Гордон Фримен

Half-Life Inside: всё о вселенной Half-Life

Технологические подробности Lost Coast: Введение в HDR

Введение в HDR

«Привет. Это Гейб Ньюэлл и добро пожаловать на Затерянное побережье. Сейчас мы поговорим о нашей разработке — новой графической технологии, названной High Dynamic Range или HDR. Так же мы приоткроем завесу над некоторыми проблемами дизайна и производства, с которыми мы столкнулись, создавая The Lost Coast».

Именно так начинается Half-Life 2: Lost Coast — с вводной основателя и генерального директора Valve, Гейба Ньюэлла. Будучи приглашенными в Valve, мы прилетели в Сиэтл, чтобы встретиться с командой разработчиков Lost Coast и поговорить о HDR, производительности и качестве изображений, так же как и о грядущем релизе Day of Defeat: Source. А еще нам посчастливилось поиграть в «Затерянное побережье» и протестировать его производительность.

В этой статье мы рассмотрим технологию, разработанную в Valve, поговорим о сюжете уровня, ответим на некоторые вопросы, поделившись своим мнением, и заглянем в офисы Valve. А перед самым релизом Lost Coast мы опубликуем статью, которая расскажет о производительности различных видеокарт протестированных на нём.


Помечтайте

Half-Life 2: Lost Coast — ответ Valve на ряд вопросов серии «а что если»: а что если не будет никаких ограничений? Что было бы, если бы нам не нужно было беспокоиться о пользователях со средненькими компьютерами? Если бы системные требования не были ничем ограничены?

После всемирного выхода Half-Life 2 16-ого ноября 2004, группа программистов и художников в Valve села, чтобы создать невероятный уровень. Уровень, с текстурами высокого разрешения, с высококачественными моделями и добавлением технологии High Dynamic Range Rendering (HDR) в движок Source. Их цель состояла в том, чтобы создать технологическую демонстрацию — один уровень, который установил бы новые стандарты в качестве изображения и реализме. Кое-что, чтобы действительно достойно быть запущенным на самых крутых из сегодняшних компьютеров.

Давайте еще раз уточним: Lost Coast это не только HDR. Это и другие вещи — невероятные текстуры и высококачественные модели.


High Dynamic, что?

HDR делает самый большой шаг в скачке качества внутри игрового изображения, начиная со времен появления сглаживания. После того как вы поиграете с включенным HDR, все остальные игры будут вам казаться плоскими и унылыми, с безжизненными персонажами. Так, что же такое HDR и что он означает? Пол Дебевек, исследователь графики из Университета Южной Калифорнии, известен как отец HDR, и мировой эксперт в этой области.

«Динамический диапазон местности — это контрастное соотношение между его самыми яркими и самыми темными частями», — говорит он. «Тарелка равномерно-освещенного пюре, стоящая на улице облачным днем — это низко-динамический диапазон. Интерьер кафедрального собора со светом, струящимся сквозь его витражи — высоко-динамический диапазон. Фактически, любая местность, в которой источники света могут быть непосредственно увидены — высоко-динамический диапазон».

Картинка высоко-динамического диапазона — картинка, у которой уровень контраста настолько велик, насколько его могут отобразить обычные мониторы, или которая может быть снята простым фотоаппаратом с фиксированной выдержкой.

Сегодняшние TFT мониторы обладают типичным коэффициентом контрастности 400:1, и даже самые дорогостоящие модели могут похвастаться только 1000:1. Это значит, что в любой игровой сцене, цветность или яркость самого темного пикселя может быть одной тысячной от значений самого яркого пикселя. Это может казаться большим значением , но в мире вокруг нас динамический диапазон человеческого глаза измеряется не сотнями, а сотнями тысяч или даже больше.

Диaфрагма: 22. Выдержка: 1/1600 сек.
Диaфрагма: 22. Выдержка: 1/250 сек.
Диaфрагма: 22. Выдержка: 1/40 сек.

Здесь вы можете увидеть фотографии солнца, снятые цифровым фотоаппаратом. Даже с очень небольшим значением диафрагмы на первой картинке — изображение солнца слишком передержано, тогда как вся остальная часть картинки снята как будто с маленькой выдержкой. При попытке увеличить диафрагму для компенсации этого эффекта вы придете к засвеченному изображению (последнее изображение).

Преобразование диапазона яркости: 0.5
Преобразование диапазона яркости: 1
Преобразование диапазона яркости: 8

Что бы показать теорию на практике, приведем пример из Затерянного побережья. Крис Грин, один из программистов Valve объясняет:

Как вы можете видеть, ни одно из значений диафрагмы/выдержки не смогло охватить все детали сцены. Вы можете отображать ярко освещенную местность или темную беседку мелкими деталями. Никакие значения не смогут помочь дисплеям правильно показать такую сцену (так как её должен видеть человеческий глаз).

Для разработчиков игр это означает, что борясь за создание большего реализма в своих играх, они застревали в рамках стандартного динамического уровня. Добавив HDR в движок Source, Valve получила большую свободу при создании игрового мира и реализма освещения. Используя такие методы, они могут охватить большой диапазон сегодняшних дисплеев.

Cтраницы: 12345

Голосование

Может быть стоит передать разработку новой Half-Life сторонней студии под присмотром Valve (по аналогии с Blue Shift и Opposing Force)?

Система Orphus