Предварительный просмотр и интервью с двигателем: Деформация грунта

Предварительный просмотр и интервью с двигателем: Деформация грунта


Теперь это не секрет, что земля в Farming Simulator 25 будет деформироваться. Но вам нужны детали, не так ли? Ну, идите и получите их!

Вместе с новыми скриншотами, показывающими, как будет происходить деформация земли, старший инженер-программист Эдди Эдвардс из GIANTS Software расскажет подробнее о том, как это работает.

Эдди, расскажите немного о себе и вашей должности — какова ваша роль?

Я один из старших программистов игрового движка для Farming Simulator. Я работаю в GIANTS с самых первых дней FS13. Я создал оригинальную версию для PlayStation 3, и я отвечал за другие порты движка GIANTS для PS4, PS5, Switch и iOS. Я в компании «парень с PlayStation», но также работаю над кросс-платформенными технологиями движка, такими как карты плотности, рендеринг, компилятор шейдеров, некоторые физические процессы, аудио и т.д.

За последние 12 лет я занимался почти всеми аспектами движка GIANTS! И, конечно же, я разработал новые технологии, которые обеспечивают деформацию земли для FS25 — улучшенная система карт плотности, новая система геометрии местности и система виртуальной текстуризации местности.

 
Твердость и Вязкость

Как деформируется земля

В зависимости от типа грунта деформация и сжатие почвы зависят от множества факторов. Посмотрите внимательно!






Какие факторы определяют, как деформируется земля?

Эдди: На это влияет ряд факторов. Во-первых, каждый тип грунта имеет разный уровень “твердости” и “вязкости”. Асфальт вообще не деформируется, в то время как грязь может деформироваться значительно (из-за различной «твердости»), а движение по снегу мгновенно его сжимает, тогда как движение по грязи приводит к сжимающим эффектам, которые происходят постепенно (из-за различной «вязкости»). Также влажность грунта влияет на деформацию.

Какой транспорт вы используете, также влияет на деформацию — вес трактора и ширина его колес влияют на реакцию местности. А медленно движущийся транспорт будет тонуть быстрее, чем быстро движущийся.






Как деформация земли влияет на игровой процесс? Что игроки “почувствуют”?

Впервые FS25 предлагает реальную физическую реакцию от местности — вы почувствуете, как трактор подпрыгивает на земле, и увидите, как он оставляет колеи и следы, и если вы вернетесь и проедете по этим колеям и следам, вы также ощутите их эффект.

Также сложнее управлять, если вы проехали по обрабатываемой земле, как и в реальной жизни. Вождение под дождем будет сложнее, чем в солнечную погоду. Теперь ваша конфигурация шин также имеет большее значение, и вам придется учитывать, какие шины лучше использовать в разные сезоны и для различных видов полевых работ.



 
Удовольствие от Пахоты

Пахота на новом уровне

Хотя деформация почвы зависит от машин, их веса и других условий, одно поле деятельности, в частности, будет чувствоваться по-другому в Farming Simulator 25.

Какие машины/оборудование лучше всего демонстрируют деформацию земли?

Пахота теперь является совершенно новым опытом — плуг создает настоящие физические борозды, которые можно не только лучше разглядеть на экране, но и которые влияют на трактор при движении по ним. Также машины на гусеничном ходу теперь могут уверенно передвигаться по неровной местности.



 

Хотите узнать больше?

Давайте поговорим о производительности, визуальных эффектах и проблемах!



С какими техническими проблемами столкнулись при внедрении деформации земли?

Деформация земли работает на сетке размером 12,5 см, что составляет 16K x 16K для карты 2 км (это 256 мегапикселей — сама карта только 4 мегапикселя). Были различные технические проблемы с эффективным хранением этих данных, а также с их обработкой, например, когда такие инструменты, как культиваторы или плуги работают на полях, и когда транспортные средства проезжают по полям, реагируя на мелкие неровности и возвышенности.

Существует также «процедурный» уровень деформации земли, который отображается с геометрией аналогично тому, как текстурируется местность изображениями, но обрабатывается на ЦП, а не на более быстром ГП, поэтому нам пришлось значительно оптимизировать этот код.

Как данные о деформации земли хранятся и управляются?

Поскольку деформация земли работает на более высоком разрешении, чем мы когда-либо использовали, мы хотели сохранить память в областях, которые не деформированы (например, на скалистых горах или в местах, куда игрок еще не попал), поэтому мы создали «разреженную» версию карт плотности. Это хранит тайлы данных только в регионах, где действительно происходит деформация. Кроме того, для еще большего уменьшения объема памяти тайлы все сжаты, с использованием более продвинутой версии сжатия карт плотности, которую мы использовали ранее.

Кроме того, чтобы поддержать быстрые операции с этими высокоразрешающими данными, мы создали Модуль Обработки Карт Плотности (DPU), который работает как маленький эмулятор ГП, работающий на ЦП, и способен выполнять операции с картами плотности на значительно более высоких скоростях, чем раньше. Его можно программировать с использованием нашего фирменного языка шейдеров, хотя эта функция пока не используется в FS25.

Для достижения скорости вся система (сжатие данных, операции DPU и процедурная генерация) написана с использованием родных инструкций SIMD (SSE4.1 или AVX2 на ПК и консолях, и NEON на ARM-базированных Mac). В этой версии Farming Simulator содержится гораздо больше кода, оптимизированного для SIMD, чем когда-либо прежде.

Расскажите нам, как вы оптимизировали физику деформации для повышения производительности.

В предыдущих версиях Farming Simulator индивидуальная физика транспорта обрабатывала местность с разрешением 0.5м. С учетом деформации и перемещения местности разрешение сада стало 0.125м — в 4 раза больше в каждую сторону или 16 раз больше треугольников. Это сделало обнаружение столкновения колес с местностью в 16 раз медленнее, поэтому мы написали собственную реализацию этого для FS25, которая примерно в тридцать раз быстрее старого кода, так что в общей сложности физика нашего транспорта теперь примерно в два раза быстрее, даже с учетом всех новых функций.

Новый физический код включает в себя довольно сложную математику и численный анализ — к счастью, у меня есть степень магистра по математике, что очень помогло мне в этой задаче!

Как игра обрабатывает визуальные переходы для деформации земли?

Еще одной новой функцией FS25 является меш-квадре дерева местности, который позволяет рендерить треугольники с высоким разрешением близко к игроку, но использует более низкое разрешение на расстоянии — нет необходимости рендерить деформированную геометрию, когда она находится на сотни метров вдалеке.

Геометрия плавно переходит от деформированной к недеформированной на некотором расстоянии от игрока. Однако этот переход хорошо скрыт благодаря еще одной новой технологии FS25, которая называется системой виртуальной текстуры местности.

Хотя деформация не визуализируется на большом расстоянии с помощью треугольников, она все еще оттеняется и рендерится в текстуре местности (с использованием графической техники под названием нормальное отображение). Поэтому деформация все еще четко видна, даже в удаленных областях, где количество визуализированных треугольников очень низкое, и вы можете увидеть следы, оставленные ИИ транспортными средствами, даже если смотрите на них с расстояния в полкилометра!

Что вам больше всего нравится в деформации земли в игре?

Это был очень приятный опыт внедрения всех этих новых технологий, и меня радует тот факт, что результат предоставляет не только лучший визуальный опыт для игрока, но и взаимодействует с физикой и игровым процессом столь интересными способами, что делает FS25 намного более интересным и реалистичным «симулятором», чем когда-либо прежде!

https://store.steampowered.com/app/2300320/Farming_Simulator_25/

При предварительном заказе Farming Simulator 25 (все версии) вы получите пакет MacDon с пятью выделенными машинами в подарок!

Хотите больше FS25?

Хотите узнать больше о Farming Simulator 25? Мы уверены, что да. Есть еще много вещей, которые мы не раскрыли, — поэтому следите за новостями в преддверии выхода 12 ноября. Смотрите нашу презентацию на FarmCon для получения дополнительных подробностей!

Источник