Skybox

Um skybox é um método de criar fundos para fazer um computador e jogos de vídeo nível olhar maior do que realmente é. ^[1] Quando um skybox é usado, o nível é encerrado em um cuboid. O céu, montanhas distantes, edifícios distantes e outros objetos inacessíveis são projetados sobre as faces do cubo (usando uma técnica chamada mapeamento de cubos ), criando assim a ilusão de ambientes tridimensionais distantes. Um skydome emprega o mesmo conceito mas usa uma esfera ou um hemisfério em vez de um cubo.

Processamento de gráficos 3D é computacionalmente caro, especialmente em jogos em tempo real, e coloca vários limites. Os níveis têm que ser processados ​​em velocidades tremendas, tornando difícil para tornar vastas skyscapes em tempo real. Além disso, os gráficos em tempo real geralmente têm buffers de profundidade com profundidade de bits limitada, o que coloca um limite na quantidade de detalhes que podem ser renderizados à distância .

Para compensar esses problemas, os jogos muitas vezes empregam skyboxes. Tradicionalmente, estes são cubos simples com até 6 texturas diferentes colocadas nas faces. Pelo alinhamento cuidadoso, um espectador no meio exato do skybox perceberá a ilusão de um mundo real 3D em torno dele, composto por essas 6 faces.

Como um espectador se move através de uma cena 3D, é comum que o skybox permaneça parado com respeito ao espectador. Esta técnica dá ao skybox a ilusão de estar muito longe, já que outros objetos na cena parecem se mover, enquanto o skybox não. Isso imita a vida real, onde objetos distantes, como nuvens, estrelas e até montanhas parecem estar estacionários quando o ponto de vista é deslocado por distâncias relativamente pequenas. Efetivamente, tudo em um skybox sempre parecerá estar infinitamente distante do espectador. Esta conseqüência de skyboxes dita que os desenhadores devem ser cuidadosos não incluir negligentemente imagens de objetos discretos nas texturas de um skybox, desde que o visor pode poder perceber as inconsistências dos tamanhos dos objetos enquanto a cena é atravessada.

A fonte de um skybox pode ser qualquer forma de textura , incluindo fotografias, imagens desenhadas à mão ou geometria 3D pré-renderizada. Geralmente, essas texturas são criadas e alinhadas em 6 direções, com ângulos de visão de 90 graus (que cobrem as 6 faces do cubo).

Como a tecnologia progrediu, tornou-se claro que o skybox padrão tinha graves desvantagens. Não podia ser animado, e todos os objetos nela pareciam estar infinitamente distantes, mesmo que estivessem próximos. Começando no final dos anos 90, alguns designers de jogos construíram pequenas quantidades de geometria 3D para aparecer no skybox para criar uma melhor ilusão de profundidade, além de um skybox tradicional para objetos muito distantes. Este skybox construído foi colocado em um local inacessível, normalmente fora dos limites da parte jogável do nível, para evitar que os jogadores toquem o skybox.

Em versões mais antigas desta tecnologia, como as apresentadas no jogo Unreal , isso se limitava a movimentos no céu, como os movimentos das nuvens. Os elementos podiam ser alterados de nível para nível, como as posições de objetos estelares, ou a cor do céu, dando a ilusão da mudança gradual do dia para a noite. O Skybox neste jogo ainda parece estar infinitamente longe, como o skybox, embora contendo geometria 3D, não mover o ponto de observação juntamente com o movimento do jogador através do nível.

Motores mais recentes, como o motor Source , continuam nesta ideia, permitindo que o skybox se mova junto com o jogador, embora a uma velocidade diferente . Como a profundidade é percebida no movimento comparado de objetos, fazendo com que o skybox se mova mais lentamente do que o nível faz com que o skybox apareça longe, mas não infinitamente. Também é possível, mas não obrigatório, incluir geometria 3D que circundará o ambiente de reprodução acessível, como edifícios ou montanhas inacessíveis. Eles são projetados e modelados em uma escala menor, normalmente 1 / 16th, em seguida, prestados pelo motor para aparecer muito maior. Isso resulta em menos requisitos de CPU do que se eles foram processados ​​em tamanho normal. O efeito é referido como um "skybox 3D".

No jogo Half-Life 2 , este efeito foi amplamente utilizado para mostrar The Citadel , uma enorme estrutura no centro da City 17 . Nos capítulos finais do jogo, o jogador viaja pela cidade em direção à Cidadela, o efeito skybox, tornando-a cada vez maior e progressivamente maior com o movimento do jogador, aparecendo completamente como parte do nível. Como o jogador chega à base da Cidadela, é quebrado em duas partes. Uma pequena seção inferior é uma parte do mapa principal, enquanto a seção superior está no skybox 3D. As duas seções são perfeitamente misturadas em conjunto para aparecer como uma única estrutura.