نگاهی به برخی تکنیک های گرافیکی استفاده شده در بازی Paragon

اگر به خاطر داشته باشید، چندی پیش شرکت Epic خبر از انتشار نسخه ی 4.11 از موتور گرافیکی اختصاصی خود یعنی  Engine Unreal  داده بود و ما نیز در یک مطلب دو بخشی به برخی از قابلیت ها و تکنیک های اضافه شده به این نسخه از موتور گرافیکی آنریل اشاره کرده بودیم. با این حال به علت لیست بلند بالای موارد اضافه شده به نسخه ی 4.11 از موتور گرافیکی Unreal Engine این فرصت پیش نیامد تا در مطالب یاد شده به تمامی موارد مذکور به شکل گسترده ای اشاره نماییم. حال در این مطلب قصد داریم به بررسی برخی تکنیک های موجود در نسخه ی 4.11 از موتور گرافیکی آنریل بپردازیم. تکنیک هایی که تعدادی از آن ها در استخوان بندی فنی تازه ترین تجربه ی شرکت Epic در دنیای بازی های کامپیوتری یعنی بازی Paragon هم مورد استفاده قرار گرفته اند.

بر اساس تایید شرکت Epic بخش مهمی از تغییرات اضافه شده به نسخه ی 4.11 از موتور گرافیکی اختصاصی این شرکت در بازی Parogon مورد استفاده قرار گرفته اند. بازی Parogon اثری است در سبک موبا که گیم پلی آن همانند بسیاری از آثار حاضر در این سبک در حالت سوم شخص دنبال می شود و هدف اصلی از انجام آن تسخیر هسته ی اصلی پایگاه دشمن از طریق سازمان دادن حملات گروهی هماهنگ به آن است. در این بازی شرکت کنندگان در هر نبرد به دو تیم مجزا (متشکل از پنج نفر) تقسیم می شوند که هر کدام از اعضای حاضر در آن ها به انتخاب خود کنترل یکی از قهرمانان معرفی شده در این بازی را به دست گرفته و با توجه به ویژگی های کاملاً متفاوت این قهرمانان نسبت به دیگران به شیوه های مختلفی به پایگاه اصلی و سه لایه ی دشمن حمله کرده تا با از بین بردن کامل این لایه های دفاعی و تسخیر کامل پایگاه حریف، به عنوان پیروز میدان لقب گیرند. این بازی قرار است در سال جاری میلادی برای دو پلتفرم PC و PS4 منتشر گردد و بر خلاف برخی باور های مرسوم در زمینه ی بی بهره بودن بسیاری از بازی های کامپیوتری آنلاین از ساختار گرافیکی زیبا و چشم نواز، قرار است به موجب استفاده از تکنیک های متعدد گرافیکی، حرف های فراوانی برای گفتن در این زمینه داشته باشند. تکنیک هایی که وجود آن ها به لطف بهره گرفتن سازندگان این بازی از قابلیت های موتور گرافیکی Unreal Engine 4 فراهم آمده است و با قرار گرفتن آن ها در نسخه ی 4.11 از موتور گرافیکی اختصاصی شرکت Epic ، از این پس سایر بازی سازان علاقه مند نیز این امکان را خواهند داشت تا استفاده از این تکنیک های گرافیکی را در بازی های جدید خود مورد آزمایش قرار دهند.

از جمله تکنیک های نوینی که در نسخه ی جدید از موتور گرافیکی آنریل وجود داشته و شاهد استفاده از آن در طراحی گرافیک فنی بازی Paragon هستیم می توان به افکت های گرافیکی مربوط به طراحی و نورپردازی مو اشاره کرد. تا پیش از این برای طراحی بهینه و طبیعی موی سر شخصیت های حاضر در بازی های کامپیوتری مختلف، بیشتر به نوع کنش موی آن ها با عواملی نظیر باد یا نوع حرکت شخصیت ها در محیط بازی توجه می شد. در واقع طراحی واقع گرایانه ی موی سر شخصیت های حاضر در بازی های کامپیوتری (به خصوص شخصیت های اصلی و قهرمانان حاضر در داستان ها) ظرف سال های اخیر (که بازی های بزرگ و AAA بیش از پیش به سمت واقع گرایی گام برداشته اند) بیشتر بر روی عاملی به نام تعامل و واکنش بهینه ی مو با واکنش های محیطی استوار بوده است. اما به تازگی عوامل دیگری نیز در طراحی واقع گرایانه ی موی سر شخصیت ها (از سوی طراحان بازی های کامپیوتری بزرگ) تاثیر گذار شمرده می شود و این امر دیگر تنها به حرکت طبیعی موی سر محدود نیست. به عنوان مثال اکنون شکل و نحوه ی نورپردازی موی سر نیز همگام و هم سنگ با مدل طبیعی به کار رفته برای طراحی آن از نکات حائز اهمیت در امر طراحی بهینه و چشم نواز موی سر شمرده می شود که در بازی Paragon نیز شاهد توجه ویژه ای به آن از سوی سازندگان این بازی خواهیم بود. در واقع چگونگی نور پردازی موی سر در موتور گرافیکی Unreal Engine 4 نیز همچون بسیاری از موارد مربوط به افکت های مشابه دیگر، وابسته با نحوه ی پردازش کلی در این موتور گرافیکی طراحی شده است. به عبارت بهتر موتور گرافیکی اختصاصی شرکت Epic از یک شیوه ی پردازشی مبتنی بر جنس مواد به کار رفته در طراحی محیط بازی های ساخته شده توسط این موتور گرافیکی بهره می برد. به این ترتیب که پیش از پردازش نهایی صحنه ای خاص از یک بازی کامپیوتری ساخته شده توسط این موتور گرافیکی و به طور خاص پردازش مواردی نظیر نوع نور پردازی یک جسم ویژه، ابتدا اطلاعات مربوط به نوع ماده ی به کار رفته در طراحی جسم مورد نظر جمع آوری شده و سپس شاهد نور پردازی کامل جسم مذکور با توجه به نوع ماده ی به کار رفته در آن به شکل همزمان هستیم. امری که در نوع پردازش افکت طراحی موی سر در موتور گرافیکی Unreal Engine 4 نیز می توان آن را مشاهده کرد. به بیان بهتر همان گونه که در دنیای واقعی مو های صاف و روشن در تعامل با منابع نوری مختلف درخشان تر از مو های وز وزی و کدر به نظر می رسند، این امر در تکنیک طراحی موی سر در موتور گرافیکی Unreal Engine 4 (البته منظور نسخه ی 4.11 از این موتور گرافیکی است) نیز وجود دارد و نوع نور پردازی موی سر شخصیت ها توسط این موتور گرافیکی با توجه به جنس موی آن ها (نوع ماده ای که موی آن ها از آن تشکیل شده است) بستگی مستقیمی خواهد داشت. از سوی دیگر استفاده از این تکنیک هم زمان می تواند روانی و سرعت بیشتری به فرآیند پردازش اصلی در بازی های ساخته شده توسط نسخه ی جدید از موتور گرافیکی اختصاصی شرکت Epic (نظیر بازی Paragon) ببخشد. چرا که مسلماً استفاده از تکنیک های نور پردازی از پیش رندر شده مستلزم بهره گیری از منابع سخت افزاری گسترده تری برای اجرای این قبیل تکنیک ها خواهد بود و بنا بر این برای اجرای بهینه ی بازی های کامپیوتری متکی بر افکت های گرافیکی پیشرفته، چاره ای جز استفاده از تکنیک های پردازشی هم زمان باقی نمی ماند. بر این اساس تکنیک گرافیکی طراحی و نور پردازی مو در نسخه ی جدید از موتور گرافیکی آنریل، این امکان را در اختیار بازی سازان مختلف قرار می دهد تا بتوانند به شکل بهینه و با توجه به مواردی نظیر جنس و رنگ موی شخصیت ها، ضمن طراحی کامل موی آن ها به مواردی نظیر نور پردازی پویا و همزمان موی سر شخصیت های اصلی حاضر در بازی های کامپیوتری خود هم بپردازند.          

اما تکنیک های مبتنی بر نور پردازی در موتور گرافیکی آنریل (که در بازی Paragon نیز شاهد استفاده از آن ها هستیم) تنها به نور پردازی موی سر شخصیت های حاضر در بازی های کامپیوتری محدود نمی شوند و نور پردازی همزمان سطوح مختلف را نیز در بر می گیرند. یکی از تکنیک های مهم این بخش به چگونگی پخش و توزیع نور در سطوح مختلف اجسام (به خصوص سطوح زیرین آن ها) اختصاص دارد که در بازی Paragorn بیش از هر چیز در قالب نور پردازی پویای پوست بدن نمود یافته است. به عبارت بهتر برخلاف برخی از اجسام مرده نظیر چوب یا فلز، پوست بدن انسان ماده ای کاملاً مات به شمار نمی رود و از همین رو نوع بازتاب نور از سطح پوست بدن انسان (که در بازی های کامپیوتری مواردی نظیر رگ نیز جزیی از آن محسوب می شوند) به عوامل مختلفی نظیر رنگ پوست، ضخامت متفاوت پوست در نقاط مختلف بدن و همچنین محل قرار گیری منابع نوری مختلف از سطح پوست بدن بستگی خواهد داشت. بر همین اساس در بازی Paragon (و به طور کلی در موتور گرافیکی آنریل) از تکنیک ویژه ای استفاده شده است که می توان توسط آن نوع سایه پردازی بر روی سطح پوست بدن را با توجه به محل قرار گیری منابع نوری مختلف نسبت به آن و همچنین شکل و قدرت آن ها و مهم تر از همه رنگ پوست، به گونه ای کارآمد شبیه سازی کرد. ساختار این تکنیک و نوع عملکرد آن را شاید بتوان به نوعی مشابه با نحوه ی عملکرد سایر تکنیک های SS قلمداد کرد و به این ترتیب اجرای افکت های مرتبط با آن نیاز مبرم به تخصیص منابع سخت افزاری اضافه به منظور پردازش این تکنیک را کاهش می دهد. به عبارت بهتر، درست نظیر ساز و کار سایر تکنیک های مبتنی بر قابلیت پردازشی SS ، نوع سایه پردازی پوست در موتور گرافیکی آنریل (و به طور مشخص در بازی Paragon) به گونه ای انجام می شود که در هر لحظه تنها اطلاعات مربوط به آن بخشی از پوست بدن که قرار است بر صفحه ی نمایشگر مخاطب نقش بندد مورد پردازش قرار می گیرد و به عبارت بهتر نیازی به پردازش کل محیط به تصویر کشیده شده در دل آن صحنه و به پیروی از آن استفاده از توان پردازشی مضاعف پردازنده های گرافیکی اجرا کننده ی سکانس یاد شده وجود نخواهد داشت. علاوه بر آن مکانیزم کلی این سیستم نورپردازی زیر سطحی، بر اساس تاثیر گذاری بر ذره های موجود در اجزای تشکیل دهنده ی سطوح مختلفی نظیر پوست بدن استوار شده است. به این ترتیب که نور های تابیده شده از منابع نوری مشخص، ابتدا بر سطوحی نظیر پوست بدن تابیده شده، سپس بر روی هر کدام از ذره های مجزای تشکیل دهنده ی پوست شکست یافته و در نهایت به شکل کاملاً مجزا از سطح آن ها بازتاب می یابند. بنا بر این آن چه بیش از هر نکته ای در شمایل این شیوه ی خاص از نور پردازی پوست جلوه می کند، تفاوت انوار بازتاب یافته از هر کدام از ذرات موجود در پوست بدن با یکدیگر است که در مجموع موجب می شوند تا رنگ پوست شکلی بسیار طبیعی به خود بگیرد و نور های بازتاب یافته از سطح آن نیز در گستره ی پوست به تدریج و به صورت بسیار ظریف و نا محسوس تغییر رنگ یابند. به هر حال با توجه به اهمیتی که این روز ها به مباحثی نظیر نور پردازی و خلق سایه های چشم نواز و طبیعی در طراحی بازی های کامپیوتری داده می شود، شاهد این نکته هستیم که دست اندر کاران امر طراحی و تولید بازی های کامپیوتری، این روز ها در کنار مواردی نظیر توجه به کیفیت بافت ها و تعداد چند ضلعی های به کار رفته در طراحی مدل اجسام و شخصیت های مختلف حاضر در آثار خود، به نکاتی نظیر نور پردازی و سایه زنی مو به مو و واقع گرایانه ی تک تک اجزای محیط نیز اهمیتی دو چندان می دهند تا شکل تازه ای از واقع گرایی را در بازی های جدید خود در معرض دید مخاطبان قرار دهند.