Herní realita moderní doby: proč ta snaha fotorealismu?

Vývoj se nezastaví, ať už to chceme nebo ne. A herní průmysl z toho v současné době těží jako nikdy. Proč nám vládnou pixely?

Od chvíle, kdy světlo světa spatřil první barevný světelný bod reprezentující herní postavičku, odvíjí se snaha a touha přenést na obrazovky reálný obraz světa kolem nás. Nejde však vždy o to bez fantazie kopírovat opravdové předměty nebo bytosti. Realita žije v každém chrabrém rytíři, půvabné hrdince, ale i slizkém zlobrovi nebo lstivé čarodějnici, která právě okupuje obrazovku našeho herního zařízení. Opravdovost je pocit. Pocit, že co se právě před námi odehrává, žije nějakým vlastním životem a v duchu nás nutí beznadějně vztahovat ruce ke „světu za sklem.“

OBR00.jpg

S příchodem 3D grafiky a exponenciálně narůstajícím počtem polygonů ovšem získává pojem virtuální realita trochu konkrétnější a částečně i posunutý význam. Velká studia s ještě většími rozpočty se předhánějí v grafickém vývoji a krůček po krůčku přibližují herní prostředí něčemu, co s oblibou mnozí nazývají fotorealismus. Je však něco takového na poli videogamingu vůbec dosažitelné? Může kvalita zobrazení jednou dospět do fáze, kdy bude hra zcela zaměnitelná například s hraným filmem?

Herní „realita“ má mnoho podob a my se – jak už asi tušíte – zaměříme na vizuální stránku věci. Pro věrné vyobrazení dané scény je třeba s co nejvyšší možnou přesností zvládnout čtyři základní prvky. Objekt, jeho texturu, pohyb a světelné efekty.

1185454_520915064651906_1072911322_n.jpg

Objekt, záměrně uvedený na prvním místě pomyslného žebříčku, představuje jakýsi základ veškeré komunikace mezi tvůrcem a hráčem. Postavy, předměty, prostředí, to vše jsou prostředky umožňující prvotní pochopení samotné náplně hry. A je-li záměrem autora, aby všechny tyto prvky působily věrně, je třeba spousty párů šikovných rukou a ještě většího počtu hodin tvrdé práce při jejich modelování.

Pro představu, tvorba postavy s vysokým počtem polygonů může v dnešní době zabrat zkušenému designérovi i několik desítek hodin. Jakmile na monitoru začne pomalu rotovat zdařilá 3D kopie vaší vnadné sousedky – většinou pokrytá šedým povlakem, v lepším případě barvou vzdáleně připomínající konečnou texturu – není ještě zdaleka vyhráno.

OBR02.jpg

Pokud nemá studio přístup ke gigantické zásobárně textur s vysokým rozlišením pro každou situaci, musí se někdo obětovat a vyrazit do terénu („Pouze na vlastní nebezpečí,“ vzkazují hoši z české Bohemky). Kvalitně nasnímaný povrch pak může směle konkurovat ručně vymodelované struktuře a také ubrat něco z celkové hardwarové náročnosti. Vysokými standardy se v tomto směru může pochlubit například polský CD Projekt a jejich Zaklínačská série.

Povrchy obrovského množství materiálů, ze kterých se hra skládá, jsou dostatečně rozmanité (textury se tak často neopakují), ostré a barevně vyvážené. Jako cíl jsme si ovšem vytyčili realitu, takže na úkor pohádkového světa Geralta z Rivie vyzdvihněme ještě o něco syrovější a současné realitě bližší Crysis 3, jehož exteriéry pokrývá to nejfajnovější zboží, které je v současnosti k mání.

OBR03.jpg

Bez solidních exteriérů a interiérů bychom jen těžko stvořili duchaplnou náplň hry. Zážitek z takového projektu rovnal by se nekonečnému běhu mezi načítacími obrazovkami série Assassin’s Creed. Překoná-li ale designér úskalí ještě zdlouhavější mravenčí práce, kterou výroba kulis obnáší, přichází problém pro naše účely ještě názornější. Jak postavit svět, který nebude působit repetitivně a generovaně? Ještě více tvrdé dřiny a píle? S takovým dílkem by měl problém i početný realizační tým mistra Spielberga.

Nemluvíme o babrání se s každým drobounkým kamínkem na prašné polní cestě (což by mohl ocenit leda někdo se silnými masochistickými sklony). Řeč je určité nepravidelnosti, nedokonalosti, která dělá každou věc kolem nás svým způsobem unikátní. Laicky řečeno, když bude les nasekaný z 5 základních typů stromů, jak tomu často bývá, nikdy to nebude to samé, jako vyrazit v neděli ráno na houby. Skvělým příkladem je právě příroda, kde je všechno nakroucené, zohýbané, pestré a nesourodé. Stvořit nástroj, jenž by byl schopen tak složitý systém do detailů generovat se bohužel zatím nikomu nepovedlo. Uvařit z dostupného materiálu silný, a hlavně realitu připomínající zážitek můžeme ale už dnes.

OBR01.jpg

Tituly, jejichž herní svět nevyžaduje 900 hektarů Yellowstonské divočiny mají obecně mnohem větší šanci přiblížit se takzvanému ideálu fotorealismu. Ať už kvůli menší časové náročnosti při designování exteriérů nebo rezervě ve výkonu herních zařízení. Ukázkovým příkladem pak může být poslední basketbalový simulátor od 2K Sports.

Hřiště na košíkovou má podle amerických norem zhruba 15 x 28 metrů a po něm pobíhá 18 sportovců. Hlediště sice může pokrývat zhruba 10 – 20 tisíc diváků, natočíme-li však kameru do šikovného úhlu, je vidět asi jen prvních 5 řad tribuny. Blýská se všechno, od hrací plochy až po zpocené hráče. Zkrátka ideální podmínky pro tvorbu fotorealistického herního prostředí. S přimhouřením obou očí nabízí NBA 2K14 skutečně zážitek téměř zaměnitelný s živým sportovním přenosem, bohužel ale jen do té doby, kdy od kýženého ideálu odtrhneme příponu „foto“ a vše se dá do pohybu.

Tím se dostáváme k další důležité složce. Ačkoliv moderní vývojářská studia disponují technologií snímání pohybu, která do jisté míry stírá rozdíly mezi virtuálním a opravdovým světem, nelze jednotlivé sekvence skládat libovolně za sebou tak, aby působily naprosto plynule (s výjimkou ryze skriptovaných pasáží). Stačí dát postavě několik na sebe obvykle nenavazujících příkazů, zadrhnout se o překážku, nebo příliš rychle změnit směr pohybu a fotorealistická atmosféra se rázem mění v představení mistrně sestrojených humanoidů.

Těmto problémům lze částečně předejít přidáváním dalších a dalších nasnímaných animací, které by usnadňovaly jednotlivé přechody. Když ale bude postava vykonávat co chvíli nějaký naskriptovaný úkon, začne ztrácet kontrolu nad děním hráč samotný, a to přeci nechceme.

OBR04.jpg

Co se týče technologií, které mají zatím největší šanci posunout herní grafiku do stádia blízkého realitě, největší potenciál má takzvaný „ray tracing“ (sledování paprsků). Nejedná se o žádnou žhavou novinku. Ray tracing funguje již řadu let a je hojně využíván při filmové tvorbě, která samozřejmě fotorealismus vymodelovaných objektů bezpodmínečně vyžaduje. Jak už název napovídá, nejde o systém tvorby 3D objektu. Hlavní roli zde bude hrát světlo a stín.

Vzhledem k tomu, že se v reálu světelné paprsky vycházející ze zdroje lámou, mění směr do tisíců různých úhlů a při dalším dopadu se proces opakuje ještě v závislosti na zvoleném povrchu, není ani ten nejvýkonnější hardware schopen ve zlomku vteřiny spočítat, jak bude scenérie vypadat, jakmile paprsky doputují k oku pozorovatele. Algoritmus Ray tracing v podstatě celou tuto proceduru obrátí a paprsky neputují ze vzdáleného světelného zdroje, ale přímo z pozice pozorovatele. Výsledkem je pak velmi věrné vyobrazení jakéhokoliv slušně vymodelovaného objektu s mnohem menší grafickou náročností. To vše je bohužel v herním byznysu zatím hudba vzdálené budoucnosti.

Zůstaneme-li nohama na zemi, nejreálnější alternativa Ray tracingu nese název „SVOGI“ (Sparse Voxel Octree Global Illumination) a vyvinulo ji studio Epic Games pro čtvrtou generaci svého Unreal Enginu. Za použití této technologie osvětlují jednotlivé povrchy třídimenzionální proudy světla s měřitelnou tloušťkou, poskládané z luminiscenčních trojrozměrných obdob pixelů, takzvaných „voxelů“.

Jedná se o zatím nejelegantnější způsob, jak se za přijatelných podmínek vyhnout simulování skutečných paprsků, a přesto vytvořit poměrně věrnou kopii reálných světelných podmínek. Přestože kolují zvěsti o tom, že SVOGI se ve finální podobě Unreal Enginu 4 neobjeví, spousta odborníků se shoduje na tom, že o svítících voxelech v souvislosti s herním průmyslem ještě uslyšíme.

Když si to celé shrneme, 100% fotorealistický zážitek nás při hraní ještě v nejbližší době nečeká. Zda je napodobení skutečného světa se vším, co k němu patří vůbec dosažitelné, by bylo na složitou technologicko-filozofickou debatu. Necháváme na zamyšlení každého z vás, co všecko by musel herní zážitek po grafické stránce nabídnout, aby pomyslná hranice mezi skutečným a virtuálním prostorem nadobro zmizela.

NEJČTENĚJŠÍ ČLÁNKY

Praha stověžatá aneb projížďka hlavním městem ve Forza Motorsport 7 (galerie)

Praha stověžatá aneb projížďka hlavním…

Forza Motorsport 7 je na světě a stejně tak jako v předchozích dílech, i nyní máme možnost zajezdit si skrze historické centrum Prahy. Pokochejte se s námi.

13.  10.  2017 | | 13 N/A
Žánr Battle Royale bere trh útokem, podívejte se na nejlepší hry

Žánr Battle Royale bere trh útokem, po…

Battle Royale sice není žádný nově objevený žánr, ale až nyní ukazuje svůj pravý potenciál. Nejenže prodejní čísla obrovsky narůstají, ale počet hráčů přesahuje i takové stálice, jako je Counter-Strike Global Offensive nebo Dota 2.

11.  10.  2017 | | 4 N/A
Fotbálek PES 2018 vypadá díky vychytávce Ansel skoro jako přímý přenos

Fotbálek PES 2018 vypadá díky vychytáv…

Pro Evolution Soccer 2018 rozhodně má své problémy, ale díky funkci típání screenshotu Ansel od společnosti Nvidia z toho můžete udělat pořádnou podívanou.

8.  10.  2017 | | 3 N/A
Světové recenze Middle-earth: Shadow of War mluví o hitu

Světové recenze Middle-earth: Shadow o…

Pokračování výletu do Mordoru je tu a můžeme-li věřit zahraničním kritikům, jde o důstojného nástupce.

10.  10.  2017 | | 2 N/A
Middle-earth: Shadow of War - naplňte svůj osud (recenze)

Middle-earth: Shadow of War - naplňte …

Talion se vrací, aby dobyl Středozem a navždy zbavil svět zla. Povede se mu to tentokrát?

17.  10.  2017 | | 3 N/A
FIFA 18: zpět a ve formě (recenze)

FIFA 18: zpět a ve formě (recenze)

Po nejnovějším ročníku fotbálku PES se vrací i EA se svou značkou. Je FIFA nejlepším fotbalem na trhu?

9.  10.  2017 | | 1 N/A
South Park: The Fractured But Whole – sprostí hrdinové v akci (recenze)

South Park: The Fractured But Whole – …

Důvodem, proč lidé milují South Park, je už samotný fakt, že si v dnešní době nebojí dělat srandu z černochů a nacistických krav. A v tomhle ohledu naštěstí nezklame ani nová hra.

19.  10.  2017 | | 2 N/A
Venku jsou první záběry ze hry Jurassic World Evolution

Venku jsou první záběry ze hry Jurassi…

Konečně se na nás chystá budovatelská strategie ze světa Jurassic Parku, kde si postavíte vlastní parčík. A tvůrci uvolnili první záběry ze hry.

9.  10.  2017 |