آموزش اصولی بازی سازی(پست اوّل خوانده شود)

سلام
اینجا قصد ندارم بازی سازی با انجین خاصی رو یاد بدم بلکه میخوام روش هایی رو برای داشتن فریم ریت بهتر,گرافیک بالاتر,گیم پلی جذاب تر و ... توضیح بدم.
اگر شما هم مواردی رو در این باره میدونید بذارین اینجا تا بلکه بعد از مدتی در قالب یک PDF جمع آوریشون کنم و با ذکر نامتون(در صورت تایید خودتون)قرار بدم.
فقط خواهشاً تاپیک رو به فنا نبرین.یعنی اینکه پست الکی ندین و اگر مطلب مهمی هست بگین.

در ضمن سعی کنین برای مطلبتون تیتر هم بذارین.
مثل اینی که من پایین گذاشتم.:10:

---------- Post added at 04:41 PM ---------- Previous post was at 04:36 PM ----------

نکاتی چند در مورد تکسچرها

در واقع باید بگم که شما باید با توجه به سایز مدلتون تکسچرتون رو انتخاب کنید,مثلاً فکر کنید که یه تاس کوچیک 6 وجهی که سطح روش رو باز کنیم کلاً 300 پیکسل مربع روش جا میشه در صورتی که شما از تسکچری با سایز 4096 پیکسل مربع استفاده کردین.
خب این جوری تنها اتفاقی که میوفته اینه که تکسچر میاد و سطح مدل رو میش پوشونه امّا چون باید فیت بشه مجبوره که به صورت مجازی کوچیک شه که این باعث فشردگی پیکسل ها و حتی بدتر شدن کیفیت میشه و در کنارش اوّلاً که CPU باید برای فیت کردن تکسچر به صورت مجازی تلاش بیشتری بکنه و از طرفی کارت گرافیک شما باید تکسچر با سایز بالا رو آنالیز کنه و در کنارش حجم بازیتون هم میره بالا(جایی که یه مرحله 100مگ بشه اینجوری کار کنید ممکته 500مگ هم بشه)و در نتیجه بازی با حجم زیاد,کیفیت پایین و سیستم مورد نیاز بالا ارائه دادین [ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ] تازه خروجی گرفتن از بازیتون هم زیادتر طول میکشه

یه سری موارد رو در این زمینه آماده کردم که به صورت زیر هستند:

• اگر تکسچرتون سایز 256*256 باشه انجین کمترین تلاش رو برای آنالیزش انجام میده و با یه سیستم ضعیف هم راحت ساپورت داده میشه.
• اگر 512*512 باشه انجین 4 برابر بیشتر باید رندر کنه و سیستم مورد نیازتون تا 60% بیشتر میشه(بسته به نسبت استفاده تکسچر در بازی).
• اگر 1024*1024 باشه انجین تا 16 برابر باید بیشتر قدرت رندر داشته باشه و سیستمتون تا 100% ممکنه بیشتر بشه.
• اگر 2048*2048 باشه 16 برابر قوی تر از حالتی که 512*512 بود میشه و سیستم مورد نیازتون تا 160% هم ممکنه افزایش پیدا کنه.

خب پیشنهاد من اینه که برای اشیای کوچیک از تکسچرهای 256*256,برای اشیای متوسط از 512*512 ,برای اشیای بزرگ تا 2048*2048 هم میتونین پیش برین و برای اشیای مهم هم تا یک درجه بهترش کنید اوضاء رو یعنی جایی که یه صندلی خیلی کیفیت بالا بسازین که گوشه ای بسیار کوچک از بازی رو اشغال کرده برای اشخاص که خیلی بیشتر تو چشم هستن کیفیت رو ببرین بالا و بسته به سایز شخصیت از 512 پیکسل مربع(برای شخصیت های کوچک)تا 4096 پیکسل مربع برای غول ها استفاده کنین.
ذکر این مورد هم مهم دونستم که بگم کارت گرافیک برای آنالیز و رندر بهتر تکسچرها باید تکسچر یونیت(Texture Unit)بالاتری داشته باشه پس اگر تکسچرها براتون مهم هستند دنبال کارتی برین که تکسچر یونیت بالاتری داشته باشه و اگر بازی رو نمیتونین خوب اجرا کنین پس از بررسی میتونین بفهمین که تکسچر یونیت VGAتون چقدره و اگر پایین بود تو تنظیمات بازی تکسچرها رو بیارین پایین.
در حال حاضر VGA های سطح بالا تکسچر یونیتی حدود 90 و بالاتر دارند که با داشتنشون میتونید هر بازی رو با بالاترین گرافیک اجرا کنید.(البته قیمتشون از 500 تومن تا 800 تومنه که ممکنه برای بعضی ها یه مقدار گرون باشه/برای مثال HD6970 تکسچر یونیتی معادل 96 داره که با قیمت حدود 600هزار تومن در تهران داره به فروش میرسه)


مطالب رو خودم با توجه به مطالعات و تجربیات خودم نوشتم پس منبعی وجود نداره ولی مطالب رو با اطمینان بالا و دقت زیاد به این مرحله رسوندم.

در ضمن امیدوارم مطالب بدردتون خورده باشه.

چگونگی بالا بردن سرعت اجرای بازی به وسیله تکسچرها:
خب همونطور که میدونید اگر برای دیوارها از تکسچرهای 256پیکسل مربع استفاده کنین کیفیت پایینی رو ارائه دادین ولی اگر هم 512 یا 1024 پیکسلی باشن سیستم های قویتری نیاز هست برای اجرا پس اگر حجم بازی براتون خیلی مهم نیست میتونید از تکسچر سایز بالایی که دارین یه کپی بگیرین و سایز تکسچر رو بیارین پایین اونوقت خیلی راحت با Paint یا هر نرم افزار دیگه سایزش رو نصف یا یک چهارم کنید.
حالا شما میتونید یه دیوار خیلی بلند تو بازیتون رو جایی که با یه تکسچر سایز بالا بسازین اون رو دو تیکه کنید و پایینش رو که تو چشم هست از سایز بالائه و قسمت بالاتر که خیلی واضح نیست رو از تکسچر پایین تر استفاده کنید.
توجه کنید که به خاطر نصف کردن دیوار تعداد پلی ها زیاد میشه ولی در عوض چون تکسچرتون خیلی کوچیک تر شده بازم سرعت بهتری بهتون میده.
در ضمن این قضیه رو نمیشه تو هر انجینی پیاده کرد و اگر انجینتون اتوماتیک تکسچرها رو پشت سر هم قرار میده اونوقت ناهماهنگی پیش میاد و مثلاً جای کم کیفیت شدن آجرهای بالایی فقط سایزشون کوچیک تر میشه و آجرها هر کدوم اندازه یه چوب کبریت میشن.

ترفنداي خوبي رو داري ميگي خيلي خوبه ادامه بده :11:لطفا

عضر ميخام
مربع بودن مهم نيست مهم اينه كه طول و عرض بايد ضريب N^2 باشه

شیدر پنهان:
اینجا میخوام شیدرهایی رو معرفی کنم که وقتی ازشون استفاده میکنین در ظاهر هیچ تغییری نمیبینین ولی سرعت اجرا رو میبرن بالا!!!
خب شاید اوّل به نظرتون غیر منطقی برسه ولی واقعیت داره.
برای درک بهتر میتونید مثال پایین رو بخونید:
برای استفاده از شخصیت ها شما از استخوان بندی استفاده میکنید که اگر به شخصیتتون هیچ شیدری ندید تمام انیمیشن ها تحت استخوان بندی توسط CPU آنالیز میشه و از اونجایی که به عنوان پایه برای CPU شناخته نشده به سختی این کار رو باید انجام بده و سرعت بازی میاد پایین در صورتی که اگر استخوان بندی رو با استفاده از شیدرها برای انجین تعریف کنید خود انجین اون ها رو به صورت شیدر میبینه و مجبوره از قسمت Shaders که قسمتی از GPUوتون هست برای این کار کمک بگیره و چون از قبل برای قسمت Shaders تعریف شده به راحتی این کار رو براتون انجام میده و هم تقسیم کار ایجاد کرده و هم سرعت اجراتون رفته بالا.
حالا اگر شما زبون شیدر نویسی بلد باشین میتونید شیدر پنهانتون رو با شیدرهایی که تاثیر ظاهری میذارن مخلوط کنین.
البته اینم باید بگم که بعضی انجین های خیلی پیشرفته این نوع تقسیم کار رو اتوماتیک انجام میدهند.


-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
@ [ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ] , بله شما درست میگین ولی تو مثالی که برای یاد دادن اصول هست این چیزها خیلی اهمیت ندارند.
در ضمن ممنون بابت یاد آوری.

Mipmap

چند تا نکته رو در مورد Texture لازم میدونم که بگم.
اکثر موتور های بازی سازی که اصولی ساخته شدن مثل Unreal Engine یا Unity و .... خودشون Texture ها رو تغییر سایز میدن. شما وقتی از یه Texture چه با سایز 4096*4096 و چه با سایز 128*128 واسه یه تاس کوچیک استفاده کنید موتوری مثل Unreal Engine خودش اون Texture رو به بهترین اندازه ی ممکن تغییر اندازه میده. اگر تعدادی Object با اندازه های مختلف داشته باشید که از یه texture استفاده می کنند واسه هر اندازه ای بهترین texture رو از نظر سایز تولید می کنه. البته نه اینکه مثلا 1000 تا شی با یه texture داشته باشید بعد بیاد 1000 تا texture بسیازه. بلکه برای بازه ای از اندازه ها میسازه. مثلا 8 تا سایز مختلف که مورد نیاز هست رو میسازه و بعد نسبت به نیاز از این 8 تا یکی رو واسه هر شی انتخاب می کنه. بنابراین این کار چندان تو Runtime تاثیر نداره. البته شاید کمی از زمانی که طول می کشه تا بازی ساخته بشه رو کم کنه. ولی معمولا همین هم به چشم نمیاد.
در مورد دوری و نزدیکی اشیا هم موتوری مثل Unreal Engine خودش کار های لازم رو انجام میده. یه تکنیک هایی هست به اسم Level of Details یا LOD که این کار ها رو در مورد هر چیزی انجام میده. مثلا texture، تعداد مثلث ها و .... مثلا یه توپ تو فاصله ی 50 متری از دوربین با 10 تا مثلث رسم میشه و تو فاصله ی 1 متری با 100 تا مثلث. ولی اگر مثلا یه ساختمون موضوع فرق داره. این کاهش مثلث ها نسبت به اندازه ی شی هم هست.
یا مثلا وقتی که یه توپی تو فاصله ی 50 متری از دوربین قرار داره ممکنه اصلا نور ها روش تاثیر نزارن، یعنی عملیات نورپردازی رو واسه اون توپ انجام نمیده ولی وقتی تو 1 متری باشه اگر یک میلیون تا نور هم داشته باشیم چون دیده میشه مجبوره که اینکار رو بکنه. البته این به شرطی هست که اون نور ها به حد لازم به توپ نزدیک باشند.
و خیلی کار های دیگه. البته این چیز هایی که گفتم همشون مربوط به LOD نمیشه، تکنیک هایی دیگه ای هم وجود داره.
چیز هایی که گفتم ممکنه تو موتور هایی مثل 3D game studio و ... هم باشه ولی مطمئن نیستم. در مورد Unreal Engine هم بعیده که اینکار ها رو نکنه، چون این چیزا دیگه خیلی کار های خفنی نیست. موتوری مثل Unreal Engine خیلی کار های عجیب و غریب دیگه ای هم انجام میده.

نقل قول:

---

مربع بودن مهم نيست مهم اينه كه طول و عرض بايد ضريب N^2 باشه

---

ضریب N^2 نه، توانی از 2. مثل 128، 256، 512، 1024.
البته این مورد خیلی تاثیر داره، کارت های گرافیک قدیمی مثل اینکه اصلا اگر اندازه ی texture توانی از 2 نبود نمی تونستند اون رو حساب کنند. البته کارت های امروزی مشکلی ندارن ولی اگر توانی از 2 باشه بهتره. در این مورد نمی دونم خود موتور های گرافیکی کاری انجام میدن یا نه.

راستی Mipmap همون texture با اندازه های مختلف هست.

استفاده درست از اجسام دینامیک و استاتیک برای سرعت بهتر اجرای بازی(این تیکه رو میتونید نخونید چون در انجین های مختلف تا 180 درجه میتونه متفاوت باشه:41:):
خب باید بگم تقریباً تمام انجین های دنیا اجسام دینامیک رو که هر لحظه ممکنه رو بازی تاثیر بذارن رو همیشه در حال رندر کردن هستن ولی مثلاً دیواری که استاتیک هست رو شما نبینینش رندر نیمشه و اینجوری سرعت بالاتر میره.
خب پس باید بگم که وقتی دارین بازی میسازین سعی کنین از حداقل اجسام دینامیک استفاده کنین و مثلاً وقتی تو یه مرحله اونور یه دره که نمیتونید برید و تفنگ هم ندارید پس نمیتونید روی اجسام اونورش تاثیر بذارین پس تمام اجسام اونور رو استاتیک کنین که انجین هم رندرشون نکنه و هم هیچ گونه آنالیزی برای اجرای فیزیک روشون انجام نده.

اجسام دینامیکی که در هیچ جا حضور دارند(این به بالایی خیلی ربطی نداره میتونید بخونید:20:):
همونطور که تو مبحث قبلی گفتم اجسام دینامیک در هرجا در حال رندر و آنالیز از لحاظ فیزیکی هستن پس چرا وقتی مثلاً بازیتون از دو قسمت جدا تشکیل شده باید انجین همه چیز رو رندر کنه؟
مثلاً وقتی تا یه جای بازی تو محیط شهریه ولی یه جا میپرین تو یه چاه طوری که دیگه نمیتونین برگردین بهترین کار اینه که قبل از ورود به چاه تمام اشیای دینامیک مخصوصاً شخصیت ها وجود نداشته باشن و وقتی میپرین پایین اجسام بالای چاه غیب شن.
خب این کار رو میتونید با گذاشتن Triggerی که دم چاه گذاشتین برنامه بدین که اشیای فلان و فلان و ... که مخصوص زیر چاه هستن ظاهر شن و به همین ترتیب اشیای بالای چاه غیب شن.
تازه میتونید این کار رو برای مسیرهای برگشت پذیر مثل آسانسور هم انجام بدین یعنی اینکه هر سری که بالا میرین اجسام پایین غیب شن و اجسام بالا ظاهر شن و همینطور هم وقتی برعکس پایین میرین.
با این کار مقداری زیادی تکسچر و پلیگن رو از دست رندر شدن نجات دادین و به طور باورنکردنی سرعت بازی بالا میره طوری که ممکنه حتی در مراحل شلوغ تا بالای 10 فریم به فریم ریتتون اضافه بشه.

نقل قول:

---

استفاده درست از اجسام دینامیک و استاتیک برای سرعت بهتر اجرای بازی:
خب باید بگم تقریباً تمام انجین های دنیا اجسام دینامیک رو که هر لحظه ممکنه رو بازی تاثیر بذارن رو همیشه در حال رندر کردن هستن ولی مثلاً دیواری که استاتیک هست رو شما نبینینش رندر نیمشه و اینجوری سرعت بالاتر میره.
خب پس باید بگم که وقتی دارین بازی میسازین سعی کنین از حداقل اجسام دینامیک استفاده کنین و مثلاً وقتی تو یه مرحله اونور یه دره که نمیتونید برید و تفنگ هم ندارید پس نمیتونید روی اجسام اونورش تاثیر بذارین پس تمام اجسام اونور رو استاتیک کنین که انجین هم رندرشون نکنه و هم هیچ گونه آنالیزی برای اجرای فیزیک روشون انجام نده.

اجسام دینامیکی که در هیچ جا حضور دارند:
همونطور که تو مبحث قبلی گفتم اجسام دینامیک در هرجا در حال رندر و آنالیز از لحاظ فیزیکی هستن پس چرا وقتی مثلاً بازیتون از دو قسمت جدا تشکیل شده باید انجین همه چیز رو رندر کنه؟
مثلاً وقتی تا یه جای بازی تو محیط شهریه ولی یه جا میپرین تو یه چاه طوری که دیگه نمیتونین برگردین بهترین کار اینه که قبل از ورود به چاه تمام اشیای دینامیک مخصوصاً شخصیت ها وجود نداشته باشن و وقتی میپرین پایین اجسام بالای چاه غیب شن.
خب این کار رو میتونید با گذاشتن Triggerی که دم چاه گذاشتین برنامه بدین که اشیای فلان و فلان و ... که مخصوص زیر چاه هستن ظاهر شن و به همین ترتیب اشیای بالای چاه غیب شن.
تازه میتونید این کار رو برای مسیرهای برگشت پذیر مثل آسانسور هم انجام بدین یعنی اینکه هر سری که بالا میرین اجسام پایین غیب شن و اجسام بالا ظاهر شن و همینطور هم وقتی برعکس پایین میرین.
با این کار مقداری زیادی تکسچر و پلیگن رو از دست رندر شدن نجات دادین و به طور باورنکردنی سرعت بازی بالا میره طوری که ممکنه حتی در مراحل شلوغ تا بالای 10 فریم به فریم ریتتون اضافه بشه.

---

شرمنده که پارازیت میندازم ولی این کار ها رو هم خود انجین انجام میده. گمونم اسمش Scene Manager هست.
نمی دونم خود کارت گرافیک بود یا API های مثل Direct3D و OpenGL که یه سری کار ها در این مورد انجام میدادند. مثلا وقتی یه کره داره هیچ تمام کره رسم نمیشه، چون هیچ جوری نمیشه همه طرفش رو یکجا دید. یعنی در واقع شی ای مثل کره (توپ و ...) معمولا فقط به اندازه ی یه نیم کره رسم میشن. یعنی نیمه ی دگشون که دیده نمیشه رسم نمیشه. منظورم به اینه که نه تنها شی هایی که دیده نمیشن رندر نمی شند بلکه قسمت هایی از یک شی که دیده نمیشه هم رندر نمیشه.
در مورد فیزیک هم موتور های فیزیکی ای مثل Havok و Physx در مورد فیزیک کلی Optimization دیگه هم انجام میدن.

@Armin060,خب باید بگم که اینجا هرچی به کار کمک میکنه بدون توجه به انجین بازی گفته میشه و ممکنه Scene Manager رو 4تا انجین داشته باشه ولی 10 تا دیگه نداشته باشه.
در ضمن وقتی شما یه دشمن که دینامیک هست رو یه جایی پشت دیوار میذازین و قرار وقتی شما به نزدیکیاش رسیدین از دیوار بیاد بالا و بپره اونور و به شما حمله کنه پس انجین مدام در حال بررسی هست که به محض رسیدن شما به جای مناسب بلافاصله شروع کنه انیمیشن بالا اومدن رو انجام بده در صورتی که با یه محدودیت اونو میتونید حذف کنید تا اصلاً خود انجین هم نفهمه چی رو باید بررسی کنه و غیر فعال میشه و سرعتتون میره بالا.

راستش Scene Manager تو موتور های بزرگ، اونقدر Optimize شده هست که حتی اگر شما اون کار رو بکنید ممکنه کند تر بشه. یعنی کاری که موتور انجام میده سریع تر از روش شما هست، چون خود چیزی مثل Trigger هم باید هر لحظه چک بشه. ولی Scene Manager اینجوری عمل نمیکنه. با یسری استدلال های ریاضی و هندسی کار میکنه که سرعتشون نسبت به Trigger خیلی بیشتره. البته رو خود Trigger هم Optimization های زیادی انجام میشه.
البته با توجه به اینکه بدون توجه به موتور بازی گفته میشه، خب اره حق با شماست. فقط گفتم که اگه کسی از Unreal Engine یا Unity یا اینجور موتور های بزرگ استفاده می کنه، لازم نیست زیاد وقت خودش رو صرف تغییر اندازه ی Texture و ... بکنه. وگرنه این چیزا در گرافیک کامپیوتری از موارد مهم هستند که باید رعایت بشند. مثلا همون تغییر اندازه ی Texture اگر بخوایم realtime این کار رو انجام بدیم، نه تنها کیفیت به طور شگرفی کم میشه بلکه فریم ریت هم به طور عجیبی میاد پایین. کیفیت به این دلیل کم میشه که از یه الگوریتم سریع و در عین حال ضعیف واسه تغییر اندازه استفاده می کنه. اگر بخواد از یه الگوریتم ردیف مثل کاری که فوتوشاپ انجام میده یا موتور های خفن موقع ساخت بازی ممکنه فریم ریت 100 بشه 20 :18:.
دلایل دیگه هم هست، مثلا اگر یه عکس راه راه قرمز و سبز داشته باشید موقع کوچیک شدن با یه روش سریع ممکنه یکی از راه هاش کلا حذف بشه و مثلا دیگه کلا بشه قرمز و سبزه بپره که مربوط میشه به مشکلات کوچیک و بزرگ کردن تصویر.

حفظ پلیگن:
وقتی شما دارین یه بازی در محیط های باز میسازین طوری که به یه جاهایی اصلاً نمیشه رسید یه کار خیلی خوبی که میتونین بکنین اینه که بیاین و دوردست ها رو به جای انکه پر کنین مدل مثل درخت از بیلبورد استفاده کنین که فقط چند پلی دارن و از دور نمیشه تشخیصشون داد.
در واقع شاید انجین هایی باشن که وقتی از مدل ها دور میشین پلی ها رو کم کنن ولی باز هم پلی های باقی مونده بیشتر از پلی های بیلبورد هستن و تازه خود عمل کم کردن پلی ها هم اندکی سرعت بازی رو میاره پایین.
تازه اگر نمیخواین از بیلبورد استفاده کنین چون به هر حال مدل های دور باید کیفیت پایین تری داشته باشن پس باید مدلشون جدا ساخته بشه پس میتونید مدل ها رو نصفه درست کنید که هم کمتر کار کرده باشین روشون که در زمان صرفه جویی کنین و هم پلی کمتری ارائه بدین(البته الان دیگه تقریباً هر انجینی پلی های پشت مدل که دیده نمشن رو حذف میکنه ولی بازم بد نبود دونستنش)