دنیای شگفت انگیز بازیهای سه بعدی

در عصر شكوفایی كامپیوتر دانشمندان و صاحبان كامپیوتر های خانگی و بسیاری از نوجوانان لذت واقعی و معنی تجهیزات كامپیوتری شان را در كشتن، ناقص كردن، خالی كردن خشم و هرج و مرج در دنیای مجازی یافتند و انجام بازیهای كامپیوتری تجربه خوبی برای همه بود. پس از مدتی كار كردن با كامپیوتر نظیر تایپ كردن دستورهای متفاوت و خواندن مطالب مختلف در صفحه، خسته شده و برای رفع خستگی دنیای قتل عام دو بعدی را خلق كردند و برای مدتی با آن سرگرم شدند.
پس از مدتی حتی كشتار، مصدوم كردن و دنیای حیرت انگیز دو بعدی ثابت هم كسل كننده شد و همه به دنبال چیز تازه ای می گشتند. مایهٔ نجات همان زمانی بود كه خردمندی گفت: می توان سه بعد از دل و روده و خونریزی را به آن اضافه كرد تا جالب تر شود و از اینجا داستان شروع می شود...
●اتصال به نقطه ها
امروزه زمانی كه شما از آثار گرافیكی كامپیوتری در بازی ها صبحت می كنید غالباً به صورت ضمنی منظورتان آثار گرافیكی سه بعدی می باشد، اما همواره به طور قطع این مورد صدق نمی كند. ممكن است هنوز هم از گرافیك دو بعدی استفاده شود. در اواسط دهه هشتاد اكثریت بازی ها یا دو بعدی و یا براساس یك الگوی خاص بودند، اگر چه در این زمان اولین بازی های سه بعدی به بازار آمدند.
یكی از اولین بازی ها شبیه ساز جنگ فضایی استارگلایدر در سال ۱۹۸۶ بود كه صرفاً اصول اولیه دنیای سه بعدی را نشان می داد. كل سفینه های فضایی و اجرام در دنیا از نقطه ها یا رئوس ساخته شده بودند، نقطه ها یا خطوط به یكدیگر متصل می شدند تا یك قالب سیمی را تشكیل بدهند. این بازی بسیار ساده بود و فقط كمی قوه تجسم كاربر را می طلبید.
●آرایش با اعداد
مرحلهٔ بعدی كه باید پشت سر گذاشته می شد، مرمت و تعمیر سوراخ ها در مدل های مشبك، ابداع صورت های رنگی و چند ضلعی های بین خطوط بود. این مورد در بازی های پروازی مانند جنگندهٔ استیلز (۱۹۸۸) F-۱۹ كاملا مشخص است .
طبق قوانین اولیه استنباط مستقیم علم فیزیك، هر چقدر كه سطح از منبع نور دورتر شود تاریكتر می شود. سطح همچنین با شدت نور وابسته به زاویهٔ شیبش در مقابل نور تغییر می كند. این قوانین اولیه به همراه قوانین پیچیدهٔ بیشتری جهان را به شكلی كه ما می بینیم درآورده اند و ما را در درك آنچه كه می بینیم یاری می كنند. مجسم ساختن چند ضلعی و ایجاد توهم غیر واقعی و اغراق آمیز، ویژگی بسیار مهمی بود تا جلوه بیشتری به بازیها دهد. بنابراین منابع نور مجازی معرفی شدند و چند ضلعی ها برای دستیابی به رنگ مورد نیاز، می بایست به شكلی تنظیم شوند كه در مسافت وجهت مناسب قرار گیرند و برای این منظور می بایست محاسبات دقیقی انجام داد. این محاسبه به عنوان مدل روشنایی داخلی شناخته شد.
به هر حال سطوح با فقط یك رنگ هندسی خیلی واقعی نبوده و بسیار خسته كننده می باشد. یكی از اولین بازیهایی كه تصورات را ایجاد می كرد، بافت سطوحی بود كه اكنون به عنوان ولفن استین كلاسیك در نظر گرفته می شود. این بازی یكی از اولین بازیهای معروف در عصر حاضر بود كه اولین پرنس شوترس نامیده شدند، در این بازی كه یك بازی جنگی بود شخصیت اصلی با گشت زنی در منطقه های مختلف اقدام به جنگ با دشمن های مختلف می كند. در این بازی دورنمای بالا – پایین و كنار اضافه شده بود.
این بازی به جای اینكه رنگ های هندسی داشته باشد، بافت هایی رنگی برروی دیوارها داشت، اما یك بازی سه بعدی واقعی نبود. كاربران اینطور تصور می كردند كه بازی سه بعدی است اما از چندضلعی ها و امكانات سه بعدی در آن استفاده نشده بود. این بازی از تكنیكی استفاده می كند كه پرتو نگاری نامیده می شود. ایدهٔ پرتو نگاری در تجسم نقشه دو بعدی طوری عمل می كرد كه به نظر می رسید یك دنیای سه بعدی است. آوردن مثال برای پرتو نگاری در دنیای واقعی غیرممكن است زیرا نمی توانید به بالا و پایین دنیای مجازی نگاه كنید یا زاویه دید خود را به بالا یا پایین ببرید. به همین علت است كه تفاوت های ارتفاع در ولفن استین وجود ندارد و در واقع به همین علت است كه كف زمین كاملاً صاف دیده می شود. اصلاحات بعدی این روش، در بازی دوك نوكم سه بعدی (۱۹۹۶) و خونریزی (۱۹۹۷)،مشاهده شد و به حدی واقعی نشان می داد كه اكثر كاربران آنرا سه بعدی فرض می كردند.
●بازی با بلوك های ساختمانی
تلاش های دیگری هم در خلق محیط های پیچیده و جذاب صورت گرفت. بازی هلی كوپتر كومانچه (۱۹۹۳) از تكنیكی براساس و كسل ها برای ترسیم دور برد استفاده می كرد. و كسل مكعب كوچكی با برخی ویژگی ها رنگی بود. این بلوك های ساختمانی كوچك برای ساخت یك واحد بزرگ تر استفاده می شدند تا نهایتا یك جسم خلق شود. مدل كامپیوتری كه با و كسل ها ساخته می شدند نیز بسیار زود خسته كننده شدند. این بلوك ها با استفاده از الگوریتم های بسیار پیچیده بهینه سازی شده و سپس مجسم می شدند. تكنیك استفاده از وكسل ها، اگرچه در زمان خودنماهای زیبایی به وجود می آورد، اما با وجود قدرت پردازش پایین كامپیوترها در آن روزها، اجرای و كسل های زیاد برای یك بازی ممكن نبود و همین موضوع باعث افت كیفیت و زیبایی بازیها می گردید. بالطبع وكسل هایی باید استفاده می شدند كه از آن یك تصویر درشت و نسبتاً بلوكی منتج شود و نهایتا كل تصاویر مورد نیاز، ایجاد شوند.
●اضافه كردن برچسب ها
با وجود اینكه انواع مختلف تكنیك ها مورد آزمایش قرار گرفت، هیچ كدام به غیر از چند ضلعی های در حالت سه بعدی واقعاً به درد تولیدكنندگان بازی ها نخورد. بنابراین در مرحله بعدی تمام آنها بسوی این روش رفتند.
بازی جنگ فرماندهٔ نبرد (۱۹۹۳) یكی از اولین بازی هایی بود كه از چندضلعی ها استفاده می كرد .در این بازی یك تصویر دو بعدی روی چند ضلعی ها نقاشی شده بود و جزئیات بیشتر را بدون اضافه كردن چندضلعی جدید و با استفاده از رنگ های متفاوت به آن می داد.
بازی كوئك (۱۹۹۶) با اضافه كردن نقشه های نوری به چندضلعی ها واقع نگری بسیار زیادی را پیدا كرد. نقشه های نوری زمینهٔ معمولی داشتند، اما به جای مشخص كردن اینكه چه رنگهایی را چند ضلعی از سطحش عبور دهد، شامل این بود كه چه نورهایی را از زوایای مختلف به چندضلعی ها بتاباند. این نقشه های نوری با استفاده از تكنیك هایی كه بسیار پیشرفته تر از آنچه دنیای واقعی رخ می دهد بود، از قبل محاسبه شده و به عنوان قسمتی از داده های بازی ذخیره می شد.
این تكنیك رادیوسیتی نامیده می شود و روش بسیار واقعی برای محاسبهٔ انعكاس پخش شده از نور تابیده شده به اجسام می باشد. به عنوان مثال رادیوسیتی می تواند اثراتی از این دست را محاسبه كند: اتاقی را با دیوارهای سفید و فرش قرمز پهن شده در كف آن تصور كنید: نور ساتع شده از فرش قرمز به دیوارها می خورد و ته رنگ قرمز رنگ كمی هم به آنها می دهد.
این تكنیك فقط می توانست در مورد اشیاء ساكن مورد استفاده قرار گیرد، به این دلیل كه كاراكترها و دیگر اجسام متحرك نیازمند محاسبهٔ مجدد نور خودشان بودند، بنابراین روش قدیمی برای این نوع از اجسام مورد استفاده قرار می گرفت.
●بازی های بسیار گران
بازی هایی شبیه كوئك ۲(۱۹۹۷) روش نقشهٔ نوری را با اضافه كردن نقشه های نوری رنگی بیشتر اصلاح كردند؛ به طوری كه یك نفر ممكن است استنباط كند كه نقشه های نوری دارای اطلاعات رنگی هستند. این امر نیز به دلیل ورود سخت افزار گرافیكی مختص طراحی چندضلعی های سه بعدی امكان پذیر بود. این سخت افزار همچنین امكان جلوه های تصویری یا نوری پیشرفته را فراهم می كرد و با آن چندضلعی های شفاف و با فیلترهای خاص را ایجاد كرده كه برای جلوگیری از زبری ناشی از وضوح پایین لایه ها استفاده می شد.
برخی از بازیهای بعدیژ مثل انریل (۱۹۹۸) این نوع جلوه های تصویری نوری را در نرم افزار به كار برده شده در آن تكمیل كردند، تا كاربران دیگر احتیاجی به خرید سخت افزار خاص نداشته باشند، اگرچه هیچ كدام واقعاً به كیفیت بازی با سخت افزار دست نمی یافت.

سید محمد تقی رسولی

منبع : روزنامه همشهری