با تکنیک گرافیکی VXAO بیشتر آشنا شویم (بخش پایانی)

در بخش نخست مطلب پیش رو که ساعاتی پیش آن را از نظر گذراندید به نکاتی در رابطه با تکنیک VXAO اشاره کرده بودیم. حال در بخش دوم و پایانی این مطلب قصد تکمیل نکات مربوط به تکنیک VXAO و به پایان رساندن آن ها را داریم. پس در صورت تمایل می توانید ما را در ادامه ی این متن همراهی کنید.

تکنیک VXAO در واقع یکی از تکنیک های پیشرفته ی مربوط به قابلیت AO به شمار می رود. قابلیت AO به بیان ساده روشی است برای بازی کردن با عنصر نور در طراحی بازی های کامپیوتری و تعیین این نکته که در هر بخش از محیط یک بازی کامپیوتری، شکل نور پردازی جزئی و نوع درخشش و تلالو هر کدام از شعاع های نوری موجود در یک سطح خاص از محیط مذکور به چه سبک و سیاقی خواهد بود و قرار است چه شکل و شمایلی (از لحاظ میزان چشمگیری و درخشش) را به نمایش بگذارد. تا پیش از تکنیک VXAO شاید یکی از پشرفته ترین تکنیک های مربوط به بخش AO را می توانستیم تکنیک HBAO + بنامیم. اما در حال حاضر باید این افتخار را به نام تکنیک VXAO ثبت نماییم. البته این به آن معنی نیست که تکنیک VXAO از هر لحاظ نسبت به تکنیک HBAO + برتری دارد. بلکه این دو تکنیک تفاوت هایی با یکدیگر دارند که در ادامه ی متن پیش رو به آن ها اشاره خواهیم کرد. با این حال نمی توان به همین راحتی از این حقیقت عبور کرد که تکنیک VXAO تکنیک کاملاً پیشرفته تری نسبت به تکنیک HBAO + در بخش AO محسوب می شود و در واقع نیاز های سازندگان بازی های کامپیوتری در امر مشخص ساختن میزان درخشش نور هر کدام از سطوح محیطی و سایه های مربوط به آن ها در طراحی بازی های کامپیوتری جدید را به شکل بهتر و گسترده تری برطرف می سازد. همان گونه که در بخش نخست این مطلب نیز به آن اشاره شد تکنیک VXAO از دل تکنیک نور پردازی سراسری و هم زمان VXGI بیرون آمده است. در واقع طراحان تکنیک VXGI در مراحل پایانی طراحی این تکنیک جدید تصمیم گرفتند تا موارد مربوط به بخش نور پردازی سراسری را در قالب تکنیک VXGI پیاده سازی کرده و در مقابل، مواردی که به قابلیت AO و پردازش درخشش نور های موجود در کادر مشخصی از تصویر به نمایش در آمده از محیط بازی (همان کادری که گیمر به هنگام اجرای بازی مورد نظر آن را در برابر خود می بیند) را در قالب تکنیک گرافیکی VXAO پیاده سازی نمایند. در واقع شاید بتوان تکنیک VXAO را قابلیتی هم سنگ با سایر تکنیک های SSAO شناخته شده قلمداد کرد که ویژگی های بهتر و فراوان تری را نسبت به آن ها در اختیار سازندگان بازی های کامپیوتری و طراحان گرافیک فنی این بازی ها قرار می دهد.

یکی از برتری های تکنیک VXAO نسبت به تکنیک های نور پردازی سراسری هم زمان در بازی های کامپیوتری، عدم نیاز این تکنیک نوین به بهره مندی از مشخصات سخت افزاری بالا برای پردازش در محیط این بازی هاست. به عبارت بهتر سرعت پردازش تکنیک VXAO در فریمی خاص از یک بازی کامپیوتری (بسته به تنظیمات گرافیکی بازی مورد نظر) چیزی ما بین 2 تا 10 برابر سریع تر از سرعت پردازش سایر تکنیک های آشنای مربوط به سیستم نور پردازی سراسری هم زمان خواهد بود. در این میان می توان این بهینه بودن را حتی در میزان حافظه ی مورد نیاز برای پردازش تکنیک VXAO نیز مشاهده کرد. به گونه ای که در امر مدیریت حافظه شاهد لزوم تخصیص رقمی ما بین 500 مگا بایت تا 7 گیگا بایت برای اجرای فرآیند پردازشی مربوط به تکنیک نور پردازی VXGI هستیم. این در حالی است که رقم مشابه در رابطه با پردازش تکنیک گرافیکی VXAO چیزی ما بین 6 تا 100 مگا بایت خواهد بود. البته باید به این نکته اشاره کرد که سرعت پردازش تکنیک HBAO + در حالت عادی چیزی نزدیک به سه یا چهار برابر سرعت پردازش تکنیک VXAO خواهد بود. در واقع همان گونه که در سطور پیشین این متن نیز به آن اشاره شد تکنیک VXAO از تمامی جهات بهتر از تکنیک HBAO + نیست اما در عین حال قابلیت های بسیار گسترده تر و پیشرفته تری را در اختیار سازندگان بازی های کامپیوتری قرار می دهد. به طور حتم یکی از قابل ذکر ترین موارد مربوط به قابلیت های مذکور این نکته است که تکنیک VXAO بسیاری از نقاط ضعف موجود در تکنیک های SSAO حال حاضر (که در آن ها تنها المان های مربوط به محدوده ای مشخص از محیط یک بازی کامپیوتری که کادر اصلی پیش روی گیمر را تشکیل می دهد مورد پردازش قرار می گیرند) را در ساختار خود بر طرف ساخته است.

به عنوان مثال به موجب استفاده از تکنیک VXAO سازندگان بازی های کامپیوتری دیگر شاهد وجود منافذ تاریک و خالی از نور در پشت اشیای موجود در بخش پیش زمینه ی محیط طراحی شده برای بازی های کامپیوتری نخواهند بود. علاوه بر آن در سایر تکنیک های SSAO در اغلب اوقات تنها بخش کوچکی از فضای پیرامونی یک شی خاص مشمول قابلیت AO می شود یا این که در فضا های نزدیک به دوربین بازی های کامپیوتری شاهد ضعف هایی در وجود تکنیک های مبتنی بر قابلیت AO هستیم. دو نقیصه ای که در تکنیک جدید VXAO وجود ندارند و به طور کامل بر طرف شده اند. در واقع تکنیک VXAO از ساختار و قاعده ی اجرایی کاملاً متفاوتی نسبت به سایر تکنیک های مشابه موجود استفاده می کند که به بازی سازان مختلف این اجازه را می دهد تا به موجب گنجاندن تکنیک VXAO در بخش گرافیک فنی بازی های کامپیوتری خود از قابلیت های بیشتری به نسبت سایر تکنیک های مشابه بهره بگیرند. به عبارت بهتر در اغلب تکنیک های مبتنی بر SSAO شاهد این نکته هستیم که در حین فرآیند پردازش، تکیه ی اصلی این تکنیک ها تنها بر امر جمع آوری اطلاعات مربوط به بخش محدودی از محیط بازی (که در صفحه نمایش گیمر به تصویر کشیده می شود) قرار می گیرد. اما در تکنیک VXAO اطلاعات مربوط به تمامی محیط بازی مد نظر قرار گرفته و این اطلاعات به صورت شاخه به شاخه پردازش می شوند. در واقع تکنیک VXAO از یک شیوه ی ترسیم مخروطی مبتنی بر ساختار Voxel بهره می گیرد. به این ترتیب که در مرحله ی نخست فرآیند پردازشی تکنیک VXAO ابتدا اطلاعات مربوط به محیط بازی در قالب مثلث های شبکه ای دریافت شده و در قالب بافت های سه بعدی پردازش می شوند. پس از آن هر کدام از شبکه های موجود تصحیح و پالایش می شوند تا در نهایت با توجه به همان الگوی ترسیم مخروطی مذکور، بر روی محدوده ی معین موجود در صفحه نمایش گیمر به تصویر کشیده شوند.

به بیان ساده تر در تکنیک VXAO اطلاعات مربوط به تمامی محیط بازی مورد محاسبه و پردازش قرار می گیرند و از همین رو بخش هایی از محیط طراحی شده برای مرحله ای خاص از یک بازی کامپیوتری که در فاصله ی دور تری نسبت به صفحه نمایش (گستره ی دید دوربین) قرار گرفته اند نیز در این تکنیک مبتنی بر قابلیت AO لحاظ می شوند. البته این ویژگی به هیچ وجه موجب از تک و تا افتادن فرآیند پردازشی مربوط به اجرای تکنیک VXAO نمی شود و در حالت کلی تمامی مواردی که در سطور پیشین این متن به آن ها اشاره شد تنها در طول چند میلی ثانیه مورد پردازش قرار می گیرند. در واقع زمان کلی اجرای این فرآیند بستگی به مواردی نظیر تعداد مثلث های مورد پردازش قرار گرفته و میزان یا حجم آن ها دارد. همچنین عواملی نظیر میزان کیفیت تصویری اجرای بازی نیز در زمان انجام این فرآیند پردازشی دخیل و تاثیر گذار خواهد بود. در هر حال همان گونه که پیش تر به آن اشاره شد فرآیند پردازشی مذکور تنها در طول چند میلی ثانیه به اجرا در خواهد آمد. به عنوان مثال فرآیند اجرای تکنیک VXAO در فریمی واحد از یک بازی به اصطلاح خوش گرافیک که تعداد مثلث های شبکه ای مورد پردازش قرار گرفته در آن به چندین میلیون عدد می رسد، توسط کارت گرافیکی با مدل GTX 980 رقمی در حدود 3 تا 5 میلی ثانیه خواهد بود. به هر حال تکنیک نوین VXAO می تواند با قابلیت های مثبت خود در بسیاری از بازی های کامپیوتری جدید مورد استفاده قرار گیرد و موجبات ارتقا یافتن ساختار گرافیکی آن ها را فراهم آورد. البته این تکنیک از برخی ضعف های ریز نیز برخوردار است. به عنوان مثال از آن جایی که تکنیک VXAO سطوح گسترده ای از محیط را تحت پوشش خود قرار می دهد، برخی رشته های نور مورد پردازش قرار گرفته توسط این تکنیک ممکن است در برخی از سطوح اندکی تاریک تر از سطوح دیگر جلوه نمایند. نقیصه ای که می توان آن را در ترکیب با سایر تکنیک های مبتنی بر SSAO به شکل خالی از ایرادی برطرف ساخت. امری که تکنیک VXAO هیچ گونه محدودیت خاصی را در بهره گیری از آن ندارد. در پایان می توان علاوه بر تمامی نکات مثبت فنی مربوط به دو تکنیک نوین VXGI و VXAO ، عدم انحصاری بودن آن ها را گام مثبتی در امر طراحی بازی های کامپیوتری جدید قلمداد کرد.