Renderer Displacement Voxel — Modernisasi Estetika 3D Retro

Renderer Displacement Voxel — Modernisasi Estetika 3D Retro

Motivasi Estetika

• Game 3D awal hingga pertengahan 1990-an (Doom, Quake, Duke Nukem) memberi pengaruh besar dalam hal teknologi dan gameplay.
• Belakangan ini, keterbatasan visual game-game tersebut justru terasa memiliki daya tarik retro.
• Geometri lingkungannya sederhana namun kaya imajinasi, dan teksturnya memiliki batas piksel yang tegas.
• Gaya ini mirip dengan abstraksi yang distilisasi dalam pixel art 2D.
• Ini sedang populer di game modern yang terinspirasi retro dan judul-judul indie 3D.

Cara Kerja Voxel pada Umumnya

• Mesh voxel adalah grid tiga dimensi tempat setiap sel berbentuk kubus diisi atau dibiarkan kosong.
• Voxel besar memiliki tekstur, sedangkan voxel kecil berwarna solid.
• Untuk membuat lingkungan besar, semua geometri dapat ditempatkan pada grid bersama atau mesh voxel independen dapat ditempatkan dalam ruang yang sama.
• Jika memutuskan membangun dunia game dengan voxel, Anda harus membuat geometri voxel, dan logika rendering serta gameplay harus bekerja pada tingkat voxel.
• Menambah atau menghapus geometri dari mesh voxel itu mudah.

Cara Kerja Displacement pada Umumnya

• Displacement mapping menentukan seberapa jauh setiap piksel pada tekstur harus menonjol keluar atau masuk dari permukaan mesh.
• Perangkat lunak pemodelan 3D dapat menerapkan displacement mapping dengan membagi mesh menjadi lebih halus dan memindahkan vertex-vertex baru.
• Dalam grafis real-time, ini digunakan bersama efek shading permukaan untuk menghasilkan detail geometris halus tanpa mengubah bentuk fisik mesh.
• Shell mapping memungkinkan displacement terlihat mengikuti siluet objek.

Yang Saya Buat — Gabungan Voxel dan Displacement Mapping

• Menggunakan mesh low-poly tradisional untuk memodelkan lingkungan game 3D klasik, lalu menerapkan displacement map untuk mendefinisikan detail permukaan pada skala voxel.
• Menggunakan mesh segitiga dan informasi displacement map yang terbatas untuk mengubah data geometri yang akan dimuat renderer ke GPU.
• Tekstur dipraproses untuk menghasilkan informasi yang dibutuhkan saat rendering.
• Geometri displacement voxel dirender menggunakan mesh dan status tekstur.

Pembuatan Aset Seni dan Lingkungan

• Perlu membuat dua jenis aset: tekstur dan mesh.
• Setiap tekstur terdiri dari albedo map dan displacement map.
• Mesh adalah mesh segitiga low-poly tradisional dengan texture mapping.
• Ada batasan pada struktur mesh dan pemetaan teksturnya.

Kelebihan Pendekatan Ini

• Konten dapat dibuat dengan workflow yang sudah familier.
• Karena lingkungan dibuat sebagai mesh segitiga, tidak perlu menulis physics engine atau character controller.
• Sebagian besar sistem gameplay tidak perlu peduli pada detail voxel.

Rencana ke Depan

• Masih banyak fitur yang bisa ditambahkan atau ditingkatkan pada renderer itu sendiri.
• Sedang meneliti cara mengintegrasikan objek kecil atau objek animasi.
• Berencana meningkatkan implementasi pencahayaan.
• Saya pikir mengintegrasikan teknik rendering ini ke dalam game adalah jalur yang realistis.

Opini GN⁺

• Tantangan teknis: Menggabungkan voxel dan displacement mapping adalah pekerjaan yang sangat sulit. Ini membutuhkan banyak rekayasa kustom.
• Kepraktisan: Teknologi ini kemungkinan besar bisa diintegrasikan ke game engine yang sudah ada. Ini memungkinkan pengembang memanfaatkan sistem yang sudah tersedia.
• Daya tarik estetika: Menafsirkan ulang estetika game 3D retro secara modern bisa sangat menarik bagi banyak gamer.
• Pertimbangan performa: Teknik rendering ini memerlukan optimasi performa, terutama untuk rendering real-time.
• Potensi masa depan: Teknologi ini dapat diterapkan ke berbagai genre game dan bisa sangat berguna terutama bagi pengembang game indie.