Motores Grficos Informtica Grfica Rubn Taln Argente Introduccin

Motores Gráficos Informática Gráfica Rubén Talón Argente

Introducción 1 – ¿Qué es un Motor Gráfico? 2 – Historia de los Motores Gráficos 3 – Tipos de Motores Gráficos 4 – Conclusión, Tendencias futuras

¿Qué es un Motor Gráfico? Definición § El motor gráfico es la parte de un programa que controla, gestiona y actualiza los gráficos 3 D en tiempo real. § Entre los engines más utilizados destacan el del Quake III y el de Unreal Tournament. § Se puede utilizar un mismo motor gráfico para desarrollar diferentes juegos. § Es una de las partes más importantes a la hora de desarrollar juegos 3 D.

¿Qué es un Motor Gráfico? Definición § El Software que se crea está más avanzado que el Hardware que lo puede soportar. § Los programadores tienen que crear objetos con menos polígonos sin perder detalle y sin perder potencia.

¿Qué es un Motor Gráfico? ¿Cómo funciona? § Enviar a la CPU los datos que necesita para el próximo frame. § En un juego de coches tendríamos en cuenta: formulas de velocidad, la fricción, vectores, sistema de movimiento y un largo etcétera. § En un juego donde disparas, el motor crea un vector de recorrido de la bala y sabe donde impactará ( enemigo, pared, etc. ). § Los engines facilitan la programación de juegos y aplicaciones de diseño sin necesidad de enfrentarse desde cero al lenguaje de programación utilizado en cuestión.

Historia de los Motores Gráficos Inicio

Historia de los Motores Gráficos Inicio § Primeros intentos en el desarrollo de videojuegos en 3 D § La SNES ya contaba con chips SUPER FX para crear mundos en 3 D § Sin embargo, la mayoría de los supuestos juegos 3 D estaban basados en SPRITES y los que podrían ser realmente 3 D no se podían considerar que tuviesen un motor gráfico exclusivo.

Historia de los Motores Gráficos Inicio § Alone in the Dark baso su peculiar motor gráfico en crear los personajes, objetos y enemigos en 3 D. § Basado en polígonos y en un sistema de cámaras, se puede conseguir un entorno 3 D donde el jugador puede controlar al personaje en un mundo que no es 3 D, simplemente sin imágenes.

Historia de los Motores Gráficos Línea del Tiempo Id Software comienza el desarrollo de revolucionarios motores gráficos. John Carmak es considerado el mejor programador de engines. 19 19 19 91 92 93 94 95 96 97 98 99 20 20 20 03 05 06

Historia de los Motores Gráficos Línea del Tiempo Aparece el primer juego 3 D, Wolfenstein 3 D. Ángulos de 90º, altura de paredes fija y elementos en 2 D. 19 19 19 91 92 93 94 95 96 97 98 99 20 20 20 03 05 06

Historia de los Motores Gráficos Línea del Tiempo Aparece el DOOM con su motor mejorado. Nuevos escenarios como escaleras, ascensores, ventanas… 19 19 19 91 92 93 94 95 96 97 98 99 20 20 20 03 05 06

Historia de los Motores Gráficos Línea del Tiempo Juegos como HERETIC, HEXEN basados en el engine del DOOM mejorado. También surgieron otros juegos apoyándose de la misma base del DOOM. 19 19 19 91 92 93 94 95 96 97 98 99 20 20 20 03 05 06

Historia de los Motores Gráficos Línea del Tiempo Nueva revolución, aparece el QUAKE. Prácticamente todo es en 3 D y no hay limitaciones de ángulos, paredes o suelos. 19 19 19 91 92 93 94 95 96 97 98 99 20 20 20 03 05 06

Historia de los Motores Gráficos Línea del Tiempo Aparece DUKE NUKEM 3 D compitiendo con QUAKE y DOOM 19 19 19 91 92 93 94 95 96 97 98 99 20 20 20 03 05 06

Historia de los Motores Gráficos Línea del Tiempo QUAKE II con nuevo motor usado por otros juegos populares como Soldier of fortune y Half-Life. Pionero en la implementación de aceleración de gráficos por Hardware. 19 19 19 91 92 93 94 95 96 97 98 99 20 20 20 03 05 06

Historia de los Motores Gráficos Línea del Tiempo Competidor del QUAKE II, UNREAL de mano de EPIC MEGAGAMES. Es el segundo engine que más licencias ha vendido para ser utilizado en otros juegos. 19 19 19 91 92 93 94 95 96 97 98 99 20 20 20 03 05 06

Historia de los Motores Gráficos Línea del Tiempo El contraataque de Id Software es QUAKE III. Optimización máxima. Este juego llega a usarse para comprobar el rendimiento de tarjetas gráficas. 19 19 19 91 92 93 94 95 96 97 98 99 20 20 20 03 05 06

Historia de los Motores Gráficos Línea del Tiempo Epic Megagames lanza el Unreal Tournament 2003 y el Unreal 2. Con las altas velocidades de Internet están basados en juegos en red. 19 19 19 91 92 93 94 95 96 97 98 99 20 20 20 03 05 06

Historia de los Motores Gráficos Línea del Tiempo Nueva obra maestra de Id, Software, DOOM III. Iluminación fotorealista y sensación de terror. 19 19 19 91 92 93 94 95 96 97 98 99 20 20 20 03 05 06

Tipos de Motores Gráficos Lista de engines q Crystal Space q V 3 X q Fly 3 D q Irrlicht q Unreal q JPCT q Torque V 12 q Apocalyx q Quake 2 q Blimey 2

Tipos de Motores Gráficos Diferentes Técnicas usadas Renderizado Proceso de conversión de dibujo 3 D con texturas y luz hecho por la computadora o la consola El procesador de una computadora o una consola entiende las gráficas de los juegos de 3 D como coordenadas en un plano cartesiano de tres dimensiones

Tipos de Motores Gráficos Diferentes Técnicas usadas Árboles BSP Es una estructura de datos usados para organizar objetos dentro de un espacio Tiene aplicaciones en la remoción de áreas ocultas y en el trazado de rayos

Tipos de Motores Gráficos Diferentes Técnicas usadas Radiosidad Técnica para el cálculo de la iluminación global de un ambiente cerrado La idea en que se basa esta técnica es buscar el equilibrio de la energía que es emitida por los objetos emisores de luz y la energía que es absorbida por los objetos en el ambiente.

Tipos de Motores Gráficos Diferentes Técnicas usadas Mip. Mapping Técnica de manejo de texturas que cambia la textura de un polígono en un objeto 3 D dentro de un juego según el ángulo de vista del jugador ó las condiciones del juego. Conforme nos acercamos a un objeto, éste gana calidad. De esta forma objetos alejados tendran un nivel de resolucion bajo y objetos cercanos alto. Conseguimos mayor rendimiento.

Tipos de Motores Gráficos Diferentes Técnicas usadas Phong y Gourand se basa en que los polígonos aproximan una superficie curva. Se calculan las intensidades de los vértices. Pong interpola las normales en lugar de las intensidades

Tipos de Motores Gráficos Diferentes Técnicas usadas Bump-Mapping Se utiliza para agregar el detalle a una imagen sin aumentar el número de polígonos. Nos basamos en algoritmos que captan la textura inicial de la imagen y la convierten en otra. Crea pequeños Bump mapping en la superficie del objeto para darle texturas sin cambiar la superficie del objeto.

Tipos de Motores Gráficos Diferentes Técnicas usadas Lightmas Esta técnica se empezó a usar en el 1996, y la crearon la gente de Id Software en el Quake. Los lightmaps (mapas de luz) simplemente consisten en añadir una segunda textura a todas y cada una de las caras existentes en una escena 3 D. Es un buen método para ahorrarnos el uso de la Radiosidad.

Tipos de Motores Gráficos Crystal Space Características Renderizado en Portales y Sectores Árboles BSP Zbuffering Radiosidad Detección de colisiones Lightmaps Plataformas Otros Bumpmapping Phong Gouraud Sprites 2 D y 3 D Superficies de Bezier Mipmapping

Tipos de Motores Gráficos Crystal Space

Tipos de Motores Gráficos Fly 3 D Características Renderizado en Portales y Sectores Árboles BSP y PVS Sistema de Plugins A* optimizado Detección de colisiones Lightmaps meshes animadas Plataformas Otros

Tipos de Motores Gráficos Fly 3 D

Tipos de Motores Gráficos Unreal Características Renderizado en Portales y Sectores Árboles BSP, PVS y LOD Sistema de Plugins Detección de colisiones Lightmaps meshes animadas Radiosidad Plataformas Otros Bumpmapping Phong y Gouraud Unreal. Script Raytracing Escalabilidad Mipmapping enveloped lighting

Tipos de Motores Gráficos Genesis 3 D Características Renderizado en Portales. Árboles BSP y LOD Sistema de Plugins Detección de colisiones Radiosidad luces multicolores y dinámicas Plataformas Otros

Tipos de Motores Gráficos Torque V 12 Características Renderizado en Portales y Sectores. Meshes LOD Detección de colisiones Radiosidad Texture Mapping Mid. Mapping Lightmaps Plataformas Otros

Tipos de Motores Gráficos Quake 2 Características Renderizado en Portales y Sectores Árboles BSP Zbuffering Radiosidad Detección de colisiones Lightmaps Plataformas Otros Bumpmapping Phong y Gouraud Mipmapping Dll’s

Tipos de Motores Gráficos Irrlicht Características Motor 3 D multiplataforma de alto rendimiento de código abierto para crear aplicaciones en tiempo real 3 D. Sus características principales son ser fácil de utilizar, extremadamente rápido extensible y libre de fallos. Plataformas Otros Multiplataforma

Tipos de Motores Gráficos JPCT Características Es un motor gráfico 3 D con API para Java. Requiere Java 1. 1 o superior y puede ser usado para hacer aplicaciones y applets. Soporta software de renderizado así como hardware de renderizado vía Open. GL( Java 1. 4). Multiplataforma W-buffer de 32 bits Plataformas Otros Multiplataforma

Tipos de Motores Gráficos Apocalyx Características Sencillo engine escrito en Open. GL, con algunas características interesantes, como son el interface de scripting LUA, simulación del agua, de ropa… Plataformas Otros

Conclusión Tendencias Futuras Actualmente, todos los motores gráficos que existen utilizan las mismas técnicas (radiosidad, mapping, …), sólo que con mayor potencia. La evolución en este tema practicamente surgio entre el 1991 -2000, 10 años creando nuevos motores ( tanto basandose en otros o creando otros nuevos ). Hoy en dia, aunque se siguen desarrollando desde cero nuevos motores gráficos, muchas empresas compran el código de engines ya desarrollados, los adaptan a los juegos de ahora ( aumento de poligonos, más efectos, sonido 3 D…)

Conclusión Tendencias Futuras Blimey 2 es uno de los motores gráficos que utilizará la Play. Station 3, la Xbox 360 e incluso la PSP. Actualización de Blimey ( Moto. GP, Moto GP 2… ) con una mayor potencia, efectos sonoros mejorados, librerias optimizadas para las plataformas que lo soportan, etc.