Как разработчики создают огромные игровые миры, не строя их целиком – хитрости Half-Life 2, Silent Hill и God of War

Добрый день! 🎮🌍 Как разработчики создают огромные игровые миры, не строя их целиком – хитрости Half-Life 2, Silent Hill и God of War. В Half-Life 2 игрок видит далёкие здания, горы и промышленные сооружения, которые создают ощущение огромного пространства. Но в комментариях разработчиков Valve обнаруживается удивительная подробность: часть такого окружения создавалась в масштабе 1:16, а затем визуально увеличивалась в шестнадцать раз. Получалось, что внушительный пейзаж на самом деле занимал совсем немного места в игровом уровне.

Подобными хитростями игровая индустрия пользуется десятилетиями. Виртуальный город может выглядеть бесконечным, хотя доступно лишь несколько улиц. За окнами космической станции виднеется огромная планета, а далёкий горный хребет оказывается обычной декорацией.

Почему наш мозг верит в существование мест, которых в игре фактически нет? Как разработчики скрывают границы уровней, незаметно подгружают окружение и создают ощущение масштаба без гигантских затрат? Самое интересное, что лучшие приёмы работают настолько естественно, что большинство игроков даже не замечает обмана.

Как разработчики создают огромные игровые миры, не строя их целиком – хитрости Half-Life 2, Silent Hill и God of War

Half-Life 2 – огромный мир, спрятанный в маленькой коробке

В 2004 году Valve столкнулась с технической проблемой: игровые уровни имели ограничения по размерам, но разработчикам хотелось показывать масштабные пейзажи. Особенно это было важно для атмосферы Сити-17 и окружающих его территорий.

Решением стала технология 3D Skybox. Она позволяла разместить уменьшенные модели дальнего окружения в специальной области карты, а затем отобразить их так, будто они находятся за пределами доступного пространства.

Разработчик Valve Джей Стелли объяснял, что геометрия такого окружения создавалась в масштабе 1:16. При отображении объекты визуально увеличивались, а их положение согласовывалось с основным уровнем.

Игрок видел далёкие сооружения, которые создавали ощущение продолжения мира, хотя физически они находились в отдельной небольшой области. Более того, трёхмерная технология позволяла получать более убедительное ощущение расстояния, чем обычная неподвижная картинка.

При этом разработчикам пришлось тщательно согласовывать освещение и туман между настоящим уровнем и его уменьшенным окружением. Если бы переход был заметен, иллюзия разрушилась бы.

Получается забавно: Гордон Фримен спасает человечество среди гигантских построек, а часть этих построек существует в виде своеобразного архитектурного макета. Почти как детская железная дорога, только с инопланетными захватчиками. 😁

Silent Hill – как техническое ограничение превратилось в легендарную атмосферу

Оригинальная Silent Hill вышла на первой PlayStation в 1999 году. Консоль обладала весьма скромными по современным меркам возможностями, поэтому показывать большой город с огромной дальностью прорисовки было затруднительно.

Разработчики использовали густой туман, который ограничивал видимость. Игрок видел ближайшие участки дороги, здания и отдельные объекты, но не мог рассмотреть весь город сразу.

Представители Konami ещё во время разработки связывали использование тумана и темноты в том числе с аппаратными ограничениями PlayStation. Однако решение оказалось настолько удачным, что стало одной из главных особенностей серии.

Туман одновременно скрывал дальние объекты и заставлял игрока постоянно опасаться того, что находится впереди. Знакомая улица превращалась в загадочное пространство, а невидимый противник казался значительно страшнее.

Причём игра почти не нуждалась в демонстрации огромных территорий. Достаточно было нескольких зданий, перекрёстков и тревожных звуков, чтобы человек представлял целый город, скрывающийся за серой пеленой.

Это прекрасный пример того, как техническое ограничение способно стать художественным преимуществом. Иногда самое страшное находится вовсе не перед глазами, а в собственном воображении. 👻

Почему современная игра не загружает весь мир одновременно?

Предположим, персонаж находится в центре большого виртуального города. Вокруг сотни зданий, автомобили, прохожие, деревья и другие объекты. Неужели компьютер постоянно обрабатывает абсолютно всё, что существует на карте?

В большинстве современных игр такой подход был бы слишком затратным. Поэтому разработчики используют системы, которые управляют загрузкой и отображением окружения.

Например, Unreal Engine 5 предлагает World Partition. Эта система разделяет игровой мир на ячейки, которые могут загружаться и выгружаться в зависимости от положения игрока.

Пока персонаж исследует один район, удалённые территории необязательно держать в оперативной памяти во всех подробностях. По мере перемещения система подготавливает необходимые участки и освобождает ресурсы, занятые ненужными данными.

Но здесь возникает вопрос: почему мы всё равно видим далёкие горы и здания?

Для этого используются упрощённые модели. В системах LOD и HLOD удалённые объекты могут заменяться версиями с меньшим количеством геометрических деталей. Иногда сразу несколько построек объединяются в один упрощённый объект.

Издалека разницу почти невозможно заметить. Зачем компьютеру обрабатывать тысячи мелких элементов здания, если на экране оно занимает всего несколько десятков пикселей?

Есть и технология Occlusion Culling – исключение из отрисовки объектов, скрытых другими объектами. Например, если большое здание полностью закрывает соседний двор, часть невидимого окружения можно не отправлять на полноценную отрисовку.

Таким образом, виртуальный мир может существовать целиком в данных игры, но компьютер обрабатывает только необходимую часть его содержимого. Это позволяет создавать масштабные локации без постоянной максимальной нагрузки на оборудование.

Правда, иногда технология выдаёт себя. Например, во время быстрого движения вдали неожиданно появляются деревья, а здания меняют детализацию прямо на глазах. Игроки называют подобный эффект Pop-in. 🌳

Elden Ring – почему одно огромное дерево делает мир ещё больше

У разработчиков существует ещё один инструмент, не связанный напрямую с программированием. Это грамотная композиция игрового пространства.

В Elden Ring огромный Эрдтри виден из множества областей Междуземья. Он помогает ориентироваться, связывает разные территории визуально и постоянно напоминает о масштабе мира.

Директор игры Хидэтака Миядзаки рассказывал, что команда стремилась создать пространство, наполненное загадками и открытиями. Игрок должен был замечать необычные места и самостоятельно испытывать желание их исследовать.

Большие ориентиры помогают создавать ощущение единого мира, даже когда человек видит только небольшую его часть. Высокая башня, далёкий замок или необычная гора намекают на существование других территорий.

Этот принцип хорошо знаком и дизайнерам тематических парков. Посетители замечают большие сооружения издалека, используют их для ориентации и постепенно открывают новые пространства.

В играх подобный подход особенно эффективен. Иногда достаточно показать величественный замок над горизонтом, чтобы игрок захотел провести несколько часов в поисках дороги к нему.

Но есть существенное различие: в одних проектах такая достопримечательность является полноценным местом исследования, в других остаётся исключительно частью фона. И оба решения могут работать, если соответствуют замыслу разработчиков.

God of War – узкие проходы, которые делают приключение непрерывным

В God of War 2018 года камера практически не прерывает путешествие Кратоса и Атрея традиционными монтажными переходами. Разработчики стремились создать впечатление одного непрерывного приключения.

Но как соединить разные игровые территории, не разрушая это ощущение?

Один из распространённых приёмов – узкие проходы, небольшие пещеры, переходы между скалами и другие участки, где скорость движения персонажа ограничена.

Такие пространства дают разработчикам больше контроля над тем, что игрок видит и насколько быстро перемещается. Они также позволяют создавать драматические паузы перед появлением новой локации.

Многие считают, что подобные проходы существуют исключительно ради скрытой загрузки данных. Однако разработчики крупных игр объясняли, что это далеко не всегда так.

Например, геймдиректор The Last of Us Part II Курт Маргенау отмечал, что узкие переходы помогают управлять маршрутом игрока, не позволяют преждевременно покинуть определённую область и позволяют организовать нужный ракурс при входе в следующую сцену.

Такие переходы действительно могут помогать подгрузке окружения, но их назначение часто гораздо шире. Они управляют темпом, напряжением и последовательностью открытия новых пространств.

В результате игрок воспринимает несколько связанных локаций как длинное непрерывное путешествие. А размер игрового мира ощущается значительно убедительнее, чем если бы каждая территория представляла собой отдельную арену с экраном загрузки.

Почему красивый горизонт иногда интереснее огромной карты?

Игровой мир воспринимается не только через его реальные размеры. Значение имеют расстояния между ориентирами, разнообразие пейзажей, маршруты движения и даже звуки, доносящиеся из недоступных областей.

В небольшом городе можно создать ощущение масштаба с помощью далёких небоскрёбов, движения транспорта за пределами игрового маршрута и звуков окружающей жизни. При этом далеко не каждое здание обязательно должно иметь полноценный интерьер.

Но существует риск: если игрок постоянно видит заманчивые места, в которые невозможно попасть, постепенно возникает разочарование. Особенно когда карта обещает свободу, а любая попытка свернуть с дороги заканчивается невидимой стеной.

Хороший дизайн игрового мира требует согласованности между тем, что разработчики показывают, и тем, что позволяют исследовать. Красивый фон способен расширить впечатление от приключения, но не должен заменять интересное содержимое доступных территорий.

Именно поэтому огромная карта сама по себе ещё не делает игру увлекательной. Несколько тщательно продуманных районов могут подарить больше открытий, чем десятки квадратных километров однообразной местности.

Как заметить эти хитрости во время следующего прохождения?

Попробуйте обратить внимание на то, как любимая игра показывает пространство. Посмотрите на далёкие здания, силуэты гор и предметы, появляющиеся при приближении. Заметьте, как меняется окружение после поворота за угол, прохождения туннеля или подъёма на возвышенность.

Иногда выясняется, что грандиозный город состоит из небольшого доступного района и великолепно оформленного дальнего фона. А иногда разработчики настолько грамотно сочетают разные технологии, что определить границу между полноценной локацией и декорацией практически невозможно.

В этом и заключается мастерство создания виртуальных пространств: игрок должен чувствовать масштаб мира, а компьютер – справляться с его обработкой.

В следующий раз, когда перед Вами откроется невероятная панорама огромного игрового королевства, вспомните Half-Life 2 и её уменьшенные в шестнадцать раз декорации. Возможно, половина впечатляющего пейзажа существует лишь для того, чтобы Вы поверили в продолжение приключения за горизонтом.

И знаете что? Если такая иллюзия заставляет остановиться, полюбоваться видом и захотеть исследовать мир дальше, разработчики прекрасно справились со своей работой. 🌄

А какой игровой мир когда-то поразил Вас своим масштабом? Сити-17 из Half-Life 2, туманные улицы Silent Hill, Междуземье из Elden Ring или приключения Кратоса в God of War? Расскажите в комментариях, где виртуальные пейзажи казались Вам особенно убедительными!

Удачи всем!