猛烈な勢い:Forza Horizo​​n 4はウィンドウシェーダーで高速化

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Gareth Harwood-プレイグラウンドゲーム、テクニカルアートディレクター



Forza Horizo​​n 4のアクションは、プレイグラウンドゲームのバージョンのエジンバラのモデルを含む、すぐに認識できる場所やアトラクションで満たされた美しいイギリスで行われます。



ほとんどのオープンワールドゲームでは、データストリーミングの速度に特別な注意を払う必要があり、 Forza Horizo​​n 4はその詳細でカラフルな都市も例外ではありませんでした。 エジンバラの建物を描くには、リソースの組み立て、レンダリング、およびエンジンの機能のための新しい機能が必要でした。これにより、時速300マイルの速度で移動するときにモデルをロードできました。



メモリ負荷を軽減するモジュール式ソリューション



建物は、実世界からの参照に従って作成されました。 これを行うには、多くの家を撮影して作成する必要がありましたが、限られた数の建物をディスク上に作成して物理的に保存できます。 この制限に対処するために、変動性を維持しながら、 建物に追加される交換可能なオブジェクトのモジュラーセットを作成しました 。 これらには、窓枠、ポーチ、アンテナ、防犯ベルなどのオブジェクトが含まれます。 また、これらのオブジェクトの一部の色と濃淡を変更する機能も提供しました。 このようなシステムは、テラス付きの一連の家を作成するのに理想的でした。テラスにはそれぞれ独自の色のドアがあります。









エジンバラでは、比較的狭いエリアに膨大な数の建物を作成する必要がありました。 オープンワールドのごく一部でこれらの建物をダウンロードすると、必要なメモリ量が大幅に増加しました。 これに対処するため、さまざまな方法で接続できる1階、上階、および屋根のライブラリから取得したモジュールから建物を構築し、可変性と低メモリ要件で興味深い画像を取得しました。



さらに、これにより、モデルの複雑さを1階に近づけることができました。 プレーヤーが通過する隣の窓は、遠くからしか見えない屋根よりも詳細です。 スコットランドの記念碑やナショナルギャラリーなどのユニークな建物とモジュール式の建物を組み合わせることで、写真の単調さを抑えながら、リソースと変動性の再利用を最大化します。



視差テクスチャを実装する









現実的な世界は常にForza Horizo​​nゲームの強力な機能であり、それらを作成する1つの方法は、建物にインテリアを追加することでした。



Forza Horizo​​n 4では、エジンバラが非常に密集して詳細になり、物理的にモデル化されたインテリアが不必要なストレスをかけることがわかっていました。 そのため、「視差テクスチャ」と呼ばれる別の手法を使用することにしました。 彼らは私たちにインテリアを作成する上で大きな利点を与えました。 それらをテクスチャでベイク処理する場合、ポリゴンの数とマテリアルの複雑さによって制限されません 。 このようなテクスチャのレンダリングは、ジオメトリを作成するよりも安価であるため、ゲーム内のインテリアを増やすことができます。 以前は、カーテンで窓を覆うか日陰にする必要がありましたが、今では完全に視差のあるインテリアがあります。









視差インテリアのマテリアルは、3つのレイヤーで構成され、各レイヤーは、ウィンドウごとにアーティストによって個別に選択されます。 各レイヤーにはいくつかの異なるバリエーションがあるため、少数のテクスチャアトラスが使用されている場合でも、各ウィンドウに何百もの外観が作成されます。



最初のレイヤーはシンプルで、ウィンドウフレームとガラスのみが含まれています。 彼はステンドグラスや鉛ガラスなど、古い英国の建築に特徴的なニュアンスを加えています。 このレイヤーには、拡散、アルファ、粗さ、金属性、通常のパスがあります。 通常のパスには、各ステンドグラス窓のバリエーションが含まれており、ガラスの反射角の現実的な変動を追加します。これは、特に古いステンドグラス窓で顕著です。









2番目のレイヤーは、カーテンまたはカーテンに使用されます。 それらは拡散性とアルファ性を持ち、カーテンの厚さを示すために夜間に使用される光透過性のテクスチャもあります。 光が入らない密なカーテン、半透明のカーテン、部分的に光を透過する開口部から作成した装飾のあるカーテンさえあります。









最後のレイヤーでは、すべてのシェーダーマジックが作成されます。これは、3次元のインテリアを模した平らなテクスチャで構成されています。 インテリアは、最初に同じスケールで3Dでモデル化され、次に視差インテリアシェーダーでサポートされている独自のテクスチャ形式にレンダリングされます。 他のすべてのレイヤーと同様に、このレイヤーに同じスタイルの最大8つの異なるインテリアを含むアトラスを作成して、描画呼び出しの回数を減らします。



村の家に描かれたいくつかの村の地図、都市の家の地図、お店、レストラン、古典的な英国のパブに重なる商業施設の地図があります。 また、インテリアには2つの主要な深さがあります。 1つはスタンダードルーム用、もう1つは浅いディスプレイケース用です。 アーティストは、建物の各ウィンドウに使用するアトラスの部分を選択し、各ウィンドウのポリゴンモデルプロパティを使用してマテリアルを設定できます。









シェーダーは、プレーヤーが部屋を見る角度を計算し、UV座標を変更して、この角度で見える内部の部分のみが見えるようにします。 この手法には、対処したいくつかの制限があります。



まず、シェーダートリックは非常に鋭いコーナーで顕著になります。 このような境界の場合、ガラスの自然なフレネル効果を強化して、内部よりも反射した画像を表示しました。 次に、角度が大きくなると、部屋の中央の細部がゆがみ始めます。 壁と角に重点を移し、床を暗くすることで、この効果を減らしました。 実生活と同様に、視差効果を使用すると、1つの焦点に収まる線を組み合わせることができます。 画像では、タイル、本棚、フローリング、壁紙パターンなど、可能な限り平行線を使用してこれを利用しました。



各インテリアテクスチャには、夕方の照明用の照明テクスチャもあります。 テクスチャベイク処理の利点により、任意の数の光源を使用できます。その結果、それらはすべてテクスチャに記録されることが判明したためです。 各建物には、点灯と消灯のバリエーションがあります。









アーティストは、窓、カーテン、インテリアの種類の組み合わせを自由に選択できましたが、彼らは簡単なルールに従いました:ベッドルームは通常上階にあり、各窓で同じ部屋を使用することはできず、上階には階段がありません また、各部屋の説得力についても調べました。 たとえば、2つのベッドルームがある小さなコテージでは、10個以上の窓が異なる部屋につながっていないため、アーティストは同じ部屋の異なる部分のように窓を作成しました。



最後に、プレーヤーを建物から遠ざけるときのパフォーマンスを改善するには、メッシュの複雑さだけでなく、シェーダーとマテリアルの複雑さも減らす必要がありました。 これを行うために、視差効果をオフにし、ウィンドウを、1つのレイヤーにウィンドウ、カーテン、インテリアを含むフラットな画像に置き換えました。 交換は、ウィンドウが画面上のスペースをほとんど占有せず、プレーヤーからは見えないときに行われます。









Forza Horizo​​n 4は、ビンテージロードスターでエジンバラ周辺をゆっくりと移動したり、すべての店の窓を調べたり、スーパーカーで時速300マイルで100万ポンド走ったりするかどうかに関係なく、美しくリアルで興味深い環境を再現します。 各テクノロジー、レンダリング方法、シェーダー、テクスチャーは調和して機能し、 Forza Horizo​​n 4マップの最も技術的に複雑な部分の1つを作成します。











翻訳者から:明確にするために、ゲームの内部を示すビデオを見つけました。






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