X-Ray (движок)

У этого термина существуют и другие значения, см. X-Ray.

X-Ray
Игровой движок (Список)
Разработчик	GSC Game World
Ключевые программисты	Олесь Шишковцов, Александр Максимчук
Аппаратная платформа	IBM PC-совместимые компьютеры
Поддерживаемая ОС	Microsoft Windows
Первая игра на движке	S.T.A.L.K.E.R.: Тень Чернобыля / 23 марта 2007 года
Последняя игра на движке	S.T.A.L.K.E.R.: Зов Припяти / 2 октября 2009 года
Страница X-Ray на сайте разработчика

X-Ray — игровой движок, созданный украинским разработчиком компьютерных игр GSC Game World для игры S.T.A.L.K.E.R.: Тень Чернобыля.

Движок был представлен общественности ещё в 2001 году. Изначально он был ориентирован на DirectX 8, но впоследствии многократно дорабатывался, чтобы соответствовать своему времени. Таким образом в нём появилась поддержка DirectX 9, а с выходом S.T.A.L.K.E.R.: Clear Sky добавился и DirectX 10. После выхода патча 1.5.07 для S.T.A.L.K.E.R.: Clear Sky в игре появилась поддержка DirectX 10.1. В S.T.A.L.K.E.R.: Зов Припяти в движке появилась поддержка DirectX 11.

Над движком работали программисты Олесь Шишковцов и Александр Максимчук^[1] (они же работали в 4A Games над проектом Metro 2033 по одноимённой книге Дмитрия Глуховского^[2]).

Скриншот из игры S.T.A.L.K.E.R.: Shadow of Chernobyl, первоначальная версия движка. На земле и кирпичной стене дома можно увидеть сложные мягкие тени.

Характеристики и особенности движка

Графический движок

Скриншот из игры S.T.A.L.K.E.R.: Clear Sky, демонстрирующий графический эффект «God Rays»

Графический движок, основной компонент игрового движка «X-Ray», использует технологию отложенного освещения и затенения (англ. Deferred shading), которая позволяет достичь высокой достоверности в рендеринге освещения при высокой геометрической сложности сцены. Поддерживается рендеринг в высоком динамическом диапазоне с плавающей запятой.

Изначально движок был ориентирован на DirectX 8, но впоследствии он многократно дорабатывался, чтобы соответствовать своему времени. Таким образом в нём появилась поддержка DirectX 9, и в игре S.T.A.L.K.E.R.: Тень Чернобыля пользователь мог в графических опциях игры выбирать тип графического API. В версии движка X-Ray 1.5, которая появилась в игре S.T.A.L.K.E.R.: Чистое небо 2008 года выхода, разработчики добавили Direct3D 10. Патч 1.5.07 к этой игре добавил в движок поддержку Direct3D 10.1.

9 сентября 2009 года старший маркетинговый менеджер AMD-ATi Ян МакНоутон (англ. Ian “Cabrtosr” McNaughton) в своём блоге опубликовал статью «DirectX 11 – What to expect!», в которой описал преимущества и основные особенности Direct3D 11. В этой статье он заявил, что «S.T.A.L.K.E.R.: Зов Припяти», наряду с «BattleForge» и «Colin McRae: Dirt 2», будет использовать DirectX 11.^[3][4]

Таким образом, последняя версия движка (1.6) поддерживает следующие версии Direct3D:

• DirectX 8 (шейдерная модель 1.1)
• DirectX 9 (шейдерная модель 2.0)
• DirectX 9.0с (шейдерная модель 3.0)
• Direct3D 10 (шейдерная модель 4.0)
• Direct3D 10.1 (шейдерная модель 4.1)
• Direct3D 11 (шейдерная модель 5.0)

Графический движок поддерживает высокую детализацию (до 4 000 000 полигонов в кадре) и способен качественно рендерить как закрытые, так и открытые пространства, площадь открытых пространств может достигать 2 кв. км. Имеется система динамической смены дня и ночи, поддержка различных погодных эффектов, таких как дождь, ветер, туман.

Система освещения является полностью динамической и попиксельной. Поддерживаются мягкие тени и используется технология Screen Space Ambient Occlusion. Из технологий рельефного текстурирования используются Normal mapping и Parallax mapping.

Из-за особенности реализации технологии отложенного освещения и затенения движок не может одновременно использовать её совместно с полноэкранным сглаживанием на DX9 рендере, также имеются проблемы с визуализацией полупрозрачных объектов.^[5]

Физический движок

В «X-Ray» используется свободный физический движок Open Dynamics Engine.

Игровой ИИ

Игровой искусственный интеллект в движке «X-Ray» называется «A-Life» (англ. artificial life — рус. искусственная жизнь).^[6]

Суть [A-Life] заключается в том, что персонажи в игре живут своей жизнью и существуют всё время, а не только когда их видит игрок. Это идёт вразрез с привычными оптимизациями, используемыми при разработке игр [...] Мы ввели два термина, характеризующие 2 модели поведения персонажа, отличающихся степенью детализации: оффлайн и онлайн. Оффлайновое поведение персонажа является очень простым с точки зрения детализации: персонаж не отыгрывает анимации, звуки, не управляет активно инвентарём, не строит детализированные сглаженные пути (хотя строит пути по глобальному навигационному графу, но об этом позже) и т.д. Онлайновое поведение напротив имеет полную степень детализации. Т.о. можно считать, что оффлайновое поведение является лодом онлайнового. В нашей системе пока игрок играет на своём уровне, другие персонажи живут на других уровнях, т.е. находятся в оффлайне, т.е. используют оффлайновое поведение. Более того, ввиду большой населённости, не все персонажи в пределах одного уровня имеют онлайновое поведение, а лишь те, кто находится в заданном радиусе от игрока (это может зависеть от уровней, обычно в районе 150 метров) или же по желанию гейм дизайнеров. Для реализации этого симулятор следит за передвижением игрока и объектов в оффлайне и переводит их в онлайн/оффлайн. При вычислении перехода объектов используется стандартный трюк с инерцией: радиус перехода в оффлайн больше радиуса перехода в онлайн. Далее стоит сказать о навигации объектов в онлайне и оффлайне. У нас в игре есть уровни, для каждого из которых создаётся свой навигационный граф, который используют персонажи для передвижения в онлайне. Мы называем его детальным графом. Для каждого детального графа также создаётся его менее детализированный аналог, вершины которого можно связать с вершинами такого же графа другого уровня/ей. Т.о. после объединения всех таких графов воедино мы получаем граф, который объединяет все уровни. Он и используется персонажами для передвижения в оффлайне. Также им пользуются персонажи в онлайне, когда они выполняют свои стратегические цели. Например, если персонаж в онлайне решил идти на другой уровень, то он строит путь по глобальному графу, затем строит путь по детальному графу своего уровня со своей позиции до точки глобального графа. Если эта точка уже на другом уровне, то он телепортируется туда и автоматически переходит в оффлайн. Для того, чтобы это не происходило на глазах у игрока, мы точки перехода для игровых персонажей ставили дальше точки перехода игрока, где-то «за углом»

Звуковой движок

Звуковой движок использует технологию en:Head-related transfer function (HRTF) для качественной генерации звука. Поддерживается вывод шестиканального (5.1) звука. Звуковые данные сохраняются в медиаконтейнерах MP3, MP2, WMA, ADPCM, Ogg.

Работа с сетью

Движок использует сетевую модель «клиент-сервер» и технологию распределённых вычислений. Движком поддерживается до 32 игроков в одном матче.

Список игр с использованием X-Ray

• S.T.A.L.K.E.R.: Тень Чернобыля (20 марта 2007 года)
• S.T.A.L.K.E.R.: Чистое небо (22 августа 2008 года)
• S.T.A.L.K.E.R.: Зов Припяти (2 октября 2009 года)

Примечания

1. ↑ S.T.A.L.K.E.R. Team Полный состав команды разработчиков. stalker-game-world.com. Архивировано из первоисточника 29 февраля 2012. Проверено 21 июня 2009.
2. ↑ Максим «Maxx» Михеенко Интервью: Метро 2033. Страна Игр (1 декабря 2007 года). Архивировано из первоисточника 29 февраля 2012. Проверено 21 июня 2009.
3. ↑ Ian “Cabrtosr” McNaughton DirectX 11 – What to expect!  (англ.). блоги AMD (9 сентября 2009 года). Архивировано из первоисточника 29 февраля 2012. Проверено 12 сентября 2009.
4. ↑ Andrew Burnes ATI On DirectX 11 Gaming  (англ.). Voodoo Extreme 3D (11 сентября 2009 года). Архивировано из первоисточника 29 февраля 2012. Проверено 12 сентября 2009.
5. ↑ X-Ray Engine  (англ.). Mod DB. Архивировано из первоисточника 29 февраля 2012. Проверено 7 мая 2009.
6. ↑ Виталий Казунов (Lockust) S.T.A.L.K.E.R.: Чистое небо - интервью о проблемах выживания искусственного интеллекта в Чернобыльской Зоне. GameTech (13 июня 2008 года). — Интервью с Дмитрием Ясеневым, главным разработчиком игрового ИИ в игре. Архивировано из первоисточника 29 февраля 2012. Проверено 14 мая 2009.

Ссылки

• X-Ray Engine  (англ.). Mod DB. Архивировано из первоисточника 29 февраля 2012. Проверено 6 мая 2009.
• Terran X-Ray  (англ.). DevMaster.net (3 августа 2006 года).(недоступная ссылка — история) Проверено 6 мая 2009.
• Константин Терентьев, Евгений Соболь S.T.A.L.K.E.R.: Shadow of Chernobyl. Схватка с жестокой неизвестностью  (рус.). Tom's Hardware (3 апреля 2007 года). Проверено 19 марта 2009.
• Дмитрий Чеканов "Stalker: Чистое Небо" (Clear Sky). Тест качества и производительности  (рус.). Tom's Hardware (1 октября 2008 года). Проверено 18 марта 2009.
• Данил Гридасов i3D-Quality - Под микроскопом - Ноябрь 2008 - DirectX 10.1 в «S.T.A.L.K.E.R.: Чистое небо»  (рус.). iXBT.com (12 декабря 2008 года). Архивировано из первоисточника 29 февраля 2012. Проверено 12 декабря 2008.
• Данил Гридасов i3D-Quality - Под микроскопом - Январь-февраль 2009 - Производительность режимов высокого качества в S.T.A.L.K.E.R. Clear Sky  (рус.). iXBT.com (6 марта 2009 года). Архивировано из первоисточника 29 февраля 2012. Проверено 6 марта 2009.
• Дмитрий Трамбицкий Графические технологии в S.T.A.L.K.E.R. Тестирование десяти видеокарт в игре  (рус.) 5. TECHLABS.BY (12 апреля 2007 года). Проверено 8 мая 2009.
• Арсений Капулкин Лекция #32. R.E.N.D.E.R. 7. GameDev.ru (10 мая 2007 года). — Стенограмма онлайн-лекции, посвящённой графическим технологиям в движке «X-Ray». Архивировано из первоисточника 29 февраля 2012. Проверено 29 июля 2009.
• Кирилл Балалин Игры против железа: S.T.A.L.K.E.R.. журнал «Домашний ПК» (11 мая 2007 года). Архивировано из первоисточника 29 февраля 2012. Проверено 2 августа 2009.