VFX: из кино в игры

Игровая индустрия растёт, ей нужны новые специалисты. В сферу визуальных эффектов часто приходят люди из таких профессий, как аниматор и моушн-дизайнер. Опыт работы даёт им хорошее понимание динамики и композиции, знание анимационных приёмов. Но эффекты в кино и в играх — далеко не одно и то же.

Особенности эффектов для видео

При создании видеороликов и кинофильмов все приёмы хороши, лишь бы конечный результат выглядел так, как задумано. Можно обложиться сложной математикой и симулировать жидкость или пламя, генерировать миллионы частиц со сложным поведением, считать фотореалистичное освещение и ещё много чего. Сложные эффекты рендерятся долго, зато в самом видео они проигрываются с нужной скоростью, и довольного зрителя мало тревожит то, сколько суток считалась та или иная сцена.

Кадры из ролика The Visual Effects of "Transformers: Dark of the Moon" (Youtube)

Для мультфильмов эффекты, как правило, рисуют по кадрам. Это очень крутая техника, и её часто применяют в играх. Но нужно обязательно учитывать то, что две одинаковые секвенции, расположенные рядом, будут выглядеть как клоны, и в некоторых случаях это не очень хорошо. Приходится рисовать разные эффекты или использовать иные методы для создания разнообразия.

Кадры из ролика Batmetal Returns (Youtube)

Особенности эффектов для игр

Индустрия геймдева быстро развивается. Растёт производительность игровых устройств, совершенствуются инструменты для создания игр. Несмотря на это, до сих пор существуют очень серьёзные технические ограничения. На ПК и современных консолях их меньше, на мобильных платформах — гораздо больше. Кроме того, игры — это интерактивные приложения, в которых пользователь может взаимодействовать с происходящем на экране.

© Nintendo, The Legend of Zelda™ (NES), The Legend of Zelda™: Breath of the Wild (Nintendo Switch™)

Основные отличия игровых эффектов от видео:

В игре всё рендерится в реалтайме, причём, кроме эффектов, на экране обычно присутствует ещё много чего: персонажи, локации, интерфейс и т.д.
Эффект в видео при следующем просмотре ролика не может поменять своё положение, размер или поворот. За ним не изменится фон, и зритель не сможет сам наклониться к костру, залезть в воду или посмотреть на водопад сквозь дым. А в играх такие сценарии возможны, и это приходится учитывать.

Поэтому нельзя просто взять и:

наложить эффект на эффект (заблюрить систему частиц целиком, применить дисплейс к трейлу, наложить маску на эффект и т.д.);
использовать одновременно большое количество частиц;
собрать большой эффект одной громадной секвенцией.

Ну, то есть, конечно, можно. Современные игровые движки позволяют много чего, но всё это очень дорого в плане памяти и производительности, поэтому применимо только в исключительных случаях.

Ограничения и как с ними бороться

А никак. При планировании работы над эффектами обязательно нужно держать в голове все возможности и ограничения движка и платформы. Надо понимать:

что это за эффект, в каком он контексте;
будет ли он единственным в сцене или это один из сотен эффектов, одновременно присутствующих на экране;
каковы требования по производительности и объёму ресурсов.

Над оптимизацией эффекта лучше думать сразу, это избавит от многих проблем. Бывает так, что VFX-художник делает отличный эффект, который очень нравится принимающей стороне, но из-за недостаточной оптимизации игра из-за него тормозит или потребляет слишком много памяти. Приходится переделывать, упрощать, что-то вырезать. В итоге финальный результат может сильно отличаться от утверждённого, что не очень приятно ни автору, ни заказчику. Что же делать, если есть хоть какие-то сомнения по технической части? Конечно же:Спросить у программиста

©Netflix, Better Call Saul (TV Series)

Или у технического художника. Или у другого, более опытного в этом вопросе VFX-художника. Примерно по такой логике:

Если это не будет тормозить или слишком много весить, то можно делать.
Если будет, то лучше не надо. Нужно либо придумать другой вариант реализации, либо донести эту информацию до тех, кто ставил ТЗ на эффект.
Нет нужного шейдера? Посоветоваться с программистом.
Нужен хитрый трейл/коллизии/динамика? Посоветоваться с программистом.
Нужно вставить в игру и посмотреть, как это работает? Ну вы поняли.

В общем, если вы не уверены на 100% в том, что эффект полностью проходит по техническим требованиям, то лучше сначала это обсудить, чем потом переделывать.

Планирование

Кроме ограничений, обязательно нужно учитывать сферу применения эффекта. Это одно из самых важных правил при планировании.

Устройство

Обязательно нужно учитывать то, на каком устройстве будут играть: монитор ПК, смартфон, планшет, телевизор, очки виртуальной реальности, ну или что там ещё бывает. К примеру, мелкие детали могут отлично выглядеть на экране компьютера, а на смартфоне создавать неприятный шум.

©NBC, Community (TV Series)

3D: а что с другой стороны?

Надо проверять, как будет выглядеть эффект со всех возможных ракурсов и как он пересекается с другими эффектами. Например, при неправильно настроенной сортировке один эффект может просвечивать через другой.

2D: объём!

Всё-таки большинство 2D-игр не про плоскость. Они каким-то образом пытаются имитировать объём, пусть и в изометрической проекции. Поэтому при работе над 2D-играми часто приходится прибегать к разным ухищрениям для того, чтобы эффект не выглядел плоским.

Функционал

Эффекты не просто для красоты, они еще и для того, чтобы в игре было понятно, что происходит, чтобы акцентировать внимание и создать визуальный якорь. Также важно, чтобы эффекты не мешали друг другу. Поэтому надо определиться с уровнями эпичности в самом начале и не пытаться сделать не очень важный эффект слишком ярким и крутым просто потому, что так хочется.

Контекст

Один и тот же эффект часто может быть и на светлом фоне, и на темном, и на цветном, в таких случаях обязательно проверять и адаптировать его. Нужно использовать разные методы наложения, стараться избегать большого количества аддитивных наложений.

«О» — оптимизация

Многие из перечисленных ниже приёмов и методов очевидны для опытных специалистов по игровым эффектам, но могут быть незнакомы людям, которые пришли из других профессий.

Основной инструмент — частицы. Не единственный, конечно, но об остальных как-нибудь позже.
Количество альфа-наложений — наш враг. Чем больше частиц рисуется друг на друге, тем хуже.

Упрощение. Приходится мириться с ограничениями платформы, особенно мобильной, поэтому эффекты следует упрощать, делать как можно меньше частиц. И если какая-то часть эффекта не заметна в общей композиции, то она, скорее всего, не нужна.
Запекание сложного. Вместо того чтобы симулировать дым из тысяч лит-партиклов, лучше сделать хорошую текстуру, может даже анимированную. Если нужен всплеск брызг или взрыв из камней, то лучше делать их не отдельными частицами, а «запекать» по несколько штук в текстуру. Так можно в разы снизить количество частиц. При этом, конечно, нужно взвешивать все «за» и «против» и искать баланс между размером текстуры, количеством частиц и тем, как выглядит эффект.

Эффективная площадь текстур. Чем больше партикл, тем больше должна быть текстура, и наоборот. Но бывают исключения: если это заблюренный фларик, то его можно сделать совсем мелким, разницы не будет видно.

Цвет. Старайтесь использовать текстуры белого цвета или с градациями серого, их можно покрасить при помощи системы частиц. Это гораздо лучше, чем плодить одинаковые текстуры разного цвета. Стоит учесть, что обычно в частицах используется субтрактивное смешение цветов и покрасить белую текстуру вы сможете в любой цвет, а чёрную покрасить не сможете вовсе.

Поворот текстуры. Старайтесь следить за тем, чтобы текстуры не были повёрнуты без видимых причин, от этого могут сильно увеличиться их размеры. Пример на картинке.

Итого

Работа над игровыми эффектами чем-то напоминает конструктор. Регулярно приходится проявлять смекалку и изобретательность, чтобы сделать красивый эффект и при этом уложиться в строгие рамки ограничений платформы и движка.