zavřít

Jak trojrozměrná grafika změnila hry

Windows

- Téma autor: Ondřej Švára Komentáře: 0

K dobrému hernímu zážitku už dnes není zapotřebí fantazie. Chceme-li zažít dobrodružství, moderní technologie pro nás vytvoří nádhernou virtuální realitu s ohromujícími detaily v měřítku od velkolepé galaxie až po stébla trávy komíhající se ve větru. Možná hry ztratily špetku tajuplnosti, ale jejich podoba je dnes natolik propracovaná, až je k nevíře, že se v nich ještě vcelku nedávno nedal rozeznat kruh od čtverce. Ke grafickému pokroku výrazně přispěly 3D akcelerátory, které jsou s námi skoro čtvrtstoletí a jejich výkon se desetitisíckrát znásobil. To už stojí za vzpomínku.

zdroj: Archiv

Historii herního průmyslu dělíme na celou řadu etap podle toho, jak se střídaly módní trendy a důležité technologie. Velmi jednoduše ji lze ale rozpůlit na dvě období, ve kterých nejprve hry chtěly „pouze“ pobavit, posléze se přiblížit se virtuální realitě, oč se snaží dodnes.

Zlom nastal s „grafickou revolucí“ v devadesátých letech 20. století, kdy jednoduché televizní videohry vystřídala generace multimediálních konzolí a osobních počítačů. Revoluce to nebyla sametová, ale dnes díky ní můžeme považovat za samozřejmé, že v nás herní grafika vyvolává úžas, zatímco předtím to byl spíš jen škodolibý úsměv.

Nový pohled

Již samotný začátek devadesátých let naznačil, že budoucnost her se úzce propojí s pokrokem v grafické technologii. Hry jako Wolfenstein 3D, Ultima Underworld, Shadow Caster a Doom společně představily revoluční design kombinující trojrozměrnou scénu s realtimovým pohybem postav a pohledem z první osoby. To je dodnes poznávací znamení převážné většiny her napříč všemi žánry, které se snaží o realistický pohled do virtuálního světa.

Trojrozměrný koncept pochopitelně nebyl v devadesátých letech něčím novým, nicméně až nová generace multimediálních konzolí a osobních počítačů umožnila zobrazit víc než jen drátěnou scénu se skromnou paletou barev v trhavém pohybu. To rozhodlo, že k dokreslení herního zážitku už najednou nebylo zapotřebí tolik vlastní představivosti a herní hrdinové se začali mnohem přirozeněji pohybovat i rozhlížet prostorem. Pohled na svět jejich očima dostal nový smysl.

Kdo postaví Doom?

Shadow Caster je akční RPG z roku 1993, které vzniklo na grafickém základě od Johna Carmacka z iD Software. Engine hry byl jakýmsi mezistupněm v technologiích pro Wolfenstein 3D a Doom. Samo o sobě je dnes docela vzrušující vzpomenout na chvíle s „fantasy betaverzí“ hry, která se později zapsala do dějin herní zábavy.

Zdi, podlahy i stropy byly v Shadow Casterovi potaženy texturami, což byl dobrý základ pro pozdější design nejen v Doomu, ale v trojrozměrných hrách obecně. V honbě za dokonalostí se jejich vzhled začal preferovat nade vše a během prvních tří let nového desetiletí bylo jasné, že nastává „trojrozměrný převrat“. A kdo ho nezachytí, bude mít problém.

Že skončila doba kompromisů, pocítili producenti hardwaru, kteří nebyli na 3D revoluci technicky připraveni. Pokud jde o renomované výrobce konzolí, dříve či později přišli na trh s novými modelovými řadami svých přístrojů, schopných držet krok s dobou. Daleko horší vyhlídky měl ale segment domácích mikropočítačů, který také během první poloviny dekády skutečně zanikl. Symbolicky v čele s rodinou domácích počítačů Amiga, kdysi oblíbenou „2D“ platformou, která ale příliš dlouho čekala na svého trojrozměrného mesiáše.

Střídání stráží

Dlouhodobá neschopnost Amigy nabídnout vlastní kopii Doomu ukončila éru domácích mikropočítačů ve prospěch „písíček“, která nám k zábavě slouží dodnes. Kdysi vysmívaná kancelářská platforma předvedla obdivuhodnou přizpůsobivost, a díky skokově rostoucímu výkonu se načas stala dokonce dominantním herním hardwarem. Objev multiplayeru sílu osobních počítačů ještě podtrhl.

S nástupem trojrozměrné grafiky vykrystalizovala nová podoba herní branže, ve které se zúžila nabídka herních platforem a sjednotila se vizuální podoba některých žánrů. Jiné téměř zanikly, především dvourozměrné plošinovky, které byly už jen stínem své slávy z osmibitových a šestnáctibitových systémů a připomínaly se sporadickými hity typu Jazz Jackrabbit, Oddworld: Abe's Oddysee či Heart Of Darkness. Ani ty se však co do ohlasu veřejnosti nemohly měřit s modernou.

Tradičním plošinovkám zůstalo věrné vesměs pouze Nintendo jakožto jejich tradiční producent. Šalamounsky je však také převléklo do trojrozměrného kabátku, což bezesporu nebyl bezvýznamný krok. Arkáda Super Mario 64 z roku 1996 je díky tomu považována za jednu z nejdůležitějších her historie, neboť dokonale provázala tradici s moderním přístupem. Prostorový design, dynamická kamera a 360tistupňové analogové ovládání ukázaly, že plošinovky v novém kabátku mají co nabídnout.

Ironické srovnání

Ironicky vzato, 2D hry měly nad novými trojrozměrnými stále graficky navrch, pokud jde o rychlost vykreslování. Pionýrské 3D hry působily těžkopádně a i dnes si můžeme snadno ověřit, že kupříkladu v Doomu trvá několik vteřin, než se postava otočí kolem své osy. Za takovou dobu přitom ježek Sonic přeběhne celou obrazovku a sesbírá všechny bonusy.

Už se zapomnělo, že v moderních trojrozměrných hrách se zážitky zpomalovaly vlastně dvakrát. Jednak ani počítačové sestavy s co možná nejrychleji nataktovanými procesory Pentium nebyly schopny zajistit plynulý chod 3D her v SVGA rozlišení, jednak ani enginy her samotných se nemohly pochlubit převelkou pohyblivostí.

Zvlášť u leteckých simulátorů si trhavého pohybu musel všimnout každý. Zážitek byl o to bizarnější, oč propracovanější ovladače bylo možné k takovým hrám použít, zejména módní letecké „kniply“, které nakonec z prodeje zmizely dříve, než jim postupující realističnost her a výkon hardwaru stihly dát nějaký význam.

Pomalé 3D grafice se nicméně přizpůsobovala hratelnost. Vůči postavě byli pomalí také nepřátelé a všechny další objekty, což hráčům pomohlo nevnímat „línější“ scénu jako handicap. Vše navíc přebil úžas z virtuálního světa, ve kterém lze mimochodem namísto dětinských symbolů konečně sbírat třeba zbraně a lékárničky jako ve válce.

Publiku se zalíbilo, jak hry zdrsněly a zvážněly, navíc jim poměrně záhy výrazně pomohla hardwarová akcelerace. A to bylo opravdu jiná káva. Nadešel čas pro technologii, bez které by grafická revoluce neměla smysl.

3D Blaster

V devadesátých letech minulého století se v herní branži nové rodilo a staré zanikalo rychleji než v předchozích i následujících dekádách. Fenomén nových trojrozměrných her tak nemohl dlouho vydržet beze změny a již v polovině dekády prosákly na veřejnost informace o nových přídavných kartách, urychlujících náročné grafické scény, a tím pádem řešících nedostatek hardwarového výkonu v 3D aplikacích.

Jednou z prvních vlaštovek na poli akcelerované herní grafiky se stala speciální karta 3D Blaster od společnosti 3D Labs, představená na Vánoce roku 1995. Možná vůbec první dostupný akcelerátor určený pro hráče přinesl na osobní počítače grafickou kvalitu a výkon na úrovni nejmodernějších arkádových automatů, což bylo samo o sobě vyznamenání.

Zároveň projevil velkou praktičnost, když pod Windows 95 nahrazoval funkci standardní 2D videokarty a byl tak univerzálním řešením, čímž o několik let předběhl svoji dobu. Kombinované čipy ještě dlouho nebyly standardem, zejména v případě akcelerátorů Voodoo od společnosti 3Dfx, které v prvních dvou generacích prosluly tím, že kvůli chybějícímu 2D jádru musela být v počítači přítomna ještě další grafická karta.

Navzdory vzbuzeným sympatiím se pionýrská 3D Blaster neprosadila, a to především kvůli podpoře zastarávajícího typu VLB sběrnice, rozšířené v té době už jen na počítačích s procesory řady 486. Ostatně, karta byla inzerována jako skvělá šance na upgrade pro hráče, kteří ještě nechtějí přejít na Pentium, ale takových nebylo mnoho.

Zaměření na dožívající platformu se minulo účinkem a karta nabízená v balíčku s podporovanými hrami jako Hi-Octane, Euro 96, Actua Soccer či Flight Unlimited zůstala pouhou sběratelskou perličkou. Každopádně ve své době dokázala zařídit, aby akcelerovaná 486ka DX4/100 popoháněla hry plynuleji než mnohem modernější Pentium 100 bez ní...

Zatímco s 3D Blaster běžel obraz na starém počítači v rozlišení 640x480 bodů rychlostí až dvacet snímků za vteřinu, Pentium ve stejné situaci „vypotilo“ sotva poloviční rychlost. To však k průlomu nestačilo a na krátkou dobu téma hardwarová akcelerace usnulo.

Ve skutečnosti první generace 3D karet nenabízela oproti softwarovému vykreslování takový výkon, který by přesvědčil k investici, a to platilo i o kvalitě zobrazení. Souboj 486 vs. Pentium 100 je tak příkladem pokroku, který se nepodařilo rozšířit do praxe. Mezitím ke všemu získaly procesory nových generací (Pentium Pro, MMX, II, AMD K6) dostatek výkonu, aby si s nadcházející vlnou her ještě dokázaly poradit tradičním způsobem.

Série mimořádně oblíbených 3D akcí v čele s Duke Nukem 3D nebo Quakem mohla být hrána v obstojné kvalitě i bez hardwarové akcelerace a období kolem poloviny dekády se tak neslo spíše v duchu procesorových závodů. Prakticky každý čtvrtrok se na trh dostával nově taktovaný model, včetně nových multimediálních instrukcí a se zdokonalenou výrobní technologií. Především Intelu se během pouhých čtyř let (1993 až 97) povedl husarský kousek, když přešel z 800nm výrobní technologie na 250nm.

Se závěrem desetiletí již ale výkon procesorů zase viditelně nestačil a v plném proudu byla marketingová kampaň k nové generaci grafických akcelerátorů. Toto období se mnoha českým hráčům jistě vrylo do paměti díky návštěvám brněnského Invexu s památnými logy společnosti 3Dfx, která si v závěru devadesátých let vybudovala kultovní status.

Vstříc plynulosti

Grafické akcelerátory s technologiemi pro zpracování nových efektů, jako je stínování, nasvětlování, antialiasing či průhlednost, zcela proměnily vzhled her. Ty se mimo jiné mohly definitivně zbavit cejchu, že jejich trojrozměrnost je vlastně fikcí vystavěnou na dvourozměrných spritech objektů.

Průkopnická akce Quake již nabídla grafický obsah kompletně vymodelovaný pomocí polygonů a zrovna tak se pochlubila plynulými přechody světla a stínu, realističtější gravitací a mimo jiné dokonalejší perspektivou, takže například z vrcholu točitého schodiště bylo krásně vidět, jak se směrem dolů efektně ztrácí v temnotě.

Nové a úžasné efekty přesvědčily publikum, že hardwarová akcelerace má smysl, zvlášť v přímém porovnání s hrami, které ji nepodporovaly. Například Duke Nukem 3D alias „nejlepší akce hratelná na 486kách“ reprezentovala doznívající éru herní grafiky, jejíž kvalita se posuzovala v prostém dilematu „VGA proti SVGA“, tedy podle palety barev a jemnosti rozlišení, které tyto známé grafické standardy poskytovaly. Nová doba již přála docela jiným měřítkům.

Start šílenství

Díky snížení cen pamětí se mohly 3D akcelerátory přesunout z oblasti profesionálního využití mezi koncové zákazníky a grafické šílenství mohlo odstartovat. Díky tomu, že nové čipy dokázaly od procesorů převzít až sedmdesát procent času potřebného k výpočtům, přinesla herní grafika nový zážitek jak z kvality zobrazení, tak i plynulosti. Jinak řečeno, hry se staly nejen krásnějšími, ale také konečně „šláply na pedál“.

Zatímco v době před hardwarovou akcelerací ubíhala náročná herní scéna na monitoru v obvyklém tempu kolem deseti snímků za vteřinu a výkon počítačové sestavy pouze určoval, zda se přes tuto hranici přehoupne, či ne, s grafickými kartami se obraz skokově urychlil až k hodnotám 30 FPS a ve stejném duchu zrychlily i samotné herní enginy.

Samozřejmě jde o ukázkový příklad toho, jak je pokrok relativní. Vždyť dnes jsou znakem kvality znovu dvojnásobné hodnoty, respektive ty, které se rovnají nejvyšší možné obnovovací frekvenci monitoru.

Touha neustále se zdokonalovat patří ke hrám stejně jako k člověku. Nelze však přehlížet, že kvalita grafiky přestala mít v posledních letech nejvyšší prioritu, a to jak mezi tvůrci, tak i hráči. Vedle špičkově vypadajících her se tak dnes dobře prodávají i alternativní projekty s úplně jinými cíli než audiovizuálně ohromit.

Nejde přitom jen o módní retro či umělecká cvičení pro úzké publikum, vždyť technicky zastarale působí dokonce i globální hity jako Fortnite: Battle Royale nebo Minecraft (to je přímo grafická karikatura). Z jejich popularity mezi mládeží lze usoudit jediné: nastupující generace hráčů má o virtuální zábavě poněkud jinou představu než ty předchozí.

Tagy: retro grafika téma

Zdroje: vlastní

Novinky na CZC.CZ

Poslední komentáře

celkem 0

Český herní web, který se soustředí na hry pro PC, PlayStation 4, Xbox One, Xbox 360, PlayStation 3, Nintendo Siwtch, 3DS, DS, PS Vita, Android a iOS. Pro všechny platformy nabízíme recenze, preview, videorecenze i pravidelné novinky. Na Games.cz najdete i pravidelné testy a novinky z oblasti hardwaru, podcasty, rozsáhlou databázi her a speciály k očekávaným hrám ze sérií jako Kingdom Come: Deliverance, Red Dead Redemption, Call of Duty, The Elder Scrolls, Assassin's Creed, Grand Theft Auto, Battlefield, nebo FIFA.