כיצד ה- Half Life Engine של Valve פירט את טכניקות ה- Real-Time Rendering

סדרת ה-Valve Corporation ידועה לא רק עבור המשחק הנרטיבי והמשחק פורץ הדרך שלה, אלא גם עבור הזינוק הטכנולוגי שהשיגה.בלב השחרור המקורי של 1998 היה ה-FLT:2Half-Life Gameplay, גרסה שונה מאוד של מנוע Quake של התוכנה, אשר הציג ביעילות מספר טכניקות של מציאות, אשר הפכו את האפקטים של תעשיית החומרים המשתנים, אשר הפכו את האפקטים האלה לפיתוח ויזואלי של תעשיית החומרים.

מקורו של מנוע Half Life Engine

כאשר הקימה את [[המאה ה-1]], [[1924]], [[1924]]]], [[1924]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] [[1966]] [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1966]]]], [[1966]], [[1924]]]] [[1966]]]]]]]], [[1966]]]]]] [[1966]]]]]]]], [[1924]]]]]]]] [[1966]]]]]]]]]] [[1966]] [[1966]] [[1966]] [[1966]]

מנוע Quake המקורי התבסס על תוכנה, למרות שהייתה לו תמיכה חומרה ראשונית. Valve דחף האצה חומרה מההתחלה, להבטיח שהמנוע יוכל לנצל כרטיסי גרפיקה תלת מימדיים כגון סדרת ונדוקס וודוו ולאחר מכן NVIDIA RIVA TNT. התחייבות זו לשכפול מחשבי חומרה בעבר היה גורם מפתח בהשגת שיעורי מסגרת גבוהים יותר ואפקטים חזותיים עשירים יותר ללא תפקוד הקרב על ידי רמת צינורות מתכת מורכבת (B) עם פלטפורמת תאורה מורכבת, מערכת משולבת (BS) עם פלטפורמת תאורה אחורית) משולבת, אשר עשויה להיות בעלת תפקוד בתוך מערכת משולבת (BS).

חידושים אמיתיים בזמן אמת

חלוקת החלל בינארית (BSP)

מנוע Quake המקורי כבר השתמש עצי BSP עבור נחישות וזיהוי התנגשות. Valve הרחיבה את המערכת הזאת באופן משמעותי עבור (FLT:0-LifephFLT:1 ). BSP מחלק באופן רציני את עולם המשחק לאזורים convex, המאפשר המנוע במהירות cullgons כי הם לא גלויים מנקודת המבט של השחקן.

(הההפעלתו של Valve השתפרה BSP על ידי שילוב של מברשות ברמה גבוהה יותר (LOD) ו-Afustum culling אגרסיבי יותר.הם הציגו גם את FLT:0visportalsssFLT:1, אשר הם מצחצחים מיוחדים המגדירים אילו אזורים גלויים דרך חלונות או דלתות.

תאורה דינמית ו Lightmapping מתקדם

אחד השיפורים הבולטים ביותר במנועי מוקדם יותר היה מערכת תאורה דינמית.משחקים קודמים, כולל המשחק המקורי (FLT:0)QuakekeFLT:1, השתמש במפת אור סטטית שלא ניתן לעדכן בזמן אמת.מנוע של Valve הציג את היכולת להזיז מקורות אור על ומחוץ, לשנות את צבעם, ולהזיז אותם באופן דינמי.

המנוע גם חלוצי (FLT:0) הצללים הדינמיים של LT:1 עבור אובייקטים נעים.בעוד לא מתקדם כמו מיפוי צל מודרני, הגישה מבוססת פשטנית המשמשת בFLT:2Half-LifeOVAFLT 3, בעוד לא מתקדם כמו מיפוי צללים על גיאומטריה סטטית.זה יצר קשר אמין יותר בין השחקן לסביבה.

מיפוי טקסט מתקדם וסינון

[ה][ה]] דחקה איכות מרקם גבוהה יותר מהבסיס של Quake.They אימצו את ה-FLT:0 [Bi-Liנארית מסנן את הפילטרים] 1 כסטנדרט, אשר חלק את חוסמת האינטרפולציה הקרובה ביותר של קרוב-הקרוב-לרוב, הם הציגו 256 ערוצים מקיפים:2multitexturingFLT 3: ו-FLT3; ו-F:4 מיפוי:5, אם כי הם בדרך כלל היו בשימוש ב-32, לדוגמה, לדוגמה, 5, 5, 000 ×FEROL3, 7.

המנוע גם תמך בתכונות של 0.10.10.10.10.1 (למשל, משטחים מתכתיים שיקפו אור בחדות רבה יותר, בעוד משטחים אורגניים מתפזרים.תכונות אלה היו קשורות למערכת החומרית, אשר מאוחר יותר התפתחו לחומרי הפיזיקה המשמשים למקור ומנועי מודרני.התוצאה הייתה עולם שבו כל משטחים הרגישו נפרדים, למרות שהרזולוציה הבסיסית הייתה צנועה בסטנדרטים של ימינו.

Acceleration and the Rise of 3D Graphics APIs

(ב) היה אחד המשחקים העיקריים הראשונים לאמץ גרפיקה חומרה מלאה מתוך הקופסה, בעוד שכותרות קודמות כמו FLT:2Quake 2FLT:3 תמכו 3D accelerators, מנוע של Valve תוכנן עם מנוע VRate 4ftwareer, נהג מיניGL, נתיב ישיר ו Directize: GFruner LT2D2D2D2 יכול היה להפעיל משחק סטנדרטי של חומרה אחד של VR.

Valve גם אופטימיזציה רבת-הנקראים (עם מגבלות של מערכות חד-מעבדות בזמן) על ידי פיצול ניהול סצנות ומשיכת שיחות.שימושם החדשני של FLT:0vertex buffersFLT:1 אפשר המנוע לחשב מראש ולאחסן גיאומטריה שינתה את העומס על ה- CPU במהלך סצנות מורכבות.

טכניקות ריגול שנייה

רמה של ניהול (LOD)

תזמון בזמן אמת דורש איזון קבוע בין נאמנות חזותית וביצועים. Valve יישמה מערכת LOD חזקה אשר באופן אוטומטי החלפת במודלים נמוכים-polygon כאשר אובייקטים היו רחוק מהמצלמה.זה היה חשוב במיוחד עבור דמויות ואביזרים שהופיעו שוב ושוב על פני רמות החיתוך.המעברים LOD היו חלק, לעתים קרובות על בסיס מרחקים, ומנעו את המנוע מדלקת ריאות על בסיס טכניקה זו הוא עכשיו, אך ורק 3DF הוא הוכיח יעילותו של המשחק הוא בבירור, אך ורק 3Douted.

השפעות אטמוספריות: ערפל, מים ו- Skyboxes

מנוע Half-Life מתקדם סביבה ערפל per-vertex ושכבות קופסאות שמיים. Fog in the Original Quake היה צבע שטוח שהפחית את החשיפה באופן אחיד.היישום של Valve השתמש בערפל:0- Distance-based ערפל 1LT שיכול להיות מותאם אישית לאזור, המאפשרת לאי-אט אטמוספרי במקומות חיצוניים כמו פני השטח של Blacksa.

השפעות המים השתפרו במיוחד.המנוע הפך פני המים כ ⁇ למחצה, המשקף את תיבת השמיים ואת הסביבה הסובבת ברזולוציה נמוכה.ראייה תת-קרקעית הושג על ידי יישום גוון ירוק וצמצום מרחק לצייר. בעוד שקדמון בסטנדרטים מודרניים, טכניקות אלה יצרו אשליה משכנעת של תת-קרקעית והיתה נקודת מכירה מרכזית בזמנו.

Skyboxs נעשו באמצעות שישה קוואדות מרקמות או מפת קוביות סטטית, אבל Valve הוסיף שכבות ענן ופילקס לגלול כדי לדמות תנועה.זה נתן אזורים בחוץ תחושה חיה, כאילו השמיים עצמם היו בחיים. השילוב של ערפל, מים וטיפולי שמיים הראו כיצד בזמן אמת גורמות יכולים לחקות תופעות טבעיות מבלי לדרוש ריצוף או צלים מורכבים.

Particle Systems ו- Visual Feedback

(ב) [ה]האפקטים של האלף-החיים [ה] [ה] [ה] [ה] [ה] [ה]] [ה] [ה] [ה]]] [ה]ה]] [ה]] [ה]]] [ה]הההחומר] [ה] [ההההההההההה]]]]]]] הוא [ההשפעתו של הפיצוצים], אשר היו יכולים להיות מחוברים לכל משטח או ישות, או ישות, ו[ה[ה[ה[ה[ה[ה] [ה[ה] [ה] [ה[ה] [ה[ה] [ה] [ה] [ה] [ה] [ה] [ה] [ה[[ה[[ה[[ה[[ה[[ה[[ה[[ה[[ה[[ה[[ה[[ה[[ה[[ה[[ה[[ה[[ה[[ה[[ה[[ה[[ה[[ה[[ה[[ה[[ה[[ה[[ה[[ה[[ה[[ה[[ה[[ה[[ה[[ה[[ה[[ה[[המאה ה[[ה[[ה[[ה[[ה[[ה[[ה[[ה[[המאה

מערכת החלקיקים הייתה קלה מספיק כדי לרוץ על החומרה הנמוכה של התקופה, אך אקספרסיבי מספיק כדי לגרום לכל נשק להרגיש ייחודי.התגובה האייקונית "הראש" פגעה - פיסת עשן ירוק - הייתה השפעה חלקיקים. גישה זו השפיעה מאוחר יותר על כל דבר מה מעורך החלקיקים של מנוע המקור למערכת ה- Cascade של מנוע ה-Unreal Engine.

השפעה על תעשיית ההימורים

(הטכניקות של יצירת זמן אמת חלוצה במנוע Half-Life קובעות סטנדרטים חדשים עבור מה שצפוי מתואר מחשב AAA. Games שלאחר מכן, כולל FLT:0Half-Life: Opposing ForceFLT:1, ⁇ :2Counter- ⁇ 1.6FLT 3: ו-FLT:4Day of DefeatFLT5, All on the Dynamics Materialse, and Seed Software, and the Reallyer, and the Modern Software, and the Modern HDer, and the Modern HD of the Modern HDer, and the Modern HD, and the Modern HD of the Modern Fits, and the Emdancedanceds, and the Modern Opvedancedancedine Engine, באתר Discogs, באתר Discogs, and the Modern HD, and the Modern HD, and the Modern Opfeat.

הצלחתה של ההרחבה:0 [ה-LifeFLT] תרמה גם לקבלה הזרם המרכזי של חומרה תלת-ממדית.בזמן שבו התוכנה הפכה עדיין נפוצה, התעקשותו של Valve על נתיב חומרה הובילה משתמשים לשדרג את כרטיסי הגרפיקה שלהם, ובכך הצליחה להשיג את אימוץ של 3D מאיצים בשוק הצרכני.

לקבלת רטרוספקטיבה טכנית כיצד התאורה של המנוע שינתה את עיצוב המשחק, ראה את זה (FLT:0Valve Developer Document on half-Life's makeצנרת ייצור של Half-Life).

מורשת והמשך השפעת

גם לאחר שוולב עבר למנוע המקור (שיצא עם FLT:0)Half-Life 2FLT 1 בשנת 2004), רבים מהמושגים המקוריים של ה-Gearing נותרו.מקור נשא מעל BSP, מפות אור, ודליקו תאורה דינמית, תוך הוספת פיקסלים ו-HDR מעודכנים, השיעורים של GoldSrcSssss ישירות על פיתוח של מקור, לדוגמה, חשיפה למקורות של תמונות מקוריות, כמו:

בתעשייה הרחבה יותר, השילוב של מנוע ה- HALF-LIFE של תאורה יעילה, דינמית, וניהול חכם LOD הגדיר את מנועי "הכל-in-one" שאנו משתמשים כיום. מנועי משחק כגון Unity ו-Unreal Engine 5 כוללים כעת תאורה אפוית, תאורה גלובלית בזמן אמת וגיאומטריה וירטואלית; אבל הדרישה הבסיסית להפעלה בזמן אמת-זמן-ביצועים ללא אפקט של תהליך ה-SRPSRP של העבודה שהוכחדפסה על ידי ה-Val, הייתה מופעלת על ידי ה-Val-RUSFIXSRPSRPSRPSRPS, אך ורק על ידי ה-Val, אך הדרישה ל-Val Provedation של ה-R, אך הדרישה ל-R, אך הדרישה הבסיסית של כל ה-R, אך הדרישה ל-Val Provedation של כל ה-RIR-RIR-SRPSRPSRPSRPSRPSRPSRP, אך הדרישה ל-R, אך הדרישה ל-R, אך הדרישה ל-SRPSRPSRPSRPS, אך הדרישה ל-R, אך הדרישה ל-R, אשר נעשתה באופן קבוע של ה-V, אך הדרישה הבסיסית של ה-Val של כל

רבים מהמהנדסים שעבדו על מנוע Half-Life המשיכו להוביל צוותים גרפיים בחברות אחרות או לפתח ממשקי API חדשים.אפקט בולט אחד הוא יישום של FLT:0דינמית קוביות מפות FLT:1 עבור משטחים רפלקטיביים, אשר Valve השתמש בספאם אך ביעילות.טכניקה זו מהווה מבשר על הסביבה המצויה במנועי מודרניים.

מסקנה

מנוע Half-Life של Valve לא היה רק פלא טכנולוגי עבור זמנו – זה היה זרז שהגדרה מחדש של זמן אמתי עריכת בשלהי שנות ה-90.על ידי בניית הקרן החזקה של Quake והוספת תאורה דינמית, BSP מתקדמת, האצה ואפקטים אטמוספריים, Valve סיפקה חוויה חזותית הרגישה חי ותגובה.

לקריאה נוספת על מורשת המנוע ועל השפעתה על מוצרי Valve מאוחרים יותר, הרשמי (FLT:0Valve פרסומים ארכיון ההרחבה: FLT:1) מציע מסמכים לבנים טכניים מן התקופה.