История CGI в играх: от первых экспериментов к золотому стандарту

Помните свои первые игры? Мы начинали с «Тамагочи» и «Тетриса» с его простыми формами и условной графикой, а затем перешли к полноценным 3D-играм. Компьютерная графика в гейминге прошла долгий путь: от пикселей до полного фотореализма. Теперь это не плоские миры, а продуманные цифровые Вселенные с четкой физикой, геометрией и освещением сцены. Когда же начался путь CGI в играх?

Графика видеоигр: эра Atari

Ни для кого не секрет, что до появления компьютеров развлечением были аркадные автоматы. Разработчики игр использовали векторую графику вместо пикселей: на системе координат точки соединялись линиями, образуя фигуры и объекты. Игры выглядели как ожившие чертежи или кадры из научно-фантастических фильмов того времени. Ярким примером векторной графики, создающей иллюзию 3D, стала «Battlezone» (1980) от Atari.

Человек смотрел в прицел через перископ, на экране отображался пустынный ландшафт и угловатые танки, нарисованные светящимися векторными линиями. Безусловно, сегодня это кажется суперминималистичным и примитивным. Однако в начале 80-х это считалось прорывом и первым опытом погружения в 3D-пространство, от которого захватывало дух.

Путь развития компьютерной графики в играх определили спрайты — пиксельные квадратики, которые использовались для изображения персонажей, объектов и элементов интерфейса. Детализация и палитра были простейшими, но это не стало ограничением при разработке таких игр, как «Donkey Kong» (1980) и «Pac-Man» (1981). Персонажи в них состояли из нескольких десятков пикселей. В «Pac-Man» из-за технических ограничений это был простой, поедающий объекты желтый круг, в то время как в «Donkey Kong» — Прыгун (позже Марио) и огромная горилла.

Создание игровой графики сопровождалось техническими сложностями: память измерялась килобайтами, каждый пиксель был на счету. Художникам приходилось идти на хитрость. Они повторно использовали цвета, упрощали формы, спрайтовая анимация чаще всего была мерцающей. Только к концу 1980-х появились 16-битные консоли. Sega Genesis и SNES увеличили палитру цветов и улучшили разрешение изображений. Можно сказать, что с их появлением наступил золотой век в создании игр. Так, например, мы увидели «Sonic», «Super Mario World» и «F-Zero».

3D-графика в играх: эпоха PlayStation и N64

Середина 1990-х годов стала переломной в развитии пиксельной графики. Переход от 2D к 3D-моделям означал создание более ярких персонажей, у которых есть объем, глубина и углы. Разработчики игр начали изучать полигоны — маленькие треугольники, из которых собирались трехмерные фигуры. Кроме того, чтобы придать 3D-графике реалистичности, программистам и CG-художникам пришлось покорпеть над более фундаментальными задачами:

1. Текстурирование. Первые CGI-игры смотрелись безжизненно, поэтому было принято решение работать с детализацией графики. Трава на газонах, кирпичная кладка, песчинки — все это стало возможным только потому, что художники научились оборачивать плоские картинки вокруг объемных объектов.
2. Z-буферинг. Эта технология отвечала за то, чтобы находящиеся ближе к камере объекты корректно перекрывали те, что располагались дальше. Так игровая сцена приобретала глубину.
3. Сглаживание. Ранние 3D-модели были слишком угловатыми и острыми. Чтобы сделать картинку более мягкой и приятной глазу, края полигонов подвергались сглаживанию.

Какие игры стали иконами в эпоху зарождения 3D-графики?

В 1996 году компания Nintendo анонсировала выход «Super Mario 64» на консоли N64. Многие скептически отнеслись к таким переменам, задаваясь вопросами, как же управлять персонажем в трехмерном пространстве, как рассчитывать расстояние. Команда Сигэру Миямото придумала джойстик, чтобы регулировать скорость шага и высоту прыжка. Вдобавок к этому «приручила» камеру: она следовала за Марио, ее можно было приближать, отдалять.

Пока Nintendo учила игроков управлять джойстиком, студия Core Design подарила героиню, собранную из полигонов. Лара Крофт из игры «Tomb Raider» стала настоящей звездой в CGI-играх. Мир увидел реалистичные пропорции персонажа, заброшенные гробницы, древние ловушки. Лара двигалась, бегала, кувыркалась и стреляла из двух пистолетов, заставляя миллионы игроков забыть о том, что ее руки и ноги — это просто набор текстурных треугольников. Она была живой в человеческом воображении, а значит, графика справилась со своей задачей. Как мы помним, по мотивам игры были сняты фильмы с Анджелиной Джоли в главной роли.

Феноменом 3D-игр в середине 90-х стала «Final Fantasy VII» для PlayStation. Трехмерный игровой геймплей был совмещен с отрендеренными CGI-видео. Когда начиналась кат-сцена, на экране появлялась графика с качественной прорисовкой лиц, реалистичными волосами Клауда и слезами Айрис. Такой контраст вызывал эмоции и будоражил воображение.

CGI-графика для игр: эра PS2, Xbox и GameCube

Начало 2000-х расширило технологические и технические возможности создания видеоигр. С выходом PS2, Xbox и GameCube мир увидел более сложную компьютерную графику, которая постепенно приближалась к реализму. Ключевое изменение — эволюция полигонов и увеличение их количества. 3D-персонажи перестали быть угловатыми и приобрели больше деталей. Их движения стали выполняться естественнее.

Глобальные перемены случились и в работе с освещением. В играх стали применяться шейдеры, отвечающие за цвет, свет, тени, блеск и прозрачность. Благодаря ним сцены выглядели динамичными и правдоподобными. Например, в «Doom 3» свет от фонарика стал важной частью геймплея, создавая напряженную атмосферу и влияя на восприятие пространства. А в «Half-Life 2» художники уделили должное внимание деталям и добились реалистичных лиц с выразительной мимикой. CGI-графика вышла на новый уровень симуляции и физики.

Немного позже игры переняли язык кино. Сюжет стал частью опыта, а не фоновой составляющей. Особую роль в этом сыграли CGI-заставки, которые задавали новый стандарт качества. Студии вроде Blur Studio и Digic Pictures создавали кинематографичные ролики с высоким уровнем детализации, которые усиливали драматургию и делали игры ближе к полноценным фильмам.

Подробнее о процессе создания CGI-графики читайте здесь.

Эволюция игровой графики в сторону реализма и фотореализма

Конец нулевых ознаменовался выходом новых компьютерных программ, которые улучшили качество графики для игр с точки зрения физики, анимации и масштаба. Объекты в сценах перестали быть статичным фоном и реагировали на действия персонажа. Более того, в начале 2010-х вырос уровень текстур: больше деталей, правдоподобия и погружения в виртуальную среду.

Как говорилось ранее, игровая индустрия перенимала опыт у кинематографа. Технология motion capture, пользовавшаяся успехом в фильмах «Властелин колец» и «Аватар», нашла применение в видеоиграх. Яркий пример — «The Last of Us», где эмоции героев передаются через мельчайшую мимику и движения, делая их живыми. К слову, «The Last of Us 2» выиграла две премии — Golden Joystick Awards и The Game Awards 2020. Анимация, геймдизайн, звук были на высоте. Фанаты игры восхищались реалистичностью сцен.

Новый стандарт в те времена задали такие игры, как «Grand Theft Auto V» и «The Elder Scrolls V: Skyrim». Пользователи увидели живые и динамичные пространства, где каждая деталь только усиливала эффект присутствия.

Развитие CGI-графики и фидбеки от игроков привели к тому, что художники стали стремиться к фотореализму. Ключевая особенность — появление технологии трассировки лучей. Ray Tracing симулирует поведение света с максимальной точностью. Отражения, преломление света, мягкие тени и глобальное освещение в игровых сценах рассчитываются с учетом физики, а не имитации. Конечно, создание фотореалистичных кадров требует более мощных ПК, но что не сделаешь ради качественной CGI-графики?

Подборка лучших CGI-игр

Современного геймера практически нечем удивить, ведь почти каждая 3D-игра, в особенности для PS, обладает яркой и качественной CGI-графикой, где заметны блики, лучи, отражения, живые мимика и движения. Тем не менее, мы составили подборку 10 лучших CGI-игр с учетом их продаж по всему миру.

CGI-графика в Acquisition.mobi

Наша студия CGI-продакшна занимается разработкой визуальных миров, которые захватывают с первого кадра. Работаем на стыке технологий и искусства, чтобы обеспечить высокое качество компьютерной графики для наших клиентов. Игры, реклама, кино, шоу-контент, e-commerce, автомобили, развлечения — производим CGI для любой сферы. По вопросам сотрудничества пишите на почту cgi@acquisition.mobi.