Что такое постобработка в играх? Какие существуют эффекты постобработки и какие задачи они выполняют?

Когда мы говорим о постобработке в играх, имеется ввиду, как разработчики улучшают картинку в играх, ее качество и реалистичность, а также какие графические постэффекты они используют.

К тому же постобработка помогает разработчикам передать настроение картинки, сцены, например, снизив насыщенность цветов в определенный момент, или скрыть недостатки игровой графики.

Постобработка (post processing) – это метод обработки в компьютерной графике, который добавляет дополнительные эффекты к буферу изображения перед его отрисовкой на экране, чтобы улучшить качество изображения. Чаще всего постобработка воспринимается в контексте игр и служит для улучшения качества изображения в игре. Постобработка относится к полноэкранной обработке картинки, которая происходит после захвата изображения камерой, но до его отображения на экране.

Эффекты постобработки в играх

Так как постобработка – это сложный процесс, он включает в себя множество эффектов. В зависимости от игры эффекты могут объединяться в параметре настройки постобработки или могут быть установлены отдельно в настройках графики игры.

• Итак, эффект bloom делает наиболее яркие участки изображения еще более яркими. Он проявляется в виде яркого свечения вокруг поверхностей. После применения эффекта bloom яркими становятся не только светлые участки, свечение также воздействует на темные объекты, соседствующие с яркими поверхностями в кадре. Такой фильтр придает утонченный вид изображению, а лучи света делают тени и само изображение более естественным.

• Следующий эффект называется Motion Blur. Он служит, чтобы изображение не казалось смазанным. В играх при 25-30 кадрах в секунду картинка при движениях выглядит дерганой, в отличие от кино или видео, где при наличии тех же параметров все смотрится прекрасно. Поэтому в играх чаще выбирают частоту > 60 кадров или используют метод дополнительной обработки (motion blur). Она также улучшает плавность анимации и текстур и придает изображению фото- и кино реалистичность.

• Depth of field (DOF) или глубина резкости. Он размывает объекты в зависимости их расположения от фокуса камеры. Другими словами, данный эффект симулирует разный фокус для предметов, находящихся на разном расстоянии. Поскольку в компьютерной графике отдельный объект идеально четко выглядит, для достижения кино реалистичности требуется размытие посредством применения специальных алгоритмов. Другими словами, глубина резкости в играх – это попытка разработчиков добавить играм «кинематографичности».

• Параметры сглаживания. Сглаживание (Anti-aliasing) – метод компьютерной графики, который пытается минимизировать нежелательные «лесенки» и неровные контуры объектов, которые возникают из-за ограниченного разрешения в 3D-рендерах. Другими словами, так как строение монитора представляет собой совокупность квадратных пикселей, то при отрисовке наклонных линий появляется их зубчатость. По этой причине разработчики добавляют в свои игры технологию сглаживания.

Самый эффективный тип сглаживания, который делает картинку максимально приятной называется SSAA (Super Sample Anti-Aliasing). Такой тип убирает лесенку и делает мелкие объекты вдали более различимыми. Другие типы сглаживания работают примерно по такому же алгоритму. К ним относятся MSAA, FXAA, MLAA, SMAA и другие. Некоторые из них достаточно активно используют разработчики игр, другие – довольно редко из-за своей неактуальности. Все эти методы основываются на одном принципе. Они обрисовывают несколько пикселей для одного исходного пикселя в финальном изображении.

Фактически методы отличаются только двумя пунктами:

• как они определяют пиксели, которые могут быть наложены друг на друга;
• как они смешивают несколько отрисованных пикселей для получения необходимого нам конечного пикселя.

Кроме этого данные алгоритмы используют разное количество пикселей для получения финального пикселя. В видеоиграх данное количество представлено достаточно просто с помощью использования числа 2 в какой-либо степени, т.е. 2х, 4х, 8х и т.д.

Отдельное внимание стоит уделить такому параметру постобработки в играх, как отражение. Это непростая работа для разработчиков, как может показаться на первый взгляд. Можно заметить, что в играх очень много отражающих поверхностей, поэтому существуют кардинально разные подходы для реализации отражений.

Методы построения отражений:

• Добавление дополнительных зеркальных пространств;

Довольно неожиданный метод, суть которого состоит в том, чтобы создать рядом с локацией ее зеркальный клон и переместить туда персонажей из «нормального» мира. Конечно, для больших локаций данный метод вряд ли подходит, так как это трудозатратно: пришлось бы за каждым зеркальным объектом построить все окружение.

• Накладывание имеющейся графики в качестве отражений;
• Формирование честных отражений.

В этом случае в экран встраивается изображение со второй камеры, именно поэтому эти методы отбирают много производительности. Самые топорные методы, но учитывая, что зеркало должно быть в кадре постоянно – разработчики игр приносят в жертву производительность. Чаще всего для реализации отражений применяют комбинации методов.

Хроматическая аберрация – одна из самых часто встречающихся настроек в современных играх. Однако не все понимают, для чего разработчики тратят столько сил, чтобы добавить в игры постобработку.  Изначально данный алгоритм, как и вышеперечисленные появился в кинематографе.

Так как реальная аберрация возникает при использовании фотоаппаратов и видеокамер. Когда лучи света разных цветов отличаются длиной волн, они преломляются в линзе камеры по-разному. Объективу не всегда удается собрать все лучи в одну точку, поэтому цвета на полученных фото и видео искажаются. Со временем от нежелательного побочного эффекта научились избавляться.

В то же время хроматическая аберрация стала настолько распространенным явлением, что ее начали относить к ретро-эстетике и оставлять (или добавлять) намеренно, чтобы изображение приобрело более винтажный вид. Таким образом, признак недоработки картинки превратился в осознанный стилистический прием.

Сами разработчики часто ориентируются на кинематограф при разработке видеоигр. Цель у хроматической аберрации проста: смягчить контуры объектов, чтобы они подсознательно больше напоминали фильм, а не компьютерную графику.

Существует также несколько других эффектов. Например, туман накладывает один цвет на другой, что придает размытость изображению. Отблеск от линз служит важным эффектом, так как блики должны возникать при попадании яркого источника света на объектив. Данный фильтр похож на то, что испытывает человеческий глаз, когда видит яркий свет.

Без цветокоррекции в играх также не обойтись. Она необходима для того, чтобы изображение хорошо выглядело на разных устройствах. Эффект включает в себя параметры, такие как контрастность, насыщенность, резкость, баланс черного и белого, цвет и другие детали.

Все эти эффекты помогают разработчикам имитировать изображение, которое мы привыкли видеть в повседневной реальности, поэтому для получения реалистичного опыта они необходимы в играх.

Некоторые игры отлично справляются с цветокоррекцией и размытием, что значительно улучшает игровой опыт. Например, дым становится более естественным, цвета ярче, растительность зеленее, а изображение более качественным. Но так как постобработка – это довольно ресурсно затратный процесс, то и влияние на производительность является существенным. Более высокая постобработка снижает FPS.

Но не для всех игр данные эффекты подходят. Например, в шутерах от первого лица чем больше эффектов, тем труднее заметить врага. Поэтому некоторые игроки пренебрегают игровыми впечатлениями от реалистичной графики и предпочитают отключать ее.

В таких играх каждая секунда на счету, можно обойтись и без красивых эффектов, если  компьютер им сопротивляется. Ну а для стримеров реалистичные эффекты и качество изображения стоят на первом месте, так как хорошая картинка привлекает больше зрителей. Если у игрока высокопроизводительное оборудование, то его можно поздравить. Он получит все прелести разработчиков и удовольствие от игрового процесса с использованием всех функций постобработки.

Проект в шаге от реализации!

Оставьте заявку и наш менеджер свяжется с вами для телефонной консультации, в ходе которой ответит на любой вопрос и расскажет, что нужно для успешного видео!

Теги: Игры, Постобработка