Técnicas de sombras em videogames 3D clássicos

Técnicas de sombras em videogames 3D clássicos

• Histórias sobre sombras no cinema

  • No filme "Perfect Days", há uma cena em que os personagens conversam sobre sombras.
  • Na prática, mesmo que sombras se sobreponham, elas não ficam mais escuras. Isso acontece porque sombras surgem da ausência de luz.

• Sombras em tela 2D

  • É possível desenhar a imagem da sombra na tela antes de desenhar o personagem.
  • Jogos como "Winter Gold" e "MDK" usam imagens de sombra 2D animadas.

• Sombras blob

  • Em 3D, é uma técnica de desenhar um círculo escuro sob o personagem.
  • Em "Super Mario 64", recursos do hardware são usados para fazer a sombra aparecer apenas no chão.

• Sombras planas com textura renderizada

  • O personagem é renderizado de cima para ser usado como textura de sombra.
  • Em "Crash Bandicoot: Warped", esse método é usado para gerar sombras.

• Sombras planas usando geometria

  • A sombra é criada projetando o objeto que a gera sobre um plano.
  • Foi usada em simuladores de voo antigos, como "F-19 Stealth Fighter".

• Sombras sobre o terreno

  • Jogos como "Virus" e "Interstate '76" projetam sombras sobre o terreno.
  • A técnica consiste em inclinar e esticar a sombra de acordo com a inclinação do terreno.

• Sombras projetadas com textura

  • A sombra é criada projetando uma textura de sombra sobre outros objetos.
  • Em "The Elder Scrolls IV: Oblivion", sombras de árvores são projetadas de forma muito bonita.

• Shadow maps

  • Um mapa de sombras é criado desenhando uma imagem de profundidade a partir do ponto de vista da luz.
  • Em "Half-Life 2", shadow maps são usados nos personagens.

• Sombras de stencil

  • É uma técnica para desenhar sombras nítidas em todas as superfícies.
  • Em "Doom 3", as sombras são geradas usando volumes de sombra.

• Sombras de stencil suaves

  • Em "Silent Hill 2", sombras de stencil são desfocadas para criar sombras suaves.

• Sombras simplificadas de personagens

  • A sombra é gerada com um modelo mais simples do que o exibido na tela.
  • Em "The Legend of Zelda: Ocarina of Time", isso aparece na sombra dos pés do Link.

• Sombras em iluminação estática de fases

  • Cores de vértice e lightmaps são usados para capturar a iluminação e as sombras do cenário do jogo.
  • Foi usado em jogos como "Ico" e "Tony Hawk Pro Skater 2".

• Sombras em jogos modernos

  • Técnicas tradicionais continuam sendo usadas de forma apropriada.
  • Em "The Last of Us", a ideia de modelos simplificados de personagens é usada para gerar sombras suaves.

• Sombras com ray tracing

  • As sombras são geradas simulando iluminação fisicamente correta.
  • Em "Alan Wake 2", cada pixel recebe iluminação apenas de uma luz escolhida aleatoriamente.

• Quando não há sombras

  • Em jogos como "Alone in the Dark", os personagens não têm sombras.

Resumo do GN⁺

• Este texto explica várias técnicas usadas para gerar sombras em videogames.
• As sombras têm grande impacto na qualidade visual e no desempenho dos jogos.
• Em jogos modernos, técnicas tradicionais e novas tecnologias são combinadas para criar sombras mais realistas.
• Ray tracing oferece sombras fisicamente corretas, mas tem limitações de desempenho.
• Um projeto recomendado com funcionalidade semelhante é o sistema de sombras da Unreal Engine.

[GN⁺]

Comentários do Hacker News

• O motivo de sombras ao ar livre serem azuis é a luz refletida pelo céu

  • Debaixo de um carro, onde o céu é visível há sombra azul; onde a carroceria bloqueia a luz, a sombra é preta
  • Combinar sombras azuis nítidas com sombras pretas suaves pode criar sombras bonitas

• O jogo de 2001 Severance: Blade of Darkness foi um dos primeiros a usar sombras por stencil

  • Revolte, do PowerVR PCX1, usou sombras por stencil em 1996
  • O PowerVR PCX1 implementava volumes de sombra com eficiência, e o Dreamcast tinha uma implementação mais flexível

• Em jogos de plataforma modernos da Nintendo, usam-se shadow maps, e a sombra do personagem do jogador é sempre configurada para ser projetada para baixo

  • Em ambientes escuros, a sombra é ajustada para ficar mais clara a fim de manter a visibilidade

• Em Valorant, achei que os gráficos não eram bons porque os jogadores não projetavam sombras

  • Isso acontece por causa do problema de sombras aparecerem e desaparecerem, já que a posição dos modelos de outros jogadores não é enviada ao cliente

• As sombras em Zelda no N64 eram impressionantes, e espera-se que, com a adoção do ray tracing, iluminação de área e sombras suaves se tornem o padrão

  • Dá para ter uma prévia dos gráficos do futuro com Quake 2 RTX

• Em GTA IV, foi impressionante o momento em que os faróis de um veículo projetavam a sombra de um policial na parede

• Quando há várias fontes de luz, as sombras ficam mais escuras onde se sobrepõem

  • Se 2 lâmpadas iluminarem 3 pessoas, surgem 6 sombras, e as partes sobrepostas ficam mais escuras

• A sombra no jogo de PS1 Power Shovel era interessante por ser projetada sobre terreno irregular

• Foi uma leitura interessante, embora pudesse ser mais técnica

  • Estou experimentando iluminação com RP2040 e uma tela pequena, e o consumo de processamento e memória é alto

• Pareceu interessante e cliquei, e me surpreendi ao ver meu filme favorito na introdução

  • Joguei quase todos os jogos mencionados