Как жили игры, пока не было 3D? Глубоко погружаемся в историю

От полного отсутствия графики до интерактивных фильмов с живыми актерами.

Современные большие игры используют множество продвинутых графических технологий: полноценное 3D, трассировка лучей, сглаживание, физика тканей и волос и так далее – благодаря им картинка выглядит красиво и реалистично. Мы привыкли к такому уровню графики, хотя всего несколько десятилетий назад разработчикам приходилось выкручиваться, чтобы компенсировать несовершенство технологий.

Sports.ru совместно с Acer вспомнил, как выглядели и чем впечатляли нас игры до перехода в полное 3D.

Первые игры обходились схематичными фигурами

Видеоигры появились в 1950-е: сначала они были скорее экспериментами, чем полноценными проектами. Компьютеры того времени имели мало общего с современными ПК и не были способны выдавать графику как таковую. Поэтому игровая индустрия началась со совсем простых фигур, которые порой было сложно понять без пояснения.

Фестиваль Британии в 1951 году проводился правительством Великобритании, чтобы помочь жителям оправиться от разрухи после Второй мировой войны. Одним из экспонатов национальной выставки стала машина Nimrod, построенная инженером Раймондом Стюартом-Уильямсом. Это самый ранний известный компьютер с видеоигрой: посетители могли сыграть в ним – китайскую игру, в которой нужно поочередно убирать предметы из кучек.

У Nimrod даже не было экрана как такового, вместо него использовались лампы, загоравшиеся и потухавшие для отображения состояния игры. Машина создавалась скорее для демонстрации навыков Стюарта-Уильямса в проектировании компьютеров, чем для развлечения. Тем не менее в Nimrod можно было играть даже одному, благодаря встроенному оппоненту-программе.

Другая видеоигра, вдохновленная классической простой игрой – цифровые крестики-нолики, созданные кандидатом докторских наук Кембриджского университета Александром Дугласом.

Игра 1952 года с простым названием OXO работала на университетском компьютере EDSAC и позволяла сыграть с цифровым оппонентом, вводя команды с помощью дискового телефонного циферблата. В результате EDSAC выводил состоящее из зеленых точек изображение на лучевой экран разрешением 35 на 15 точек. Но в OXO сыграло совсем мало людей.

В 1958 году посетители ежегодного дня открытых дверей в Брукхейвенской национальной лаборатории Нью-Йорка могли сыграть в Tennis-for-Two. Физик Уильям Хигинботам – к слову, один из создателей первой ядерной бомбы – развлекал зрителей простой игрой, написанной для аналогового компьютера Donner Model 30 с дисплеем осциллографа. Действительно, в эту версию тенниса можно было играть вдвоем, в игре имелась простая физика мяча и даже звуковое сопровождение при его ударах об ракетки.

Осенью 1961 года Массачусетский технологический институт получил новый компьютер DEC PDP-1 – и чтобы продемонстрировать возможности устройства, ученый Стив Расселл написал под него игру. Вместе с Мартином Грейтцом и Уэйном Виитаненом он создает космический shoot ’em up под названием Spacewar! На экране два космических корабля летают по звездному небу и стреляют друг в друга: Spacewar! уже была похожа на настоящую видеоигру.

Одна из важнейших дат в игровой индустрии – 1972 год. Тогда калифорнийский предприниматель Нолан Бушнелл нанял молодого инженера Аллана Алкорна, чтобы создать гоночный симулятор. Вскоре стало очевидно, что эта идея слишком амбициозна, поэтому Алкорну поручили сделать цифровой пинг-понг. Видеоигра Pong с простой, но понятной графикой стала хитом в калифорнийских барах и, по сути, заложила фундамент для появления аркадных автоматов.

Вдохновившись успехом Pong, всего через год компания Atari выпустила Color Gotcha – первую известную видеоигру в цвете (точнее, сперва игра была черно-белой, но вскоре появилась ее улучшенная версия). Правила: один игрок убегает, второй пытается его поймать за отведенное время. В цветной версии было проще отличать подвижные препятствия от статичных и первого игрока от второго.

Некоторые популярные игры обходились без графики

Несмотря на технологический прогресс, достигнутый играми вроде Color Gotcha, вторая половина 70-х стала отправной точкой для множества игр без графики вообще. Компьютеры все еще выдавали примитивную картинку, больше подходящую для простых аркад. И разработчики не могли красиво показать, например, сюжет или полноценное приключение.

Так в 1976 году на свет появилась Colossal Cave Adventure – полностью текстовая адвенчура от одного из создателей прародителя интернета ARPANET Уилла Краутера. Несмотря на визуальную простоту, изначально игра работала на тех же гигантских компьютерах, которые использовались для создания ARPANET.

По сюжету игрок исследует огромную сеть пещер, полную артефактов, врагов и загадок. Управление осуществляется с помощью текстовых команд вроде «зайти в здание», «поднять лампу», «открыть инвентарь», а все происходящее также описывается исключительно словами.

40 лет назад Colossal Cave Adventure была одной из первых игр, в которых геймер чувствовал настоящее погружение в виртуальный мир, а потому вскоре появилось множество других текстовых видеоигр. Наследием бесплатной разработки Уилла Краутера стали и ролевые игры, и квесты – в них игрок взаимодействует с нарисованным окружением, по сути, также с помощью текстовых команд, пусть их и достаточно кликнуть.

Ранние игры использовали спрайты – получались произведения художественного и инженерного искусства

С развитием технологий двухмерная графика становилась все более детализированной и впечатляющей. Со временем игры, состоящие из растровых изображений (пиксель-арта), стали не просто еще одной переходной ступенью в развитии графики, а полноценной нишей и творческим направлением – игры в таком стиле до сих пор выходят и популярны.

Но если современные инди-разработчики могут рисовать пиксель-арт без каких-либо ограничений, то раньше все было гораздо сложнее.

Даже в начале 80-х персональные компьютеры имели очень скромный объем оперативной памяти: от 8 килобайт у самых массовых моделей до 64 килобайт у дорогих передовых систем – этот объем делили между процессором и графическим чипом. Ходовым разрешением экрана было 320 на 200 пикселей, таким образом на вывод одного полноэкранного черно-белого изображения уже требовалось 8 килобайт памяти, а для 4 цветов нужно было минимум 32 килобайта. Другими словами, выводить цветное изображение без сложной оптимизации было практически невозможно.

Разработчики придумали три способа решения проблемы.

Первый вариант – обрабатывать графику исключительно с помощью процессора, по такому принципу работали ПК Sinclair ZX81 и игровая приставка Atari 2600.

Второй, наиболее популярный метод – использование ячеек цвета. Его применяли на множестве ПК и легендарной приставке Nintendo Entertainment System (NES, у нас известна по клону Dendy).

Сперва разработчики наносили на экран монохромное изображение, в котором белые пиксели были условным передним планом, а черные – фоном. Затем весь экран делился на ячейки 8 на 8 пикселей. Для ячейки можно было задать только два цвета, зато каждая из них занимала только 1 байт памяти. Цветное изображение, созданное методом ячеек цвета, занимало всего 9 килобайт памяти – немногим больше, чем черно-белое.

Насколько замечательно работала эта оптимизация, настолько же сильно она усложнила задачу художников. Для создания сложных изображений с использованием не больше двух цветов на ячейку требовалось особое мастерство.

Например, эта картинка кажется просто симпатичным пикcель-артом:

И только при увеличении видно, что все детали идеально распределены по ячейкам цвета – ни в одной нет больше двух цветов:

При этом у разработчиков была возможность пожертвовать разрешением, объединив пиксели в пары по горизонтали. Таким образом изображение становилось менее четким, но зато в каждой ячейке памяти можно было использовать уже 4 цвета, на это требовались те же 9 килобайт памяти.

В умелых руках эта техника действительно впечатляла:

Наконец, третий способ – аппаратное создание спрайтов. Для него необходимо нарисовать изображение, конвертировать его в двоичный код и с помощью команды нарисовать на экране. Такое изображение существует вне зависимости от ячеек цвета.

Например, NES выводила на экран до 64 спрайтов, но они были очень маленькие. Настолько, что даже изображение Марио на самом деле состояло из 4 синхронизированных спрайтов.

В 90-е, когда компьютерные технологии были на грани перехода в 3D, двухмерные игры выглядели особенно красиво:

Dungeons & Dragons: Tower of Doom (1994)

Chrono Trigger (1995)

Metal Slug (1996)

Сейчас у творческих людей практически безграничные возможности. Acer разработал линейку ноутбуков, ПК и мониторов ConceptD специально для геймдизайна. Для линейки были тщательно отобраны и проверены профессиональные программы от независимых разработчиков. В ней используются уникальные графические процессоры CUDA, которые позволяют одновременно запускать такие затратные процессы как глубинное обучение, вычислительная физика и 3D-моделирование.

Ноутбук ConceptD 9 предлагает невероятную четкость разрешения экрана 4k Ultra HD c цветовым охватом 100% Adobe RGB. 32 гигабайта оперативной памяти DDR4 и видеокарта GeForce RTX™ 2080 поддержат самую требовательную идею: рендеринг больших 3D-моделей, редактирование и экспорт видео с разрешением до 6K, трассировка лучей в реальном времени и многое другое.

В игры вставляли видео с живыми актерами – и даже делали интерактивное кино

В 80-е видеоигры уже тяготели к кинематографичности, но нужных технологий для передачи актерской игры еще не было. Кроме одной: в видеоигры можно было просто вставить видео, которое не будет ограничено мощностью еще слабо развитого железа. Так появился жанр FMV-игр (Full Motion Video, «полностью движущееся видео»), а вместе с ними и поджанр интерактивных фильмов.

Первой полноценной FMV-игрой стала аркада Dragon’s Lair 1983 года про рыцаря, который должен победить монстра и спасти королевство. В игре не было геймплея в классическом понимании: от геймера требовалось вовремя нажимать нужные кнопки, чтобы герой избегал смертельных ловушек, а также верно принимать решения на сюжетных развилках. Каждое действие сопровождалось мультипликационными роликами, срежиссированными бывшим художником Disney Доном Блутом.

Поскольку Dragon’s Lair выглядела как интерактивный мультфильм, она впечатляла гораздо больше, чем графика любой классической игры тех времен. Правда, реализовать такое было довольно сложно, поскольку полноценная анимация десятков роликов стоила дорого, да и все эти видео занимали очень много места – примерно два гигабайта в эпоху, когда в ходу были картриджи и дискеты. Поэтому изначально Dragon’s Lair вышла в качестве аркадного автомата и, к слову, оживила застоявшийся рынок.

Более нативный способ встраивать видео в игры придумала Sega в том же 1983-м. В ее аркаде Astron Belt геймер управлял пиксельным космическим истребителем, которому нужно расстреливать встречные корабли. Особенность в том, что задник и вписанные в него враги показываются в виде фонового видео.

Похожие приемы пытались использовать и дальше, при этом по возможности экономя на производстве. Например, в аркаде Firefox 1983 года использовался материал из одноименного фильма с Клинтом Иствудом.

Тем не менее через несколько лет бум кино-игр на лазерных дисках пошел на спад, такие релизы просто очень редко окупались. Многие компании ожидали иного развития событий и выпустили специализированные игровые приставки (наиболее примечательны Halcyon от RDI Video Systems и LaserActive от Pioneer) – все провалились.

В начале 90-х для приставок 3DO, CD-i и Sega CD выпускали низкобюджетные FMV-игры, либо собранные из отрывков существующих аниме, либо нарисованные сторонними студиями за копейки. Такие проекты чаще всего проваливались и запоминались разве что ужасным визуальным стилем. Фанаты серии The Legend of Zelda до сих пор помнят FMV-игру Link: The Faces of Evil и два сиквела, ставшие мемом среди геймеров:

Наконец, анимационным роликам и видео с актерами нашлось новое, более локальное применение. В 90-х стали выходить игры, в которых ролики не заменяли геймплей и не интегрировались в него, а появлялись, например, между миссиями, чтобы показать развитие сюжета.

Самый известный пример – серия стратегий Command & Conquer (дебютировала в 1995 году) и ее ответвление Red Alert. После выполненных миссий игрок наблюдал практически эпизоды полноценного сериала: по сюжету на Землю упал метеорит, истребивший значительную часть живых существ и образовавший бесценный минерал тиберий.

В каст попали известные актеры, снимавшиеся в «Терминаторе», «Звездных войнах», «Звездном пути» и «Звездном крейсере Галактика»: Джозеф Ди Кукан в роли Кейна, Джеймс Эрл Джонс в роли генерала, Майкл Бьен, Билли Ди Вильямс, Тришиа Хелфер и многие другие. Игра стала культовой.

Студия Westwood Studios – и не только она – продолжила использовать этот прием и в других играх. Стратегия «Дюна» 2000 года тоже радует игрока эффектными заставками между сюжетными миссиями.

Спустя несколько десятилетий ниша FMV-игр жива. Если в 80-е снимать ролики с актерами практически всегда было дороже, чем обходиться графикой, то сейчас кинематографическая анимация героев – особенно захват движений тела и мимики – наоборот по карману только крупным студиям. Поэтому технология FMV популярна среди инди-разработчиков.

Her Story (2015)

Late Shift (2016)

The Bunker (2016)

Некоторые двухмерные игры относительно успешно имитировали трехмерность

Вскоре после освоения двухмерной графики разработчики поняли, что для настоящего погружения игры не должны быть плоскими. Прежде, чем консоли и компьютеры смогли использовать трехмерные полигональные модели, студии пытались добиться нужного эффекта теми же спрайтами.

Еще в 1985 году SEGA поразила геймеров аркадной гонкой Hang-On, успешно создавшей ощущение трехмерного окружения и настоящей скорости с помощью 16-битных спрайтов. Тогда даже столько примитивная реализация 3D стала прорывом и стандартом для многих более поздних гоночных игр.

Похожим образом реализованы бонусные уровни в Sonic The Hedgehog 2 1992 года, где герой бежит вперед по округлой трассе и собирает сферы.

Культовый платформер Donkey Kong Country 1994 года был двухмерным, но персонажи и окружение в нем выглядели объемно. Авторы сделали 3D-модели на дорогостоящем оборудовании и превратили их в плоские спрайты:

Первый полноценный шутер от первого лица Wolfenstein 3D 1992 года создавал убедительную 3D-перспективу, хотя все объекты в игре были плоскими и растровыми, а камера поворачивалась только влево и вправо.

Наконец, последний способ имитации 3D – изометрическая перспектива. С ней персонаж перемещается в трех областях, а разработчикам все равно достаточно использовать двухмерные спрайты.

Примеры изометрии – Diablo и Diablo 2. Примечательно, что после перехода в полное 3D геймплей серии принципиально не изменился.

* * *

Почти за 70 лет игры успели заметно эволюционировать, а их авторы – сменить множество подходов к разработке технологий изображения графики. Сейчас создатели игр не ограничены в инструментах разработки благодаря линейке ConceptD от Acer. А полностью прочувствовать идеи геймдизайнеров можно с ноутбуками, мониторами и ПК Predator.

Этот бренд разработан специально для игроков, привыкших соревноваться и брать от игры максимум. Predator предоставляет оборудование для серии IEM, именно на этих машинах проводился весенний IEM Katowice по CS:GO. А в 2021-м году в Филиппинах стартует Predator League по Dota 2 и PUBG.

Вершина линейки Predator – ПК Orion 9000. В нем установлены сразу две флагманские видеокарты NVIDIA GEFORCE RTX™ 2080 TI на 11 гигабайт памяти GDDR6. Процессор Intel® i9-9980XE Extreme Edition поддерживает до 18 ядер и 36 потоков, что позволяет стримить и играть в соревновательные игры на высочайшем FPS.

Ноутбуки Predator Helios такие же мощные, как стационарные геймерские ПК, но при этом их легко брать с собой и играть в новинки в любом месте на максимальных настройках графики: все благодаря процессорам вплоть до Intel i9 10-го поколения, графическим процессорам вплоть до Nvidia GeForce RTX 2080 Super и оперативной памяти объемом до 64 гигабайт. Predator Helios 700 также обладает дисплеем с частотой обновления 144 Гц, чувствительными к силе нажатия клавишами Magforce, подсветкой клавиатуры и продвинутой системой охлаждения с испарительной камерой.