Как опытный геймер, имеющий за плечами более двадцати лет игрового опыта, я могу с уверенностью сказать, что Кен Бердвелл — невоспетый герой, стоящий за некоторыми из самых революционных достижений в компьютерных играх. Его работа над Half-Life 2, особенно его неустанные усилия по исправлению ошибочных математических расчетов освещения, используемых производителями видеокарт, несомненно, оказали неизгладимое влияние на индустрию.
Спустя 15 лет после своего первого выпуска влиятельная компьютерная игра Half-Life 2 отметила в этом году свое 20-летие. В ознаменование этого события Valve представила значительное обновление, которое органично объединило игру с ее эпизодами и представило содержательные комментарии. Кроме того, они выпустили двухчасовой документальный фильм, подробно описывающий создание игры и атмосферу в Valve во время разработки. Этот увлекательный фильм богат интригующими заметками о воплощенных в нем амбициях, включая сложную задачу освоения световых эффектов.
Создание Half-Life 2 основывалось на списке технологических устремлений, который члены команды часто называют «списком технологических мечтаний». На полную реализацию этого видения ушло шесть лет, и оно послужило краеугольным камнем для целей Valve при разработке игры.
По словам ведущего художника Half-Life 2 Виктора Антонова, одним из выдающихся аспектов было невероятно реалистичное и интуитивно понятное качество света, которое было достигнуто благодаря движку Source и тесному сотрудничеству между художниками и инженерами. Затем он представляет нашего главного героя Кена Бердвелла, который страстно увлекался фотографией и совершенствовал световые эффекты.
Кен Бердвелл был одним из первых сотрудников Valve Corporation (он ушел в 2016 году) и, как и другие сотрудники Valve, за время своего пребывания там исполнял различные роли. Однако было бы правильно охарактеризовать его как исключительно квалифицированного инженера-компьютерщика. На старом веб-сайте Half-Life была представлена краткая биография Бердвелла с подробным описанием некоторых его проектов: «внутрисхемные эмуляторы (CodeTap), 3D-реконструкция поверхности (Surfgen), инструменты проектирования 3D-протезов (Shapemaker) и спутниковые сети (Microsoft Broadcast PC). Кроме того, он написал одну из первых графических оболочек для многопользовательских онлайн-игр для Compuserve’s Sniper.
В 1980-х Бердвелл работал в компании TeleCalc, занимающейся разработкой программного обеспечения для B2B. Однако его истинная страсть заключалась в другом. Покинув компанию, ему удалось накопить достаточно средств, чтобы заняться своим увлечением живописью, фотографией и анимацией. В 1990-94 годах он изучал эти дисциплины в Государственном университете Эвергрин и получил степень бакалавра изящных искусств.
По словам Бёрдвелла, применяемая нами математика была ошибочной. Не только наш, но и всех. Когда я начал исправлять проблему, я обнаружил масштабы проблемы… и в конце концов, после ее устранения, все стало отлично!
Я потратил почти три года, объясняя производителям оборудования, что на их картах есть ошибки в математических расчетах. К сожалению, мои объяснения остались без внимания, пока мы не привлекли Гэри МакТаггарта и Чарли Брауна, которые пользовались большим влиянием и авторитетом. Меня, как специалиста по изобразительному искусству, не воспринимали всерьез.
Давайте на мгновение отложим этот интересный момент. Когда Бёрдвелл заканчивает свое последнее замечание, на его лице появляется улыбка, потому что сложная математика, которую он использовал для освещения, была настолько новаторской, что производителям видеокарт в результате пришлось корректировать свои расчеты. Эта интригующая деталь захватила меня, побудив подойти к Бердвеллу и спросить, может ли он рассказать подробнее.
Бердвелл объясняет: «Это несколько сложно, но, по сути, видеокарты в тот период хранили и отображали текстуры RGB, и они представляли интенсивность нелинейно. Таким образом, 8-битное значение RGB, равное 128, представляет собой пиксель, яркость которого составляет примерно 22% от яркости. как один со значением 255. Однако графическое оборудование выполняло расчеты освещения так, как если бы все было линейным.
В конечном итоге освещение выглядело нестабильным из-за проблем с изогнутыми поверхностями. Затемнение, вызванное углом отклонения поверхности от источника света, было чрезмерным, из-за чего изогнутые объекты казались намного темнее, чем предполагалось. Например, снижение яркости на 50% привело к тому, что яркость на экране стала всего лишь на 22%. В результате внешний вид получился неестественным: изгибы выглядели слишком резкими, а округлые формы — чрезмерно преувеличенными. К сожалению, в большинстве случаев не было решения, позволяющего исправить эту проблему.
Как технический энтузиаст, я столкнулся с этой распространенной ошибкой в графическом программировании: забывание о том, что значения растровых изображений могут не соответствовать простому процессу сложения или смешивания из-за их нелинейности. Очень важно помнить о гамма-пространстве, в котором вы работаете, при выполнении расчетов с использованием этих значений, иначе результаты могут оказаться не такими, как ожидалось.
«В настоящее время продвинутые видеокарты научились справляться с этими сложностями, поскольку они могут преобразовывать любые нестандартные форматы в хорошо продуманные линейные значения с плавающей запятой внутри карты во время выполнения. Это значительно упрощает вычисления, поскольку вся тяжелая работа выполняется до того, как имеет место математика.
Причина, по которой сейчас так сложилось, вероятно, связана с тем, что я специализируюсь на изобразительном искусстве.
По словам Бёрдвелла, с 90-х до начала 2010-х нужно было хорошо понимать «гамма-пространство» на каждом этапе процесса, чтобы избежать странных вещей.
В конце 90-х и начале 2000-х, когда я поднял этот вопрос перед производителями графического оборудования, они отреагировали так, как будто я обвинил их в создании фундаментально несовершенных чипов, требующих совершенно новых кремниевых конструкций. Это была неприятная дискуссия. Каждый раз, когда я обсуждал этот вопрос с другим производителем, они быстро проходили стадии отрицания, гнева, торга и так далее.
Мне доставило огромную радость поручить предыдущие обсуждения Гэри МакТаггерту и Чарли Брауну, нашим новым графическим программистам HL2. Они старательно и методично работали над каждой частью с течением времени.
В моем энтузиазме обратиться к Бердвеллу, я наткнулся на несвязанный патент Valve Corporation в 2007 году, изобретателем которого был указан он. Патент под номером #20070195090 называется «Определение освещенности моделей с использованием абстракций окружающего кадрирования». По сути, эта инновационная система и метод предназначены для расчета освещенности модели в виртуальной среде. Читая подробности его изобретения, становится очевидным, что Бёрдвелл — не что иное, как божество, когда дело касается освещения для видеоигр.
Билл Ван Бюрен, продюсер, подчеркивает в другом месте документального фильма, что в Half-Life 2 было три фундаментальных аспекта. Он объясняет, что они стремились создать захватывающий, визуально ошеломляющий и увлекательный опыт, похожий на то, что вы видели в фильм. Это было достигнуто за счет художественного направления и используемых для этой цели технологий. Освещение было одним из этих ключевых элементов.
Valve действительно удалось это впечатляюще: Half-Life 2 до сих пор может похвастаться потрясающей графикой. Хотя многие люди внесли свой вклад в это достижение, Кен Бердвелл является причиной исключительных световых эффектов. Его работа была настолько замечательной, что многие последующие игры могли, возможно, претендовать на определенный уровень влияния его методов: с другой стороны, современные видеокарты, несомненно, испытали влияние его работ.
Смотрите также
- Шоураннер Arcane говорит, что сексуальная сцена Кейт и Ви изначально была длиннее и, казалось бы, более наглядной: «Мы получили пощечину»
- Будет ли Call of Duty: Black Ops 6 на PS5 и PS4?
- Объясняются сцены после титров «Моаны 2»: сколько их и создает ли она потенциальную «Моану 3»?
- Renaissance Kingdom Wars — это приятный простой гибрид Crusader Kings, Total War и Age of Empires.
- Knights of Honor 2: Sovereign Читы и консольные команды
- Читы Stardew Valley: каждый необходимый вам чит-код, никаких модов не требуется.
- Патч Crusader Kings 3 вносит изменения в эпидемии и добавляет новые цепочки исторических событий для DLC Legends
- Анализ производительности «Сталкера 2: Сердце Чернобыля» — трассировка лучей доступна всем, но вступительный взнос высок
- Стоит ли отдавать Сенсоры Рихтеру или Зотову в СТАЛКЕР 2
- Руководство FC 25 по различным построениям и индивидуальной тактике
2024-12-05 02:02