Трёхмерная компьютерная игра

К:Википедия:Статьи без источников (тип: не указан)

Трёхмерная компьютерная игра (3D, англ. three-dimensional) – игра, визуальное пространство которое целиком построено из трёхмерных объектов. Персонаж находится в трёхмерном пространстве и в некоторых играх имеет полную свободу передвижения.

Технология

Компьютер строит игровую сцену из набора трёхмерных математических моделей объектов (моделирование) и затем превращает полученную сцену в плоскую картину, отображаемую монитором (рендеринг). Процесс построения сцены включает в себя создание моделей, расчёт освещения, теней, бликов и отражений, расчёт физики движения и взаимодействия моделей, наложение текстур, наложение атмосферной дымки, сглаживание изображения и т.д. Всё это объясняет высокие требования трёхмерных игр к вычислительной мощности компьютера. Процесс создания простейшего объекта в самых общих чертах выглядит так, по аналогии с созданием материальной модели.

• Вырезаем из бумаги треугольники и квадраты и склеиваем из них домик. – Создаётся полигональный «каркас» дома; в самом простом случае для этого достаточно нескольких многоугольников, но чем больше используется многоугольников – тем более точной и натуралистичной получается модель.
• Раскрашиваем домик. – На крышу накладывается текстура, изображающая черепицу, а на стены – текстуры, изображающие кирпичную кладку, окна и двери.
• Включаем настольную лампу. – Задаётся положение источника света (Солнца) в пространстве и соответственно рассчитывается освещение дома и отбрасываемая им тень.
• Фотографируем домик. – Задаётся положение «камеры» (т.е. точки зрения наблюдателя) в пространстве и соответственно создаётся проекция сцены на плоскость экрана монитора.

2D и 3D

Трёхмерные игры принципиально отличаются от двухмерных (2D), в которых игровое пространство состоит из готовых плоских изображений – рисованных от руки либо созданных художником в трёхмерной среде моделирования и затем сохранённых как обычные изображения. Задача компьютера сводится здесь лишь к комбинированию этих изображений в соответствии с алгоритмами игры, чем объясняются низкие требования двухмерных игр к мощности компьютера. Свобода перемещения персонажа в двухмерных играх ограничена: он может передвигаться лишь по предусмотренному разработчиками маршруту.

Возможны промежуточные варианты между 2D и 3D. Иногда для них используется термин 2.5D.

• Пространство игры трёхмерно, но модели игровых объектов – зданий, растений, персонажей – представляют собой плоские картинки, спрайты. Пример – ранние трёхмерные игры, такие как Wolfenstein 3D и Doom. В современных трёхмерных играх спрайты используются лишь для отображения объектов, присутствующих в очень большом количестве (например, травы и деревьев), а также объектов, удалённых от персонажа на большое расстояние. Делается это для экономии вычислительных ресурсов компьютера: например, моделирование полностью трёхмерного дерева с тысячами листьев – очень сложная задача для компьютера, а моделирование целого леса – задача невыполнимая, и без спрайтов здесь обойтись невозможно.

• Пространство игры двухмерно, но модели персонажей выполнены трёхмерными. Такая технология используется во многих квестах. Она позволяет совместить высококачественный двухмерный рисованный фон (как правило, частично анимированный) с «живыми» свободно движущимися персонажами и при этом нетребовательна к мощности компьютера. Яркий пример такой игры – Syberia.

Управление

Управление в трёхмерных играх, как правило, осуществляется одновременно клавиатурой и мышью. Нажатие клавиш заставляет персонажа двигаться в нужном направлении (обычно это клавиши W, S, A, D, реже – клавиши-стрелки). Движение мыши заставляет персонажа поворачиваться. Щелчок левой кнопкой мыши соответствует какому-либо действию – в зависимости от жанра игры это может быть стрельба, удар мечом, взаимодействие с предметом или другим персонажем. Щелчок правой кнопкой мыши, как правило, в шутерах и ролевых играх соответствует блокированию атаки или альтернативной атаке, а в квестах – открытию меню. Клавиша Space обычно соответствует прыжку, а одновременное нажатие клавиш Shift и W заставляет персонажа бежать. Назначение прочих клавиш клавиатуры индивидуально для каждой игры.

Бывают исключения из этих правил. Например, в трёхмерной приключенческой игре Uru: Ages Beyond Myst всё управление персонажем может осуществляться мышью: ходьба, бег, поворот, обзор, взаимодействие с предметами.

Отрывок, характеризующий Трёхмерная компьютерная игра

– Нет, ну что вы его, старика, расстроите! – сказала графиня, – да и негде повернуться у него. Уж ехать, так к Мелюковым.
Мелюкова была вдова с детьми разнообразного возраста, также с гувернантками и гувернерами, жившая в четырех верстах от Ростовых.
– Вот, ma chere, умно, – подхватил расшевелившийся старый граф. – Давай сейчас наряжусь и поеду с вами. Уж я Пашету расшевелю.
Но графиня не согласилась отпустить графа: у него все эти дни болела нога. Решили, что Илье Андреевичу ехать нельзя, а что ежели Луиза Ивановна (m me Schoss) поедет, то барышням можно ехать к Мелюковой. Соня, всегда робкая и застенчивая, настоятельнее всех стала упрашивать Луизу Ивановну не отказать им.
Наряд Сони был лучше всех. Ее усы и брови необыкновенно шли к ней. Все говорили ей, что она очень хороша, и она находилась в несвойственном ей оживленно энергическом настроении. Какой то внутренний голос говорил ей, что нынче или никогда решится ее судьба, и она в своем мужском платье казалась совсем другим человеком. Луиза Ивановна согласилась, и через полчаса четыре тройки с колокольчиками и бубенчиками, визжа и свистя подрезами по морозному снегу, подъехали к крыльцу.
Наташа первая дала тон святочного веселья, и это веселье, отражаясь от одного к другому, всё более и более усиливалось и дошло до высшей степени в то время, когда все вышли на мороз, и переговариваясь, перекликаясь, смеясь и крича, расселись в сани.
Две тройки были разгонные, третья тройка старого графа с орловским рысаком в корню; четвертая собственная Николая с его низеньким, вороным, косматым коренником. Николай в своем старушечьем наряде, на который он надел гусарский, подпоясанный плащ, стоял в середине своих саней, подобрав вожжи.
Было так светло, что он видел отблескивающие на месячном свете бляхи и глаза лошадей, испуганно оглядывавшихся на седоков, шумевших под темным навесом подъезда.
В сани Николая сели Наташа, Соня, m me Schoss и две девушки. В сани старого графа сели Диммлер с женой и Петя; в остальные расселись наряженные дворовые.
– Пошел вперед, Захар! – крикнул Николай кучеру отца, чтобы иметь случай перегнать его на дороге.
Тройка старого графа, в которую сел Диммлер и другие ряженые, визжа полозьями, как будто примерзая к снегу, и побрякивая густым колокольцом, тронулась вперед. Пристяжные жались на оглобли и увязали, выворачивая как сахар крепкий и блестящий снег.
Николай тронулся за первой тройкой; сзади зашумели и завизжали остальные. Сначала ехали маленькой рысью по узкой дороге. Пока ехали мимо сада, тени от оголенных деревьев ложились часто поперек дороги и скрывали яркий свет луны, но как только выехали за ограду, алмазно блестящая, с сизым отблеском, снежная равнина, вся облитая месячным сиянием и неподвижная, открылась со всех сторон. Раз, раз, толконул ухаб в передних санях; точно так же толконуло следующие сани и следующие и, дерзко нарушая закованную тишину, одни за другими стали растягиваться сани.
– След заячий, много следов! – прозвучал в морозном скованном воздухе голос Наташи.
– Как видно, Nicolas! – сказал голос Сони. – Николай оглянулся на Соню и пригнулся, чтоб ближе рассмотреть ее лицо. Какое то совсем новое, милое, лицо, с черными бровями и усами, в лунном свете, близко и далеко, выглядывало из соболей.
«Это прежде была Соня», подумал Николай. Он ближе вгляделся в нее и улыбнулся.
– Вы что, Nicolas?
– Ничего, – сказал он и повернулся опять к лошадям.
Выехав на торную, большую дорогу, примасленную полозьями и всю иссеченную следами шипов, видными в свете месяца, лошади сами собой стали натягивать вожжи и прибавлять ходу. Левая пристяжная, загнув голову, прыжками подергивала свои постромки. Коренной раскачивался, поводя ушами, как будто спрашивая: «начинать или рано еще?» – Впереди, уже далеко отделившись и звеня удаляющимся густым колокольцом, ясно виднелась на белом снегу черная тройка Захара. Слышны были из его саней покрикиванье и хохот и голоса наряженных.
– Ну ли вы, разлюбезные, – крикнул Николай, с одной стороны подергивая вожжу и отводя с кнутом pуку. И только по усилившемуся как будто на встречу ветру, и по подергиванью натягивающих и всё прибавляющих скоку пристяжных, заметно было, как шибко полетела тройка. Николай оглянулся назад. С криком и визгом, махая кнутами и заставляя скакать коренных, поспевали другие тройки. Коренной стойко поколыхивался под дугой, не думая сбивать и обещая еще и еще наддать, когда понадобится.