Techniques d’ombre dans les jeux vidéo 3D classiques

Techniques d’ombre dans les jeux vidéo 3D classiques

• Les ombres au cinéma

  • Dans le film "Perfect Days", une scène montre des personnages qui parlent des ombres.
  • En réalité, même si des ombres se superposent, elles ne deviennent pas plus sombres. Cela vient du fait qu’une ombre est créée par l’absence de lumière.

• Les ombres sur un écran 2D

  • Il est possible de dessiner une image d’ombre à l’écran avant de dessiner le personnage.
  • Des jeux comme "Winter Gold" et "MDK" utilisent des images d’ombre 2D animées.

• Les blob shadows

  • En 3D, cette méthode consiste à dessiner un cercle sombre sous le personnage.
  • Dans "Super Mario 64", des fonctions matérielles sont utilisées pour faire apparaître l’ombre uniquement sur le sol.

• Ombres planes avec une render texture

  • Le personnage est rendu vu de dessus pour être utilisé comme texture d’ombre.
  • "Crash Bandicoot: Warped" utilise cette méthode pour générer ses ombres.

• Ombres planes avec de la géométrie

  • L’ombre est créée en projetant l’objet qui la génère sur un plan.
  • Cette technique était utilisée dans les premiers simulateurs de vol comme "F-19 Stealth Fighter".

• Ombres sur le terrain

  • Des jeux comme "Virus" et "Interstate '76" projettent les ombres sur le terrain.
  • L’ombre est inclinée et étirée pour suivre la pente du relief.

• Projected texture drop shadows

  • Une texture d’ombre est projetée sur d’autres objets pour créer l’ombre.
  • Dans "The Elder Scrolls IV: Oblivion", les ombres des arbres sont projetées de manière remarquable.

• Shadow maps

  • Une image de profondeur est rendue depuis le point de vue de la lumière afin de créer une shadow map.
  • "Half-Life 2" utilise des shadow maps pour les personnages.

• Ombres stencil

  • Cette méthode dessine des ombres nettes sur toutes les surfaces.
  • Utilisée dans "Doom 3", elle génère les ombres à l’aide de shadow volumes.

• Ombres stencil douces

  • Dans "Silent Hill 2", les ombres stencil sont floutées pour produire des ombres plus douces.

• Ombres simplifiées pour les personnages

  • Les ombres sont générées à partir d’un modèle plus simple que celui affiché à l’écran.
  • Dans "The Legend of Zelda: Ocarina of Time", cette technique est utilisée pour les ombres des pieds de Link.

• Ombres dans l’éclairage statique des niveaux

  • Les vertex colors et les lightmaps permettent de capturer l’éclairage et les ombres d’un niveau de jeu.
  • Cette méthode est utilisée dans des jeux comme "Ico" et "Tony Hawk Pro Skater 2".

• Les ombres dans les jeux modernes

  • Les techniques traditionnelles sont utilisées de façon appropriée selon le contexte.
  • Dans "The Last of Us", l’idée d’un modèle de personnage simplifié est utilisée pour générer des ombres douces.

• Ombres en ray tracing

  • Les ombres sont générées en simulant un éclairage physiquement correct.
  • Dans "Alan Wake 2", chaque pixel ne reçoit de lumière que d’une source lumineuse choisie aléatoirement.

• Quand il n’y a pas d’ombre

  • Dans des jeux comme "Alone in the Dark", les personnages n’ont pas d’ombre.

Résumé de GN⁺

• Cet article présente différentes techniques utilisées pour générer des ombres dans les jeux vidéo.
• Les ombres ont un impact majeur sur la qualité visuelle et les performances d’un jeu.
• Les jeux modernes combinent des techniques traditionnelles et des technologies plus récentes pour obtenir des ombres plus réalistes.
• Le ray tracing permet d’obtenir des ombres physiquement correctes, mais avec des contraintes de performances.
• Parmi les projets offrant des fonctions similaires, le système d’ombres d’Unreal Engine est recommandé.

[GN⁺]

Avis Hacker News

• Les ombres en extérieur sont bleues à cause de la lumière réfléchie par le ciel

  • Sous une voiture, les zones où l’on voit le ciel ont des ombres bleues, tandis que les zones où la carrosserie bloque la lumière ont des ombres noires
  • Combiner des ombres bleues nettes avec des ombres noires douces permet d’obtenir de belles ombres

• Le jeu de 2001 Severance: Blade of Darkness était l’un des premiers à utiliser des ombres au stencil

  • Revolte sur PowerVR PCX1 utilisait déjà des ombres au stencil en 1996
  • Le PowerVR PCX1 implémentait efficacement les shadow volumes, et la Dreamcast disposait d’une implémentation plus flexible

• Les jeux de plateforme modernes sur Nintendo utilisent des shadow maps, et l’ombre du personnage joueur est toujours configurée pour être projetée vers le bas

  • Dans les environnements sombres, l’ombre est rendue plus claire afin de préserver la visibilité

• Valorant donnait l’impression d’avoir des graphismes médiocres parce que les joueurs ne projetaient pas d’ombre

  • Cela venait du fait que la position des autres modèles de joueurs n’était pas envoyée au client, ce qui faisait apparaître et disparaître les ombres

• Les ombres de Zelda sur N64 étaient marquantes, et avec l’adoption du ray tracing, on peut s’attendre à ce que l’éclairage de zone et les ombres douces deviennent la norme

  • Quake 2 RTX permet d’avoir un aperçu des graphismes du futur

• Dans GTA IV, le moment où les phares d’un véhicule projettent l’ombre d’un policier sur un mur était impressionnant

• Lorsqu’il y a plusieurs sources lumineuses, le chevauchement des ombres les rend plus sombres

  • Si 2 lampes éclairent 3 personnes, cela crée 6 ombres, et les zones de chevauchement sont plus sombres

• Les ombres du jeu PS1 Power Shovel étaient intéressantes car elles étaient projetées sur un terrain irrégulier

• La lecture était intéressante, même si cela aurait pu être plus technique

  • Je fais des expériences d’éclairage pour le RP2040 et de petits écrans, et le coût en calcul comme en mémoire est élevé

• J’ai cliqué parce que cela avait l’air intéressant, et j’ai été surpris de voir mon film préféré dans l’introduction

  • J’ai joué à presque tous les jeux mentionnés