نگاهي عميق به Tessellation

[Trance]

نتايج عملكردي S.T.A.L.K.E.R.: Call of Pripyat GSC Game World با تكيه بر محبوبيت فوق‌العاده دو قسمت قبلي S.T.A.L.K.E.R.: Shadow of Chernobyl و S.T.A.L.K.E.R.: Clear Sky، سومين قسمت اين مجموعه را معرفي كرده است. در حالي كه S.T.A.L.K.E.R.: Call of Pripyat هيچ ويژگي جديدي را به همراه ندارد، اما سنت اندكي بهتر كردن همه چيز را رعايت كرده است. طرح كلي قصه، جنبه‌هاي گرافيكي و الگوهاي هوش مصنوعي (AI)، همگي در اين بازي مورد بازنگري قرار گرفته‌ و به‌روز رساني شده‌اند تا يك احساس عميق‌تر را براي يك كاوش‌گر بالقوه ايجاد كنند. امتياز الهام‌بخش Stalker سال‌ها با ما بوده و حالا شروع به خودنمايي كرده است. بازي اصلي در اوايل سال 2007 منتشر شد و به سرعت تحسين عمومي را به‌خاطر ارايه بسيار خوب اتمسفر يك دنياي تغيير يافته بر اثر تشعشعات راديو اكتيويته، به‌دست آورد. در سال 2010، تجربه كلي بازي حتي با يك موتور ارتقا يافته X-ray نيز هنوز حال و هواي DirectX 8.1 را دارد، تنها با چند ويژگي جذاب نظير شعاع‌هاي نور خورشيد، سايه‌هاي نرم و نورپردازي HDR. همين موضوع در مورد پشتيباني از Tessellation نيز صادق است. در اين مورد نيز وضعيت بيشتر به يك كار سرهم بندي شده شباهت دارد تا يک پياده‌سازي مستحكم. بعضي از مدل‌هاي حيوانات و جزئيات كوچك تجهيزات NPCها، تنها مواردي هستند كه فناوري مذكور در آن‌ها مورد استفاده قرار گرفته است. افت عملكرد به‌خاطر استفاده از Tessellation در S.T.A.L.K.E.R.: Call of Pripyat نسبتاً پايين و در عين حال ثابت است. ما عمداً روال عادي بازي را تغيير داديم تا NPCهاي بيشتري براي مدت زماني طولاني‌ در فريم حضور داشته باشند. به‌طور كلي، تفاوت همچنان در سطح 1 فريم باقي ماند. بنابراين به سختي مي‌توان قضاوت كرد كه كدام معماري تراشه، الگوريتم‌هاي Tessellation را به بهترين شكل ممكن پياده‌سازي مي‌كند. در مورد ارتقاي كيفيت تصوير، مي‌توانيم بگوييم كه Tessellation كار خود را به‌خوبي انجام مي‌دهد و تغيير خوشايندي را در هموارسازي بعضي از اشيا ايجاد مي‌كند، تنها نكته منفي اين است كه موارد واقعاً اندكي براي لذت بردن از آن در بازي وجود دارند. احتمالاً موتور S.T.A.L.K.E.R. كه ريشه‌هاي آن در كتابخانه‌هاي قبلي DirectX قرار دارند، قادر نيست امكان پياده‌سازي آسان فناوري Tessellation را در مقياس گسترده‌اي فراهم كند. اجازه بدهيد اميدوار باشيم كه عناوين جديدتر واقعاً بتوانند بازي را با پشتيباني ذاتي از Tessellation تغيير دهند. Aliens vs. Predator درست همانند آزمايش قبلي، بازي ويديويي Aliens vs. Predator تا حدود زيادي بر اتمسفر و شهرت بالاي امتيازهاي شناخته شده علمي تخيلي، تكيه دارد. در حالي‌كه اين بازي فاقد سطح قابل قبولي از نوآوري و تازگي است، در حال حاضر يكي از عناوين پرفروش بر روي فروشگاه آنلاين Steam به شمار مي‌آيد. الگوريتم‌هاي Tessellation در اين بازي تنها براي كسري از محاسبات لازم، مورد استفاده قرار گرفته‌اند. هر دو طراحي Nvidia و ATI تقريباً عملكرد مشابهي را قبل و بعد از فعال شدن Tessellation به نمايش مي‌گذارند. به‌رغم اين واقعيت كه AMD بازي مذكور را به‌عنوان يك تجربه DirectX 11 واقعي ترويج مي‌كرد، در واقع موتور آن بر اساس مشخصات DirectX 9 ايجاد شده است، البته با چند ويژگي اضافي براي صاحبان آخرين نسل كارت‌هاي گرافيكي. از آنجايي كه Aliens vs. Predator نه تنها براي PC بلكه براي كنسول‌هاي Xbox 360 و Playstation 3 نيز به فروش مي‌رسد، بايد توجه داشته باشيد كه كنسول‌هاي مذكور قادر به پشتيباني از ويژگي‌هاي پيشرفته DirectX 11 نيستند. اين وضعيت باعث مي‌شود كه تعداد سطوح و مدل‌هايي كه از Tessellation بهره مي‌گيرند درست همانند S.T.A.L.K.E.R.: Call of Pripyat محدود باشد. شما تنها بر روي بدن پيچيده و شبيه به مار نژاد Aliens متوجه مزيت استفاده از اين فناوري مي‌شويد. احساس كلي حركات بدن به‌طور چشمگيري ارتقا يافته، اما براي آن‌كه متوجه اين موضوع شويد بايد مدت زيادي بدون شليك كردن به اين موجودات به آن‌ها نگاه كنيد، وضعيتي كه در يك بازي FPS بسيار دشوار است. به همين دليل، واقعاً به سختي مي‌توان گفت كه استفاده از Tessellation سخت‌افزاري تجربه اجراي بازي AvP را تغيير مي‌دهد، اما هنوز يك قابليت چشم‌نواز است. Colin McRae: Dirt 2 Dirt 2 با ادامه سنت خوب مجموعه افسانه‌اي شبيه‌سازي رالي Colin McRae، گرافيك‌هاي پيشرفته را براي به چالش كشيدن پخش‌هاي زنده تلويزيوني قهرماني رالي جهان، در اختيار شما قرار مي‌دهد. الگوريتم‌هاي Tessellation در Dirt 2 مي‌توانند در سه حالت فعال شوند. با قرار دادن تنظيمات بازي در وضعيت ULTRA، امكان دسترسي به Hardware Tessellated Animated rowds فراهم مي‌شود كه تماشاچيان واقعي‌تري را در اطراف مسيرهاي مسابقه ايجاد مي‌كند، بدون آن‌كه نيازي به انجام محاسبات بيشتر توسط GPU داشته باشد. در حالت بعدي، موتور بازي با كمك DirectX 11 از مثلث‌هاي PN خميده براي افزايش وضوح و نرمي مدل‌هاي رندر شده استفاده مي‌كند. بدون ترديد هواداران تشويق كننده در امتداد مسير مسابقه ظاهر واقعي‌تري پيدا مي‌كنند، اما تنها اندكي. دليل اين وضعيت آن است كه مدل‌هاي اصلي به حدي ساده و ابتدايي هستند كه حتي شديدترين الگوريتم‌هاي Tessellation نيز نمي‌توانند آن‌ها را به‌طور جدي تغيير دهند. حوزه بعدي بهره‌گيري از Tessellation، سطح آب است. اين ويژگي در تنظيمات بازي با عنوان Hardware Tessellated Dynamic Water شناخته مي‌شود. ايده اصلي ويژگي مذكور، توليد مثلث‌هاي بيشتر است تا آب را بر حسب نزديكي مسير دوربين به آن، واقعي‌تر نشان دهد. در اين مورد خاص، Domain Shader از بافت حوزه ارتفاع نمونه‌برداري مي‌كند تا Tesselled Mesh را به‌صورت متناظر با آن جابجا كند و نتيجه نهايي، يك سطح آبي بسيار واقع‌گرايانه‌تر و از نظر فيزيكي دقيق‌تر را فراهم مي‌كند. بخش نهايي بهبود Tessellation، در قالب Hardware Tessellated Dynamic Cloth خودنمايي مي‌كند. اين گزينه، روش رندر صفحات پلاستيكي، پرچم‌ها و ساير سطوح پارچه‌اي توسط موتور بازي را تغيير مي‌دهد. در اينجا نيز موتور بازي از مثلث‌هاي PN خميده براي ارتقاي كيفيت اشياي مذكور استفاده مي‌كند. نتيجه نهايي، يك انيميشن بسيار روان‌تر از اشياي پارچه‌اي در اطراف مسير مسابقه است. اما بايد ديد که به‌دست آوردن كيفيت بالاتر رندر نهايي، چه هزينه‌اي را به همراه خواهد داشت. اگر تصميم بگيريد Tessellation سخت‌افزاري را در بازي Dirt 2 فعال كنيد، نيازي نداريد كه به دنبال قابليت‌هاي اوركلاكينگ بيشتر و يا كارت‌هاي گرافيكي سريع‌تر باشيد. هر دو گروه محصولات Nvidia و ATI الگوريتم‌هاي Tessellation را بدون هيچ تأثير قابل ملاحظه‌اي پردازش مي‌كنند. بزرگ‌ترين افت عملكرد در آزمايش‌هاي ما، معادل دو درصد در نرخ فريم متوسط بود. با هدف دستيابي به سطح بالاتري از كيفيت و تأثيرگذاري كلي بر روي بازيكنان، Codmasters كار بسيار خوبي را در زمينه پياده‌سازي الگوريتم‌هاي Tessellation در آخرين شبيه‌ساز مسابقات رالي خود انجام داده است. واقعاً تأسف‌آور است كه با سرعت 160 كيلومتر در ساعت، شما زماني براي تماشاي دقت فيزيكي آب يا زيبايي جمعيت تماشاچي و پرچم‌ها نخواهيد داشت. از جنبه مثبت، خود فناوري واقعاً كار مي‌كند و تأثيري بر نرخ فريم بازي شما نمي‌گذارد. Metro 2033 شما در سال 2033 هستيد؛ مكان، متروي مسكو و يا حداقل چيزي است كه از آن باقي مانده. مأموريت شما زنده ماندن و يافتن راهي براي متحد كردن انسان‌ها و موجودات جهش‌يافته است. اين بازي يك شاهكار در حوزه گرافيك‌هاي كامپيوتري امروزي به شمار مي‌آيد كه مي‌تواند حتي قدرتمندترين سيستم‌ها را نيز به زانو درآورد. برخلاف موارد قبلي، Tessellation سخت‌افزاري با مقياس بسيار بزرگ‌تري در اين بازي پياده‌سازي شده تا همواري مدل‌هاي مختلف مورد استفاده در آن را ارتقا دهد.