Doom i jego małe kłamstewka, czyli o tym jak id Software stworzyło iluzję 3D

Historia firmy id Software oparta jest na kłamstwie. Tak, to prawda – studio od samego początku wprowadzało nas w błąd i na tym zbudowało swoje dziedzictwo.

Oczywiście, że przesadzam z tym stwierdzeniem i jest ono użyte w żartobliwym kontekście. W końcu zespół z Johnem Romero, Tomem Hallem i Johnem Carmackiem na czele dostarczył nam kilka doskonałych tytułów, które osiągnęły już status kultowy. Nowy Doom również daje radę i kampania dla pojedynczego gracza spełnia wszystkie oczekiwania fanów gatunku. Podtrzymuję jednak swoje zdanie, że firma nie była z nami do końca szczera. Te drobne przekłamania nie wpłynęły oczywiście negatywnie na nasze doświadczenie płynące z zabawy, jednak z ich powodu wielu z nas myśli, że trójwymiarowa rewolucja nastała o wiele wcześniej, niż miało to miejsce w rzeczywistości.

Podajcie tytuł pierwszej w historii trójwymiarowej strzelanki. Wolfenstein 3D? Nieprawda. Wiecie czym jest ta gra w praktyce? Strzelanką, owszem, ale całkowicie dwuwymiarową i z kamerą osadzoną nad głową bohatera. Technicznie jest tej grze bliżej do Alien Breed i Smash TV, niż do współczesnych FPS-ów.

Już tłumaczę co mam na myśli. Silnik gry Wolnfenstein 3D nie renderuje obrazu w trzech wymiarach. Nie znajdziemy w tej produkcji żadnych obiektów wymodelowanych na bazie poligonów. Akcja obserwowana przez graczy na ekranie jest jedynie płaskim „rysunkiem”, który powstał dzięki zastosowaniu techniki zwanej „ray casting”. Cała gra natomiast jest tak naprawdę oparta na dwuwymiarowej mapie wyglądającej niczym bardzo ogólnikowy plan budynku. Silnik ma jedynie wyznaczone kolory ścian, miejsca rozmieszczenia wrogów, drzwi i różnych przedmiotów, a także postać bohatera. Z punktu, w którym znajduje się w danym momencie gracz wypuszczany jest „promień” w kształcie stożka, który determinuje odległość od ściany i innych obiektów. Na jego podstawie silnik rysuje na bieżąco obraz na naszym ekranie. Jest to technologia mocno obciążająca działanie ówczesnych komputerów, bo praktycznie każda klatka musiała być przetworzona i narysowana od nowa.

Dlatego wszystkie pomieszczenia w grze znajdują się na jednym poziomie, a bohater, niczym świnka, nie mia możliwości, by patrzeć w niebo. Stąd też wzięły się jednolite tekstury i nie najlepsze skalowanie znajdziek oraz przeciwników, gdy oddalamy się od nich na dużą odległość. Ta sama technologia wykorzystana została także we wcześniejszych grach id Software, takich jak Hovertank 3D i Catacomb 3-D.

Całe nasze dzieciństwo oparte na kłamstwach!

Wiecie, która z gier studia również przekłamywała trzeci wymiar? Oczywiście chodzi o legendarnego Dooma. To, że mamy możliwość wchodzenia po schodach jeszcze nic nie znaczy. Kłamstewka zdradza nam umowne mierzenie do wrogów. Ci stojący wyżej i tak obrywają, jeżeli ustawimy się do nich w linii prostej. Wszystko dlatego, że Doom również widzi cała grę jako płaski plan, a nie trójwymiarowe obiekty. Innym dowodem na to jest fakt, że pomieszczenia w grze nie nakładają się na siebie wertykalnie. Skąd zatem różnica w wysokości niektórych elementów etapu?

Wszystko za sprawą innej techniki zwanej „binary space partitioning”. Dzieli ona naszą mapę poziomu na kilka segmentów. Algorytm tworzy z nich specjalną strukturę w kształcie drzewka i po kolej sprawdza, w jakiej pozycji względem danego fragmentu znajduje się nasza postać. Na tej zasadzi określana jest odległość, wysokość, a nawet oświetlenie obiektów. Wykorzystanie tej technologii sprawiło, że gra obciąża system mniej, niż w przypadku samego ray castingu, bowiem sprawdza również, które elementy są aktualnie dla gracza kompletnie niewidoczne i wyklucza je z „rysunku”. Dzielenie mapy na segmenty pozwoliło również autorom na wykorzystanie bardziej zróżnicowanych tekstur wewnątrz poszczególnych pomieszczeń.

Nasza postać nie wspina się po schodach w Doomie. To tylko iluzja

Oczywiście opisałem obie te techniki w sposób pobieżny i bardzo opisowy. Moim celem było żebyście zrozumieli zasady działania tych silników, a nie zagłębianie się w techniczne szczegóły.

Jeżeli zatem usłyszycie kiedyś, że Wolfenstein 3D oraz Doom są trójwymiarowymi strzelankami, to z pełną premedytacją możecie ich poprawić. Nie ma w tym niczego złego, że deweloperzy korzystają z różnorodnych sztuczek, by nam zaimponować, bądź przeskoczyć pewne ograniczenia techniczne. Podobnie jest nawet ze współczesnymi, nawet najlepiej wyglądającymi produkcjami na rynku. Pomyślmy o tym jak o naszej growej „magii kina” i cieszmy się tym, co widzimy na ekranie.