednak z uwagi na swój wygląd na dłuższą metę męczyły ludzkie oko, sprawiając wrażenie wybitnie nierzeczywistych i sztucznych.

fxehjo5
Prosta gra wektorowa w pseudo 3D – Battlezone, wydany w 1980 na konsolę Atari

3. Aksonometria

Pod tym ciężkim pojęciem kryje się jedynie kolejny, tym razem zaczerpnięty bezpośrednio ze sztuki pomysł wprowadzenia trójwymiaru w erze 2D. Pomysł ów zakładał wprowadzenie tak zwanego rzutu izometrycznego – ukazania widoku lekko od boku i góry. Ten, choć dużo lepiej oddawał wrażenie głębi nastręczał często sporych problemów graczom, gdyż rysowane w ten sposób obiekty oparte były na skosach, a te „kłóciły się” z klasycznym dwuosiowym sterowaniem maszyn.

zaxxon_03
Wczesna gra używająca aksonometrii – Zaxxon, wydana w 1982 na konsolę Sega

4. Wyścigowe triki

Gry wyścigowe dość szybko „uporały się” z problemem grafiki trójwymiarowej implementując proste silniki pseudo 3D. Te tworzyły ciekawą iluzję perspektywy, choć de facto miały najmniej wspólnego z trójwymiarem. Silnik takiej gry rysował naszą trasę w perspektywie podmieniając „w locie” segmenty drogi (oznaczone różnymi kolorami) co dawało wrażenie poruszania się. Droga wyrysowana była aż do horyzontu, zakręcając w razie potrzeby, co uzyskiwano poprze delikatne kurczenie prawego bądź lewego boku rysowanego segmentu i przesuwaniu go delikatnie w poziomie. Co ciekawe w sposób ten symulować można było nawet wzniesienia trasy, co sprawiło, iż metoda ta towarzyszyła wyścigówkom prze kilka lat.

a8b_pole_position_1983_atari_us_a_k_file
Jedna z wcześniejszych gier wyścigowych – Pole position, wydana na przełomie 1982 i 1983 na konsolę Atari

5. Paralaksa

Ta technika z kolei wprowadzała wrażenie przestrzenności poprzez odpowiednie manipulowanie szybkością poruszania się warstw gry. W ten sposób tło zwykle poruszało się dużo wolniej niż elementy pierwszoplanowe gry. Wprowadzało to jednak pewne ograniczenia co do samej konstrukcji oraz tematyki gry. Aby paralaksa działa prawidłowo należało umieść postać na pędzącym obiekcie (np. pociągu) co zawężało pole manewru twórcom.

6. Dungeon crawl

Gry z tego gatunku stały się bezpośrednim protoplastą dzisiejszego trójwymiaru, ponieważ starały się pokazać wszystkie obiekty w grze z perspektywy pierwszej osoby. Tworzyły one poziomy zwane lochami budowane z gotowych elementów, np. początkowo rysowały one widoczny dla gracza korytarz po czym domalowywały na ekranie dodatkowe obiekty umiejscowione w odpowiedniej kolejności – co dawało efekt głębi. Ich wadą był często prosty sposób poruszania się, miejscami widoczne przeskoki w grafice oraz brak możliwości poruszania się w osi z – postaci nie mogły skakać, plansze pozbawione były uskoków, drabinek etc.

eye-of-the-beholder_11
Przykład gry z gatunku dungeon crawler – Eye of the Beholder, wydanej w 1990 roku na konsolę SNES oraz PC

7. Ray casting

Ewolucyjnym następcą powyższego sposobu była technologia Rey Castingu, która zakładała, iż wszelkie obiekty w grze są dwuwymiarowe, jednak dzięki odpowiednim zniekształcaniu dwuwymiarowych obiektów uzyskiwano efekt głębi. Co ważne widok aktualizowany był poklatkowo co dawało wrażenie płynności oraz najwierniej odwzorowywało trójwymiar w cyberświecie. Technologia ta, podobnie jak poprzedniczka początkowo uniemożliwiała poruszanie się w trzeciej osi, dodatkowo wymagając stosunkowo dużej mocy obliczeniowej.

2863875-wolfnocturnal
Pierwsza gra utożsamiania z w/w technologią – Wolfenstein 3D, wydana w 1992 na SNES oraz PC

Co było później? Cóż, później wprowadzono akceleratory graficzne umożliwiające początkowo proste renderowanie trójwymiarowych efektów, a następnie wraz ze wzrostem mocy obliczeniowej komputerów tworzenie zaawansowanych silników gier, co doprowadza nas do czasów współczesnych.

 

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *