Денис Самойлов
июнь 2015.
13920

Когда можно ожидать, что графика в компьютерных играх станет полностью неотличимой от видеозаписи реального мира?

Ответить
Ответить
Комментировать
1
Подписаться
8
6 ответов
Поделиться
АВТОР ВОПРОСА ОДОБРИЛ ЭТОТ ОТВЕТ

У меня не очень большой опыт работы с компьютерной графикой, предлагаю свои рассуждения в пределах компетенции. Корректировки приветствуются.

Начнём с формулировки вопроса. Если в качестве критерия реалистичности мы принимаем результат сравнения с видеозаписью, значит речь пойдёт о «традиционных» играх, где изображение выводится на экран, параметры которого сходны с параметрами вычислительных устройств той же эпохи. То есть речь идёт о разрешениях от FullHD до 8K, а не попытках соответствовать сетчатке глаза или проецировать что-то в мозг. Также предположим, что нам нужна частота отрисовки не ниже 60 FPS, по крайней мере, для одного глаза. Всё это должно работать не на исследовательских машинах, а на общедоступных в соответствующий период ПК и консолях, которые может себе позволить продвинутый геймер. Игра должна принести компании-разработчику прибыль.

Новые вычислительные мощности до недавнего времени наращивались по закону Мура — примерно вдвое каждые два года, за счёт увеличения плотности элементов на схеме. Однако из-за некоторых природных ограничений есть все шансы, что привычные нам аж с середины 60-х темпы роста вычислительных мощностей изменятся, так что задача прогноза становится сложнее. Например, неизвестно, сохранится ли прирост производительности одного ядра у каждой новой серии процессоров и видеокарт, или же маркетологам придётся заманивать покупателей чем-то ещё.

Основной фактор, влияющий на «реалистичность», который зависит от этой мощности — собственно, технологии компьютерной графики, заложенные в процесс визуализации кадра. Глобальное освещение, просчитывающее распространение света, сглаживание пикселей по краям объектов, подповерхностное рассеивание и прочее (подробнее об этом сможет рассказать программист, ближе знакомый с областью). Всё это опирается на развитие нового железа и новых алгоритмов. За оценкой здесь можно обратиться к специалистам. Например, основатель Epic Games, разработавшей Unreal Engine, в 2013 г. оценивал сроки достижения фотореалистичной картинки примерно в 10 лет, а другие его коллеги такого оптимизма не поддерживали. Зачатки реализма можно уже сегодня обнаружить в той же Unreal Engine 4, а также многих интересных демо-проектах других компаний. Однако здесь работает важное ограничение.

Так получается, что компьютер не может отрисовать реалистично любую сцену из игры. В реальном мире законы физики работают для любого количества объектов в сколь угодно сложной закрытой системе. Когда мы перекладываем это с помощью математики и алгоритмов в пиксели, то оказывается, что количество необходимых вычислений растёт непропорционально с ростом объектов или элементов объектов в кадре. Мы можем заполнить Большой Каньон доверху шариками для настольного тенниса и никакой катастрофы в масштабах Вселенной не произойдёт, когда мы на это посмотрим глазами. Однако если наш игровой движок умеет воспроизводить интерьеры игры неотличимо от реальных, это ещё не означает, что он справится с выходом героя на улицу при том же уровне детализации. Иными словами, нужно понимать, что прежде чем игра попадёт на прилавок, уровень детализации объектов в ней, размер локаций, разбиение на уровни, максимальный размер армии юнитов и прочие особенности игры тоже подпадут под нож технических ограничений. То есть наш критерий сравнения с видеозаписью будет соблюдаться для видео оживлённой улицы, а для видео парада Победы с высоты птичьего полёта — нет. И в идеальном мире такая тормозящая сцена просто в итоге не пройдёт в игру. Так что у нашего желания реализма есть оговорка — сами игры неизбежно будут адаптироваться к доступным ресурсам. Отсюда мы можем перейти к следующей проблеме.

Бюджет у игр не резиновый. К сожалению, если игра не имеет в основе процедурной генерации контента, то всё, что в ней показывается, сначала нужно туда положить. Художники рисуют, моделеры строят объекты, потом всё это нужно расставить по сцене и заскриптовать, где надо. Если ответственные лица решат, что продукт должен быть фотореалистичной игрой, то затраты на создание объектов и уровней, скорее всего, значительно возрастут. Процессы разработки тоже не могут стоять на месте, поэтому от прогнозов воздержусь, но экономический потолок в данном случае не видится мне сильно менее значимым, чем «железный». Если сегодня можно потратить четверть миллиарда долларов на разработку GTA V, то не обязательно через 10-15 лет можно будет потратить 150% от эквивалентной суммы. Но лучше знакомые с экономикой и рынком игр читатели, конечно, могут меня исправить.

В итоге, если вам достаточно сравнения, где сцена задаётся ограничениями индустрии, но картинка неотличима, то период в 10-15 лет видится реалистичным. Однако может быть более выгодно пожертвовать этой реалистичностью ради новых качественных возможностей игр, как в плане экономики, так и с точки зрения гейм-дизайна. Потому что есть все шансы, что конкурентами выступят более «мультяшные» соперники, как это происходит сегодня.

49
-3

Смотря для чего. Сейчас набирают популярность очки виртуальной и дополненной реальности и там, как мне кажется, реалистичность графики будет краеугольным камнем. Хотя в обычных ПК или консольных играх реалистичная графика может даже мешать, отвлекая от игрового процесса. В пятом терминаторе была сценка со Шварцем образца 1984(?) года, на мой взгляд это лучший образец цифровой графики (коротенькая сцена, когда он только вернулся из прошлого, чтобы убить Жору Корнева). Правда когда началась динамика, то сразу стало заметно, что он ненастоящий 

+1
Ответить

Уже сейчас Unreal Engine 4 может показать вам сцену огромного ландшафта (гор, поляны с растительностью, леса и т.д) с такой картинкой, которую вы не сможете отличить от фотографии (примеры раюот можно свободно найти на YouTube). Есть игра, называется Star Citizen. Ее очень долго разрабатывают, но масштабы реально впечатляют (это просто для развития). В общем, вернемся к сути вопроса - дело лишь в железе, на котором вы все это запускаете

0
Ответить
Прокомментировать

Отвечу как геймер с 25-летним стажем. Судя по темпам развития технологий, фотореализм мы получим лет через 10. Но довольно сомнительно в принципе ставить целью достижение фотореалистичной графики, ибо графика в играх - не главное. Нас же не смущает отсутствие фотореализма в мультфильмах, например? Они не про это, как и игры. В последних важен сбалансированный игровой процесс, интересные механики, сюжет, персонажи, атмосфера. А графика требует запредельных затрат по времени, ведь для каждого объекта надо создать трехмерную модель и физику к ней. В конечном счете, потратя кучу сил и времени, можно сделать красивый, но скучный и неиграбельный Crysis. Мое мнение: главное - геймплей, а графика пусть лучше будет стильной. Как в Don't Starve, The Banner Saga или Prince of Persia 2008-го года, например.

Иван Кузьминотвечает на ваши вопросы в своейПрямой линии
13
-4

Достижение реалистичной графики это дополнительный инструмент для реализации задумок разработчиков и равнозначный с другими (мультипликация, стилизация и проч.). А если по русски- то достижение планки "все как в живую" это в любом случае хорошо.

0
Ответить
Прокомментировать

Технологии, позволяющие воспроизводить фотореалистичную графику в реальном времени существуют уже сейчас. Современные движки имеют большой набор инструментов (PBR, normal map, шейдеры), позволяющих достичь фотореализма без использования высокополигональных моделей. Другое дело, что создавать графику, оценить которую смогут 1% геймеров, обладающих достаточно мощным железом, невыгодно экономически.

5
-1
Прокомментировать

Всё зависит как от разработчиков, так и от производителей железа. Добиться фотореалистичной графики в продакшене сейчас уже не представляет трудностей. Другое дело -- рендер ("вывод") её в реальном времени. Даже самые современные и производительные компьютеры для геймеров не справятся с таким объёмом вычислений, а сложная фотореалистичная отрисовка возможна только с использованием рендер-ферм. Сначала стоит понять, сколько времени уйдёт на то, чтобы произошёл такой колоссальный прирост вычислительных мощностей у потребительских компьютеров на рынке: чудовищно много, и только потом уже можно будет грезить о таком.

1
0
Прокомментировать

Собственно говоря уже, все что требуется хороший монитор и  мощный компьютер. Прикладываю пост с пикабу с видео от юбисофт. 

https://pikabu.ru/story/vpechatlyayushchie_vozmozhnosti_novogo_unity_engine_pokazali_v_tekhdemo_5640478

0
0
Прокомментировать
Читать ещё 1 ответ
Ответить