Как устроены компьютерные игры?

В современном мире все больше людей проводят значительную часть свободного времени в видеоиграх: для кого-то это возможность провести время с друзьями, для других — способ отдохнуть наедине с собой. Более того, многие молодые ребята настолько этим увлечены, что мечтают однажды создать свою игру. Этот лонгрид — собрание полезной и интересной информации о визуальной и аудио составляющей игр с множеством реальных примеров. Материал проверен и одобрен настоящими разработчиками! Игрокам он поможет узнать больше о том, из чего состоят их любимые игры, а будущим создателям — покажет разные аспекты процесса их создания. Приятного прочтения!

Начнем со стилей игровой графики. Арт-стиль является полноценным инструментом сторителлинга, который влияет на атмосферу и восприятие игрового мира. Рассмотрим некоторые из них:

Пиксель-арт

Такая графика используется исключительно в 2D-играх. Для нее характерно наличие “пикселей”. Раньше это было вынужденной мерой из-за ограниченности палитры компьютеров, но сейчас этот прием создает особую атмосферу игры, чувство ностальгии (часто используется в инди-играх). Таким играм свойственно простое управление, но несмотря на кажущуюся легкость, их создание трудоемко.

Реализм

Здесь мы видим фотореалистичное изображение игрового мира, высокую детализацию и реалистичные пропорции. Они нацелены на глубокое погружение игрока, ну а о сложности их создания и говорить не стоит!

Стилизация

В таких играх вы можете заметить искажение, упрощение реалистичных форм, изменение пропорций, меньшую детализацию игрового мира. Такой стиль не просто упрощает реальность, а часто создает альтернативное пространство. Все это позволяет сформировать уникальный и узнаваемый стиль игры.

Воксельная графика

Это 3D-графика, в которой объекты состоят из вокселей (аналог пикселя, но в трехмерном пространстве). Такой стиль вы могли видеть в строительных симуляторах и песочницах.

Это большая и важная часть статьи, ведь именно визуальные эффекты делают игровой мир понятным и реалистичным. Здесь мы рассмотрим типы эффектов, узнаем как они создаются и на что влияют, а также познакомимся с вариантами организации игрового мира.

Все эффекты делятся на:

Визуальные эффекты (Visual Effects, VFX) — это графические элементы, которые добавляются в реальную сцену, чтобы усилить ее визуальное воздействие. Это может быть добавление цифровых объектов, таких как машины, здания,существа или изменение реальных объектов или окружения с помощью компьютерной графики.

Практические визуальные эффекты (Practical Effects) — это эффекты, созданные на месте съемок или в реальном мире, без использования компьютерной графики. Это могут быть взрывы, пожары, снегопады, дождь и другие эффекты, которые создаются с помощью пиротехнических устройств, вентиляторов и т.д.

Эффекты являются не только визуальным и иммерсивным вспомогательным средством, но и служат мощным инструментом для повествования. Их можно использовать для усиления эмоционального воздействия или сопровождения сюжетных поворотов.

Типы визуальных эффектов

Их можно разделить на две группы. Первые создают атмосферу и эстетичность игрового мира, а вторые помогают при прохождении игры, дают игроку обратную связь.

Визуальные эффекты, создающие атмосферу:

1. Эффекты частиц и моделирование жидкостей

Это создание мелких динамических элементов (искр, брызк, лучей, дыма, пыли) или имитация жидкостей (воды, масла и лавы). С их помощью взаимодействие игрока с игровым миром становится реалистичнее.

2. Погодные и сезонные эффекты окружающей среды

Дождь, падающие листья, снег, туман или шторм также способствуют созданию атмосферы и делают игровую среду восприимчивой к естественным изменениям. Эти элементы могут затруднять видимость и усложнять передвижение, показывая глубину и реалистичность игрового мира.

3. Взрывы и разрушения

Они делают игру увлекательной, могут добавлять драматизма и напряжения. (Думаю, при прихождении игр вы часто стреляете, например, в бочки со взрывчатым веществом, просто чтобы посмотреть на захватывающую физику игрового мира:) )

4. Эффекты постобработки

Свечение, блики на объективе, цветокоррекция и управление источниками света улучшают общий визуальный стиль игры и добавляют эмоциональное воздействие (так, например, создаются реалистичные тени или динамическое освещение).

5. Размытие движения (Motion Blur)

Используется для имитации размытия, передает динамику движения объектов, добавляя кинематографичность.

6. Имитация ткани

Это проработка того, как флаг развевается на ветру или одежда персонажей движется при беге (в основном это касается верхней одежды, например, шарфов и плащей). Подробнее с этой темой можете ознакомиться вот в этой статье Про 3д моделирование.

7. Глубина резкости

Она имитирует фокусировку глаз на объектах, находящихся на разном расстоянии, добавляя сценам реалистичности и визуального интереса (вы наверняка замечали это в моменты прицеливания или во время диалогов, когда задний план размывается).

Визуальные эффекты, дающие обратную связь игроку:

1. Эффекты персонажа

Сюда относятся эмоций героев (слезы, улыбка), индикаторы урона, эффекты полученния новых навыков, а также магическая аура. Они направлены на раскрытие способностей и характеров персонажей, усиливая связь с игроками.

2. Эффекты пользовательского интерфейса и HUD* (Head-Up Display)

Они используются для передачи информации о персонаже игроку, например, в виде полосы здоровья, запаса амуниции, времени или визуальных индикаторов, отслеживающих выполнение квестов. Все это делает интерфейс более интуитивно понятным.

*HUD — это часть визуального интерфейса, постоянно отображенная на переднем плане игрового пространства и показывающая статус игрока.

(и много примеров из Brawl Stars😈)

Законы Гештальта — это принципы восприятия, которые описывают, как люди организуют визуальную информацию в целостные формы и структуры. С их помощью можно создать интуитивно понятный интерфейс.

1. Закон близости: Элементы, которые расположены близко друг к другу, воспринимаются как связанные. Так, объекты, относящиеся к одной категории или группе, следует размещать рядом, чтобы пользователи могли легко их идентифицировать и быстро переключаться между ними.

2. Закон сходства: Элементы, которые имеют схожие характеристики (например, цвет, форма или размер), воспринимаются как часть одной группы.

3. Закон фигуры и фона: Ключевые элементы следует выделять на фоне, используя контрастные цвета или размеры, чтобы их было легко заметить.

4. Закон визуальной иерархии: представление элементов так, чтобы игрок постепенно знакомиться с информацией, продвигаясь от самого важного до второстепенного, или в том порядке, который необходим разработчику. Так, важные элементы интерфейса, такие как индикаторы здоровья или заряда оружия, могут иметь больший размер по сравнению с менее важной информацией (иконки квестов или время суток), что позволяя игроку быстрее ориентироваться, находя нужную информацию.

Бонус! Закон Хика

Его суть: “время принятия решения растёт пропорционально количеству возможных вариантов выбора”. Применительно к играм это значит: чем больше опций/кнопок на экране, тем больше времени требуется игроку для принятия решения. В напряженной ситуации это становится стрессом.

Этот закон можно применять в ситуациях, когда время реакции особенно важно. В такие моменты может быть полезно предоставить ограниченный выбор (выбор оружия/действий).

Итак, если время имеет важное значение, то стоит предоставлять ограниченное количество вариантов (от 1 до 5).

Выводы:

- Интерфейс должен помогать игрокам легко ориентироваться (используя мини-карты и другие визуальные подсказки).

- Важной частью игрового процесса является получение игроком обратной связи от взаимодействия с игровым миром. Например, когда игрок собирает монеты, можно добавить анимацию и звуковые эффекты, чтобы подчеркнуть успешное взаимодействие. Это создаст ощущение достижения и увеличит вовлеченность.

- Полезным может быть классификация игровых задач по важности, например, через размер, анимацию или свет.

Далее обратимся к технической стороне игр.

FPS (от англ. frame per second) — это количество кадров, сменяющих друг друга за одну секунду. Чем больше кадров в секунду выдаёт та или иная игра, тем плавнее получается изображение.

Оптимальная частота кадров 60 FPS. Однако на консолях часто встречается показатель и в 30 FPS. В киберспортивных шутерах, где плавность изображения играет решающую роль, используется 120 FPS (и даже 240 FPS).

Кстати, при FPS ниже 30 кадров в секунду или при резком падении FPS, создается впечатление лага. (Здесь вы можете посмотреть наглядное объяснение важности FPS, а здесь сравнить игру в GTA 5 с разным FPS)

Интересный факт: Стандартный показатель для кино: лишь 24 FPS

Перейдем к не менее важной составляющей игр, к музыке и звукам!

Саундтреки, звуки и шумы дополняют визуальный ряд, а иногда становятся и узнаваемой визитной карточкой. В целом, звукоряд служит в роли инструмента гейм-дизайнера – герои на экране не всегда способны выразить свои эмоции, однако музыкой и звуками можно передать их внутреннее состояние, будь то гнев, спокойствие, радость или страх.

Это также относится и к звукам окружающей среды: шелест травы или потрескивание костра могут создать атмосферу спокойствия, в то время как завывание ветра или стук в дверь вызовут напряжение.

Какие вообще бывают звуки в играх?

1. Голосовая озвучка

Сюда относятся озвучивание сюжетных линий, комбинаций действий (успешную атаку на врага или попадание в цель), “человеческие” звуки (возгласы, вздохи и тд.) Их часто озвучивают актеры, а после их голос обрабатывают дополнительными эффектами для усиления погружения в игру.

2. Синхронные шумы (foley) – звуки, которые сопутствуют действиям на экране (шаги, шорохи ткани и тд.)

3. Звуковые эффекты (SFX)

Обработанные или синтезированные звуки, использующиеся для лучшего погружения в игровой процесс. Также SFX называются звуки, которые можно услышать в меню при переключении настроек.

4. Музыка

Может использоваться в кат-сценах и в эпизодах кульминации. Однако она не должна перекрывать информативные звуки.

5. Звуки UI-элементов – различные сигналы, говорящие о получении опыта (например, звуки захвата баз).

6. Эмбиент – звуки окружения (пение птиц, шум дождя, гул толпы). С их помощью создается атмосфера, в которой находится персонаж.

Такие звуки обычно зациклены и могут надоедать, поэтому для одной локации стоит делать луп* максимально разнообразным и длинным без использования акцентных звуков. Важно, чтобы они плавно перетекали друг в друга.

*Луп (от англ. loop) — фрагмент звуковой или визуальной записи, замкнутый в кольцо для его циклического воспроизведения.

Диегетические – звуки, которые издаются в самой сцене и относятся к игровым событиям, создают игровую реальность. Примеры: речь героев, пение птиц, шорохи, топот или фоновая музыка (например, доносящаяся из радио).

Экстрадиегетические (недиегетические) – звуки, источников которых нет в игровой сцене, их не слышит персонаж, но слышит игрок (голос рассказчика, звуки и музыка интерфейса).

*Диегезис — это литературный термин, который объединяет в себе все смысловые пласты, которые соединяются в произведении.

Можно также выделить:

Динамические звуки – звуки, зависящие от действий игрока и отображающие изменения, происходящие в геймплее.

*Сама Коллинз подчеркивает, что классификация звуков не всегда является универсальной и может показаться нелогичной. Одни и те же категории звуков могут выполнять различные функции в зависимости от специфики конкретной игры, которая может варьироваться даже внутри одного и того же жанра.

Рассмотрим роль и влияние звуков на восприятие:

1. Семиотическая роль звуков

Звуки в видеоиграх играют важную роль в формировании игрового пространства (например: скрип открытия двери может указывать на возможность взаимодействия с объектом).

2. Акусматика

Ситуация, когда звук слышен, но его источник не виден. Это создает эффект тайны и неопределенности, может направлять действия игрока. (Например, звуки, которые игрок слышит, могут побуждать его двигаться в определенном направлении и помогать ориентироваться в пространстве.) Кроме этого, акусматические звуки могут предшествовать визуализации объектов или событий. (Например, звук, исходящий от приближающегося врага, может быть услышан игроком до того, как он появится в поле зрения.)

3. Кросс-медийные ссылки

Звуки в видеоиграх могут отсылать к другим медиа форматам, создавая ассоциации и контексты, которые обогащают опыт игрока. Например, использование известных музыкальных тем может вызывать у игрока определенные эмоции или воспоминания.

Таким образом, звуковое оформление может обогащать игровой опыт и влиять на взаимодействие игрока с игрой, создавая эмоциональное вовлечение.

Выводы:

- При создании интерфейсных звуков необходимо учитывать айдентику игры и придерживаться единого звукового стиля. Если звуки будут значительно различаться при нажатии на разные иконки в меню, это может нарушить общее восприятие и целостность игрового опыта.

- Подсказки могут влиять на самоощущение и настроение игрока. (Например, фоновая музыка может не только оказывать эмоциональное воздействие, но и указывать на течение времени, окружающую обстановку или давать подсказки.)

Снова перейдем к визуальному аспекту и рассмотрим разные варинаты организации интерфейса.

UX (User Experience) – это пользовательский опыт, то, как игрок взаимодействует с интерфейсом;

UI (User Interface) – это игровой интерфейс, то, как дизайнеры преподносят информацию пользователям через иконки, сообщения и вибрации.

(не пугайтесь! сейчас станет понятнее)

Виды UI:

1. Диегетический — интерфейс, который видит и с которым может взаимодействовать сам персонаж игрока (таким, например, является спидометр в автомобиле).

2. Недиегетический — интерфейс, находящийся вне игрового мира, его не видит персонаж, но видит игрок (тот же спидометр, но расположенный за пределами геймплея). Такое оформлении позволяет быстрее считывать информацию.

3. Пространственный — детали, не являющиеся частью игрового мира (их не видят персонажи), но предоставляющие дополнительную информацию

4. Мета — элементы, являющиеся частью повествования, но не игрового мира, они взаимодействуют с четвертой стеной (например, осколки и брызги на экране игрока во время попадания в аварию). Они способствуют большему погружению.

Интерфейс должен быть интуитивно понятным, “не мешать” при прохождении и подходить под общую стилистику игрового мира.

Теперь поговорим о том, благодаря чему игроки способны быстро понимать как работает управление в игре (куда нажимать, чтобы сделать выстрел, прыгнуть или замедлить шаг) и почему это важно?

Символы – это полноценный способ коммуникации, при котором различные знаки преобретают свое значение (оно меняется в зависимости от контекста).

В видеоиграх символы играют ключевую роль в передаче смысла игрокам (механическая часть геймплея, индикатор набранных очков и здоровья, элементы повествования: дизайн обстановки и персонажей, звуки, скрипт поведения NPC). Всё это “подсказки”, объясняющие особенности игровой механики, дающие информацию для построения стратегии или указывающие на то, что необходимо сделать игроку для успешного продолжения игры.

Пример:

Какие бывают знаки (подсказки)?

Игрок обращает внимание на изменение темпа, ритма мелодии. Таким образом, можно использовать смену ритма в важные сюжетные моменты (приближение к опасносному месту или к разгадке).

Закадровый голос, диалог с другим персонажем или озвученные вслух мысли героя могут помочь в понимании сюжета и в осознании дальнейших действий.

Автоматически высвечивающийся текст во время прохождения игры, в кат-сценах или всплывающий текст при наведении курсора на предмет.

Они находятся внутри игрового мира: диалоги, документы и записки, найденные на столе героя. Сюда же можно отнести игровые советы, часто высвечивающиеся на экране загрузки. Такие подсказки дают дополнительную информацию.

Метки, эффекты. Сюда относятся подсветка объектов, подсветка экрана по краям, изменение курсора (может свидетельствовать о возможности взаимодействия с объектом), появление указателей и стрелок движения.

Интерфейс. Индикаторы здоровья, показатели оружия, карта местности, инвентарь, список квестов и многое другое.

Кат-сцены. Они могут содержать в себе сюжетное повествование или обучение.

NPC. С их помощью можно демонстрировать пример того, как надо и не надо действовать игроку (например NPC отправляется в магазин, показывая, что игроку стоит за ним следовать).

После нескольких неудачных попыток прохождения миссии, игроку может быть предложено пропустить этот фрагмент, использовать подсказки, улучшить инвентарь или ослабить врага.

Выводы:

- Не стоит скупиться на “понятные” знаки для пояснения игровых задач и для помощи в прохождении игры. Исследователи геймплея и психологи считают, что затрачивая слишком много времени, разбираясь, что нужно делать дальше, игрок меньше погружается в игру.

- Следует использовать аналогии с реальностью или другими видеоиграми.

Узнаваемые образы аптечки, рычагов, дверей или NPC могут легко распознаваться игроками. Также игрокам могут помогать и жанровые условности. Так, в играх на выживание (таких как Minecraft или Don't Starve) игрок считывает необходимость в еде и укрытии и интуитивно начинает добывать ресурсы, создавать укрытие и избегать врагов.

- Для подсказок можно использовать как звуковые, так и визуальные эффекты. Так, во время приближения противника часто используется тревожная музыка и высвечиваются подсказки для кнопок управление, а в преддверии смерти героя экран может приобретать красноватый оттенок. Все это помогает игроку не только “понимать” игру, но и лучше в нее погружаться.

- Умеренность в использовании подсказокСлишком очевидные и яркие подсказки могут нарушить игровое повествование и слишком упростить прохождение игры. В то же время недостаток ясности, даже в самой реалистичной игре, может завести игрока в тупик.

- В ситуациях, где нужно быстро реагировать, как правило, лучше использовать звуковые подсказки. Если же необходимо глубже понять суть происходящего, текстовые подсказки работают эффективнее.

Знаки играют важную роль в компьютерных играх, помогая в прохождении, развивая сюжет, создавая игровой мир или даже служа пасхалками. Важно воспринимать подсказки как инструменты, помогающие игроку адаптироваться, подстроиться под механизмы игры.

В конце, расскажу о том, как можно раскрывать историю героев, города или целых цивилизаций. Для того чтобы погрузить игрока в историю, нарративные дизайнеры используют диалоги, дневниковые записи, аудиозаписи или геймплей. Особое место занимает повествование через окружение.

Это рассказ истории через детали и атмосферу, которые стремятся намекнуть игроку о событиях из прошлого мира игры. Такое повествование нелинейно, и каждый игрок может по-своему интерпретировать один и тот же объект. Кроме этого, если игрока интересует, например, только стрельба, он может легко пропустить часть такого нарратива.

С помощью окружения разработчики могут оставлять подсказки, помогающие в прохождении. В таком случае особенно важно, чтобы подсказка была замечена.

Благодарю вас за прочтение моего лонгрида. Надеюсь, что вы подметили для себя что-то новое о том, как устроены игры, а может, захотели глубже погрузиться в процесс их создания.