Набор моделей, которые расставлены по уровням, служат декорацией для игрового процесса, а иногда доступны для взаимодействия — примерно так можно описать представление рядового геймера об игровом окружении. И иногда, если речь идет о совсем уж архаичных играх времен аркадных автоматов или крайне некачественных тайтлах, такое представление даже будет соответствовать реальности.

Но когда речь заходит о современном геймдеве, выясняется, что разработка игрового окружения является одним из самых трудоемких и важных элементов игропрома. О том, какие есть виды окружения, какие функции оно выполняет и из каких этапов состоит разработка — поговорим прямо сейчас.

Игровое окружение — это все пространство, в котором разворачивается действие, и его наполнение: ландшафт, архитектура, растительность, дороги, интерьеры, реквизит, материалы, освещение и визуальные эффекты, которые вместе формируют уровень или игровой мир в целом.

При этом окружение выполняет сразу несколько функций:

• формирует художественный образ мира;

• погружает игрока в атмосферу игры и вовлекает в повествование;

• помогает раскрыться игровым механикам;

• направляет игрока, помогает ориентироваться в пространстве и отражает изменения мира.

Рассмотрим роль окружения на примере Red Dead Redemption 2. Стоит игроку выбраться из стартовой заснеженной локации, как перед ним открывается возможность исследовать огромный мир — с лесами, горами, реками, озерами, богатыми флорой и фауной, а также небольшими городками и ранчо. Это мир дикого запада, того самого, который стал предметом культа в американской и мировой культуре. Однако воссоздан он с невиданным ранее уровнем достоверности и внимания к мелочам — от моделей поведения животных и расположения телеграфных столбов до сигаретных карточек и каталога товаров в магазине. С формированием художественного образа мира разработчики RDR 2 справились образцово, что и стало залогом успеха истории Артура Моргана.

Сюжет для нас складывается не только из диалогов и миссий, игровое пространство «Красного мертвого искупления» нередко является носителем нарративной нагрузки. Мы можем случайно наткнуться на индейское кладбище, форт времен Гражданской войны, погребение викингов и прочие локации со своей собственной историей. Где-то, как в случае с фортом, объекты окружения и записки расскажут эти истории, а где-то останется лишь поле для работы нашего воображения. Но атмосферу США конца XIX века разработчики для нас создают и через окружение в том числе.

Даже без диалога с NPC, рассказывающем об этом месте, становится понятно, что перед игроком свидетельство геноцида коренных народов.

При этом игровые механики находятся в полной гармонии с окружением, чем бы вы не занимались: охотой, рыбалкой, ограблением поезда или перестрелкой с охотниками за головами — успех ваших действий будет, во многом, зависеть от правильности взаимодействия с миром.

Скажем, при охоте нужно скрытно подобраться к добыче (растительность в помощь), при ловле рыбы требуется грамотный выбор наживки в соответствии с типом водоема, поезда лучше грабить на мостах или в тоннелях (чтобы не пришлось держать круговую оборону от законников). А целый отряд Пинкертонов и наемников будет бессилен против Артура, если грамотно использовать местность — например, скрытно занять возвышенность и проредить врагов снайперскими выстрелами или подкрасться к ним сквозь кусты и за считанные секунды расстрелять из дробовика, карабина и пары револьверов.

Действия игрока оставляют следы в окружении — на брошенную тушу животного слетятся стервятники, ограбленный Артуром магазин на какое-то время закроется и не будет обслуживать вашего персонажа, а некоторые локации по мере развития сюжета изменят внешний облик (не будем уточнять во избежание спойлеров).

Наконец, игровое окружение в творении Rockstar Games вполне решает задачу ориентирования в пространстве. Даже если не использовать карту и отключить интерфейс, заблудиться в виртуальном мире практически невозможно, поскольку железные дороги и грунтовки связывают между собой ранчо и поселения, реки берут начало в горах и несут воды на равнину, а солнце, как и полагается, встает на востоке и садится на западе. Мир RDR подчиняется тем же законам, что и привычная нам реальность, без каких-либо сбивающих с толку условностей.

А теперь для контраста давайте вспомним пример плохо организованного игрового окружения — серию игр Just Cause. Открытый мир пуст и неинтересен, кроме перестрелок с военными патрулями, подрывов и монотонной езды он не предлагает никакого опыта. Неважно, где находится суперагент Рико — в горах, джунглях, на военной базе или в городе, это лишь театральные декорации, на фоне которых он будет расстреливать болванчиков и взрывать объекты инфраструктуры. Как итог даже ставшая мемом миссия по разгрузке ящиков в Mafia 2 выглядит интереснее, чем взаимодействие с открытым миром Just Cause.

И вроде бы в серии есть неплохой геймплейный задел в виде сумасшедших трюков с парашютом, вингсьютом и крюком-кошкой, есть классический для боевиков сюжет про маскулинного спецагента и госперевороты в банановых республиках во славу демократии. Но даже этот потенциал никак не реализуется — автор этой статьи пытался пройти первые 3 части Just Cause и ни разу не смог просидеть у монитора дольше 1–2 вечеров.

А значит понимание того, как работает игровое окружение, и как оно устроено — важнейший ключ к созданию качественных игр. И теперь мы перейдем к составным элементам «энвиры».

Геометрическую основу виртуального пространства в игровой индустрии называют понятием terrain, в которое входят горы, холмы, равнины, овраги, русла рек и берега водоемов в виде базовой поверхности с перепадами высот. И уже на эту основу будут накладываться растительность, дороги и другие покрытия.

К архитектуре относят здания, стены, крыши, колонны, лестницы, двери, окна и другие «рукотворные» объекты. Чаще всего при создании архитектуры разработчики не создают полностью с нуля каждое отдельное сооружение, а применяют модульный подход — собирают здания из отдельных совместимых друг с другом элементов в виде стен, перекрытий, крыш, окон и дверей.

Самый яркий пример такого подхода демонстрирует серия игр Assassin’s Creed, в которой индивидуальное наполнение больших и насыщенных городских пространств требовало бы слишком больших ресурсов без существенной разницы в результате.

К такой разновидности окружения как пропсы (от английского props — «реквизит») относят отдельные предметы: бочки, ящики, фонари, мебель, барные стойки и т. п. Они обычно повторяются (с небольшим количеством вариаций) по всей игре.

Свою специфику имеет создание растительности — поскольку трава, цветы, кусты и деревья должны быть многочисленными, но при этом однотипными, рендерить сотни и тысячи объектов значило бы ударить по производительности. поэтому разработчики прибегают к технологии инстансинга, которая воспроизводит одинаковые модели.

Одна и та же 3D-модель может превращаться в различные объекты окружения с использованием материалов. Привычные нам дерево, металл, кожа, бетон, кирпич, сухая почва, грязь в виртуальной реальности различаются лишь шейдером (как поверхность взаимодействует со светом) и набором параметров вроде цвета и текстуры. При этом для воспроизводства свойств тех или иных поверхностей в современных игровых движках есть шейдинговые модели, которые уже имеют параметры, соответствующие тем или иным материалам и покрытиям.

Однако заполнить игровое окружение абсолютно стерильными объектами означало бы начисто провалить главную задачу — создать у игрока уверенность, что перед ним живой и меняющийся мир, в котором соседние здания и другие объекты отличаются друг от друга. И здесь на помощь разработчикам приходят декали — пятна грязи, крови и краски, а также сколы, трещины, потертости, следы от пуль и прочие особенности поверхностей. 

Освещение формально является отдельной специализацией в геймдеве, но по сути ряд задач игрового окружения решается грамотно выставленным светом — задать композицию сцены, направить взгляд игрока, помочь сориентироваться в пространстве и создать нужное для повествования настроение.

Наконец, важным элементом окружения, который придает убедительности игровому окружению, является VFX — визуальные эффекты дождя, снега, тумана, дыма, пламени и частиц.

Теперь, когда немного разобрались с понятием, можем переходить к разговору об этапах создания игрового окружения.

Работа над игровым окружением начинается с концептуального этапа. Команде разработчиков предстоит определиться с сеттингом, эпохой, условиями существования игрового мира, подобрать соответствующие лору материалы и принципы архитектуры.

От брифа, то есть исходной постановки задачи, разработчики переходят к сбору референсов — фотографий, скриншотов из игр, кинокадров и прочих материалов, которые будут служить ориентиром при создании окружения. Затем наступает этап формирования мудбордов — фактически, это тоже сбор референсов, но уже нацеленных на формирование визуального настроения: цветовой гаммы и освещения.

Далее начинается работа над концепт-артами — созданием на основе референсов своих собственных изображений локаций и предметов. После того как концепция всех элементов окружения и сцен определена, на основе этого опыта формируется визуальный гайд — набор правил, принципов и установок, которым вся команда должна следовать для сохранения единого визуального стиля игры. В противном случае локации одного тайтла рискуют скатиться в ужасную несочетаемую солянку из разных сеттингов и изобразительных стилей.

После проработки концепции начинается создание Blockout — начальной версии локации, которая пока еще состоит из серых геометрических фигур, схематично обозначающих окружение.

Однако уже на этом этапе предстоит убедиться, что уровень играбелен: проверить корректность высот и размеров объектов, доступность предлагаемых левел-дизайнерами маршрутов перемещения, функциональность точек обзора и систем укрытий.

При необходимости именно на этом этапе серых кубов в организацию пространства можно и нужно вносить изменения, переделка локаций после того, как над ней поработали художники — это потеря колоссальных ресурсов.

Однако перед отрисовкой объектов и их расстановкой на локации идет еще один крайне важный этап — проработка метрик. Габариты персонажа, размеры дверей и ступеней, размеры укрытий, длина прыжка и прочие пространственные характеристики должны лежать в основе шкалы для вообще всех пропорций игрового окружения.

В противном случае возникнут большие проблемы: автомобили начнут застревать в переулках, стелс не будет корректно работать, а при попытке собрать архитектуру из модулей на стыках элементов появятся щели, углы больше или меньше 90 градусов и прочие дефекты.

После проработки блокаута разработчики приходят к пониманию того, какие конкретно объекты окружения нужны для сборки локации. И на основе этого представления формируется список ассетов. Например, на конкретной локации должно быть 2 дерева, 3 стены, 6 бочек, 4 ящика, 1 фонарный столб. Это и есть список ассетов. Также разработчики формируют модульный набор ассетов — комплект, из которого как из деталей конструктора можно собрать множество сложных объектов и вариантов окружения.

Когда список ассетов готов, задачи распределяют между 3D-художниками. При этом далеко не все модели проходят один и тот же путь. Пайплайн зависит от сложности объекта, его размеров в кадре, важности для сцены и того, насколько близко к нему сможет подойти игрок.

Условно процесс можно представить так:

Blockout — черновая модель, на которой определяют основные пропорции, силуэт и крупные формы объекта. На этом этапе чистота сетки обычно вторична: главное — понять, правильно ли модель читается в окружении и соответствует ли концепту.

High poly — высокодетализированная версия модели. Здесь прорабатываются фаски, вмятины, швы, крепления и другие мелкие формы, которые затем можно перенести на игровую модель с помощью запекания в текстуры. При этом отдельную high-poly сегодня делают далеко не для каждого ассета: для простых объектов этот этап иногда сокращают или вовсе пропускают.

Low poly — оптимизированная версия модели, которая непосредственно попадет в игру. Художник старается сохранить нужный силуэт и детали, но не тратить геометрию там, где игрок разницы практически не увидит. Поэтому условная кружка на столе и огромная статуя на центральной площади будут иметь совершенно разные требования к детализации.

Дальше начинается работа с UV-разверткой — способом разместить поверхность трехмерной модели на двухмерной текстуре. Здесь возможны разные подходы. Для уникальных ассетов часто создают собственную UV-развертку и набор уникальных текстур. Это позволяет точно контролировать потертости, грязь, рисунок поверхности и другие детали конкретного объекта. Такой подход особенно полезен для важных объектов, которые хорошо видны игроку, но требует больше памяти и времени на производство.

Для архитектуры, модульных наборов и большого количества второстепенных объектов гораздо выгоднее использовать тайловые текстуры. Например, одна текстура кирпичной кладки может многократно повторяться на стенах десятков разных зданий без видимых швов и стыков.

Еще один распространенный инструмент — trim sheet, или трим. Это одна текстура, на которой заранее размещены полосы с различными типами поверхности: металлическими рамками, бордюрами, панелями, декоративными элементами и так далее. UV-развертку модели располагают поверх нужных участков трима, благодаря чему одна текстура может использоваться сразу на множестве разных объектов.

После этого выполняется bake (запекание) — перенос информации с детализированной модели на игровую. Например, мелкие углубления и фаски high poly можно сохранить в normal map (карта, которая имитирует мелкий рельеф поверхности без добавления геометрии), не воспроизводя их полноценной геометрией на low poly.

Затем художник создает текстуры и материалы: определяет цвет поверхности, ее шероховатость, металлические свойства, микрорельеф, загрязнения и другие характеристики. Наконец, ассет отправляется в игровой движок. Там проверяются его масштаб, материалы, коллизии, LOD'ы и то, как объект выглядит непосредственно внутри сцены.

Отметим отдельно, что оптимизация в играх — это не отдельный этап в самом конце разработки, а процесс, который должен идти практически на всех стадиях создания окружения. Художник постоянно думает о том, сколько геометрии действительно нужно объекту, какого разрешения должны быть текстуры, можно ли переиспользовать материалы и насколько дорого ассет будет обходиться движку.

Один из инструментов такой оптимизации — LOD, или Level of Detail. LOD'ы — это несколько версий одной и той же модели с разной детализацией. Чем ближе объект к игроку, тем более сложную версию показывает движок. По мере удаления модель заменяется более простой.

Смысл довольно простой: если дом находится в нескольких сотнях метров от камеры, игрок все равно не увидит мелкие фаски, болты или отдельные элементы декора. Значит, нет смысла заставлять видеокарту каждый кадр их обрабатывать.

Например, ближайшая версия объекта может содержать десятки тысяч полигонов, следующая — несколько тысяч, а самая дальняя — лишь сохранять общий силуэт.

При этом оптимизация LOD'ов заключается не только в сокращении полигонов. Важно сохранить форму объекта и настроить дистанции переключения так, чтобы игрок не замечал, как одна версия модели внезапно сменяется другой.

Ну и, конечно, нужно специально настроить ассет, чтобы игрок мог с ним взаимодействовать. Наверняка почти каждый хоть раз говорил, что персонаж «застрял в текстурах». Так вот, технически текстуры здесь обычно вообще ни при чем. Если персонаж в чем-то и застревает, то это в коллизиях — невидимой геометрии, по которой движок определяет физические границы объекта. Именно она сообщает игре, что через стену нельзя пройти, на ящик можно встать, а дерево придется обойти.

При этом коллизия обычно гораздо проще самой модели. Нет смысла рассчитывать столкновения персонажа с каждой доской, трещиной и декоративным выступом сложного здания, если его физическую форму можно приблизительно описать несколькими простыми объемами.

Но здесь тоже важен баланс. Слишком сложная коллизия создает лишнюю нагрузку, а слишком грубая приводит к знакомым странностям: персонаж упирается в невидимую стену, висит над ступенькой или цепляется за угол, которого визуально почти нет. Поэтому хорошая коллизия должна быть настолько простой, насколько возможно, и настолько точной, насколько необходимо.

Коллизии можно сгенерировать автоматически средствами игрового движка, и для простых объектов этого часто бывает достаточно. Но для ассетов сложной формы их нередко создают вручную, чтобы точнее контролировать физические границы объекта и при этом не делать коллизию излишне сложной.

Когда набор ассетов сделан, начинается следующий этап — сборка самой сцены. Объекты расставляют в окружении, выстраивают композицию, настраивают свет, работают с цветокоррекцией, а затем добавляют детали, которые помогают сцене рассказывать историю.

Сначала художник выстраивает саму сцену: размещает архитектуру, крупные формы и основные объекты, проверяет масштаб, силуэты и читаемость пространства. Даже красивый набор ассетов легко превратить в визуальный шум, если все элементы имеют одинаковую значимость и спорят друг с другом за внимание.

После основной сборки начинается наполнение сцены более мелкими объектами и деталями — set dressing. Мебель, инструменты, мусор, растительность, повреждения, декали и другие элементы помогают избавиться от ощущения стерильного набора ассетов и сделать пространство более живым и правдоподобным.

При этом set dressing — это не попытка заполнить каждое свободное место. Детали должны поддерживать композицию, не мешать читаемости сцены и помогать рассказывать историю окружения. Поэтому в окружении появляются точки интереса — points of interest, или POI. Условно их можно разделить на визуальные и игровые.

Визуальная точка интереса нужна прежде всего для композиции и навигации. Это заметный объект или участок окружения, за который цепляется взгляд игрока: башня над городом, огромная статуя, ярко освещенный вход или необычный силуэт на горизонте. Такие ориентиры помогают пространству лучше читаться и позволяют игроку понимать, где он находится и куда может двигаться.

Игровая точка интереса — место, в котором игроку действительно есть чем заняться: например, вход в подземелье, лагерь противников, торговая площадь, загадка или область с ценной наградой. Она уже связана не только с визуальной композицией, но и с геймплеем.

При этом визуальные и игровые точки интереса часто совпадают. Если разработчики хотят привести игрока к важному месту, его можно заранее показать на горизонте, выделить необычной архитектурой, цветом или освещением. Так окружение само подсказывает направление движения, не прибегая каждый раз к маркерам и стрелкам интерфейса.

Есть и более прямолинейный прием — выделять интерактивные элементы окружения условным цветовым кодом. Те самые желтые лестницы и поручни или белая краска на уступах, по которым можно карабкаться в «Ведьмаке». Игрок довольно быстро усваивает правило: увидел такой цвет — значит, здесь предусмотрено взаимодействие.

Прием очень распространенный и эффективный, но не самый изящный. По сути, это почти интерфейсная подсказка, просто нанесенная непосредственно на объект. Если использовать ее слишком очевидно, окружение начинает выглядеть не как естественное пространство, а как уровень, специально размеченный для игрока.

Не менее важную роль в создании окружения играет освещение. Оно работает сразу в двух направлениях: формирует атмосферу сцены и помогает управлять вниманием игрока.

Светом можно выделить важный проход, объект или точку интереса, отделить передний план от дальнего и сделать пространство более читаемым. Яркий дверной проем в темном коридоре почти автоматически притягивает взгляд, а затемненный участок, наоборот, может увести внимание от второстепенной части сцены.

Одновременно освещение во многом определяет настроение локации. Холодный рассеянный свет, теплое закатное солнце, резкие контрастные тени или мягкое искусственное освещение могут совершенно по-разному изменить восприятие одного и того же пространства.

Поэтому свет в игровом окружении — это не просто техническая необходимость, а полноценный инструмент композиции, навигации и художественного выразительного языка. Однако для того, чтобы игрок поверил в мир, в который попал, окружение должно не просто выглядеть красиво — оно должно казаться обжитым, логичным и имеющим собственную историю.

Именно поэтому важную роль в работе над локацией играет environmental storytelling — повествование через окружение. Вместо того чтобы напрямую рассказывать игроку, что произошло в этом месте, разработчики оставляют визуальные следы, по которым он может сам восстановить часть истории.

Это могут быть следы разрушений, разбросанные вещи, оставленные инструменты, надписи на стенах, положение тел или даже сама организация пространства. Такие детали позволяют понять, кто здесь жил, чем занимался, что произошло и почему место выглядит именно так.

Хороший пример такого подхода можно найти в The Last of Us. Исследуя канализацию, игрок постепенно узнает историю общины, которую создал выживший по имени Иш. Здесь есть самодельные спальные места, емкости для сбора дождевой воды, школа и даже двери, которые дети раскрасили под ворота замка. А дальше появляются следы нападения зараженных, баррикады и детская комната с телами и оставленной на полу надписью: «Они не страдали». Вместе с найденными записками само устройство локации позволяет восстановить историю людей, которых игрок никогда даже не встречал.

Подобными маленькими сценками особенно славится и Fallout. Например, в Fallout 3 можно обнаружить скелет в ванне с лежащим рядом тостером. Игра никак отдельно не объясняет, что здесь произошло, — игрок сам достраивает историю по расположению объектов.

А в Fallout 4 в банке Лексингтона разрушена стена хранилища, возле нее лежат скелеты грабителей, сумка и пачки довоенных денег. Несколько правильно расположенных объектов создают вполне читаемую сцену неудачного ограбления, произошедшего в момент гибели старого мира. Потом подобную сцену повторили в той же The Last of Us 2.

В этом и заключается одна из сильных сторон нарратива через окружение: история не сообщается игроку напрямую. Вместо этого ему оставляют достаточно визуальных следов, чтобы он мог самостоятельно восстановить произошедшее.

На этом работа с окружением, конечно, не заканчивается. Сцену постоянно проверяют уже непосредственно в игре: оценивают читаемость пространства (например, в черно-белом представлении), работу точек интереса, освещение, производительность и то, насколько окружение удобно для геймплея. Какие-то объекты приходится переставлять, упрощать или вовсе убирать, а какие-то участки — наоборот, дополнительно прорабатывать.

В итоге создание игрового окружения — это далеко не просто моделирование красивых объектов. Это работа на стыке искусства, геймдизайна и технических ограничений: окружение должно быть визуально убедительным, понятным для игрока, производительным и при этом рассказывать историю мира. В крупных проектах над этой задачей работает множество профильных специалистов, хотя конкретное распределение обязанностей зависит от структуры студии.

На ранних этапах геймдизайнеры и левел-дизайнеры определяют игровые требования к локации, маршруты, метрики и создают ее первоначальный blockout. Концепт-художники и арт-дирекция формируют визуальный образ, после чего 3D-артисты и художники окружения создают архитектуру, растительность, пропсы и другие ассеты. В больших командах эти задачи могут быть разделены между узкими специалистами.

За художественную сборку готовой локации обычно отвечают художники окружения и левел-артисты, которые работают с композицией, распределением деталей, визуальной навигацией и нарративом через окружение. Технический художник находится на стыке искусства и программирования: помогает выстраивать пайплайн, создает и поддерживает инструменты и шейдеры, решает проблемы интеграции ассетов и следит за техническими бюджетами. Освещением и визуальными эффектами в крупных командах также нередко занимаются отдельные художники.

Степень специализации напрямую зависит от масштаба и бюджета проекта, а также внутренней структуры компании. В небольших студиях один environment artist может совмещать моделирование, текстурирование, сборку сцены, освещение и оптимизацию, тогда как крупные производства дробят эти задачи между отдельными специалистами и активно используют аутсорс.

Но на практике все зависит от масштаба самой игры и бюджета, уже закрепилась практика использования труда дженералистов (специалистов-многостаночников) и передачи части окружения на аутсорс или нейрогенерацию — особенно пропсов, которые считаются наиболее простыми в исполнении элементами. И даже в описании вакансий от крупных компаний все чаще встречаются требования к кандидатам на стыке разных специальностей — создавать 3D-модели, но уметь и в 2D-графику и/или анимировать, быть левел-артистом, но разбираться в освещении, создавать и элементы окружения, и персонажей.

Игровое окружение — это сложное и системно организованное пространство, а не просто набор расставленных объектов, как порой представляется игрокам. Окружение зачастую решает крайне широкий спектр задач: формирует художественный образ мира, вовлекает в нарратив, служит «материалом» для раскрытия механик, а также помогает ориентироваться в пространстве и считывать эмоциональный посыл.

Разработка игрового окружения представляет собой сложную и крайне важную часть геймдева, которая обычно задействует множество профильных специалистов.

К игровому окружению относят: terrain, архитектуру, растительность, пропсы, материалы, декали, VFX и освещение.

Процесс разработки окружения включает в себя разработку концепта, создание blockout-версии локации, проработку метрик и формирование списка ассетов. Лишь затем наступает этап моделирования, работы с UV-разверткой и создания коллизий. Наконец поэтапная сборка сцены (от более крупных объектов — к малым), работа со светом и добавление элементов повествования через окружение завершают процесс разработки.

Переходите на ggsel.net — торговую площадку, где вы найдете игры для ПК и консолей, DLC, сможете пополнить баланс популярных игровых и неигровых сервисов, купить и продать игровой аккаунт. И все это — по низким ценам!

Танец - отрывок из спектакля «Академия смеха» с участием Николая Фоменко и Андрея Панина. Это была философская комедия по пьесе японского драматурга Коки Митани. Премьера состоялась в 2001 году в филиале Московского драматического театра имени А. С. Пушкина.