La demostración de gráficos de videojuegos insanos de Epic Games se explica en términos simples

La mayoría de las palabras que siguen no son necesarias para ver por qué la revelación de Unreal Engine 5, un motor gráfico de videojuegos de Epic Games que se lanzará en 2021, explotó en Internet la semana pasada.

Puede ver el siguiente video, saber que esta es una demostración de un videojuego y no imágenes de nada real, olvidar los aspectos técnicos que se discuten y simplemente ver que los gráficos de videojuegos están a punto de dar un gran salto adelante.

Los videojuegos durante la década de 2020 podrían verse casi como escenas extraídas directamente de la vida real. La abrumadora respuesta de los desarrolladores de juegos fue como una mandíbula colectiva cayendo al suelo.

La generación actual de consolas de juegos, incluida la PlayStation 4 de Sony y la Xbox One de Microsoft, ahora utilizan tecnologías de hardware de siete años, lanzadas por primera vez en 2013. Tanto Sony como Microsoft lanzarán su nueva generación de consolas este año. Para esta demostración, Tim Sweeney, el CEO de Epic Games, acredita la próxima PlayStation 5 , el sistema que se está utilizando, por proporcionar las capacidades para representar gran parte de la escena. También dice que las características descritas en la demostración funcionarán en todas las consolas de próxima generación.

Sin duda, este video está dirigido a desarrolladores de juegos, artistas 3D y aquellos a quienes Epic Games espera convencer para usar su tecnología en lugar de la de un competidor. Si bien está lleno de detalles técnicos, eso no impidió que millones de personas vieran la demostración dentro de las primeras horas de su lanzamiento, y la respuesta fue abrumadoramente positiva.

Mientras seguía la conversación en línea llena de memes , sentí que los artistas 3D estaban entusiasmados, pero no siendo un artista 3D yo mismo, quería saber exactamente qué hizo que esto fuera tan especial. Entonces, contacté a uno de los expertos que vi tuiteando al respecto para ver si podía ayudarme a comprender mejor.

Estella Tse es una directora creativa y artista de realidad aumentada y realidad virtual (AR / VR) con sede en Oakland, California, y ha trabajado como artista residente en Google, Adobe y otros.

Ella fue muy amable al abordar mis preguntas explicando la demostración en términos simples.

Aaron Frank : ¿Podemos comenzar desde el principio? ¿Qué es un motor de juego?

Estella Tse : Un motor de juegos es un programa de computadora que los desarrolladores usan para crear juegos, experiencias interactivas y aplicaciones AR / VR. Puede colocar activos como modelos 3D, entornos 3D, imágenes, efectos de sonido y música en un motor de juego y agregar interacciones a esos elementos. Puede ser tan simple como controlar una pelota para acumular puntos o tan complicado como agregar las complejas interacciones que vemos en los títulos de lanzamiento principales.

En la industria de AR / VR, creamos la mayoría de las experiencias con uno de los dos motores de juego: Unity o Unreal Engine .

AF : Descubrí tu trabajo cuando me encontré con tu entusiasta tweet sobre la cantidad de "triángulos" que se pueden representar en el motor. El video menciona "cientos de miles de millones" de triángulos representados en toda la demostración. ¿Qué significa eso exactamente y qué son los triángulos?

ET : Para las cámaras, los "megapíxeles" miden cómo se puede capturar la alta calidad de una foto. Para los artistas de Photoshop, "píxeles por pulgada" es un indicador de la resolución de la imagen. Y en términos de modelo 3D, "polígonos" son el número de caras que tiene un modelo. Un cubo, por ejemplo, tiene seis caras.

Estas caras de polígono, que generalmente consisten en triángulos, como se refiere a la demostración de Unreal, son un factor importante para la calidad de los gráficos en los juegos y las experiencias de AR / VR. Cuantos más polígonos tenga un modelo, más suave y realista será el modelo 3D. Es un poco como en una fotografía de baja resolución puedes ver los píxeles, pero en una fotografía de alta resolución los píxeles son casi indetectables. Cuantos más polígonos para un modelo 3D, más información y detalles contiene.

Uno podría desear la mayor calidad posible de un modelo en su juego, pero el hardware es un factor limitante. Un teléfono móvil, por ejemplo, no puede manejar modelos 3D complejos con millones de polígonos. Incluso la mayoría de las experiencias de realidad virtual de alta gama requieren la optimización de modelos 3D, lo que reduce la cantidad de polígonos para que haya más ancho de banda disponible para la interactividad y otros modelos para cargar al mismo tiempo. Todo esto se hace para que todo funcione sin retraso.

Es posible que haya oído hablar del término modelos low-poly. Estos son modelos que tienen polígonos mínimos que tienden a crear una estética como un videojuego clásico. Aquí hay un ejemplo de un modelo low-poly usando Google Blocks. Este modelo es versátil y puede integrarse en experiencias creadas para dispositivos móviles hasta experiencias de juego de alta fidelidad.

Por otro lado, aquí hay un ejemplo de una pintura muy polivinílica con Google Tilt Brush. Mis pinturas de Tilt Brush no se cargarán en dispositivos móviles sin optimización o "diezmado", e incluso entonces es probable que bloqueen los dispositivos debido a los millones de polígonos. Hay fácilmente más de un millón de polígonos en esta pintura y, como artista 3D, es algo a lo que presto mucha atención cuando hago creaciones de AR / VR. Tengo que tener en cuenta que no todos los dispositivos o experiencias pueden contener la capacidad máxima de mi trabajo.

AF : Otro concepto que vi habitualmente se captura en este tweet , que hace referencia a la cocción "normal" y "oclusión". (También este y este .) ¿Puede explicar qué significa "hornear"?

ET : Otra noticia increíble de la demostración UE5 fue la capacidad de iluminación en tiempo real de Lumen, además de la capacidad de los modelos de alta fidelidad. ¡Esto es realmente poderoso!

A menudo, los desarrolladores tienen que "hornear" la iluminación, que es esencialmente iluminación falsa para ahorrar en el procesamiento de gráficos, en modelos 3D para crear la ilusión de la iluminación en un entorno. Esto ahorra mucho tiempo de procesamiento y carga, evita retrasos y permite una mayor interactividad y experiencias más fluidas. Aquí hay un ejemplo de cómo la iluminación se hornea en un mapa "normal".

Hornear puede ser una pesadilla de producción si los modelos ya han sido horneados con iluminación. Digamos que un director quiere cambiar la ubicación y el color de la luz de una escena. Eso significa que cada activo que tenga iluminación incorporada a esa escena tendrá que volver a representarse con los nuevos cambios de iluminación. La iluminación al horno es como "fingir" la luz pintando manualmente las luces y las sombras en una estatua en lugar de usar una luz real para proyectar sobre la estatua. Lumen nos permitiría iluminar modelos reales de verdad, en lugar de tener que falsificar manualmente la iluminación. Creo que permitirá un diseño visual mucho más dinámico en el futuro.

AF : Para volver a un alto nivel, ¿qué avances en la demostración están haciendo que los desarrolladores como tú estén tan entusiasmados?

ET : Dios mío.

Para el desarrollo de AR / VR, especialmente en lo que respecta a mis pinturas VR altamente articuladas y complejas, la optimización y los polígonos son una gran limitación para dónde pueden existir mis modelos. ¡Mis pinturas a menudo son pruebas de estrés para aplicaciones AR, y he causado mucha ansiedad a los desarrolladores debido a lo "gigantes" que son mis pinturas en términos de conteo de triángulos!

Cuando creo fondos, accesorios y entornos AR / VR, tengo que diseñar sin dejar de tener en cuenta las limitaciones gráficas. Debido a esto, tengo que usar trucos, como sprites 2D, cajas de cielo planas y viejos trucos de cine y teatro, para crear piezas visualmente impresionantes que también se puedan integrar en las aplicaciones. Está navegando por el equilibrio entre increíbles gráficos y restricciones técnicas y encontrando una manera de diseñar dentro de estos límites.

Cuando pinto solo para cuadros, no tengo que preocuparme por las polys. Solo puedo hacer y expresarme completamente . He estado pintando en realidad virtual con el conocimiento de que algún día no estaré limitado por la optimización de hardware y gráficos. ¡He estado esperando años para que esto suceda! ¡Esto significa que mis pinturas pronto se pueden experimentar en toda su gloria sin que se reduzca o diezme su calidad! Solo puedo hacer !

Por supuesto, no todos los dispositivos admitirán esto de inmediato, pero sí muestra que este tipo de capacidad está llegando. Y eso es súper emocionante.

AF : Brevemente, dado su trabajo en realidad aumentada y virtual, ¿hay algo reflejado en esta demostración que tenga implicaciones para experiencias de realidad virtual totalmente inmersivas en el futuro?

ET : Para el espectador casual, ya pueden ver cuán realista se ve la demostración UE5. Es impresionante . ¡Esto tiene enormes implicaciones para la creación de AR / VR y la industria!

Históricamente, aprender a modelar cosas en 3D ha requerido años de dominio de herramientas como Maya y ZBrush. Se requería aprender un programa de modelado 3D en una pantalla 2D. Ahora, con más herramientas de creatividad de realidad virtual, las personas pueden crear modelos 3D en 3D, dentro de entornos de escultura y pintura muy intuitivos. Estos modelos ahora se pueden exportar directamente a los motores de juego, y esto evolucionará la estética de cómo se verán los juegos futuros también.

Creo que si más creadores tienen acceso a tecnologías emergentes, más diverso será el panorama. Será una oportunidad para tener puntos de vista nuevos y únicos y, con suerte, se resolverán más problemas con diversas voces.

Para mi propio trabajo, estoy entusiasmado ante la perspectiva de concentrarme más en la visión y ejecución artística y menos en el recuento de triángulos. ¡Estoy seguro de que cada artista tiene sus propios motivos para estar extremadamente entusiasmado con esta noticia! ¡Menos resolución de problemas, más creación!

Más del trabajo de Estella se puede encontrar aquí .

Crédito de imagen: Epic Games