Новости про 3D

Промежуточное ПО TriOviz от DarkWorks создаёт стереоэффект нестандартным способом: анализируя информацию Z-буфера рассчитывается и накладывается на изображение специальный эффект DOF. В отличие от традиционных методов, когда трёхмерные объекты как бы выдвигаются из плоскости экрана в направлении зрителя, в TriOviz объём наоборот, как бы вдавливается за плоскость экрана. Для восприятия эффекта достаточно простых пассивных стереоочков. Такая технология имеет целый ряд преимуществ, как над активными, так и над существующими пассивными стереорешениями:

• отсутствие искажения цветов (характерно для анаглифа);
• низкая цена (не требуются специальные дисплеи и дорогие активные очки);
• картинка может восприниматься и без очков, с минимальными видимыми искажениями изображения;
• минимальный ущерб для производительности вследствие отсутствия необходимости в подготовке раздельных изображений для глаз;

На проходящей в Сан-Франциско, США, Game Developers Conference было объявлено о доступности TriOviz SDK для разработчиков на всех основных платформах, включая ПК, Xbox 360 и PlayStation 3. Сообщается, что SDK уже содержит поддержку наиболее популярных 3D движков и что работа по адаптации типичной игры для TriOviz занимает от нескольких дней до недели. Напомним, что технология TriOviz была выбрана Square Enix для выпуска «золотой» версии игры Batman: Arkham Asylum, которая выйдет 26 марта и станет первой стереоигрой на текущих игровых консолях. 

На проходящей в США конференции GDC 2010 консорциум Khronos объявил новые версии API трёхмерной графики OpenGL. OpenGL 4.0 ориентирован на оборудование поколения (условно) DirectX 11 и улучшает взаимодействие с OpenCL, стандартизирует функции теселляции, улучшает возможности шейдеров, включая поддержку вычислений в шейдерах с 64-бит точностью и технологию повторного использования данных (instancing) для геометрических шейдеров. OpenGL 3.3 добавляет максимально возможное количество функций OpenGL 4.0 для оборудования предыдущего поколения (условно) DirectX 10.

С новыми спецификациями можно ознакомиться на официальном сайте. Приятно видеть, что адаптация технологий уровня DirectX 11 в OpenGL на этот раз заняла всего полгода, вместо двух лет между DirectX 10 и OpenGL 3.x. В ближайшее время можно ожидать выхода бета-драйверов для разработчиков с поддержкой новых версий стандарта, по крайней мере от AMD, уже располагающей готовыми решениями с требуемыми функциями.

В поисках методов повышения качества рендеринга родилась концепция микрополигонов — поверхностей с размером порядка одного пиксела, на которые разбиваются сложные участки изображения, например границы кривых поверхностей. Это позволяет получить качество объектов, сравнимое с заданием их напрямую математическими функциями. До недавнего времени данная технология относилась к области CGI-графики в киноиндустрии, но в последнее время наметилась тенденция (PDF, ~8 Мб) к «спуску» технологии в графику на ПК.

Создатели технологии Unlimited Detail экстраполировали тенденцию в будущее и пришли к выводу, что можно сразу перейти к построению трёхмерных сцен из точек, организованных в «облака» (point clouds). Хотя практические воплощения технологии «пощупать» пока нет возможности, доступные на сайте разработчика видео демонстрируют сцены со сложной геометрией, сравнимой с легендарной Crysis, состоящие из до 8 миллиардов точек. Причём, по заверениям разработчиков, выполняющиеся в реальном времени со скоростью порядка 25 FPS всего на одном ядре центрального процессора.

Причин такой высокой производительности две: технология компрессии и метод отсечения невидимых объектов на основе алгоритма, схожего с алгоритмами поисковых систем Интернет. Технология разрабатывается уже шесть лет, выход SDK ожидается через полтора года.

Создатели Unlimited Detail считают, что благодаря таким технологиям GPU уйдут в прошлое. Последнее, надо сказать, маловероятно. Прежде всего, новая технология отвечает лишь за геометрию, построение моделей, освещение же на настоящий момент по-прежнему зависит от GPU-ускоряемых технологий вроде Shadow mapping. Можно предполагать, что и в финальной версии движка освещение будет сделано с помощью шейдеров в пространстве экрана с помощью технологий вроде SSAO, поскольку трассировка лучей и для полигонов-то всё еще является неподъёмной ношей для современных CPU, а уж для миллиардов точек это и вовсе трудно представимо. Ну и ничто не мешает переносу вычислений point cloud на технологии GPGPU вроде CUDA или OpenCL, поскольку по уровню параллелизации и «голой» вычислительной мощности GPU всё еще на шаг впереди даже шестиядерных центральных процессоров.

Пока неясно, насколько реально воплощение Unlimited Detail в готовых программах — кроме явных проблем с освещением можно еще отметить полное отсутствие анимации, ярко выраженную зернистость изображения. Ну и стоит вспомнить, что схожая технология вокселей (наши не самые юные читатели могут вспомнить игры от Novalogic и K-D Lab) так и не получила широкого распространения — прогресс аппаратных ускорителей полигонов позволил достичь сравнимого качества быстрее, чем большинство разработчиков освоило воксельную технологию.

Создатели XML3D выбрали несколько иной путь интеграции трёхмерной графики в веб. В то время как основные претенденты на трон наследника VRML, O3D от Google и WebGL от Khronos/Mozilla выбрали направление расширения Java-Script, XML3D расширяет сам язык разметки HTML 5.0/XML, интегрируясь в модель DOM. Глубина интеграции обещается вплоть до возможности, к примеру, задания текстур в привычных тегах <img>. Привычно обещаются полная независимость от оборудования (и даже от API рендеринга), полная программируемость через шейдеры, готовность к рендерингу на стороне сервера. Никаких подробностей и примеров использования пока недоступно, кроме видео, демонстрирующего трёхмерный рендеринг на странице Википедии:

и, не много не мало, ray-tracing автомобиля прямо в браузере Firefox:

Отличительной чертой движка Unity является поддержка технологии веб-клиента, когда игра идёт прямо в браузере, на Windows или Mac, от пользователя требуется только установка специального плагина. До недавнего времени Unity был также одним из немногих движков, полноценно поддерживающим платформы iPhone и Nintendo Wii.

Следующее поколение движка еще расширяет список платформ. Поддержка iPhone/iPod расширена до последнего гаджета от Aplle iPad. Появилась поддержка Xbox 360 и PlayStation 3, включая работу из встроенного браузера консолей. Не обойдена вниманием и новая мобильная платформа — Android от Google.

«Начинка» движка также подвергнется коренной переработке. Unity Engine 3 будет поддерживать технологию отложенного (deferred) рендеринга. В Ядро движка вошли две лицензированных технологии: имитации глобального освещения «Beast», использовавшаяся в Mirror`s Edge, и отсечения невидимых поверхностей «Umbra». Также будет переработана система звука, добавив эффекты реверберации, программируемые фильтры и редактируемые кривые затухания. Обещаются и улучшения физической модели, основанной, кстати, на PhysX.

Обещаны и улучшения в инструментах для разработчика. Универсальный редактор позволит делать игру одновременно для нескольких платформ, а Project Browser позволит искать данные проектов с использованием предварительного просмотра. Будет поддерживаться отладка скриптов в MonoDevelop для Windows и Mac.

Unity Engine 3 будет продемонстрирован на выставке GDC 2010. Релиз намечен на лето этого года. Модель распространения изменена не будет — движок распространяется бесплатно в базовой комплектации для разработки для ПК и Mac, расширенная комплектация стоит $1500 за рабочее место, поддержка дополнительных платформ докупается отдельно по необходимости.

Esenthel RPG (~210 Мб) предлагает поездки по открытой местности на лошади в духе Mount&Blade и фехтование со скелетами в подземелье в рамках выполнения квеста, по ходу демонстрируя возможности движка Esenthel Engine на заднем плане за традиционным для RPG женским нижнем бронебельём.

Сам движок представляет из себя набор для разработки игр «всё-в-одном», поддерживает как новомодный отложенный (deferred) рендеринг, так и традиционный рендер, включает в себя средства создания анимации и ландшафтов, работу с устройствами ввода, звуком, файловой системой, сетевой движок и физическое моделирование на основе NVIDIA PhysX. SDK движка доступен для загрузки бесплатно (~40 Мб), заплатившие от $200 (для частных лиц) / $1000 (для компаний) получают исходный код движка и демонстраций и право на выпуск коммерческих приложений. На Esenthel Engine разрабатывается несколько пока не анонсированных MMO-игр (в основном, для восточных рынков), а также однопользовательская ролевая игра Dark Relic: Prelude. Средний рейтинг движка на DevMaster — 4,5 балла.

Движок OGRE с открытым исходным кодом разрабатывается уже более 6 лет и использован в великом множестве проектов, особенно для операционной системы Linux. Впрочем, в числе платформ уже давно числятся и Windows, и MacOS X, и поддерживаются многие новейшие графические функции как Direct3D, так и OpenGL. Со временем движок оброс и большим количеством инструментов для разработчика, существенно снижающих порог вхождения, но «ядро» по-прежнему ориентировано на C/C++. О популярности и качестве движка свидетельствует и достаточно высокий рейтинг на DevMaster — твёрдые 4 балла.

Новая версия 1.7.0 движка, под кодовым наименованием «Cthugha», вносит немало значимых изменений:

• поддержка платформы iPhone;
• переход на лицензию MIT, что практически снимает ограничения по использованию движка в ПО с любыми типом лицензирования и моделью распространения;
• множественные улучшения в средствах Compositor, Scene Manager, Profiler и SampleBrowser;
• поддержка полноэкранного сглаживания по методу CSAA в Direct3D 9 и 10;
• улучшения в системах работы с освещением, материалами и LOD;
• для создания файлов проекта для сборки теперь используется Cmake;
• новый компонент для генерации ландшафтов в Scene Manager;
• возможность автоматической генерации шейдеров для замены работы с фиксированными функциями в рамках обновления программы;
• улучшенная поддержка многопоточности;
• совместимость с MacOS X 10.5 и 10.6;

OGRE SDK распространяется как в форме предварительно скомпилированных сборок для различных платформ, так и в исходных кодах, доступных для загрузки с сайта проекта на Sourceforge. Отметим, что прежде движок распространялся под LGPL, и смена лицензии констатирует еще одно поражение евангелистов FSF перед реальным миром.

В видео показывается новая техника движка CryEngine 3 «Cascaded Light Propagation Volumes for Real-Time Indirect Illumination». Она позволяет добавить глобальное освещение в трёхмерную сцену без предварительных просчётов и в реальном времени — согласно описанию, сцена в ролике состоит из 262 тыс. полигонов и рендеринг осуществлялся видеокартой GeForce GTX 285 в разрешении 1280х720 с 58 FPS, правда, без FSAA.

Детали о технологии можно почерпнуть в отдельном документе от разработчиков CryTek (PDF, ~11 Мб). Будем надеяться, что технология будет использована в грядущей Crysis 2.

Хотя Cg API, разработанный во времена GeForce FX как способ обойти ограничения производительности Microsoft DirectX на NV3x архитектуре, в последующие годы отошёл на второй план после улучшений в DirectX HLSL и OpenGL GLSL, он всё еще популярен у независимых разработчиков, а также используется на платформе PlayStation 3. Так что NVIDIA не забывает периодически его подновлять. В февральском обновлении инструментов для разработчиков на Cg сделаны следующие изменения:

• прописано требование поддержки оборудованием расширения OpenGL EXT_gpu_shader4 при использовании битовых операций в GLSL;
• семантика VFACE из языка описания шейдеров DirectX HLSL теперь принимается как синоним FACE в Cg;
• улучшена работа с расширениями при использовании старых версий OpenGL;
• исправлены проблемы с геометрическими шейдерами в Solaris;
• пример gs_simple доработан для демонстрации использования профилей GLSL;
• cgfxcat теперь работает с файлами шейдерных программ также, как и с файлами эффектов.

Загрузить последнюю версию CG Toolkit и документацию для различных платформ можно с сайта NVIDIA для разработчиков.

Анонсированная восьмая версия движка для игр Vision Engine от Trinigy будет поддерживать DirectX 11 на платформе Windows-PC. Помимо этого, в списке улучшений значатся поддержка будущих шестиядерных процессоров Intel и AMD (многопоточность до 12 потоков), улучшенные шейдеры для имитации водной поверхности и постэффектов, новая подсистема работы со звуком и удалённая отладка LUA-скриптов. К некоторому сожалению, в качестве физического движка для следующей версии Vision Engine был выбран Havok от Intel. Движок Vision Engine поддерживает все основные платформы, включая XBox 360, PlayStation 3, Wii и PC, и лежит в основе ряда достаточно известных игр, например «Desperados 2» и готовящихся продолжений заслуженных игровых серий «Gothic» и «Settlers».

Интересным новшеством Vision Engine 8 станет технология WebVision, которая позволит разрабатывать игры, работающие прямо из веб-браузера через специальный плагин с использованием почти всех возможностей «толстого» клиента, подобно известному движку Unity3D. Trinigy покажет новую версию движка на выставке GDC 2010 в начале марта, выход SDK запланирован на апрель.