Voxel Rendering je metoda vykreslování grafiky, která namísto tradičních polygonů používá trojrozměrné pixely. voxely. Ty definují objem a tvar objektů, což umožňuje detailnější a přesnější zobrazení, zvláště při modelování komplexních scén a efektů.

Zjednodušené vysvětlení: Jak funguje Voxel Rendering?

Představte si, že klasická 3D grafika používá jen „papírové“ modely – prázdné polygony, které definují tvar. Voxel rendering naopak používá „cihličky“ (voxely) k vyplnění celého objemu. Jako byste stavěli z kostek Lega. Každá kostka (voxel) obsahuje informace o barvě, materiálu a hustotě. Když se na scénu díváte, renderovací engine vypočítá, které voxely jsou viditelné a jak je zobrazit na obrazovce.

Na rozdíl od polygonů, voxely umožňují snazší modelování detailních a organických tvarů, jako jsou například oblaka, oheň, nebo složité geometrie terénu. Díky tomu je voxel rendering vhodný pro hry, které kladou důraz na vizuální komplexnost a destrukci prostředí.

Proč je to důležité? (Vliv na vizuál a hratelnost)

  • Detailnější a realističtější prostředí: Voxely umožňují zobrazit jemné detaily, které by s polygony byly příliš náročné.
  • Realistická destrukce: Voxel-based systémy umožňují destrukci prostředí v reálném čase, přičemž se zachovává detailnost a fyzikální správnost.
  • Unikátní vizuální styl: Hry využívající voxel rendering mají často charakteristický, „kostkatý“ vzhled, který je odlišuje.
  • Jednodušší modelování komplexních efektů: Voxel rendering usnadňuje vytváření efektů jako kouř, oheň a tekutiny.

Příklady v praxi: Které hry využívají Voxel Rendering?

Voxel rendering využívají hry jako Minecraft, která je známá svým „kostkatým“ světem, kde je vše postaveno z voxelů. Dalším příkladem je Teardown, kde lze zničit prakticky vše v prostředí díky voxel-based fyzice. Everspace 2 využívá voxely pro detailní modely vesmírných lodí a prostředí, a starší titul Comanche 4 používal voxely pro terén.

Výhody a nevýhody

Výhody

  • Vysoká úroveň detailů a možnost realistické destrukce.
  • Jednodušší modelování organických tvarů a efektů.
  • Unikátní vizuální styl.

Nevýhody

  • Vysoké nároky na výpočetní výkon, zejména při rozsáhlých scénách a destrukci.
  • Náročnější na paměť, protože voxely zabírají více místa než polygony.
  • Může být obtížné dosáhnout fotorealistického vzhledu.

Související technologie

Voxel rendering je alternativou k tradičnímu polygonovému renderingu. Souvisí s technologiemi jako Ray Tracing, který dokáže efektivně pracovat s voxelovými daty pro realistické osvětlení. Další relevantní technologií je Point Cloud rendering, který sdílí podobný přístup k reprezentaci 3D objektů.

Technologie v kostce

Typ Technologie Renderování
Hlavní Přínos Detailní a destruovatelné prostředí
Klíčoví Vývojáři Používá se v různých hrách a enginech, není vázána na jednoho vývojáře
Typické Použití Modelování prostředí, destrukce, efekty
Příklady Her Minecraft, Teardown, Everspace 2