Creator: 又抜タマエ

В процессе дополнения или просто просмотра старых функций, особенно тех, которые писались в самом начале, часто приходишь либо к оптимизации или вообще полного рефакторинга кода, либо к изменению визуала из-за желания исправить какие-либо косяки или просто потому, что захотелось сделать интерфейс по-новому.

Туман, первый шейдер, который написал еще для главного меню, начал окончательно мозолить глаза, кроме того при его относительно длительном перемещении был виден явный косяк бесшовности - прямоугольная, почти прозрачная текстура наложения, из которой он собирался и поверх которой накладывался, плыла по экрану и оставляла четкую прямую линию.

Самый первый туман работал по принципу классического скроллинга текстуры, который использовался еще в играх эпохи первой PlayStation. Грубо говоря как работают анимированные обои на скринсейвере. Координаты текстуры линейно смещались по вектору скорости в зависимости от времени, ну а время (скорость) тумана я настраивал произвольно для рандомизации:

Шейдер брал готовую статичную картинку шума и просто сдвигал сетку рендеринга. С точки зрения геометрии, здесь использовался один цветной прямоугольник (2 треугольника, 4 вершины). Это совсем , я бы сказал, что совершенно не критично для современных ресурсов процессора, разве что происходил постоянный Cache Miss при потере бесшовности, ну и тем более легко для видеокарты, но, чтобы минимизировать обрывы картинки при движении камеры, подложку под игровым миром приходилось делать физически огромной, либо оборачивать в ноду слоя параллакса. Я делал статичный размер около 3500x4500px и, конечно, это уже весомо влияло на производительность.

В общем, было вполне приемлемо, но пришло время двигаться дальше, прощай туман version 1.

Второй метод - убираем швы (добавляем бесшовность), убираем текстуру наложения и шум, начинем генерировать его на лету, никаких готовых картинок, чистая математика. В тех вариантах, что я начал пробовать и перебирать, в основно использовались два следующих метода.

Фрактальный броуновский шум с кубической интерполяцией Перлина:

И сам готовый шум после этого циклически закручивался сам в себя через так называемый Domain Warping (искажение области определения):

Что касается самой геометрии и прорисовки, то здесь стало еще проще, в объекте теперь использовалось только 2 треугольника. Еще я сразу добавил, точнее допили старую фичу - при подступе к районам городам в начале уменьшать туман на 80% (вернее увеличивать его прозрачность), а в центре района и вовсе убирать на 100%. Это заставило движок в начале рисовать нужные маски поверх районов в буфер, а затем уже накладывать генерирующийся шейдер на него.

Проблема оказалась также в намного большей ресурсозависимости, но не из-за методов построения геометрии и функций, а потому что движку приходилось по 60 раз отрисовывать циклы нескольких октав шума, тригонометрических формул, матриц поворота, ведь теперь мы всё делали на лету. Видеокарте не поплохело, но так делать не надо. Зато конечно текстурная нагрузка в плане тумана упало ровно в 0%.

Наконец третий метод, если свести попытки на категории, дал нужный результат. Он объединил простоту первой версии и бесшовность со скоростью второй. Такой гибридный подход используется в современных играх в качестве тумана войны.

Я взял тот же низкочастотный шум, увеличил его почти в десять тысяч раз, получил пушистые и большие облака тумана. Количество прорисовок снизилось в те же 10000 раз, высвободив ресурсы. Допилил поле ореолов для районов, теперь не просто работает простая радиальная маска, а все районы и улицы имеют свою маску прозрачности, отдают точные координаты своего положения на карте. Динамическое поле ореолов, чаще называемое полем знаковых расстояний (SDF - Signed Distance Field), - это математическая или текстурная карта, которая хранит информацию о кратчайшем расстоянии от каждой точки пространства до ближайшей границы какого-либо объекта или контура. Убраны все маски, буферы прорисовки и текстуры. Один объект, простейший черный прямоугольник 2900x2200 пикселей с парой вершин и треугольников, потребление полигонов минимально, а всё, что уходит из зоны видимости игровой камеры - полностью отсекается на уровне потребляемых ресурсов. Текстурный процессор также обрабатывает это легко, пропуская через себя запекаемый шейдер шума с включенным аппаратным сглаживанием и бесшовностью. Видеокарта также тянет узор из кэш памяти на аппаратнмо уровне.

На видео та текущая финальная версия, которая написана на данный момент. Разве что чуть докрутил параметры плотности тумана и сделал его подступы к районам поближе. А еще починил SDR/HDR при записи видео, так что теперь видите всё так, как и я вижу это у себя.

Времени на выходных было меньше, чем хотелось бы, так что это практически всё, что сделал за недолгие два часа. Успел добавить еще последние колоды и автоматизацию для них. На последнем скриншоте видна часть финального результата игрового стола - динамически в зависимости от сценария появляются все нужные колоды Контактов с картами каждого района и улиц, расположил их с небольшим интервалом справа от колоды Архива. В логику сразу прописал оставшиеся три района базовой версии вместе с ассетами на будущее.

На этом пока всё. На неделе приступаю к проработкам фаз действия сыщиков и монстров.

Растем, пост для моих уже 4 подписчиков! Оставляйте комментарии, чтобы хоть было понятно в каком формате продолжать, много или мало информации за раз, нужны ли эти формулы и объяснения. Спасибо!