Piąta generacja konsol po wielkim krachu - rewolucja w grafice 3D

W 1983 roku doświadczyliśmy wielkiego krachu na rynku gier wideo. Tylko cud sprawił, że dzisiejsza branża gier wideo istnieje w obecnej formie, a my możemy emocjonować się kolejnymi premierami. W niniejszym artykule chciałbym pokrótce poruszyć historię rozwoju grafiki 3D, a co za tym idzie, układów graficznych w konsolach. Jakie technologie wpłynęły na rozkwit pierwszego PlayStation i dlaczego ten sprzęt zdobył tak wielką rzeszę fanów na całym świecie. 

Zacznijmy od przytoczenia historii wielkiego załamania rynku gier wideo, którego cały świat doświadczył w 1983 roku. Wtedy były to czasy Atari (zresztą w Japonii nazwano ten krach mianem "Atari shock") i w ogóle drugiej generacji konsol gier wideo, która trwała od 1974 do 1984 roku. Zapaść dotyczyła absolutnej recesji przemysłu gier komputerowych, która doprowadziła do spadku wartości całego rynku aż o kosmiczne 97%. Gdy w 1983 mogliśmy wyceniać branżę na ok. 3,2 miliarda dolarów, to blisko 3 lata później warta była już tylko "skromne" 100 mln dolarów, co nie wróżyło dobrze potencjalnemu rozkwitowi. Można powiedzieć, że historia naszego świata rozkręciła się na nowo. 

Branżę gier wideo ocaliło wtedy Nintendo, ale jak do tego w ogóle doszło? 

Kryzys trwał przez ponad dwa długie lata. Doprowadził do bankructwa wielu firm produkujących gry komputerowe oraz konsole do gier wideo w Stanach Zjednoczonych. Ówcześni analitycy pozostawali bardzo sceptyczni co do całej branży, sugerując, że jest nierentowna, mało atrakcyjna dla potencjalnych inwestorów i mało przyszłościowa. Dzisiaj łatwo nam wskazać, co wtedy zawiniło, ale w tamtych czasach na rynku growym wybuchła prawdziwa panika. Jednym z winowajców była firma Commodore, wydawca modelu C64, który reklamowano chwytliwym hasłem, trafiającym do dedykowanych grup docelowych. Głoszono, że dzieciom konsole nie są wcale potrzebne, lepiej w tej cenie kupić komputer, który przygotuje je na studia. Ta informacja, z prędkością błyskawicy, dotarła do większości przeciętnych mieszkańców w Stanach Zjednoczonych, którzy masowo przestali kupować konsole do gier wideo. 

Komputery w tamtym czasie wydawały się atrakcyjniejsze, a kosztowały zbliżone pieniądze. Co gorsza, w tamtych latach rynek "zasypały" produkcje bardzo marnej jakości bezpośrednio od Atari, choćby "niesławny" E.T. czy koszmarna konwersja Pac-Mana. Ludzie nie chcieli grać w takie badziewia, zresztą niska wartość tych gier potwierdzała tylko obawy inwestorów - po co brnąć w coś tak słabego, na domiar złego nudnego i mało rozwojowego? Lepiej zainwestować czas i środki w zakup wielozadaniowego komputera. Wtedy producenci zabawek uznali, że lepiej zastąpić gry wideo jakimiś pluszakami, klockami LEGO czy drewnianymi samochodzikami, które są "ciekawsze i bardziej rentowne", a z pewnością lepsze dla małych dzieci. 

Ogromny wpływ na tak wielki kryzys growy miało wspomniane wyżej E.T. okrzyknięte przez ówczesne media "największą pomyłką w dziejach tej branży". Atari wyprodukowało przeszło 5 mln kartridżów, a gra sprzedawała się koszmarnie, w dodatku pracowano nad nią zaledwie 6 tygodni, byleby tylko zdążyć przed świętami Bożego Narodzenia w 1982 roku. Nastąpił też duży zwrot w sprawie automatów do gier arcade, które zgodnie z panującym wtedy trendem "rynek gier wideo przeminął" zaczęły masowo tracić klientów i w rezultacie przestały interesować nawet przeciętnych konsumentów. Sprzedawcy uznali, że gry wideo to chwilowa moda, przecenili produkcje z 35$ na skromne 5$, a potencjalni klienci nie mogli zrozumieć, dlaczego niektóre tytuły sprzedawane są za dużo większe pieniądze i w rezultacie - nie zamierzali ich kupować. 

Istnieje, rzecz jasna, jeszcze wiele przeróżnych czynników, które doprowadziły do opisywanej tragedii. Chętnie je przytoczę w dedykowanym temu artykule. Ostatecznie, w 1984 roku, zakończył się żywot drugiej generacji konsol. Na szczęście dla nas i całego rynku, przyszła wtedy pora na Nintendo, które niczym feniks z popiołów, małymi kroczkami, odbudowało to, co zniszczyły okrutne rządy Atari i Commodore. Wtedy z rynku gier wideo zniknęły takie firmy jak ColecoVision, Intellivision czy Magnavox. Atari 5200 przestało istnieć, podobnie jak Emerson Arcadia czy SEGA SG-1000. Opisywany powyżej krach pociągnął za sobą daleko idące reperkusje. Po pierwsze, stolica produkcji gier komputerowych, swoista kolebka tego świata przeniosła się ze Stanów Zjednoczonych do Japonii. Po drugie, wprowadzono licencje dla wydawców gier third-party i rozpoczęto wdrażanie specjalnych systemów zabezpieczeń. To sprawiło, że bez porozumienia z producentem konsoli, nie można było wydać na nią gry, co znacząco podniosło jakość produkowanych tytułów. 

Nintendo Entertainment System przybyło na ratunek, ale nie generowało jeszcze wtedy grafiki 3D

Wprowadzenie konsoli NES nastąpiło w 1983 roku tylko w Japonii. Po wielkim sukcesie na tamtejszym rynku (blisko 19 mln sprzedanych egzemplarzy) i przetrwaniu amerykańskiego krachu, firma wąsatego hydraulika postanowiła wprowadzić NES na rynek Europejski i w dalszej kolejności Amerykański. To przyniosło prawdziwą ulgę dla całej branży gier wideo. Japonia wtedy rosła w siłę, a na rynku konkurowały ze sobą, poza Nintendo, także SEGA i Atari, ale ta ostatnia nie odniosła wielkich sukcesów i ostatecznie oddała pałeczkę Jaguarowi w 1996 roku. Powyższa historia jest niewątpliwie bardzo ciekawa i warto się z nią zapoznać, ale w niniejszym artykule skoncentrujemy się na początkach grafiki 3D w konsolach, czyli czymś, co rozpowszechnione zostało na masową skalę tak naprawdę dopiero po premierze pierwszego PlayStation w 1994 roku. 

Chociaż próby generowania grafiki 3D sięgały jeszcze czasów czwartej generacji konsol, to dopiero piąta (od 1993 roku) nauczyła się dużo bardziej zaawansowanych technologii. To tutaj doświadczyliśmy pełnych modeli 3D na bazie wielokątów z wykorzystaniem mapowania tekstur, to tutaj otrzymaliśmy pierwsze techniki wygładzania krawędzi, cieniowania, budowy oświetlenia czy filtrowania, które walnie przyczyniły się do znacznego wzrostu jakości generowanego obrazu na konsolach wideo. Dziadkiem dla tych rozwiązań były wydane na początku lat 90 przystawka do konsoli SEGA Genesis (mowa o 32X z dwuprocesorowym układem SuperH-2 oraz układem graficznym) oraz Super Nintendo Entertainment System z układem 16-bitowym układem Super FX, który potrafił wygenerować podstawową grafikę 3D na bazie wielokątów. 

Trójwymiarowe produkcje, których grafika powodowała opad szczeny

W 1996 roku rozwijały się w środowisku 3D takie produkcje jak Virtua Fighter 2 na Saturnie, pierwszy Tomb Raider na PlayStation, Crash czy Tekken albo Super Mario 64 na Nintendo 64. Piąta generacja była też przełomowa pod względem stosowanych nośników. Do użytku weszły płyty CD, które zrewolucjonizowały podejście do budowy gier, dostarczając twórcom znacznie większe możliwości. W tej generacji dominowało PlayStation, które sprzedało się łącznie w liczbie ponad 100 mln sztuk na całym świecie. Nintendo 64, ze względu na przywiązanie do kartridżów, a także dość późną premierę, nie zdołało w szczególny sposób wybić się na rynku, natomiast pozostali konkurenci, jak SEGA Saturn czy znacznie mniejsze Atari powoli zmierzali ku schyłkowi swojej obecności w branży gier w postaci konsol wideo. 

Skoncentrujmy się na pierwszym PlayStation - w środku zamieszczono układ MIPS, RISC R3000A taktowany zegarem 33,86 MHz, do tego 2 MB pamięci RAM i 1 MB VRAM. Duża część obliczeń graficznych była realizowana przez specjalny układ GTE (Geometry Transformation Engine) który potrafił wyświetlić 90,000 trójkątów na sekundę ze wsparciem mapowania tekstur, oświetlenia i cieniowania, lub 180 tysięcy wyłącznie ze wykorzystaniem pierwszej z tych technik. Nie było to zbyt wiele, ale w zupełności wystarczało do stworzenia tak pięknych światów jak w serii Crash Bandicoot czy nieśmiertelnym Tomb Raiderze. Pamięć VRAM wykorzystywała dwie 16-bitowe magistrale, podobnie jak we wcześniej skonstruowanych 32X oraz Super FX - Sony w późniejszych modelach konsoli wprowadziło jedną, 32-bitową szynę danych. Gry na pierwsze PlayStation często były renderowane w bardzo niskich rozdzielczościach. Dla przykładu, takie Spyro: Year of The Dragon wyświetlano w rozdzielczości 292x217 pikseli. 

Tak niską rozdzielczość mają dzisiaj co najwyżej obrazki stosowane jako awatary w internecie, ale wtedy taka grafika robiła na nas oszałamiające wrażenie. Smoczek Spyro składał się z 413 trójkątów, a znacznie ładniejszy Jamraj Crash wykorzystywał już 732 wielokąty (inaczej polygony). Układ graficzny GTE zaprojektowała w tamtym czasie Toshiba na zlecenie Sony. Potrafił wyświetlić maksymalnie 16,8 mln kolorów, ale realnie było to ok. 153 tysiące na jedną scenę. To było wystarczająco dużo, żeby stworzyć przepiękne, trójwymiarowe światy i chociaż pierwsze PlayStation nie było wcale najmocniejsze (większą moc miało Nintendo 64, porównywalną SEGA Saturn) to w cuglach rozgromiło swoich konkurentów. Głównie za sprawą znakomitych gier. To właśnie tutaj powstały pierwsze, realistyczne wyścigi samochodowe - Gran Turismo. To tutaj wydano pierwszego Tomb Raidera, czyli "kobiecego Indiane Jonesa". Lara Croft znacznie spopularyzowała gry wideo, przyczyniając się między innymi do produkcji dwóch kasowych filmów pełnometrażowych. 

Grafika 3D była w tamtym czasie prawdziwym rarytasem, chociaż konsole szybko zaczęły odstawać od możliwości ówczesnych komputerów. Gdy na salony wszedł pierwszy Doom, a potem Half-Life, szybko stało się jasne, że niezbędny jest następca popularnego PlayStation. SEGA odpadła z tego wyścigu, a Atari zostało wykupione przez zewnętrzną firmę i przestało angażować się w rynek wirtualnej rozrywki. PlayStation 2 nadciągało wielkimi krokami, ale na horyzoncie majaczył też pierwszy Xbox - znacznie mocniejszy i znacznie bardziej atrakcyjny dla deweloperów pod względem możliwości.

To już historia na osobny artykuł. Grafikę 3D w naszym środowisku zapoczątkowała piąta generacja konsol, spopularyzowało ją PlayStation, a niebotyczne wyniki sprzedaży tego sprzętu znacząco przyczyniły się do wzrostu zainteresowania zarówno grami wideo, jak i tym rynkiem w ogóle. Złote czasy dla całej branży miały jednak dopiero nadejść. Zachęcam Was gorąco do dyskusji w komentarzach. Postęp w rozwoju grafiki trójwymiarowej toczył się przede wszystkim na komputerach i to tam miały miejsce przełomowe wydarzenia. To też jest historia, którą prędzej czy później chętnie dla Was opiszę. Do usłyszenia kolejnym razem!