Изменение полигональности 3D моделей в играх на примере серии NFS

Всем привет! Недавно искал на youtube обзор на интересующую меня игру наткнулся на довольно странного обзорщика. Качество игры он оценивал исключительно исходя из количества полигонов и качества текстур.  Приправляя все свои рассуждения огромным количеством ненормативной лекции этот человек постоянно считал (и не всегда корректно) полигоны в полигональной сетке трехмерного объекта  обозреваемой игры, постоянно делая отсылки то к первому DOOM или Quake либо вообще 50м.-60м. годам прошлого столетия.

И хоть сам обзор мне не понравился, он все-же заставил задуматься – А и правда на сколько усложнилась геометрия 3D моделей за прошедшие два десятилетия? - Как не странно правило 32 здесь не сработало и google так и не смог дать исчерпывающий ответ на интересующий меня  вопрос. Так что пришлось самостоятельно искать ответ на интересующий меня вопрос. Для этого нам необходимо программа умеющая вычислять количество полигонов и серия игр для того чтобы можно было проследить динамику изменения геометрии в 3d моделях в течении заданого промежутка времени.

С программой я определился довольно легко, в принципе количество полигонов может показать любое приложение для 3d моделирования, в моем случае это будет всем известная Zanoza Modeler.  С игрой определиться оказалось немного труднее. Это должна быть серия игр отвечающая следующим параметрам: появилась довольно давно и выходила с постоянной регулярностью (по меньшей мере раз в два года) и довольно динамично развивалась в графическом плане. На ум сразу приходят такие серии игр как: Call of Duty, Tomb Ryder, Colin McRae Rally, Battlefield, Need for Speed. Но, так как, изменение сложности геометрии в игровых сценах подсчитать довольно таки тяжело, мы будем изучать прогресс основываясь на отдельных 3d моделях из игры, и на мой взгляд, делать это будет перспективнее  основываясь на модели авто в гонке нежели модели людей либо оружия. И если серия Colin McRae Rally топчется последнее время на месте, то гонки от EA из года в год показывают уверенный прогресс в картинке, поэтому остановимся на Need for Speed!

Не для кого не секрет, что NFS кроссплатформенная серия, выходившая также на консолях. Поэтому при выборе игр я ориентировался и на жизненный цикл консолей – одна игра вышедшая на старте поколения, одна под конец. Итак у нас получилось три блока по две игры; итого 6 игр:

- ps2, xbox: Need for Speed: Hot Pursuit 2 (2002), Need for Speed: Most Wanted (2005);

- ps3, xbox 360: Need for Speed: Undercover (2008), Need for Speed: Most Wanted (2012);

- ps4, xbox 1: Need for Speed Rivals (2013), Need for Speed (2015).

Эпоху PS1 я не брал.

Итак алгоритм очень прост берем рандомные модели машин из 6 частей Need for Speed, при необходимости, конвертируем их в формат понятный для Zanoza Modeler в свойствах 3d модели смотрим количество полигонов.

Для наглядности  прогресса я буду указывать системные требования для каждой игры.

Need for Speed: Hot Pursuit 2 (2002):

Минимальные системные требования

Pentium III 500

128 Мб памяти

3D-ускоритель

Рекомендуемые требования

Pentium III 800

256 Мб памяти

GeForce 3 и выше

Около 6100 полигонов.

Хотя системные требования выглядят не серьезными на сегодняшний день, для 2002 года это был очень приличный компьютер. Для примера у меня как раз тогда появился ПК с пентиумом 3 на борту на 600MHz и 128 Мб памяти!

Need for Speed: Most Wanted (2005):

Минимальные системные требования

Pentium 4/Athlon XP 1.5 ГГц

256 Мб памяти

3D-ускоритель с 32 Мб памяти

3 Гб на винчестере

Рекомендуемые требования

Pentium 4/Athlon XP 2.2 ГГц

512 Мб памяти

3D-ускоритель со 128 Мб памяти

3 Гб на винчестере

Около 12000 полигонов.

Как мы видим, хоть системные требования за три года выросли значительно и на рекомендуемом для Hot Pursuit 2 уже не поиграешь в Most Wanted даже на минималках, но количество полигонов на машину так же увеличилось практически в два раза!

Need for Speed: Undercover (2008):

Минимальные системные требования

Pentium 4 3 ГГц/Athlon 64 3200+

512 Мб памяти

3D-ускоритель со 128 Мб памяти

6.6 Гб на винчестере

Рекомендуемые требования

Core 2 Duo 2.5 ГГц/Athlon 64 X2 5200+

1 Гб памяти

3D-ускоритель с 512 Мб памяти

6.6 Гб на винчестере

Около 52000 полигонов.

Прошло еще три года! Системные требования растут и на топовых для 2005 года видеокартах GeForce 6800 или radeon x800 уже не поиграешь без тормозов, оно и не удивительно количество треугольников на модель увеличилось практически в пять раз!

Need for Speed: Most Wanted (2012):

Минимальные системные требования

Core 2 Duo 2.4 ГГц/Athlon 64 X2 2.7 ГГц

2 Гб памяти

GeForce 8800 GT/Radeon 3870

5.6 Гб на винчестере

Рекомендуемые требования

Core 2 Quad 3 ГГц/Phenom II X4 3 ГГц

4 Гб памяти

GeForce GTX 560/Radeon HD 6950

5.6 Гб на винчестере

Около 52000 полигонов.

Здесь уже без двухъядерного процессора и видеокарты с поддержкой DX10 не обойтись, а вот количество полигонов на машине не изменилось (перепроверялось на нескольких моделях), вся вычислительная мощь ушла на окружение и эффекты.  

Need for Speed Rivals (2013):

Минимальные системные требования

Процессор: AMD Athlon X2 с частотой 2,8 ГГц или Intel Core 2 Duo с частотой 2,4 ГГц

ОЗУ: 4Гб или более

Видеоадаптер: AMD Radeon 3870 или выше; NVIDIA GeForce 8800 GT или выше

Свободное место на жестком диске: 30Гб

Рекомендуемые требования

Процессор: AMD Six-Core; Intel Quad-Core

ОЗУ: 8Гб

Видеоадаптер: AMD Radeon 7870 или выше; NVIDIA GeForce GTX 660 или выше

Видеопамять: 3Гб

Свободное место на жестком диске: 30Гб

Около 81000 полигонов.

Прогресс есть и он более чем заметен! Практически + 60% по количеству полигонов на модель авто при не слишком возросших системных требованиях.

Need for Speed (2015):

Минимальные требования для игры в разрешении 720p на 30 кадрах в секунду с низким качеством:

Процессор: Intel Core i3-4130 или аналогичный с 4 аппаратными потоками

Память: 6 Гб ОЗУ

Видеокарта: NVIDIA GeForce GTX 750 Ti 2 Гб, AMD Radeon HD 7850 2 Гб или аналогичная, совместимая с DX11 и с 2 Гб памяти

Жесткий диск: 30 Гб свободного места

Рекомендуемые требования для игры в разрешении 1080p на 60 кадрах в секунду с высоким качеством:

ОС: 64-битная Windows 7 или выше

Процессор: Intel Core i5-4690 или аналогичный с 4 аппаратными потоками

Память: 8 Гб ОЗУ

Видеокарта: NVIDIA GeForce GTX 970 4 Гб, AMD Radeon R9 290 4 Гб или аналогичная, совместимая с DX11 и с 4 Гб памяти

Жесткий диск: 30 Гб свободного места.

Около 160000 полигонов.

Это уже «чистокровный next gen» и системные требования соответствующие. Но и количество полигонов на модель возросло в два раза, соответственно прогресс есть и он более чем заметен!

Из всего выше сказанного могу сделать следующие выводы, что обзорщик с youtube (не буду называть его имя) был не прав прогресс есть и он более чем существенен, по крайней мере в серии NFS. Если сравнить Need for Speed: Hot Pursuit 2 с Need for Speed (2015), то количество полигонов на авто увеличилось более чем в 26 раз! Но и системные требования не стояли на месте: оперативки последний NFS требует в 30 раз больше чем его предок и 2002 года, видеопамяти – более чем 60 раз, сложность видеоядер: GeForce 3 Ti 500 – 57 млн. транзисторов, AMD Radeon R9 290 – 6200 млн. и т.д... В общем прогресс идет и это не может не радовать!