Как снег в играх стал реальным: Digital Foundry проследили путь от белой текстуры до объемного света

Аналитики из Digital Foundry представили масштабный обзор, посвященный эволюции рендеринга снега в компьютерных играх. За три десятилетия белые пейзажи прошли путь от примитивных сине-белых текстур до сложных физически корректных систем, реагирующих на свет и взаимодействие.

В середине 90-х, с появлением первых 3D-ускорителей вроде 3dfx Voodoo, снег представлял собой растянутые текстуры в оттенках белого и синего. Игры, такие как Star Wars: Shadows of the Empire, использовали плоскую геометрию и дистанционный туман, который не только добавлял атмосферу, но и скрывал части карты для разгрузки процессора. Один из самых продвинутых снежных ландшафтов конца 90-х появился в игре Outcast, которая вообще не использовала 3D-ускоритель. Её воксельный рендеринг на CPU позволял создавать неровную поверхность со следами и индивидуальным освещением для каждого микрообъёма.

С появлением DirectX 8/9 и программируемых шейдеров ситуация изменилась. В Halo: Combat Evolved с помощью бамп-маппинга плоским текстурам добавили иллюзию рельефа. Hitman: Contracts удивил снежной бурей. где частицы в виде треугольных полос растягивались и размывались, создавая эффект метели, но настоящий скачок произошёл с приходом DirectX 10 и видеокарт уровня GeForce 8800 GTX. В Lost Planet снег деформировался под ногами, оставляя объёмные следы, а выстрелы пробивали в нём дыры, а Сrysis довёл детализацию до нового уровня: параллакс-окклюзия создавала рельефную поверхность, динамический иней покрывал объекты, а микро-блики имитировали отражение света от ледяных кристаллов.

Отдельно стоит выделить Cryostasis (2008), где лёд таял в реальном времени, превращаясь в воду, а снежинки огибали препятствия под действием симуляции ветра. Это был редкий пример симуляции фазового перехода. С DirectX 11 и тесселяцией деформации снега стали геометрическими, а не текстурными трюками. В Batman: Arkham Origins следы Бэтмена в снегу наконец-то стали настоящими вмятинами на поверхности с разной глубиной.

Сегодня прогресс связан не с новыми концепциями, а с невероятным ростом детализации и точности, так Red Dead Redemption 2 объединила динамические слои снега на одежде, объёмный туман, тесселяцию и физически корректные материалы в целостную картину, а в Assassin's Creed Shadows тысячи снежинок подчиняются сложной симуляции ветра.

Вершиной эволюции аналитики называют Indiana Jones and The Great Circle с трассировкой лучей, где освещение кардинально меняет восприятие снега: под пасмурным небом он выглядит мягким и диффузным, а в пещерах с направленным светом становится контрастным и глянцевым. Так что за 30 лет снег в видеоиграх превратился из условной белой плоскости в сложный физический материал, где каждая деталь — от структуры поверхности до поведения частиц — просчитана и взаимодействует с игровым миром.