Introduction aux technologies du jeux-vidéo

Introduction aux technologies du jeux-vidéo

Steve Gurysteve.gury@gmail.com

Histoire 1952: Ralph Bear, ingénieur dans uns société de

télévision, a l’idée d’intégrer un module électronique de jeu à ses téléviseurs

1961: Steve Russell programme Spacewar sur PDP-1 60’s: Ralph Bear sort Chase pouvant être joué sur téléviseur

ordinaire

70’s: Début de l’air où les jeux sont commercialisés en masse

70’s: Naissance de l’arcade 1980: Pac-Man, Nintendo sort la NES

Marché

Un marché de 41 milliards de dollars (PNB du Luxembourg)

15% de croissance annuelle

Technologie des jeux vidéo

Principaux composants technologiques d’un jeu moderne: Moteur 3D Composant « gameplay » Moteur réseau Moteur physique

Agenda

Visualisation tridimensionnelle Lumière & Couleur Texture

Qu’est ce qui rend une image en 3D ?

L’écran n’est qu’une surface en 2 dimensions

Indépendamment l’un de l’autre, ces deux triangles ne donnent pas l’illusion d’une forme tridimensionnelle. Pourtant combinés ensemble, pour la plupart des gens, ils représentent une pyramide.

Projection

L’idée est de calculer la position des objets en 3D et de projeter le résultat sur une surface en deux dimensions

Pour cela, différentes techniques de projection existent

isométrique perspective

Projection perspective

On va se limiter à Un « angle de vue » (fov) Un certaine profondeur (ni les éléments trop près

ni trop éloignés)

Œil Direction du regard

Projection perspective (2)

On applique une transformation aux points contenu dans l’espace de projection

Puis on projette ces points parallèlement à la direction du regard

Direction du regardŒil

Transformation du monde

Cependant la projection n’est pas la seul transformation mise en œuvre

Il faut déplacer l’objet depuis la position avec lequel il a été défini vers sa position dans le jeu

Puis transformer les coordonnées des objets en prenant la camera comme point de référence

(1,1,0)

(34,10,4)(12,8,5)

Rastérisation

Une fois la projection réalisée, il faut convertir les segments représentant l’image en une série de pixel à afficher à l’écran

Algorithme du peintre

Comment afficher correctement les objets qui se recouvrent

Problème des objets qui se chevauchent

Z-buffering

255 255 255 255 255 255 255 17 255 255

255 255 255 255 255 255 16 255 255 255

255 255 255 255 14 15 15 255 255 255

255 255 255 13 14 14 14 255 255 255

255 255 12 12 13 13 255 255 255 255

10 11 11 12 12 12 255 255 255 255

255 10 10 11 11 11 255 255 255 255

255 255 10 10 10 255 255 255 255 255

255 255 255 255 10 255 255 255 255 255

255 255 255 255 255 255 255 255 255 255

255 255 255 255 255 255 255 255 255 255

255 255 255 255 255 255 255 255 255 255

Z-buffering

255 255 255 255 255 255 255 17 255 255

255 255 255 255 255 255 16 255 255 255

255 255 255 255 14 5 15 255 255 255

255 255 255 13 14 4 4 3 2 255

255 255 12 12 13 13 3 2 1 1

10 11 11 12 12 12 2 1 255 255

255 10 10 11 11 11 1 255 255 255

255 255 10 10 10 255 255 255 255 255

255 255 255 255 10 255 255 255 255 255

255 255 255 255 255 255 255 255 255 255

255 255 255 255 255 255 255 255 255 255

255 255 255 255 255 255 255 255 255 255

Z-buffering

17

16

14 5 15

13 14 4 4 3 2

12 12 13 13 3 2 1 1

10 11 11 12 12 12 2 1

10 10 11 11 11 1

10 10 10

10

Agenda

Visualisation tridimensionnelle Lumière & Couleur Texture

Lumière

Les différents type de lumière

Emissive

Ambiante

Diffuse

Spéculaire

Couleur

Emissive = 0 Diffuse = vert Spéculaire = faible

Couleur = Σ lumières

Emissive = 0 Diffuse = bleu/violet Spéculaire = forte

Calcul de l’éclairage

Eclairage dépend : Distance à la source de lumière (atténuation) Normale au point éclairé

Modèles d’éclairage Lambert (flat) Gouraud Phong

Radiosité

Chaque objet éclairé éclaire à son tour les autres objets

On part de la lumière principale et on rebondit sur les objets

Agenda

Visualisation tridimensionnelle Lumière & Couleur Texture

Texture

Pour définir de manière précise la couleur d’un objet en différent endroit, on utilise une texture