یک ابر انجین پر قدرت: شماره 1، آنریل و دیگر هیچ

سلام دوستان عزیز و همراهان همیشگی وبسایت. بنده محمد ذاکری هستم و قصد دارم بصورت تخصصی پیرامون موتورهای بازیسازی بزرگ و بطور دقیق سه موتور بزرگ آنریل انجین، یونیتی و کرای انجین صحبت کنم. مدتهاست قسمت توسعه بازی وبسایت بکر مونده و قصد دارم تا کمی برای دوستان مشتاق این حوزه از تجربیات شخصی و تکنولوژیهای نوین این حوزه صحبت کنم. اما نکته بسیار مهم و ویژه در این مقاله اینه که توصیه میکنم همه دوستان فعال در حوزه سی جی و بخصوص فعالان حوزه انیمیشن و معماری با دقت دو چندان این مقاله بررسی کنند چرا که نکات بسیار مهم و جالبی برای این دسته از عزیزان هم در این مقاله قرار خواهد گرفت که فکر نمیکنم تا حالا دیده باشند. خب پس بدون توضیح اضافه قسمت اول مقاله که بررسی دقیق آنریل انجین و تحلیل نکات کلیدی این موتور را شروع میکنم.

 

 

انگار همین چند سال پیش بود که باور رسیدن کیفیت رندر رئال تایم بازیها به صحنه های واقعگرایانه یک آرزوی دست نیافتنی بود، اما پس از گذشت قریب 15 سال از عمر بازیهای 3 بعدی که واقعا بسیار سریع بود این امر محقق شده است؛ اگر امروزه بشنویم که موتور بازیسازی X کیفیت بسیار بالا و در حد موتورهای رندرینگ قدرتمند ارائه میکند گزافه نیست و واقعا این امر امروزه اتفاق افتاده است ! در GTC 2014 کمپانی انویدیا و شرکت OTOY بصورت مشترک همایشی برگزار کردند و در آنجا از نسخه ای از اکتان رندر که برای موتورهای بازیسازی ویرایش شده بود رونمایی کردند ! رندرینگ رئال تایم بازی با تریپل Sli کردن جی پی یو های تولیدی انویدیا. اما اگر یک بازیکن و یا به عبارت صحیح تر یک بازی خور حرفه ای باشید حتما میدونید که بازیهای بسیاری با کیفیتهای فوق العاده تولید شده اند، از Far Cry تا Crysis و Battlefield همه عالی بودند اما عالیتر از آنها پادشاهانی بودند که این اجازه را دادند که این بازیها به عرصه ظهور برسند، بله درست حدس زدید؛ کرای انجین، Frostbite و همچنین آنریل و ...

 

اما بطور تخصصی قصد داریم به امکانات بینظیر رندرینگ آنریل انجین بپردازیم، توصیه میکنم که در ابتدا ویدئوهای زیر را ببینید تا با قلمرو آنریل انجین بیشتر آشنا بشوید:

 

 

 

 

 

اما امکانات رندرینگ در این موتور :

 

 

 

این سیستم ردیابی داینامیک نور و سایه بصورت precompute در موتور آنریل هست که به شما این امکان میده تا براحتی با صرف چند ثانیه یا دقیقه در زمان طراحی صحنه عمل پرهزینه GI در صحنه فعال کنید.

 

یکی از برتریهای بی چون و چرا آنریل انجین همین قسمت میباشد؛ شما بسادگی و بصورت بسیار حرفه ای میتونید در صحنتون رفلکشن در متریال اعمال کنید و در رندرینگ موتور، قدرت شگفت انگیز این قسمت موتور ببینید. فکر میکنم سکوت کردن و دیدن تصاویر زیر بهترین توضیح است:

 

 

در قسمت Lightmass گفتم که این مرحله بصورت Precompute انجام میشه و اگر دقت کنید این عمل برای آبجکت های استاتیک مناسبه اما برای آبجکتهای داینامیک که دارای حرکت هستند (مثل کاراکترها) توصیه آنریل انجین استفاده از این قابلیت فوق العاده موتور هست اما توضیح این نکته ضروری است که لایتکش عمل هزینه بری میباشد و در هنگام طراحی حتما و حتما توجه بکنید که این عمل باعث افت بازده نشود اما بطور حیرت انگیزی GI و Shadow در این روش فوق العاده است. و طبق معمول آشنایی بصری:

 

 

یکی از مهمترین امکانات هر رندر انجین بحث محاسبات سایه میباشد؛ همانطوریکه میدونید سایه ها به دو دسته نرم و سخت تقسیم میشوند. سایه های نرم بسیار واقعی تر و زیباتر هستند اما نسبت به سایه های سخت هزینه بری بیشتری دارند. آنریل انجین در نسخه 4 از 2 روش محاسبات سایه که همان Shadowmap و همین ray traced distance field استفاده میکنه. برخلاف تصور عموم روش دوم بسیار سریعتر، سایه هایی فوق العاده و رئال تولید میکنه که یکی از برتریهای موتور آنریل میباشد.

 

 

همانطوریکه میدونید AO یکی از متدهایی است که باعث بالا رفتن کیفیت و واقعیت پذیری رندر میشه؛ اما آنریل انجین با شیوه ای عالی از این متد هرچند با محدودیتهایی حمایت میکند.

 

 

فکر میکنم همه شما با SS آشنا هستید و به گذاشتن تصاویر زیر بسنده میکنم.

 

 

اما امکانات دیگر

 

GPU Particles : امکان استفاده از پارتیکلها که توسط GPU مدیریت میشوند؛ GPU ها بعلت داشتن هسته هایی با تعداد بالا بسیار بهتر و سریعتر پارتیکلها را مدیریت میکنند و این امکان میدهند که شما پارتیکلهایی با تعداد فوق العاده زیاد در صحنه ایجاد کنید !

 

 

Post Process Effects : این قسمت امکانات بی نظیر افزودن افکتهای بصری متعددی مثل Bloom، Tone map، Ambient CubeMap ، Lens Flare و ... میدهد.

 

Lit Translucency Deferred Shading

 

آنریل انجین به چند دلیل بی رقیب و از بابتهایی بهترین موتور بازیسازی دنیاست. از این عوامل میشه به امکانات بی نظیر در تولید بازیهای مالتی پلیر و همچنین قدرت بی نظیر Visual FX در این موتور اشاره کرد. کمپانی اپیک همواره با انویدیا بطور مستمر در ارتباط بوده و موتور آنریل به جدیدترین امکانات انویدیا مجهز کرده است. یکی از بهترین امکانات آنریل قسمت پارتیکلهاست که بصورت فوق العاده تاثیر شگرفی در موتور گذاشته است. اگر برای اولین بار از سیستم پارتیکل آنریل استفاده کنید بطور حتم مسحور این قسمت میشوید. یک نکته جالب اینه که کمپانیهای متعددی در حوزه های متفاوت از آنریل استفاده میکنند؛ نام و حوزه برخی از اونها واقعا جالب و قابل توجه میباشد:

 

 

 

همین 2 روز پیش بود که پشت صحنه ای از فیلمی را میدیدم که در یک قسمت از اون از آنریل استفاده شده بود !

 

 

اگر شما با توسعه بازی آشنا باشید یکی از سخت ترین قسمتها بحث کدنویسی های سنگین و پیچیده میباشد؛ بنظر شخصی یکی از عوامل عدم جذب شدن اکثر اهالی سی جی به توسعه گیم همین قسمت سنگین و سخت است اما آنریل انجین برای این قسمت هم نسخه ای کارا نوشته؛ بلوپرینت !!! شما در بلوپرینت حتی یک خط کد نمی نویسید؛ فقط بصورت گراف ارتباط ها را برقرار میکنید و از API های آنریل به سهولت استفاده میکنید و به خود میبالید ! توصیه اکید من به کسانی که قصد بازیساز شدن را دارند آنریل هست و دلیلش هم دقیقا همین قسمت ! اما اگر شما نیاز به توسعه بیشتر هم داشتید بسادگی میتونید از توسعه به زبان C++ در آنریل استفاده کنید و حتی بین این 2 قسمت ارتباط ایجاد کنید.

 

یکی دیگر از امکانات عالی آنریل مالتی پلتفرم بودن هست که شما بسادگی میتوانید پروژه را برای پلتفرم های مختلف پکیج کنید و بسازید. البته در خیلی از موتورهای دیگر هم این امکان هست ولی در آنریل بسیار و بسیار ساده و عالی این امکان فراهم شده.

 

خیلی دوست داشتم در مورد قسمتهای متعدد دیگر توی آنریل مثل Matinee و Material Editor بی نظیر و قسمت عالی انیمیشن توی آنریل صحبت کنم اما بعلت خیلی طولانی شدن از اونها فاکتور میگیرم و اگر عمری بود در آینده ای نزدیک مقاله ای تکمیلی مینویسم. همینطوریکه دیدید آنریل بسیار قدرتمند و منعطف و در عین حال ساده است؛ رندرینگ بسیار عالی و قابل قبول در کنار ادیتور واقعا لذت بخش آنریل حس بسیار خوبی به توسعه دهنده ها می دهد اما من در کنار این نکته به دلیلی قصد بررسی موتورهای سه گانه آنریل، یونیتی و کرای را دارم و اونم چیزی نیست جز طرح استفاده از قدرت بی نظیر این موتورها بعنوان پروداکشن خیلی از پروژه های انیمیشن و معماری و شبیه سازی است؛ به همین دلیل بود که از دوستداران معماری و انیمیشن دعوت کردم تا این مقاله بخونند تا با قدرت بی نظیر موتورهای نسل فعلی آشنا بشوند و بدونند که از این موتورها میتونند به بهترین نحو در فرآیند چالش ساز رندر استفاده کنند؛ اما اصلی مهم در این حوزه هست و اونم چیزی جز محدودیت حافظه و همچنین منابع سخت افزاری محدود نیست و امیدوارم به این قسمت توجه ویژه داشته باشند.

 

در پایان هم خوشحال میشوم که نظرات و تجربیات شما در مورد این حوزه بدونم و امیدوارم که مثل همیشه در کنار ما و باعث دلگرمی و حمایت ما باشید.

 

آرزوی سلامتی و موفقیت دارم

 

با احترام. محمد ذاکری