С каждым годом игры становятся всё более детализированными и масштабными, что неизбежно ведет к большим затратам при создании игрового окружения. Каким образом оптимизировать процесс и построить высокодетализированный игровой мир за короткие сроки и меньшими силами? На помощь дизайнеру уровней приходит принцип модульности, о котором мы и поговорим ниже.

Модульность в архитектуре

Прежде чем рассматривать принцип модульности в дизайне уровней, давайте обратимся к примерам из реальной жизни. Наиболее показательным является использование этого принципа в архитектуре при скоростном возведении зданий.

Сборка модульных компонентов здания © Кадры из видео Broad Group

Основным преимуществом этого метода является значительная минимизация затрат и чрезвычайно быстрая скорость сборки. В настоящее время сборка тридцатиэтажного офисного здания модульного типа занимает всего лишь пятнадцать дней, при условии, что все его компоненты предварительно собраны на заводе и готовы к монтажу.

Сборка модульных компонентов здания © Кадры из видео Broad Group

Если внимательно посмотреть на то, сколько компонентов использовано при строительстве этого здания, то можно с удивлением обнаружить, что их количество сведено к абсолютному минимуму — металлический каркас, перекрытия между этажами, лестницы и панельные стены с окнами. Причем все модульные части сразу же оснащены системами вентиляции и электрокоммуникаций и не требуют отделочных работ. Строителям остается только собрать всё в единое целое.

Сборка модульных компонентов здания © Кадры из видео Broad Group

Таким образом, мы видим, что принцип модульности в архитектуре очень хорошо зарекомендовал себя как дешевый и быстрый способ строительства зданий, где очень важна минимизация строительных модулей для простоты сборки. Этот принцип сразу же взяли на вооружение дизайнеры уровней и художники по игровому окружению, как только столкнулись с необходимостью создания больших виртуальных миров.

Принцип модульности

Модульный дизайн уровней является популярным методом создания игровых окружений в основе которого лежит принцип модульности.

Модульность — это набор (коллекция, библиотека) стандартизированных частей, которые могут быть использованы друг с другом или с другими ассетами, чтобы построить более комплексные структуры, представляющие собой основную архитектуру уровня (структурная геометрия) и любые сложные объекты (детали игрового окружения).

Модульные компоненты из Halo: Reach © 2010, Bungie Studios

Модульный дизайн уровней насчитывает богатую историю и использовался еще в старых двухмерных платформерах от Nintendo. Уровни классического Super Mario Bros. (1985, Nintendo) собирались из небольшого количества элементов, которые многократно переиспользовались. То есть, уровень рисовался не в виде одной большой уникальной картинки, а был построен из маленьких повторяемых кусочков, позволявших собирать практически любую конфигурацию для создания интересного геймплея. Такой подход также позволял сэкономить на видеопамяти и эффективным образом использовать минимальный набор текстур.

Фрагмент дизайн-документа Super Mario Bros. © 1985, Nintendo

Принцип модульности не потерял своей актуальности и используется в играх с трехмерным окружением до сих пор. Одним из первых разработчиков активно продвигающих модульный дизайн уровней для создания высокодетализированных игровых окружений в своих играх была компания Epic Games.

В качестве примера можно привести сцену из Gears of War (2006, Epic Games), которая наглядно показывает каким образом можно максимально эффективно переиспользовать всего несколько элементов для сборки большой части уровня.

Gears of War © 2006, Epic Games

Не смотря на то, что структурная геометрия этой сцены выглядит довольно сложно, на самом деле она состоит из минимального количества моделей:

Gears of War © 2006, Epic Games

Конечно, в сцене присутствуют и уникальные образцы, но 90% всего игрового окружения создано именно из переиспользуемых модульных элементов (выделено разными цветами):

Gears of War © 2006, Epic Games

Модульный принцип применим не только к структурной геометрии уровня. Он также используется при детализации игрового окружения. К примеру, в том же Gears of War (2006, Epic Games) можно заполнить уровень большим количеством вариаций автомобилей добавляя к базовой модели те или иные детали, тем самым создавая иллюзию уникальности объекта.

Gears of War © 2006, Epic Games

Набор модульных труб в Mirror’s Edge (2008, DICE) позволяет дизайнерам создавать сложные конструкции практически любого вида меняя их конфигурацию и цвет.

Mirror’s Edge © 2008, DICE

При ближайшем рассмотрении оказывается, что все эти хитросплетения труб созданы при помощи всего лишь трех модульных элементов (выделено разными цветами):

Mirror’s Edge © 2008, DICE

Дизайнеры из Bethesda Game Studios достигли отличных результатов в создании гигантских игровых миров с сотнями различных локаций пользуясь принципом модульности. Их игры Fallout 3 (2008) и Skyrim (2011) служат отличным примером того, как нужно планировать модульный контент, чтобы затем его эффективно переиспользовать на протяжении всей игры.

Fallout 3 © 2008, Bethesda Game Studios

Модульные элементы формирующие структурную геометрию для создания интерьеров из Assassin’s Creed: Unity (2014, Ubisoft Montreal):

Assassin’s Creed: Unity (2014, Ubisoft Montreal)

Финальная сборка уровня из модульных элементов после декорирования выглядит так:

Assassin’s Creed: Unity (2014, Ubisoft Montreal)

Модульный принцип очень хорошо работает с натуральными структурами, такими как куски скал и камней. Совмещая, вращая и масштабируя всего нескольких модулей, можно с успехом декорировать большую часть игрового мира.

В качестве примера можно привести модули скал из Assassin’s Creed: Black Flag (2013, Ubisoft Montreal):

Assassin’s Creed: Black Flag (2013, Ubisoft Montreal)

Модульный подход безусловно может похвастаться рядом преимуществ, но он также обладает определенными недостатками.

Преимущества

Во-первых, модульность позволяет уменьшить время производства игровых ассетов и уровня в целом. Так как основной упор делается на активное переиспользование модульных компонентов, то необходимость создавать большое количество уникальных объектов сразу же отпадает. Как следствие, меньшее количество дизайнеров и художников могут сделать больше игровых локаций, т.к. модульность имеет большой потенциал для производства новых уровней из уже имеющихся ресурсов.

Во-вторых, это гибкая система редактирования и удобство работы с модульными компонентами. Дизайнеру не потребуется помощь художника, чтобы внести изменения в игровой мир и заменить один модульный элемент на другой. А для того, чтобы мгновенно внедрить финальные версии моделей сразу по всем уровням игры, художнику достаточно лишь обновить библиотеку модульных компонентов.

В-третьих, это оптимизация производительности за счет уменьшения количества уникальных объектов на уровне и используемых текстур. Это позволит сократить время загрузки игры и сэкономить на видеопамяти.

Недостатки

Во-первых, это комплексная реализация модульной системы. Она требует от дизайнеров понимания технического исполнения и функциональной продуманности компонентов (работа с сеткой), а также художественный талант для реализации (моделлинг, композиция, пропорции и т.д.).

Во-вторых, это явная повторяемость модулей, которая часто приводит к тому, что похожие друг-на друга комнаты наполены одинаковыми объектами. Для решения этой проблемы необходим творческий подход к детализации и декорированию игрового окружения, а также уход от повторяемости за счет необычной комбинации объектов.

В-третьих, это неестественность геометрии уровня. Так как очень часто модульные элементы привязаны к сетке для простоты использования под углами в 45 и 90 градусов, то сразу же теряется ощущение реалистичности игрового мира. Это особенно заметно при создании природных ландшафтов.

Как организовать работу?

Создание модульных компонентов это тесное взаимодействие дизайнера уровней и художника по игровому окружению. Каким образом строится их работа?

Разработкой модульного контента стоит заниматься сразу же после того, как только будет готов геймплейный прототип состоящий из примитивной геометрии.

Прежде чем начать работу, нужно определиться с правилами взаимодействия и скрепления модульных элементов под различными углами, а также со стандартизацией их размеров. Для этого рекомендуется использовать сетку со значениями кратными двум (с размерами 512х128х64х32), чтобы обеспечить идеальную стыковку элементов. Чем крупнее сетка, тем удобнее дизайнеру будет работать с набором. Положение пивота (от англ. «pivot» — точка опоры) модели должно быть также по сетке.

Очень часто при стыковке повернутых модулей можно получить зазоры. Для решения этой проблемы создаются дополнительные наборы, призванные сгладить переход от одного элемента к другому и устранить зазор. Также следует избегать наложения модулей друг на друга при стыковке. Лучше всего соединять их «в нахлест».

Непосредственное создание модульных частей начинается с анализа геймплейного прототипа. Дизайнер совместно с художником разбивают уровень на модульные части и создают временную геометрию всех компонентов с учетом стандартных размеров и правил. Максимально эффективное переиспользование моделей и минимизация их количества является ключом для создания хорошего модульного набора.

Полученный набор тестируется дизайнером непосредственно в редакторе уровней. После успешного тестирования все модульные компоненты отдаются художнику, который затем работает над финальной версий всех необходимых ассетов.

Во время производства модульных ассетов приоритет отдается сначала структурной геометрии, затем деталям и только потом уникальным элементам.

  < НАЗАД | ОГЛАВЛЕНИЕ | ДАЛЕЕ >