Crear video juego Tercera Parte

Cuando empezamos a jugar a un juego en 3D, hay varios modos de movernos con el personaje por el ámbito que se ha creado. Podemos hacerlo en primera persona, donde nosotros somos los que nos vamos desplazando por el terreno, o en segunda persona donde vemos el personaje moverse y nosotros le vamos siguiendo como si fuéramos una cámara. Según el protagonista se mueve por el escenario, vemos como el entorno se mueve alejándose o acercándose. Sin embargo, lo que realmente vemos es una ilusión muy bien hecha que nos recuerda a los antiguos decorados de Hollywood.

La zona por la que virtualmente nos movemos está muy claramente definida. Si pudiéramos elevarnos por encima de todo el escenario y verlo desde una perspectiva aérea, podríamos ver como la zona de juego está completamente definida y contendida en un cilindro preparado para ello. Algunas partes del mundo que se pueden ver a distancia, son imágenes de dos dimensiones mapeadas en una superficie plana que rodea el área de juego como si fuera un barril. El cielo es creado de la misma manera, mapeando una imagen del cielo en un a especie de cilindro ovalado que almacena todo lo demás.

El equipo de producción busca constantemente maneras de añadir efectos impactantes y atractivos sin degradar el rendimiento del juego. Un buen ejemplo de esto son los reflejos de objetos en superficies brillantes. Lo que realmente está pasando es que una segunda versión del objeto s posicionado dado la vuelta justamente debajo de la superficie semitransparente. Esta imagen secundaria se mueve de forma sincronizada con la versión “real” del objeto, proveyendo la ilusión del reflejo.

Polígonos y sombras

La gran mayoría de objetos 3D creados para juegos de ordenador están hechos de polígonos. Un polígono es un área definido por líneas. Para tener un polígono hay que tener al menos tres líneas. El ejemplo más sencillo y simple es un triángulo. Las líneas conectan una serie de coordenadas en el espacio tridimensional que el ordenador crea. El punto donde se conectan las líneas se conoce como vértice. Cada vértice tiene las coordenadas X, Y y Z.

El vértice X determina la posición relativa a la derecha e izquierda en el espacio virtual.
El vértice Y determina la posición relativa a la parte inferior y superior en el espacio virtual.
El vértice Z determina la posición relativa a frente y fondo en el espacio virtual.

Una vez que el polígono tiene un grupo de vértices para definir su forma, necesita la información que le dice que es lo que tiene que parecer. Hay cuatro maneras muy comunes para hacer esto.

Sombreado plano
Sombreado Gourad
Sombreado Phong
Mapas de texturas

El sombreado plano simplemente asigna un único color al polígono. Es muy simple y rápido, pero hace que el objeto parezca artificial. El sombreado Gourad es más complejo. Los colores son asignados a cada uno de los vértices y después son mezclados por toda la cara del polígono. Al estar cada vértice asociado con al menos tres polígonos definidos, esto hace que el objeto parezca natural en lugar de parcheado.

Una versión más compleja de sombreado, es la técnica Phong, la cual es raramente usada en juegos. Mientras que el sombreado Gourad interpola colores haciendo la implementación en los vértices, el sombreado Phong incide en cada uno de los píxeles, basado en el color de los píxeles adyacentes.

Otra técnica común para determinar la apariencia de un polígono es el mapeo de texturas. Para entender este concepto, piensa en ello como cuando envuelves un regalo. Cada lado de la caja que estás envolviendo es un polígono en blanco. Puedes pintar la caja, pero será muy difícil hacer que coincida con todos los diseños del papel de envolver. Sin embargo, si coges el papel de envolver y cubres la caja fuertemente con el, habrás transformado la caja completamente con poco esfuerzo.

La textura de mapas funciona de la misma manera. Mapear requiere el uso de otra imagen. Esencialmente, esta otra imagen es estirada sobre el objeto como si fuera una segunda piel. Muchas consolas de video juegos y ordenadores adaptadores de gráficos, contienen un chip y memoria dedicada que almacenan las imágenes especiales usadas para el mapeo de texturas y las aplican a cada polígono al momento. Esto permite que algunos juegos tengan un entorno 3D increíblemente detallado con el que puedes interactuar en tiempo real.

Los esqueletos

Los caracteres en un juego tienen esqueletos. Muy similar a nuestro propio esqueleto, estos son una serie de objetos ocultos que se conectan y se mueven en relación unos con otros. Usando una técnica llamada “parenting” o parentesco, una pieza objetivo es asignada a otro objeto (el pariente). Siempre que este pariente se mueva, la pieza objetivo lo seguirá según los atributos asignados a el. Una jerarquía completa puede ser creada con objetos que tienen este tipo de relación. Un ejemplo podría ser el brazo de un personaje, el cual sería el pariente y la mano la pieza objetivo. A su vez los dedos de la mano también podrían ser piezas objetivo.

Una vez que el esqueleto ha sido creado y todos los parientes y objetivos puestos en su sitio, el carácter está animado. Probablemente el método más popular de animación de caracteres es la cinemática inversa. Esta técnica mueve la pieza objetivo adonde el animador quiere, causando que el objeto pariente y todos los elementos asociados le sigan. Otro método es la captura de movimientos, el cual usa un traje de sensores en una persona real para transmitir una serie de coordenadas a un sistema de computadoras. Las coordenadas al esqueleto de un personaje del juego y traducida a un movimiento realista y fluido.

Cada rango de movimientos del carácter es programado en el juego. Una secuencia típica sería de la siguiente manera:

Presionas un botón del controlador para hacer que el personaje avance hacia delante.
El botón completa un circuito, y el controlador envía los datos resultantes a la consola.
El chip del controlador en la consola procesa los datos y lo envía a la lógica de aplicación del juego.
La lógica del juego determina cual es la acción apropiada en el punto del juego que nos encontramos (ir hacia delante).
La lógica del juego analiza todos los factores involucrados en hacer el movimiento (sombras, colisiones de modelos, cambios en el visionado del ángulo).
La lógica del juego envía las nuevas coordenadas al esqueleto del carácter, y todos los demás cambios, al motor del juego.
El motor nos muestra la escena con nuevos polígonos para cada objeto afectad, re-dibujando la escena unas sesenta veces por segundo.
En este momento puede ver como el personaje avanza hacía delante.

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