Движок Doom 3

id Tech 4 (Doom 3 Engine)
Тип	Игровой движок
Разработчик	id Software
Написана на	C++
ОС	ПК (Microsoft Windows, Macintosh, PlayStation 3, Xbox 360[1]
Версия	версия 1.5 в Enemy Territory: Quake Wars — 2007 год
Лицензия	Проприетарное программное обеспечение[2]; GNU General Public License, которая планируется на 2009 год[3]
Сайт	Страница движка на официальном сайте id Software

id Tech 4 (ранее известен как англ. Doom 3 engine — русск. движок Doom 3) — игровой движок, разработанный американской компанией id Software в 2004 году. На его основе были разработаны игры Doom 3 (вместе с аддоном Doom 3: Resurrection of Evil), Quake 4, Prey и Enemy Territory: Quake Wars. Движок был создан Джоном Кармаком, который ранее занимался аналогичной работой по созданию движков для игр серий Quake. Выход id Tech 4 был заметным событием в истории компьютерных игр, так как на своё время выхода он был одним из самых технологичных и инновационных игровых движков. Движок был выпущен как полностью коммерческий продукт, доступный для лицензирования сторонним компаниям, однако ожидается, что в 2009 году, после выхода id Tech 5, id Tech 4 будет перелицензирован как свободное ПО.

История движка

id Tech 4 в начале планировался как расширение для движка игры Quake III. Первоначально это представлялось как полное переписывание рендеринга движка, при этом все еще сохраняя другие подсистемы, такие как доступ к файлам и управление памятью. Однако после того, как новый рендеринг стал функционален, было принято решение переключиться от языка программирования C к C++. Это потребовало полного реструктурирования и переписывания остальной части движка. Код id Tech 4 сегодня содержит очень небольшие фрагменты кода id Tech 3 (движок Quake III).

Первой компьютерной игрой, использующей id Tech 4, стала игра Doom 3, выпущенная 3 августа 2004 года.

id Tech 4 будет иметь статус «open source» (с открытым исходным кодом). На русск. «Я не буду называть дату, но движок Doom 3 станет open source».).^[4]

Лицензирование движка

Так как движок id Tech 4 является текущей технологией id Software, поэтому именно он предлагается для лицензирования сторонним компаниям. Лицензия для одной игры стоит фиксированную сумму денег: $250,000. При этом игра может выходить как на любой из поддерживаемых платформ, так и на всех одновременно. Если лицензиат хочет использовать движок в множестве игр, условия меняются. При покупке движка покупатель получает весь исходный код id Tech 4 и поддержку следующих аппаратно-программных платформ: PC, Mac, Xbox 360 и PlayStation 3. id Software гарантирует поддержку движка, чистоту и стабильность программного кода, а также своевременный выпуск необходимых обновлений к движку. Перед лицензированием покупатель может получить оценочный (пробный) id Tech 3 (известен также как Quake III Engine), id Tech 2 (известен также как Quake II Engine) и Quake engine, движок id Tech 4 имеет существенно меньший успех в его лицензировании третьими лицами. Это особенно очевидно по сравнению с его главным конкурентом, движком Unreal Engine 3. Так, движок приобрёл лишь один сторонний разработчик (Human Head Studios) для одной игры (Prey). Причина такого провала в лицензировании id Tech 4 состоит в том, что движок разрабатывался слишком долго. id Tech 3 вышел ещё в 2000 году, и в 2002-2004 годах в id Software не было актуальной и современной технологии для лицензирования. Этим воспользовался главный конкурент id Software — компания Epic Games, которая предоставила свой движок Unreal Engine 2. В результате большинство тех, кто приобрёл Unreal Engine 2, перешли с него на Unreal Engine 3, так как эти движки довольно похожи и, соответственно, переход из одного на другой является более легким, чем переход на полностью другой движок.

Системные требования

Недостатком движка id Tech 4 было то, что он нуждался в высокопроизводительном графическом акселераторе (например, Radeon 9700), который был бы по крайней мере совместим с Direct3D 8, а также имел полностью программируемые пиксельные и вертексные (вершинные) шейдеры. К E3 2002 рекомендуемым GPU был Radeon 9700 с 128 Мб видеопамяти; в то время, как особенности Direct3D 9 не использовались движком, однако эффективность, продвинутая архитектура и 256-битная шина видеокарты Radeon 9700 были необходимыми для игры в Doom 3 с высокими настройками графики и с играемой частотой кадров.^[5]

Выход id Tech 4 привёл к устареванию графических чипов класса GeForce 2, Radeon 7200 и более ранних (RIVA TNT2 и Rage 128), так как движку была необходима поддержка Direct3D 8, которая отсутствовала в этих чипах. Также движок не поддерживал программный рендеринг, который предоставляла серия интегрированных графических карт Intel GMA. В то время, до появления id Tech 4, сильный CPU мог компенсировать слабую графическую плату. Перед выходом Doom 3 Джон Кармак предостерегал геймеров, чтобы они не покупали графические платы GeForce 4 MX для игры, так как эти платы поддерживают Direct3D 7, но не Direct3D 8. Однако многие неопытные потребители ошибочно купили именно GeForce 4 MX (не поддерживающий Direct3D 8), спутав их с GeForce 4 Ti (поддерживающий Direct3D 8). Именно это заставило id Software добавить в движок поддержку GeForce 4 MX (а заодно и GeForce 2, доработанной версией которой и являлась GeForce 4 MX), делая эти видеокарты единственными Direct3D 7 — видеокартами, на которых Doom 3 запускалась.

Однако были случаи, когда энтузиасты умудрялись запускать Doom 3 на не поддерживающих технологию видеокартах, таких как [6]

Характеристики и особенности графического движка

В id Tech 4 добавили множество новых особенностей, отсутствовавших в движке id Tech 3, который предшествовал ему. Они включали построение выпуклостей (англ. bump mapping) с использованием карт нормалей (англ. normal mapping) и бликовое освещение (англ. specular highlighting).

Главным новшеством движка id Tech 4 было использование в нём полностью динамического попиксельного освещения (англ. dynamic per-pixel lighting). До этого времени все предыдущие трехмерные движки основывались прежде всего на предварительно рассчитанном освещении или картах освещения (англ. lightmaps), и несмотря на то, что динамические эффекты были доступны прежде, эффект просто изменял яркость на всем объекте. Подход, используемый в Doom 3, показывал более реалистическое освещение и тени,^[7] чем те, что были в предыдущих компьютерных играх.^[8]

Унифицированное освещение и затенение

На скриншоте игры Doom 3 можно увидеть тень на лице и теле зомби, которая создана благодаря технологии Унифицированного освещения и затенения

Унифицированное освещение и затенение — это модель распространения света, которая разработана в 2004 году компанией id Software и внедрена в игровой движок id Tech 4.

Предыдущие трёхмерные игры, такие как Quake III Arena, использовали раздельные модели освещения для определения, как свет освещает игровых персонажей и окружение. Информация про освещение и затенение для игровых уровней и карт была статической, прегенерированной и заранее сохранённой, в то время как эта же информация для игровых персонажей просчитывалась в режиме реального времени (на лету).

Doom 3, первая игра на движке id Tech 4, использует унифицированную модель, которая генерирует освещение и затенение «на лету». Это означает, что любые источники света влияют на всю сцену, а не только на её заранее определённую часть. К возможностям этой технологии относится возможность самозатенения (англ. self-shadowing), которое реализуется с помощью теневых объёмов (англ. shadow volumes). С использованием теневых объемов персонажи могут отбрасывать тени сами на себя: например, подбородок человека может отбрасывать тень на его грудь.

Технология «Мегатекстура»

Основная статья: Мегатекстура

Оригинальная версия id Tech 4 критиковалась за её неспособность обращаться с большими открытыми пространствами. Технология Мегатекстуры (англ. MegaTexture) обходит эту проблему, давая возможность создать обширные наружные сцены. Желаемые эффекты и возможности могут быть достигнуты, рисуя единственную массивную текстуру (32.768 x 32.768 пикселов), покрывающую всю карту полигонов и высокодетализированный ландшафт. Мегатекстура может также хранить физическую информацию о ландшафте типа силы тяжести в определенных областях или указывать, какой звуковой эффект должен проигрываться, если игрок двигается по определенным частям карты, то есть ходьба по скале будет казаться отличной от ходьбы по траве.^[9] Ожидается, что использование мегатекстуры приведёт к значительно более детальной сцене, чем большинство существующих технологий, использующих так называемые «тайловые» (англ. tile) структуры, а также добавит инструмент создания ландшафта т. н. «MegaGen». На сегодняшний день технологию «Мегатекстура» использует лишь одна игра — Enemy Territory: Quake Wars.

Список игр, использующих id Tech 4

Название игры	Дата выхода	Компания-разработчик	Комментарии
Doom 3	3 августа 2004 года	id Software	Первая игра на движке id Tech 4.
Doom 3: Resurrection of Evil	4 апреля 2005 года	Nerve Software	Аддон к Doom 3, движок не изменён.
Quake 4	18 октября 2005 года	Raven Software	Движок оптимизирован для многопоточности.
Prey	11 июля 2006 года	Human Head Studios	Существенное изменение движка силами Human Head Studios.
Enemy Territory: Quake Wars	28 сентября 2007 года	Splash Damage	Первая игра на движке, использующая «Мегатекстуру». Также добавлен
	Raven Software	Ожидаются серьёзные изменения движка, точные сведения неизвестны.

Смотри также

• Движок Doom — первый движок id Software
• Quake engine — первый в мире полностью трёхмерный движок
• id Tech 2 — главный конкурент Unreal Engine 1
• id Tech 3 — предшественник id Tech 4
• id Tech 5 — наследник id Tech 4
• Попиксельное освещение, Самозатенение — графические технологии, используемые в id Tech 4
• Мегатекстура — графическая технология, позволившая id Tech 4 оперировать открытыми пространствами

Примечания

1. ↑ 3D Engine: id Tech 4. Проверено 24 сентября 2008.
2. ↑ Id Software: Technology Licensing. Проверено 24 сентября 2008.
3. ↑ QuakeCon Recap. Проверено 24 сентября 2008.
4. ↑ LinuxGames - Embrace your inner penguin
5. ↑ http://www.neowin.net/news/main/02/07/20/atis-radeon-9700-takes-performance-lead
6. ↑ http://www.3dfxzone.it/enboard/topic.asp?TOPIC_ID=1462
7. ↑ Doom 3
8. ↑ Например, движок Starbreeze Engine и другие
9. ↑ GameSpy: Enemy Territory: Quake Wars Preview

Ссылки

• Страница движка на официальном сайте(англ.)
• Данил Гридасов Doom 3 (рус.). Проверено 5 января 2009.
• Дмитрий Чеканов, Ларс Вейнанд Doom3: подбираем лучшую видеокарту (рус.). Tom's Hardware (7 августа 2004 года). — Обширная статья, в которой описывается и тестируется движок id Tech 4. Проверено 5 января 2009.
• idDevNet - Официальный веб-сайт по поддержке модов для движка id Tech 4(англ.)
• Форум технической поддержки и создание настраиваемого контента(англ.)
• Справочная информация по id Tech 4(англ.)
• CNN — жизнь после Doom(англ.)
• Небольшая статья об технологии «Мегатекстура» на сайте GameSpy(англ.)
• Статья, описывающая некоторые особенности id Tech 4(англ.)
• ModDB-страница id Tech 4, содержащая список модов, обучающие программы и другую информацию(англ.)