Компьютерная 3D-графика и специфика ее применения в дизайне продукции игровой индустрии

Размещено на http://www.allbest.ru/

МОСКОВСКИЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Художественно-графический факультет

Кафедра начертательной геометрии, компьютерной графики и дизайна

КОМПЬЮТЕРНАЯ 3D ГРАФИКА И СПЕЦИФИКА ЕЕ ПРИМЕНЕНИЯ В ДИЗАЙНЕ ПРОДУКЦИИ ИГРОВОЙ ИНДУСТРИИ

1. 3D ТЕХНОЛОГИИ ВО ВРЕМЕНИ

1.1 Развитие и становление 3D технологий с середины XX века до нашего времени

1.2 Основные инструменты 3D программы. Blender 3D

2. 3D ТЕХНОЛОГИИ ВДИЗАЙНЕ ИГРОВОЙ ИНДУСТРИИ

2.1 Игры как направление современного искусства и дизайна

2.2 Способы применения 3D технологий в дизайне игровой составляющей. Примеры оформления продукции в данном направлении

Современный мир. Цифровые технологии давно заняли одну из самых главных позиций не только в дизайне в частности, но и во всей человеческой жизни и постепенно вытесняют собой все остальные виды передачи и хранения информации.

Кто-то против подобного развития, кто-то сам всеми силами продвигает его в сторону нашего будущего, но, к сожалению или к счастью, от нас это уже практически не зависит.

Одним из подобных аспектов технологического развития является 3D графика и все, что с ней связано.

За отраслью 3D технологий стоит чуть ли не половина современной жизни, включая дизайн, игровую индустрию, кино, мультипликацию, рекламу и мультимедиа, развлекательные и обучающие программы, архитектуру, промышленное производство и так далее.

Это показывает, что важные сферы общества твердо держатся на основе цифровых достижений человечества, и давно не представляются без этого прочного основания.

Целью в данной исследовательской работе будет рассказать о становлении такой объемной и молодой отрасли как 3Dграфика, а также изучить специфику ее применения в дизайне продукции игровой индустрии и доказать, что игровая индустрия не является простым средством массовых развлечений, а может вскоре стать частью чего- то большего.

Для достижения данной цели понадобится ряд поставленных задач, выполнение которых поможет плавно перейти к сути исследования:

· Проследить историческое начало и развитие 3D технологий, а так же их непосредственное применение в дизайне игровой индустрии.

· Рассмотреть игровую индустрию как направление современного цифрового искусства и дизайна и проиллюстрировать способы применения 3D технологий в оформлении игровой составляющей.

· Изучить примеры профессиональных работ, использующихся в создании реальных игровых проектов.

· Подвести итоги по средствам цельных выводов и мнения о проведенном исследовании.

ГЛАВА 1. 3D ТЕХНОЛОГИИ ВО ВРЕМЕНИ

1.1 Развитие и становление 3D технологий с середины XX века до нашего времени

Рис.1. Кадр из одноименной компьютерной игры DOOMII.

В 1995 году знаменитая компьютерная игра DOOMII (рис.1)была установлена на большее количество компьютеров, чем какое-либо другое программное обеспечение. Отличная, по тем временам, графика и тщательно проработанный дизайн уровней давал настолько глубокий эффект погружения, что многие не могли оторваться от нее часами. Если игровой процесс представлял собой обычный линейный пробег по всем уровням и отстреливание при этом многочисленных групп противников, то графика была не просто хорошо выполнена с визуальной точки зрения, она была революционной и открывала для игрока 2,5D изображение. Нона этом стоит ненадолго остановиться и вернуться чуть раньше в прошлое, когда объемное изображение только начинало свой долгий путь развития.

Для начала нужно отметить, что у 3Dграфики довольно солидная и отмеченная некоторыми неожиданными явлениями история и всю ее изложить в данной работе не представляется возможным. Наиболее оптимальной отправной точкой изучения истории объемного изображения является серединаXXвека, когда данная отрасль обрела свое лицо и определенное назначение в жизни общества, но для понимания ее истоков стоит захватить и более ранние изобретения.

К слову, если термин “графика” можно назвать изображением, которое нанесено на некую поверхность, то “компьютер” это совсем необязательно электронное устройство с привычными компонентами ввода и вывода информации, такими как монитор и клавиатура с мышью. Значение термина “компьютер” имеет более глубокую историю, основанную на изобретении разного рода вычислительной техники, о которой и пойдет речь дальше.

Началось все с так называемых аналоговых компьютеров, которые представляли собой ряд вычислительных инструментов таких как: астролябия - прибор для определения широты, арифмометр - настольная вычислительная машина, предназначенная для простейших математических вычислений, логарифмическая линейка и так далее (рис. 2).

Рис.2.Астролябия, логарифмическая линейка, арифмометр.

Данные аналоговые компьютеры использовали физические величины для передачи информации и были не способны работать с изображением, но именно с них начинается история развития компьютерной графики и уже последующие эксперименты с различным оборудованием позволили достигнуть некоторых впечатляющих результатов.

В 1950 году американский математик Бен Лапоски использовал осциллограф для изображения необычных абстрактных форм из линий и волн, которые он запечатлел на фотопленке. Эти осциллионы, как Бен сам их называл, были продемонстрированы публике в 1952 году и напоминали собой знакомое физикам явление электрических сигналов [3, С. 39](рис.3).

Рис.3.Осциллионы.

В 1958 году один из первооткрывателей компьютерной графики Джон Уитни стал создавать экспериментальные анимационные ролики с помощью купленного им автоматизированного аналогового компьютера воздушной обороны, который стал не нужен после военного времени [3, С. 48]. Они представляли собой различные разноцветные вращающиеся формы, которые позже были использованы в мультимедийных целях, а именно в дизайне титров одноименного фильма Альфреда Хичкока “Головокружение” (англ.“Vertigo”)(рис. 4).

Рис.4. Изображение афиши фильма Альфреда Хичкока “Головокружение”.

Подобное стало возможно благодаря тому, что Уитни совместил этот компьютер с сервоприводом (механизмом для отслеживания и контроля движений) и фотоаппаратом, что позволило создать геометрические формы, которые мы видим на афише.

Но по-настоящему весомым шагом в развитии компьютерной графики стал ее переход из разряда аналоговой в разряд цифровой благодаря исследованиям в лаборатории MIT-Massachusetts Institute Technology, которые хотели создать полностью электронный летательный симулятор. Результатом после 6 лет разработки (1945-1951) был цифровой компьютер Whirlwind, который первый в своем роде мог реагировать на действия пользователя в реальном времени, а именно принимая команды и отвечая на них. Графика и печатный текст выводились на экран осциллографа[3, С. 40]. Это дало понять, что будущее компьютерной графики совсем недалеко и до настоящего прорыва в области технологий оставалось совсем немного.

И вот в 1963 году некий Айван Сазерленд создает самое значимое изобретение в истории не только компьютерной графики, но и компьютерных технологий в целом.SketchPad - программа, которую он изобрел, была началом 3D проектированияв том виде, в котором мы видим его сейчас[3, С. 51]. Продвинутый пользовательский интерфейс, управление через световое перо, которое являлось предшественником современных стилусов, огромное количество возможностей для рисования и редактирования изображения.

На волне популярности данной отрасли технического прогресса в компании BellLabs начинают проводиться различные исследования, которые несут за собой ряд очень любопытных изобретений и экспериментов с компьютерной графикой и анимацией. Например, в 1965 году сотрудник данной компании Майкл Нолл создал полностью трехмерную анимированную модель тессеракта, то есть четырехмерного куба, которая проецировалась на двумерную плоскость экрана[3, С. 53].

После, из множества сторонних лабораторий на свет появляются различные покадровые анимационные ролики с использованием компьютерной графики, например ролик под названием “Колибри” 1967 года, созданный молодыми исследователями Чарльзом Ксури и Джеймсом Шафером[3, С. 56]. Ролик представлял собой визуальный процесс постепенного рисования колибри с последующим распадом на линии. Несмотря на простоту этого ролика в нем было около 14 тысяч кадров, что в тот момент казалось чем-то невероятным.

За зарубежными деятелями не отставали и наши, советские, и уже в 1968 году публике был представлен анимационный ролик c незамысловатым названием “Кошечка”. Команда физиков и математиков во главе с Николаем Константиновым нарисовала математическую модель кошки, созданную путем набора определенной последовательности символов на большой электронной счетной машине. Данная последовательность позже была распечатана на бумаге и переведена на пленку для последующей анимации[7].

После этих событий много различных энтузиастов создавали удивительные ролики с помощью компьютерной графики, включая метод анимации по ключевым кадрам, который сейчас используется во множестве программ, включая всем известный AdobeFlash. Но в настоящем 3D, опережающем при том многие игры по качеству детализации еще на несколько лет вперед, ролики стали появляться только в 1972 году и примером этому может служить короткометражка, выполненная в соавторстве с Эдвином Катмулом, на которой была изображена вращающаяся в трех измерениях человеческая рука. Кстати сам Эдвин Катмул в будущем станет никем иным как самим отцом-основателем знаменитой анимационной корпорации PIXAR, подарившей нам все эти чудесные мультфильмы, выполненные в объемной компьютерной графике. Все заслуги этого человека перечислить будет довольно сложно, поэтому стоит отметить только изобретение текстур - “рисунка”, который накладывается на 3D модель, отображая фактуру материала, из которого состоит тот или иной моделируемый объект[6].

После этих событий в мире компьютерной графики намечается новый виток технологического развития, который влечет за собой успешное использование 3Dв продуктах, предназначенных для широких масс, то есть в кинематографе. Одним из первых фильмов с использованием цифровой составляющей можно назвать картину режиссера Майкла Крайтона “Мир дикого запада” 1973 года. В нем было проиллюстрировано, в необычной на то время манере, зрение робота, а точнее его симуляция глазами зрителя. Немного позже появляется сиквел и уже в нем в первый раз создатель использует небольшую анимационную вставку, которая была позаимствована у самого Эдвина Катмула и университета штата Юта [6, C. 1]. Как раз в этом университете в процессе исследования компьютерной графикив 1975 году Мартин Ньюэлл создает так называемый символ 3Dграфики - “чайник Юты”, или как его еще называют, “чайник Ньюэлла”. Данный объект стал стандартным практически для всех 3Dпрограмм, которые будут выходить позже, и предназначался для демонстрации возможностей рендеринга - функции использующейся для визуализации моделируемых объектов[3, C. 69].

“Чайник Юты” неоднократно появлялся в качестве отсылки к истокам истории в различных анимационных роликах и видеоиграх, например в знаменитом детище PIXAR- ToyStory или Истории игрушек. С него начинается повальное использование 3Dв различных анимационных и не анимационных проектах, выходящих после этого с завидной регулярностью.

Исходя из вышесказанного можно сделать вывод, что компьютерная графика с огромной скоростью начинает заполнять сферы человеческой жизни и поэтому на данном этапе исследования следует оставить историческую часть и вернуться к настоящему, для того чтобы изучить самый распространенный компьютерный “инструментарий”, о котором пойдет речь далее.

1.2 Основные инструменты3D программы.Blender 3D

В настоящее время нас окружает множество различных высокопрофессиональных, с точки зрения исполнения, анимационных картин, мультфильмов, разнообразных видеоигр и других мультимедийных продуктов современного мира. И большинство людей, кроме узкого круга специалистов и любителей дизайна и3Dграфики, даже не подозревают, что кроется под внешней красивой оболочкой этих произведений современного искусства. Для общего понимания сути 3Dизображения и его особенностей стоит разобраться в основном ряде инструментов или, как будет угодно, программ, с помощью которых и создается трехмерная картинка такой, как мы ее видим в итоговом состоянии.

Для начала нужно выделить ряд основных программных пакетов, поставляемых различными разработчиками в данной отрасли и кратко их рассмотреть. Самой знаменитой и распространенной программой для 3Dмоделирования и анимации является 3DMaxот компании Autodesk. Данное программное обеспечение выпускается на коммерческой основе и используется в основном в профессиональных целях в крупных компаниях, которые занимаются производством разнообразных мультимедийных продуктов для широких масс. Так же 3DMax используют в художественных и дизайнерских целях стандартные пользователи, но в силу стоимости его чаще всего обходят стороной в угоду бесплатным аналогам, например таким, как Blender 3D, который будет представлен позже.

Профессиональным 3DMaxсчитается не просто так, его функционал довольно обширен. Огромный набор инструментов позволяет создавать практически все что угодно, от моделирования и реалистичной визуализации интерьера до полностью анимированного трехмерного фильма. Среди главных достоинств данного программного обеспечения следует выделить его универсальность и умение считывать множество различных форматов файлов, что весьма удобно в процессе работы с разными программными функционалами. Но довольно сложный процесс освоения и высокая цена делает его недоступным для большинства пользователей.

Рис. 5.Autodesk 3DMax.

Следующей самой известной профессиональной коммерческой программой для создания трехмерных моделей является Zbrushот Pixologic.Несмотря на то, что данное программное обеспечение позволяет создавать простейшие 3Dмодели из примитивных фигур, с последующей их визуализацией с помощью функции рендера, используется она в основном для “лепки” высокополигональных моделей и их ретопологией в сторонних 3Dпакетах. Здесь не просто так употреблено именно слово “лепка”, так как главной особенностью и достоинством этой программы является возможность “лепить” с помощью определенного инструментария различные трехмерные объекты, используя при этом обычные примитивы для начальной болванки.

Теперь стоит поговорить о бесплатных пакетах программного обеспечения. Из малого количества программ некоммерческого характера в лидеры, несомненно, выходит Blender 3D от BlenderFoundation. Кроме того, что в пакете по умолчанию представлен полностью доступный и бесплатный функционал, данная программа является довольно простой в освоении и весьма гибкой в использовании, как для профессионалов, так и для начинающих. Так как данная программа доступна абсолютно всем пользователям и ее внутренняя составляющая не уступает коммерческим конкурентам, следует уделить ей больше внимания и на ее примере изучить состав инструментария, который используется в создании трехмерных изображений.

Прежде чем приступить к рассмотрению основных инструментов и функций Blender 3D,стоит отметить, что в большинстве своем программное обеспечение, которое так или иначе связано с трехмерной графикой, имеет практически одни и те же функции, с помощью которых достигается результат - 3Dизображение. Исходя из этого весь материал, представленный далее, непосредственно относится ко всем программным пакетам и конечный результат может быть практически аналогичен (конечно, в зависимости от мастерства пользователя).

Для начала выделим основные этапы создания 3Dизображения[12]:

1. Моделирование - создание трехмерной математической модели объектов и сцены, в которой они размещены.

2. Текстурирование - назначение готовым моделям процедурных и растровых текстур (в данный этап также входит настройка материалов - отражений, фактурности, прозрачности).

3. Освещение сцены - установка и последующая настройка источников освещения в сцене.

4. Рендеринг - другими словами визуализация готовой сцены, настройка камеры, перспективы, композиции.

5. Композитинг- финальная обработка готового трехмерного изображения, цветокоррекция, правка формата и композиции.

Теперь остановимся на каждом из них поподробнее. Моделирование объектов в сцене представляет собой создание его геометрии, то есть назначения координат точек на определенные позиции посредством задания самих координат, либо визуального редактирования с помощью инструментов перемещения в рабочем окне программы. Данные точки называются вертексами и из них состоят полигоны - четырех- или трех- угольные плоскости, из которых строится модель объекта. Степень детализации объекта зависит от самого пользователя и количества, использованных им полигонов при создании трехмерной модели[12].

Когда нужная пользователю геометрия объекта была построена, начинается этап текстурирования.

После немного монотонной работы с моделированием этот этап представляет собой свободную, творческую часть процесса создания 3Dобъекта.

Текстурирование проходит в несколько основных этапов: создания швов развертки вашей готовой модели на отдельные группы полигонов, создания самой развертки с учетом искажения текстурного изображения на поверхности объекта и наложении самой текстуры и ее составляющих с помощью специальных координат, к которым будет привязано изображение, обычно используется UVтип развертки.UV - это тип преобразования координат или развертка в 3Dграфике, которая обеспечивает соответствие координат на самой трехмерной модели (X, Y, Z) координатам на текстуре (U, V)[12]

Рис. 6. Примеры UVтекстурирования.

Далее следует настройка материала объекта, в которую так же входит создание карт (процедурных текстур, о которых упоминалось выше) отражений - Specular Map, рельефа- NormalMap, а также самого растрового изображения текстуры - DeffuseMap. Обычно данные карты генерирует сама программа, ссылаясь на высокополигональную модель и просчитывая световые преломления, но если требуется создать их с растрового изображения, не используя высокополигональную модель, можно использовать графические редакторы, например AdobePhotoshopи редактировать их вручную. Для примера можно привести результат генерации процедурных текстур с исходного растрового изображения.

Данные текстуры работают довольно просто, карта отражений с помощью различного тона, а именно светлых и темных областей, “говорит” рендеру, что серые области отражают меньше света чем, например, самые светлые, а программа в свою очередь просчитывает это и выводит на экран. Карта нормалей действует примерно в таком же направлении, но для того чтобы показать самые низкие и высокие точки рельефной поверхности объекта, если таковая имеется. Отношение света и тени на карте сообщает программному рендеру, где находятся точки объема, а именно вдавленность и рельефность. Дефузная карта, самая элементарная из присутствующих, сообщает цвет и является начальным растровым изображением, из которого генерируются (если отсутствует высокополигональная модель) процедурные текстуры.

После создания нужных текстур и их наложения на модель следует настройка материала, которая производится в соответствии с реальными аналогами. Для каждого рендера, а их существует огромное количество, есть определенный алгоритм, который позволяет достичь реалистичности материала, и освещение играет в этом немаловажную роль, но об этом немного позже. В функциях рендера, например рендера Cyclesв Blender 3D, имеется ряд основных настроек, которые регулируют прозрачность, шероховатость, светимость, отражающую способность и так далее. Комбинирование данных настроек вкупе с правильно проставленным освещением дает в итоге реалистичную картинку (если таковая требуется). Вот примитивная комбинация настроек материала, освещения и текстурирования на примере программного пакета Blender 3D.

Рис. 7. Визуализация материала с помощью рендера Cyclesв Blender 3D.

Далее происходит работа с освещением, а именно расстановка источников света по периметру сцены. Обычно настройка материала и света происходит одновременно, что позволяет добиться нужного эффекта на исходной картинке. Свет в сцене помогает пользователю выгодно показать смоделированный объект с нужных сторон. Данный этап создания трехмерных изображений один из самых важных за весь ход работы, так как хорошее освещение поможет исправить большинство ошибок, сделанных в процессе моделирования в силу недостатка мастерства пользователя. Во всех 3Dредакторах существует несколько типов “ламп”, которые позволяют варьировать способы освещения, например в Blenderих пять: Lamp-испускает световые лучи во все стороны;Sun-источник направленного света, имеющий параллельные лучи, которые соответственно образуют параллельные тени; Spot-лампа, которая представляет собой точечный источник света, схожий с реальным, например прожектором; Hemi-лампа, которая не использует какую-либо технологию генерации теней и нужна для придания сцене общего цветового оттенка; Area- похож на сочетание LampиSpot, которое образует мягкие, красивые тени, самый реалистичный способ освещения, но требует большего времени визуализации.

Рис. 8. Источники освещения.

Рендеринг и Композитинг- это заключительные этапы в создании 3Dизображения. Прежде чем приступить непосредственно к рендеру или, другими словами, процедурной визуализации, следует определить в каком формате будет происходить кадрирование исходной картинки. Для этого в абсолютно всех 3Dпакетах имеется инструмент под названием “Камера”, размещая которую в определенном положении на сцене, где находится моделируемый объект, пользователь определяет для себя в каком ракурсе будет показана его сцена. Также, настраивая инструмент “Камера”, пользователь может использовать множество различных эффектов, включая глубину резкости изображения, изгиб линзы и дальность прорисовки объектов. После того как сцена полностью настроена и удовлетворяет пользователя, начинается сам процесс рендера - просчета теней, освещения, материалов и так далее. Время обработки зависит от количества ресурсов, которыми обладает персональный компьютер. Когда все готово, изображение сохраняется на жесткий диск и, по желанию, подвергается графической обработке, то есть композитингу в сторонних редакторах, таких как AdobePhotoshop, Gimpили любой другой графический редактор.

В некоторых программах большинство данных операций можно производить намного быстрее и удобнее, не открывая при этом огромное количество окон и вкладок. К примеру, в такой программе как Blender 3Dимеется система нод-функциональных связок, которые несут в себе ту или иную функцию программы и могут уместить всю работу с текстурами и материалами в одном месте, облегчая при этом работу с проектом. В единственном специальном окне пользователь может создать “дерево” из различных нод, попутно смешивая или добавляя новые ответвления.

Рис. 9. Простая система нод, составляющая материал объекта на сцене.

На примере приведенной стандартной системы нод можно увидеть ее составляющие. В начале каждой основной ветви есть входная нода, которая определяет тип работы с объектом. В данном случае это работа со свойствами материала и шейдерами, которые определяют выходные параметры модели или изображения, в зависимости от задачи. Входная нода ImageTexture, представленная в примере определяет изображение текстуры, которую пользователь назначает своей модели, и вектор ее наложения (как говорилось выше, в основном это UVкоординаты). Далее из нее выходит ответвление к первому типу шейдера - DiffuseBSDF (Рассеянный). Этот тип имеет свойства, при которых он принимает свет, полученный от источников в сцене, и распространяет его без видимых отражений на другие объекты поблизости. Вдобавок имеет функцию регулирующую шероховатость материала, что позволяет производить более тонкую настройку. Этот шейдер с помощью функции смешивания MixShaderсоединяется в общую ветку с GlossyBSDF (Глянцевый). Данный тип, напротив, сильно отражает окружающее пространство и добавляет отражения к модели. Так же имеет регулирование шероховатости, помимо набора типов отражения. Перед выходной нодой к общему материалу примешивается шейдер прозрачностиTransparentBSDF (Прозрачный). И в итоге все это объединяется посредством выходной ноды MaterialOutput, которая также как и входная определяет тип работы с материалом[14].

Технология нодов в настоящее время существует в большинстве 3D пакетов, так как позволяет добиться впечатляющих результатов в достижении реализма в трехмерном изображении. Например, если взять такой простой пример, как керамическая кружка, то в реальности она не будет обладать одним свойством материала. Помимо отражения света она будет также его и рассеивать в пользу своей шероховатости, поэтому при достижении результата следует объединять шейдеры Diffuseи Glossyпосредством MixShader. А такой, казалось бы, простой материал, как стекло не только пропускает через себя свет, но и частично его поглощает и рассеивает.

Благодаря гибкости инструментария Blender 3Dможет стать хорошим подспорьем для любых проектов, в которых используется трехмерная графика. Большой набор различных шейдеров, таких какGlassBSDF(свойства стекла с симуляцией преломления), VelvetBSDF (свойство бархатной ткани), SubsurfaceScattering (шейдер имитирующий рассеивание света под поверхностью объекта), VolumeAbsorption (влияние на объем материала с постепенным поглощением освещения), VolumeScatter (тип рассеивания света, используемый при симуляции дыма или пара) и так далее, используемых в различных комбинациях может дать впечатляющий результат, все зависит только от фантазии пользователя[14].

Существует также другой тип системы нод, который предназначен для визуальной коррекции изображения, не прибегая при этом к сторонним программным пакетам, что еще больше облегчает работу. И в силу своей специфики набор функций в этой системе отличается от шейдерной и направлен на готовое изображение, которое уже прошло рендер.

Описанный выше процесс создания трехмерной сцены практически идентичен работе в игровом программном обеспечении с одним лишь отличием, в первом случае все просчитывается с помощью намного более сложного и точного алгоритма, нежели во втором. Специфика игрового процесса подразумевает под собой действия в реальном времени, что делает невозможным использовать настолько сложный алгоритм просчета при рендере.

В итоге можно прийти к выводу, что процесс создания трехмерных моделей довольно сложен и вариативен, а основной инструментарий, который был представлен выше, дополняется множеством различных тонких настроек, которыми пользуются 3Dдизайнеры в создании оформления игровых объектов и уровней, о чем будет упомянуто в следующей главе.

ГЛАВА 2. 3D ТЕХНОЛОГИИ ВДИЗАЙНЕ ИГРОВОЙ ИНДУСТРИИ

2.1 Игры как направление современного искусства и дизайна

Настало время вернуться к игровой индустрии и, наконец, разобраться, как же развитие трехмерной графики повлияло на визуальную составляющую проектов современной игровой индустрии в процессе ее становления. Но перед этим будет уместным рассказать о взаимоотношении таких разных, на первый взгляд, направлений, как видеоигры и искусство.

С самого начала, когда такое понятие как “видеоигра” или “компьютерная игра” только зарождалось, и в свет выходили черно-белые, примитивные и неказистые проекты от неизвестных разработчиков, сам процесс создания был направлен в большей степени на конструктивную, развлекательную часть. Как разновидность искусства игры не воспринимаются всерьез до сих пор, исключая лишь некоторые узкие круги общества и людей, которые сами занимаются созданием игровых проектов. Если раньше игры действительно представляли собой “бездушные” строчки программного кода и несли перед собой одну единственную задачу - развлечь пользователя и позволить ему скоротать свое свободное время, то сейчас все обстоит иначе. Разбираясь в этом подробнее, современная видеоигра - это нечто целое, которое состоит из отдельных произведений искусства и дизайна и работает как единый механизм в угоду “зрителю”. Прекрасные музыкальные произведения, видеоряд, выполненный на кинематографическом уровне, сценарий и сюжет с единой и гармоничной фабулой, трехмерные модели и сцены, представляющие собой отдельный творческий аспект, отлично выполненный и скомпонованный в одно целое дизайн персонажей, уровней и предметов взаимодействия - все это является составными частями эталонного продукта игровой индустрии, который всецело основан на законах драмы как литературного и кинематографического жанра. Конечно же данное описание подходит не ко всем проектам, а только к самым качественным и профессиональным в своем роде. Поэтому нельзя сказать, что абсолютно любая игра представляет собой произведение искусства. Как и в принципе нельзя говорить о каждой книге, музыкальной композиции, либо картине написанной художником [11]. В игровой индустрии, абсолютно так же как и в остальных видах, если так можно выразиться, творчества есть своя жанровая и специальная принадлежность. Например, некоторые картины либо изображения предназначены для того, чтобы быть частью дизайна какого-либо ресторана или кафе, а другие, намного более искусные, должны находиться в музеях и галереях. То же самое происходит и в мире видеоигр - часть проектов нацелены в большей степени на массовую аудиторию, на сугубо развлекательный характер, простыми словами “чтобы всем нравилось”, а остальные имеют ярко выраженную эмоциональную окраску, которая присуща отличным фильмам или прекрасным полотнам. Такие проекты после их “прочтения” крепко врезаются в память и душу зрителя, оставаясь там надолго. Но самой главной особенностью подобных игровых проектов является интерактивность - основа каждой видеоигры. Благодаря интерактивности достигается прямая эмоциональная связь с персонажами и окружением вокруг героя, чего не может дать ни одна картина или фильм [11]. Данный процесс подобен прочтению очень интересной и захватывающей книги, только с одним единственным отличием - все показано именно так, как задумал автор. Вам не нужно фантазировать и рисовать перед собой образы героев, их чувства, лица, эмоции, все это уже есть перед вами, в некоторых случаях, в отличном исполнении. Благодаря игре профессиональных актеров и современной технологии захвата движений трехмерные модели “оживают”, а их эмоции и мимика передаются с удивительной точностью. С помощью этого некоторые видеоигры оставляют после себя иногда даже большие впечатления, нежели некоторые книги или фильмы, а интерактивность погружает “зрителя” в удивительную атмосферу виртуальной картины, воссозданной благодаря грамотному дизайну персонажей и окружающего пространства. К тому же самой основной чертой, которая, так или иначе, объединяет видеоигры и искусство, является посыл или другими словами то, чему игра нас учит. Сама виртуальная реальность называется так неспроста, данное слово означает симуляцию существующей реальности, то есть окружающих нас вещей и явлений, что, по сути, тоже является “игрой”, только люди так ее не называют. Данный посыл выражается в основном в том, что игра учит правильно реагировать на внешние факторы жизни, предсказывать возможные последствия от принятых решений и реакцию окружающих на эти решения. Например видеоигра может научить исследовать мир, интересоваться окружающей обстановкой и замечать те вещи, которые упускают из виду другие люди. Выражение - “Это всего лишь игра” - подразумевает под собой то, что некоторые видеоигры могут быть своего рода тренировочной “площадкой” перед событиями в реальной жизни. Многие игровые проекты учат планированию и достижению сложных задач, стратегическому мышлению, быстроте реакции в экстремальных ситуациях и так далее. Так же видеоигра может научить сопереживать своему ближнему в разных эмоциональных состояниях и совершать трудный выбор в морально напряженных ситуациях общения. Примером подобного механизма может стать пара выдающихся проектов игровой индустрии, которые являются как арт-хаусными произведениями, так и произведениями сравнимыми с жанром кинематографа [4, C.48-58].

Одним из таких проектов можно назвать игру французской студии-разработчика QuanticDream - HeavyRain. Общая задумка и дизайн данного проекта нацелен на взрослую аудиторию и содержит в себе очень глубокий посыл, основанный на сострадании, сложном моральном выборе и любви. Основной концепцией сюжета является история об отце, который теряет своего единственного сына, похищенного известным маньяком “Оригами”, прозванным так за то, что он оставляет на местах убийства фигурки оригами. Общий дизайн выполнен в мрачных тонах, в игре постоянно идет дождь и он является неотъемлемой частью всего геймдизайна, так как способ убийства “Оригами” основан на дожде и время, которое мы проводим в игре, решая загадки и продвигаясь по сюжету, не стоит на месте и каждая секунда может быть последней, и жертву затопит нескончаемым ливнем. На протяжении всей игры игрок не имеет права на ошибку и общая атмосфера, созданная художниками и дизайнерами, еще больше нагнетает обстановку. Они постарались создать живой мир, населенный людьми и их собственными проблемами, и показать каково это, ощущать себя в роли несчастного отца, который потерял все, что у него было, как он борется за свою жизнь и за жизнь своего сына.

Рис. 10. Постеригры HeavyRainот Quantic Dream.

Быстрая реакция и умение реагировать на кардинальные перемены в обстановке - вот что принесет успех в этой игре. Те решения, которые игрок принимал на протяжении всего игрового процесса, определяют, будет ли жить главный герой и его сын или нет. И благодаря умелому геймдизайну данный механизм работает и обеспечивает игроку полное погружение в виртуальный мир.

Следующим менее “взрослым” проектом является Braidот независимого разработчика Джонатана Блоу. Этот проект являет собой очень грустную историю о принце и принцессе, которая выполнена в красивых и немного странных декорациях стандартного, с виду, платформера.

Рис. 11. Кадр из игрового процесса Braid.

Игровой процесс построен на различных манипуляциях с перемоткой времени и обычных, для аркадного платформера, элементах. Но не стоит думать, что игра проста, она являет собой настоящее произведение искусства, которое сочетает в себе прекрасный саундтрек и очень яркий и красивый арт. Посыл данной игры говорит, как важно ценить время, проведенное рядом с любимым человеком и что с помощью врагов и неприятных ситуаций мы набираемся опыта и, преодолевая, казалось бы, невозможные испытания, поднимаемся вверхк нашей мечте. Умелая работа художника и композитора создала непревзойденный элемент воздействия на игрока и его эмоциональное состояние. Каким же образом это происходит? У профессиональных геймдизайнеров существует несколько способов воздействия на игрока. Самый распространенный рычаг воздействия это чувство самосохранения, чувство опасности, которое толкает игрока на то или иное действие в игре и позволяет направить его по нужному руслу или удержать его внимание на каком-то аспекте геймплея. Но кроме стандартных средств существуют более глубокие, ориентированные на зрительную и глубоко эмоциональную реакцию [5, C.8, 11, 12]. Так же как и в драматургии в видеоигре существует, в зависимости от жанра, актерская игра, направленная на синтез человеческих эмоций. С помощью инструментов, которыми выступают художники, дизайнеры и композиторы саундтрека, геймдизайнер создает систему маленьких рычажков, действующих на наше внутреннее состояние. Например, если брать такой инди проект (игра от независимого разработчика) как Braid, то в нем такими рычагами выступает красивое оформление, приятная музыка, а самое главное тот ряд геймплейных элементов, который отвечает за поощрение и наказание за выполненное условие прохождения уровня. Если вы решили головоломку с перемоткой времени правильно, то вам дается ключ, и вы можете перейти дальше, но если вы потерпели неудачу, вас отбрасывает назад и приходится продумывать все сначала. Функционально работающее визуальное оформление, разработанное дизайнерами, вызывает покраснение экрана при вашей неудаче и подсвечивание его при успехе, воздействуя тем самым на ваше эмоциональное состояние. При прохождении далее вам открываются частички истории, что в случае с Braid вызывает немного печальные эмоции в связи со спецификой сюжета. Благодаря этому последовательное решение головоломок приобретает осознанный смысл и двигает игрока вперед с желанием узнать, что стало дальше, и испытать новые эмоции. Но если в такой “легкой” инди-игре как Braid рычаги воздействия обусловлены довольно примитивными приемами, то в HeavyRain все обстоит несколько иначе. Если характеризовать ее в общем, то эта игра представляет собой полностью интерактивное “кино”, в котором от ваших решений и быстроты реакции зависит дальнейшее развитие событий. Данный прием довольно широко распространен в современной игровой индустрии и несет в себе огромный потенциал, так как является мощнейшим, на сегодняшний день, способом воздействия на эмоциональное состояние игрока. Можно представить такую ситуацию: перед игроком стоит убийца с ножом в руках, держащий человека в заложниках, и у него есть всего несколько секунд, чтобы, исходя из специфики окружения и собственных возможностей в игре, что-то предпринять. Сохранений нет, все будет так, как будет и ничего не изменить. Подобный уровень взаимодействия с игровым миром, вкупе с детально проработанными персонажами, лицевой анимацией, и созданного 3Dдизайнерами и художниками реалистичного виртуального мира, позволяет поднять планку эмоционального единения на новый уровень. И, разумеется, современные геймдизайнеры подхватывают данную тенденцию и стараются гармонично переплетать ее с отличным сценарием, получая на выходе настоящее интерактивное произведение искусства, в котором все зависит только от игрока и его решений по ходу игры. Вполне вероятно, что подобное отношение к созданию видеоигр откроет новую эпоху, где виртуальная реальность будет выступать в качестве обучающего пособия в тех или иных жизненных ситуациях без ущерба как физическому, так и эмоциональному здоровью пользователя, тем самым сократив число “неприятных” ситуаций в разы.

В итоге можно сказать, что полезная составляющая видеоигр со временем увеличивается и, несмотря на то, что представленные для примера проекты абсолютно разные, суть воздействия виртуальной реальности на сознание человека и его эмоции раскрывается полностью. Таким образом, игры в контексте искусства и одного из способов приобретения жизненно важного опыта обретают все большее мастерство исполнения и в скором будущем смогут конкурировать с такими жанрами повествования, как кино, литература и театр, так как, благодаря современным компьютерным 3Dтехнологиям, видеоигры высокого класса с каждым поколением становятся все качественнее и убедительнее в плане реалистичности и погружения, что открывает талантливым художникам, аниматорам и сценаристам огромный спектр возможностей. Но за частью визуального восприятия игры стоит технологическая “подкладка” на которой все держится и благодаря которой она функционирует, поэтому, чтобы разобраться в этом поподробнее и определить специфику работы над ней следует рассмотреть способы применения 3Dграфики в создании дизайна игровой составляющей.

2.2 Способы применения 3D технологий в дизайне игровой составляющей. Примеры оформления продукции в данном направлении

Игровая индустрия на сегодняшний день имеет огромный потенциал, и создавать хорошие и успешные игровые проекты, поддерживая при этом здоровую конкуренцию на рынке, стало намного сложнее, чем раньше. Самые известные профессиональные компании, такие как NaughtyDog, CAPCOM, BethesdaSoftworks, Valveи другие, имеют в своем составе огромный штат сотрудников, среди которых: игровые программисты, дизайнеры уровней, художники персонажей, объектов окружения, композиторы, аниматоры, геймдизайнеры и так далее. Список профессий, которые имеют место быть даже в небольшой компании, весьма велик и на половину представляет собой стандартный “набор” традиционной бизнес структуры, исключая лишь специфику направления работы. Лучшие из лучших цифровых художников в стенах индустриальных корпораций создают невероятные концепт-арты, трехмерные модели высокого качества, спецэффекты и видеоряд, что впоследствии является частью одного большого игрового проекта и обеспечивает ему успех у определенной аудитории. В силу темпа технологического развития, прошло не так много времени с того момента, как разработчики игр смогли позволить себе в полной мере раскрыть свое видение в визуальном и стилевом качестве их продукта. В какой-то момент высокие технологии предоставили им возможность создать действительно атмосферную и качественную интерпретацию их художественного воображения, итогом чего была возможность глубокого погружения в виртуальный мир.

Сам процесс создания видеоигры обусловлен довольно трудоемким процессом работы, при котором от разработчика требуются как организационные, так и личные творческие способности. Термин дизайн как средство решения проблем функционирования и эстетических свойств приписывается к множеству различных рабочих направлений в среде игровой индустрии. Одним из первых является деятельность геймдизайнера. Его роль в создании особого проекта незаменима, так как основная часть, направленная на создание правил игры, ее общей идеи и цельного видения результата как раз входит в его прерогативу, но касается в основном проблем функционирования, нежели эстетики.3Dграфика же используется в работе с дизайном сугубо визуальной части проекта. Для того чтобы определить какие способы применения 3Dтехнологий в дизайне игровой составляющей имеют место быть в создании готового проекта, следует выделить ряд профессиональных направлений, напрямую связанных с этим. Для наглядного примера можно взять одного из титанов игровой индустрии - компанию NaughtyDog. NaughtyDog - это дочерняя компания SonyComputerEntertainment, расположенная в США, в городе Санта-Моника, которая специализируется на разработке компьютерных видеоигр. Как и у своих оппонентов, у данной компании есть определенный штат сотрудников, среди которых есть некоторое количество людей, в чьи обязанности входит непосредственная работа с 3Dмоделированием и другими прилегающими к этому задачами. Среди них есть такие основные профессии как: художник по персонажам, аниматор, художник по окружению (локациям) и дизайнер уровней, который собирает все созданные объекты в единую сцену. Кроме основных направлений есть еще различные вариации, которые тесно работают с вышеперечисленными, например художники по концепт-арту или текстурам. Теперь остановимся на этих направлениях поподробнее и рассмотрим способы применения 3D в каждом из отдельных случаев[10].