第1部と第2部のこのような長い休憩をおforびしますが、客観的および主観的な理由がありました。 それでは、パート2、コンピューターゲームと3Dについて。
そして、はい、この記事はこの問題についてまったく知らない人を対象としています。
コンピューターゲームの3Dグラフィックス
最初のコンピューターであるZX Spectrumを購入し、高校で夏に稼いだお金でカセットからゲームをダウンロードする方法を学んだとき、私はすぐに疑問に思いました。 この質問に対する答えは、ZX Spectrumのゲームプログラミングの本から得ました。 PC互換のコンピューターを手に入れたとき、ゲームがどのように作られるかをすでに想像していました。 しかし、かなりの時間が経過し、他とは異なるゲームが登場しました-3Dキャラクターを使用したゲームです。 そのようなゲームの著名な代表者の一人はトゥームレイダーでした。 そして、そのようなゲームの数は毎年増加しました。 私はいつも興味を持っていました：彼らはどのように作成されますか？ しかし、わかりやすい答えは見つかりませんでした（当時はインターネットはエキゾチックでした）。 そのときに似たような記事に出くわした場合、いくつかの質問に対する答えが得られます。 以下のテキストが、3Dゲームで環境とキャラクターがどのように表示されるかを理解するのに役立つことを願っています。
しかし、最初に、埋め立て地について少し説明します。 3Dグラフィックスに関する一般的な以前の記事で、パート1のポリゴンが言及されました。 しかし、コメントから判断すると、記事の目的は完全には達成されていません。 したがって、テッセレーションとスムージングについて少し説明します。 一枚の紙があると想像してください。 これが埋め立て地になります。 水平方向と垂直方向に半分に分割します。 4つのパーツがあります。 これはテッセレーションです。 なぜ3Dグラフィックスでこれが必要なのですか？ 問題は、ポリゴンはサーフェスの基本単位であり（ポリゴンモデリングの場合）、プレーンのみがシミュレートできることです。 紙飛行機を作るには、1枚の紙を数回曲げる必要があることに注意してください。 したがって、ポリゴンを使用します。最初のポリゴンをパーツに分割し、互いに直角に配置してスムージングすると、これらの形状またはそれらの形状を取得できます。 最後の部分で既に述べたように、スムージングは、ポリゴン間の角度が変化するポリゴンのパーティションです。 これは、ご存知のように直角が90度の正方形がある場合、平滑化後、これらの角度は約135度になることを意味します。 スムージング操作によってモデルの空白がどのように変換されるかは、以下のビデオで確認できます。
この場合、2つの平滑化反復が適用されます。 ポリゴンの数がどのように増加し、モデルが滑らかな形状になるかを確認できます。
しかし、ゲームに戻ります。
パソコンの夜明けには、グラフィック（テキスト、はい、はい、テキストもありました！ゲーム）ゲームはあらゆる意味で2次元でした：キャラクターは投影で描かれ、X軸とY軸に沿ってしか移動できませんでした。さまざまな期間で、これらのフレームは単に円で始まりました。 二次元ゲームの典型的な例はテトリスです。 下のビデオは、ZX Spectrumプラットフォーム用の2次元Nebulusゲームの映像です。これは、前世紀の80年代（およびCISと90年代）に非常に人気がありました。
しかし、コンピューターは成長しており、近年では、ほとんどのゲームは3次元です。 何が私たちに立体感を与えますか？ （ちなみに、通常のモニターの最終的な画像は依然として擬似3次元ですが、遠近法でのオブジェクトの配置と3次元での移動能力により、3次元の錯覚が現れます）。 三次元性は、より多くの自由とリアリズムを与えてくれます。 これらのチェスを見てください。1つは2次元で、2つ目は3次元です。 どちらがよりリアルに見えますか？
ゲーム内で3次元のキャラクターはどのように表示されますか？ まず、モデラーは、3次元モデリングプログラムのいずれかで必要なオブジェクトまたはキャラクターのハイポリモデルを作成します（たとえば、3ds MaxまたはMaya、ZBrushまたはMudboxでの修正が可能です）。 次に、スキャンが構築されます-平面上の3次元オブジェクトの表現。 スキャンによると、アーティストはテクスチャを描画します。つまり、大まかに言えば、モデルをペイントし、描画されたテクスチャを含むマテリアルが調整されます。 マテリアルを使用すると、テクスチャにリアリズムを与えることができます。 モデルの準備ができました。 ただし、ゲームには低ポリゴンモデルが必要です。 ハイポリから取得するか、ハイポリシミュレーションの特定の段階でコピーします。 なぜハイポリモデルが必要なのですか？ これにより、よりリアルな画像を取得し、細かいディテール、影をシミュレートして、ゲーム内にテクスチャとして表示できます。 ゲームで私たちが小さなオブジェクト（溝、腐食、亀裂、ラッチなど）として認識するものの多くは、実際には影を考慮に入れて描かれています。影は詳細に検討しないと3次元のオブジェクトとして認識されます。 補助テクスチャは、高ポリゴンモデルから取得されます。 原則として、色とパターンのテクスチャ、レリーフ（バンプ）および反射（スペキュラ）のテクスチャに加えて、法線マップが使用されます。 画像のテクスチャーに拡散（拡散）すると、モデルがよりリアルになります。 これらすべてにより、ハードウェア要件を現代のアイロンで使用可能なレベルまで削減できます。
次に、低ポリゴンモデルとテクスチャがいわゆるゲームエンジンにエクスポートされ、原則として特定の世界をシミュレートできます。 ゲームエンジンは、ゲームプレイ自体、つまりヒーローと世界との相互作用、リアルタイムでの画像の視覚化、コンピューターキャラクターの人工知能を担います。 3Dゲームエンジンは異なります。有料と無料の両方、非営利目的の使用は無料、複雑で学習が難しい、さまざまなプラットフォームなどです。 独自のモデルをゲームエンジンにエクスポートして実験する場合、主なことは、3Dエディターの形式のモデルをゲームエンジンの形式に変換できることです。後者はプラットフォームで動作します。
根拠がないように、以下のビデオでは、モデルがゲームエンジンに挿入される方法を簡単に示します。 例として、CryEngine 3を取り上げました。なぜそれが正確なのですか？ さらに、有名なシューティングゲームCrysis 3が「実行」されるため、エンジン自体は無料でダウンロードでき、非商用での使用も無料です。 CryEngine 3の場合、ドキュメントは英語とロシア語の両方で利用できます。3dsMaxの拡張機能があります。
今のところすべてです。
このシリーズの以前の記事：
一般的にコンピューターグラフィックスについて。 パート1はじめにとポリゴン。