В Fallout 3 нет ни одного поезда
https://youtube.com/shorts/0Dw4ciULxYQ?si=2GqaYJOx-ryyU72f

Поездка на метро есть — в дополнении Broken Steel. А поезда нет: движок не умеет катать по миру объект, внутри которого сидит игрок. Он умеет ровно две вещи — водить персонажа и надевать на него предметы.

Поэтому вагон сделали одеждой. В файлах он так и лежит: недоступная броня на слот правой руки. Игрок садится — дальше всё делает скрипт. Надевает броню, включает свой пакет камеры и гонит игрока по путям.

Снаружи — метро. Внутри — человек, который надел поезд и побежал.

Нравится мне тут не костыль, а причина, по которой он не палится. Подмену нельзя заметить в принципе: пока вагон приклеен к игроку, в его системе отсчёта вагон стоит, а движется мир. Ровно корабль Галилея, только с метро.

Про этот вагон, кстати, ходит красивая неправда: будто это шляпа, надетая на невидимого NPC, который бежит под миром. Версия пошла с вброса на 4chan. Слот не головной, и надевает вагон сам игрок — это видно в GECK, официальном редакторе Bethesda, куда фанаты и залезли в 2015-м.

#геймдев #fallout #devmath #fallout3

Дневник разработчика

Сегодня статьи не будет. Она выйдет где-то на выходных. Я последние несколько дней делал другие статьи. Более практические и крутые, но будут они на закрытом портале.

Они уже про реальные технологии производства и конкретные техники по опыту создания моей игры. На них ушло много времени, так что статья про свет немного уехала. Но она всё равно выйдет на этой неделе.

Получить доступ можно пока только поддержав игру тиром "Рефакторинг" и выше https://dev-math.ru/support/

В статьях сейчас про документ ферст подход, про создание ассетов на примере "тёмного фентези" и о том, как я создавал ассеты для процедурного тиррейна. Кто заинтересуется может поддержать и получить доступ к этим материалам. Там точно так же будет выходить что-то новое и постараюсь держать тем раз в неделю. Спасибо за внимание!

#devmath

Что такое блик?

Посмотрите на любую цветную пластмассу рядом с собой: корпус мышки, крышку от бутылки, борт машины. Поймайте на ней отражение лампы или окна. Пластмасса синяя, красная, зелёная — а блик на ней белый. Ровно того цвета, что и источник. Так же ведут себя краска, дерево, камень, кожа: собственный цвет предмета в блик не попадает вообще.

Дело в том, что упавший свет делится один раз — на входе. Часть отражается сразу от границы двух сред, внутрь не заходя: про материал она ничего не знает, поэтому и уносит цвет источника. Остальное преломляется внутрь, гуляет там между частицами пигмента, что-то по дороге поглощается, а что уцелело — выходит обратно наружу, уже окрашенное. Вот это вернувшееся вы и называете цветом предмета.

Собственно, вывод: матовая часть и блик — не два эффекта, которые складывают. Это два разных поведения одного луча. Что отскочило от границы — внутрь не попало и цвета не наберёт; что ушло внутрь — в блике не появится. А количество энерегии одно, и равно оно тому, что упало. Проблема простой реализации прошлой статьи, что это никак не учитывается.

В шейдере крутите specular вверх: если материал просто становится ярче и ничего при этом не теряет — баланс энергии у вас не сходится, поверхность отдаёт больше света, чем получила. С одним источником света это сходит с рук. А потом сцену переносят под HDRI, где свет идёт со всех сторон, и материал начинает светиться сам.

Ну и бытовое наблюдение в ту же копилку: почему мокрый асфальт темнее сухого. Вода ничего не пачкает и цвет не съедает — она меняет маршрут той части света, что собиралась выйти наружу. Плёнка заворачивает часть выходящего обратно внутрь, тот идёт по материалу на второй круг, и там его добирает поглощение. Наружу возвращается меньше — глазу темнее. Заодно ровная плёнка собирает зеркальную часть в аккуратное пятно, поэтому мокрое всегда темнее и глянцевее одновременно.

А делится свет не всегда одинаково — пропорция зависит от угла. Посмотрите на стол сверху вниз: видите цвет дерева. Теперь присядьте и гляньте почти вдоль столешницы — на том же самом месте отражение окна, а дерева уже почти не разглядеть. Не поменялось ничего, кроме угла, под которым вы смотрите. По той же причине светлее края круглых предметов.

Почему угол решает так много, почему отражённое собирается в узкое пятно, а не светится ровно по всей поверхности, и как уложить это в шейдер, — разберём в пятницу.

И загадка туда же. Блик у неметалла белый, потому что отражение от границы цвета не набирает. Тогда откуда у золота жёлтый блик, а у меди рыжий — по этой логике они тоже должны отражать лампу как есть.

#devmath #графика #математика #рендер #pbr #gamedev

Вдали ваш кирпич — зеркало

По дальней стене, гравию, клёпке побежали белые искры. MSAA по ним не работает вообще, TAA давит их ценой шлейфа. А вблизи тот же материал выглядит прилично.

Дело в мипах карты нормалей. Карта нормалей хранит наклон поверхности в каждой точке: тут скол кирпича смотрит влево, тут вправо, тут вверх. Мип-уровень — это усреднение соседних текселей, а если усреднить «влево» и «вправо», получится «прямо». Чем дальше объект, тем более пологим становится его рельеф в мипах, и на дальних уровнях от кирпичной кладки остаётся ровная плита.

Roughness при этом остался тот, что вы поставили. Ровная поверхность с низким Roughness — это зеркало: она отражает окружение чётко, без размытия. И на дальнем объекте одному пикселю достаётся то солнце или яркое пятно пробы, то тёмный кусок неба рядом. Кадр — вспышка, кадр — чернота. Вот вам и искры.

Собственно, суть: наклоны, которые усреднение потеряло, — это и есть Roughness на этой дистанции. Карта нормалей и Roughness описывают одну и ту же неровность, просто на разных масштабах: что различимо на экране — живёт в нормалях, что мельче пикселя — в Roughness. Объект уезжает вдаль, рельеф обязан перетекать из первого во второе.

В Unreal у текстуры Roughness есть свойство Composite Texture: кладёте туда карту нормалей, и движок при генерации мипов сам смотрит, сколько наклонов потерялось на уровне, и ровно настолько поднимает Roughness. В Unity такой галочки в импортёре нет. Ближайшее — Geometric Specular AA в HDRP, но он про другой источник: срезает гладкость по кривизне самой геометрии, и в доке прямо сказано, что полезнее всего он там, где карты нормалей нет.

А почему разброс наклонов вообще сворачивается в одно число и как это число выглядит изнутри — в пятницу.

#геймдев #графика #математика #рендер #pbr #gamedev

Pac-Man невозможно пройти
https://youtube.com/shorts/mbZlm4AeHxw?si=2a6Af3dDvEJmUe1U

На 256-м уровне Pac-Man ломается пополам: слева обычный лабиринт, справа каша из мусорных тайлов. Уровень пройти нельзя — и дело не в сложности.

Номер уровня игра держит в одном байте, а байт считает только от 0 до 255. На 256-м счётчик переполняется и щёлкает обратно на ноль. Подпрограмма, которая рисует фрукты внизу экрана, берёт этот номер как счётчик цикла — получает ноль и уходит на полный круг: 256 фруктов подряд. Места под них нет, и она затирает правую половину экрана.

Отсюда и «идеальная игра» Pac-Man — 3 333 360 очков.

#геймдев #математика #программирование #ретрогейминг #аркады #pacman #байт #переполнение #gamedev #retrogaming #arcade #devmath

Сфера должна исчезнуть

Как за пять минут проверить, что материал не отдаёт больше света, чем получил. Уберите из сцены свет и HDRI, поставьте вместо окружения ровную белую заливку яркостью единица, выключите тонмаппинг. Материал возьмите предельный: металл с базовым цветом в единицу — такой ничего не поглощает и обязан вернуть всё, что пришло.

Вернёт — станет неотличим от фона. Не посветлеет, а исчезнет: силуэта нет, на экране ровное поле. Видите тёмный силуэт — энергию теряете, светлый — берёте из ниоткуда. Приём известен как white furnace test.

Теперь главное. Возьмите шейдер, собранный правильно, и потяните Roughness вверх. Сфера всё равно темнее фона, и на матовом конце наружу возвращается меньше половины пришедшего.

Модель считает один отскок: луч пришёл на микрогрань, отразился, улетел. В изрытой поверхности он так не летает — бьётся о соседний бугор и уходит со второго-третьего раза, а этих отскоков в модели просто нет.

На металле заметнее всего: у него всё отражение зеркальное, и нет диффузной части, которая прикрыла бы потерю. Отсюда матовая сталь, которая выглядит серой и припылённой. Ровно на это заведён баг в референсном вьювере glTF — «Rough metal looks too dark, may be losing energy».

Собственно, вывод: увидели припылённый металл — не тяните альбедо вверх, так вы проблему не решите. Прогоните тест и посмотрите, считает ли ваш шейдер многократное рассеяние. Считает — сфера не видна на любом Roughness.

Почему теряется и как это править — в пятницу.

#геймдев #графика #математика #рендер #pbr #gamedev

На всякий случай завел Макс
https://max.ru/channel_dev_math

Раз уж там можно сделать публичный канал, а не приватный. Там будет всё тоже самое, только работает без VPN. Мало ли кому-то удобнее.

P.S. Негатив в тг мне понятен :) Но занимать имена надо :) И не призываю никого подписываться :) Кому удобнее так — можете) А так мне все равно, это будет просто копия тг, без «подпишитесь, там уникальный контент».

#новости #devmath