Низкополигональная

Лоу-поли — это полигональная сетка в компьютерной 3D-графике , имеющая относительно небольшое количество полигонов . Низкополигональные сетки встречаются в реального времени приложениях (например, в играх), в отличие от высокополигональных сеток в анимационных фильмах и спецэффектах той же эпохи. Термин лоу-поли используется как в техническом, так и в описательном смысле; Количество полигонов в сетке является важным фактором для оптимизации производительности , но может придать нежелательный вид результирующей графике . ^[1]

На основе 3D-объектов с низким содержанием полигонов возникло низкополигональное искусство — минималистичный и нефотореалистичный художественный стиль, в котором изображения или фигуры создаются из сети всего из нескольких связанных точек. ^[2]

Необходимость низкополигональных сеток

Полигональные сетки — один из основных методов моделирования трехмерного объекта для отображения на компьютере. Теоретически многоугольники могут иметь любое количество сторон, но их обычно разбивают на треугольники для отображения . В общем, чем больше треугольников в сетке, тем более детальным является объект, но тем сложнее его отображение. Чтобы уменьшить время рендеринга (т.е. увеличить частоту кадров ), количество треугольников в сцене необходимо уменьшить за счет использования низкополигональных сеток. ^[3]

Методы компьютерной графики, такие как нормальное и рельефное отображение, были разработаны для компенсации уменьшения количества полигонов, создавая впечатление, что низкополигональный объект содержит больше деталей, чем он есть на самом деле. Это делается путем изменения затенения полигонов, чтобы оно содержало внутренние детали, которых нет в сетке. ^[4]

Бюджет полигона

Сочетание игрового движка или метода рендеринга и используемого компьютера определяет бюджет полигона ; количество полигонов, которые могут появиться в сцене и при этом визуализироваться с приемлемой частотой кадров. Таким образом, использование низкополигональных сеток в основном ограничивается компьютерными играми и другим программным обеспечением, где пользователь должен манипулировать трехмерными объектами в реальном времени, поскольку вычислительная мощность ограничена мощностью типичного персонального компьютера или игровой консоли , а частота кадров должна быть высокой. ^[5] Компьютерные изображения , например, для фильмов или фотографий, имеют более высокий бюджет полигонов, поскольку рендеринг не требуется выполнять в реальном времени, что требует более высокой частоты кадров. Кроме того, вычислительная мощность компьютера в таких ситуациях обычно менее ограничена, часто используется большая сеть компьютеров или так называемая ферма рендеринга . Создание каждого кадра может занять несколько часов, несмотря на огромную мощность компьютера. Типичным примером такой разницы являются полноценные видеоролики в компьютерных играх, которые, поскольку их можно предварительно визуализировать, выглядят гораздо более плавными, чем сами игры. ^{[ нужна ссылка ]}

Эстетический

Модели, которые называются низкополигональными, часто кажутся блочными и простыми, сохраняя при этом основную форму того, что они должны представлять. Поскольку компьютерная графика становится все более мощной, рендеринг низкополигональной графики становится все более дешевым в вычислительном отношении. Некоторые художники используют полученную низкую детализацию из-за небольшого количества полигонов как эстетику, а не как метод оптимизации. ^[6] Их часто используют инди-разработчики, поскольку их создание быстрее и дешевле. ^{[ нужна ссылка ]} Кроме того, присутствует элемент ностальгии по низкополигональным стилям, напоминающий старые игровые консоли, такие как Nintendo 64 или PlayStation . Поскольку они часто достигают определенного стиля ретро , выступая в качестве трехмерного аналога двухмерной пиксельной графики . ^{[ нужна ссылка ]}

История

Лоу-поли как понятие относительное

Не существует определенного порога для того, чтобы сетка была низкополигональной; лоу-поли всегда является относительным термином и зависит (помимо прочих факторов): ^{[ нужна ссылка ]}

Когда были разработаны сетки и для какого оборудования
Детализация, необходимая в окончательной сетке
Форма и свойства рассматриваемого объекта

Поскольку вычислительная мощность неизбежно увеличивается, количество полигонов, которые можно использовать, также увеличивается. Например, Super Mario 64 сегодня считалась бы низкополигональной, но считалась ошеломляющим достижением, когда она была выпущена в 1996 году. Точно так же в 2018 году использование сотен полигонов на листе на заднем плане сцены считалось бы высокополигональной игрой. но использование такого количества полигонов на главном персонаже будет считаться низкополигональным. Таким образом, существует релятивизм между важностью объектов и их графическим качеством. Более важные объекты, такие как неигровые персонажи, обычно содержат больше деталей, чем менее важные объекты, которые часто имеют небольшой размер или находятся на заднем плане, например травинка. Этот релятивизм разрушается, когда low-poly используется как преднамеренный эстетический стиль: каждый объект разделяет простоту, которую приносит небольшое количество полигонов, что делает различие между важными и неважными функциями менее четким. ^{[ нужна ссылка ]}

Пример стилистического использования low-poly для кемпинга сцены

Эмерджентность как эстетический стиль

Низкополигональная графика возникла примерно в конце 2013 года как особый стиль, когда создатели контента начали пересматривать разницу между высокополигональной и низкополигональной графикой. Вместо того, чтобы использовать небольшое количество полигонов как необходимость, такие создатели, как Тимоти Дж. Рейнольдс, осознали, что использование меньшего количества полигонов обостряет внимание к важным художественным элементам, таким как форма, освещение и текстура. ^[7] Возникновение этого стиля чем-то похоже на более ранние художественные движения, где такие художники, как Поль Сезанн, пытались разложить объекты на геометрические формы. Низкополигональный стиль стремится подчеркнуть идею о том, что мир может быть представлен композицией фигур, что делает его сознательно расплывчатым стилем. ^{[ нужна ссылка ]}

В видеоиграх

Графика видеоигр пятого поколения игровых консолей , во время которой были выпущены некоторые из первых консолей, способных отображать 3D-графику, использовала низкополигональное моделирование из-за технологических ограничений. Однако по мере улучшения графики и мощности рендеринга консоли подавляющее большинство видеоигр перешло к более реалистичной графике с большим количеством полигонов, хотя низкополигональные модели по-прежнему часто используются для меньших и менее детализированных объектов, на которых не предполагается фокусироваться.

Использование низкополигональной графики как уникального художественного направления в видеоиграх возникло примерно в конце 2000-х или начале-середине 2010-х годов. Самая старая игра на популярном сервисе распространения игр Steam с тегом «low-poly» — Mirror Moon EP , исследовательская игра на космическую тематику с акцентом на низкополигональный стиль, вышедшая в сентябре 2013 года. В 2014 году Ричард Уайтлок опубликовал Into this Wylde Abyss — короткая сюжетная игра на выживание в таком же низкополигональном стиле. С тех пор количество низкополигональных игр быстро увеличилось; с 2014 по 2018 год в Steam было опубликовано 244 игры с тегом low-poly.

Использование в видеоиграх

Несмотря на то, что лоу-поли получил некоторую популярность в мире искусства, он является гораздо более устоявшимся стилем в видеоиграх, чаще всего в инди-играх , поскольку он придает игре довольно уникальные визуальные эффекты и менее требовательную графику, а также сокращает время разработки. Его также иногда используют в тандеме с визуальными или графическими эффектами, чтобы вызвать или напрямую имитировать графику видеоигр из игровых консолей пятого поколения.

Некоторые из наиболее известных низкополигональных игр, выпущенных с конца 2010-х годов, включают Superhot , Necropolis , Grow Up , Totally Accurate Battle Simulator , Totally Accurate Battlegrounds , Ravenfield и BattleBit Remastered .

Низкополигональные сетки в физических движках

Физические движки представили новую роль низкополигональным сеткам. Более простые сетки позволяют выполнять менее сложные вычисления обнаружения столкновений , где дополнительная детализация не нужна.

См. также

Ссылки

^ Дариуш Дерахшани, Рэнди Лорин Манн (2008). Представляем 3ds Max 2008 . Джон Уайли и сыновья. п. 240. ИСБН 9780470288511 . Проверено 12 июля 2011 г.
^ Уасмит, Титивуд; Пуккаман, Тантикорн; Срипян, Пирайя (2017). «Низкополигональная стилизация изображения» . Журнал геометрии и графики . 21 (1): 131–139. ISSN 1433-8157 .
^ Аутодеск (2006). Основы Autodesk 3ds Max 9 . Фокальная пресса . п. 190. ИСБН 9780240809083 . Проверено 18 июля 2011 г.
^ Томпсон, Джим; Бербанк-Грин, Барнаби; Касворт, Ник (2007). Курс игрового дизайна: принципы, практика и техники . Джон Уайли и сыновья . п. 144. ИСБН 9780471968948 . Проверено 16 июля 2015 г.
^ К. Финни, Кеннет (2004). Программирование 3D-игр все в одном . Cengage Обучение . стр. 415–416. ISBN 9781592001361 . Проверено 18 июля 2011 г.
^ «Низкополигональное искусство — заметки по дизайну» . Сессионный колледж. 15 января 2015 года . Проверено 29 ноября 2018 г.
^ «Это полигоны, которых вы не видите, низкополигональное искусство Тимоти Дж. Рейнольдса» . Лестербенкс . 5 марта 2014 года . Проверено 9 мая 2019 г.

[1] Дариуш Дерахшани, Рэнди Лорин Манн (2008). Представляем 3ds Max 2008 . Джон Уайли и сыновья. п. 240. ИСБН 9780470288511 . Проверено 12 июля 2011 г.

[2] Уасмит, Титивуд; Пуккаман, Тантикорн; Срипян, Пирайя (2017). «Низкополигональная стилизация изображения» . Журнал геометрии и графики . 21 (1): 131–139. ISSN 1433-8157 .

[3] Аутодеск (2006). Основы Autodesk 3ds Max 9 . Фокальная пресса . п. 190. ИСБН 9780240809083 . Проверено 18 июля 2011 г.

[4] Томпсон, Джим; Бербанк-Грин, Барнаби; Касворт, Ник (2007). Курс игрового дизайна: принципы, практика и техники . Джон Уайли и сыновья . п. 144. ИСБН 9780471968948 . Проверено 16 июля 2015 г.

[5] К. Финни, Кеннет (2004). Программирование 3D-игр все в одном . Cengage Обучение . стр. 415–416. ISBN 9781592001361 . Проверено 18 июля 2011 г.

[6] «Низкополигональное искусство — заметки по дизайну» . Сессионный колледж. 15 января 2015 года . Проверено 29 ноября 2018 г.

[7] «Это полигоны, которых вы не видите, низкополигональное искусство Тимоти Дж. Рейнольдса» . Лестербенкс . 5 марта 2014 года . Проверено 9 мая 2019 г.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]