Shaderien teko ja hyödyntäminen Unityssä : case Kyber Knights

Abstract

Tämän opinnäytetyön toimeksiantaja on Portaalin Pojat Oy, joka on Tampereella toimiva virtuaalielämysliike. Opinnäytetyössä suunniteltiin ja toteutettiin toimeksiantajalle kehitettyyn Kyber Knights -virtuaalitodellisuusmoninpeliin tarvittavat shader-ohjelmat, joilla voitiin toteuttaa pelaajan ja hahmon ja kilven tarvitsemat erikoisefektit.

Shader-ohjelmien kehityksessä haettiin verkosta shaderiesimerkkejä, jotka toteuttavat halutun tai vastaavanlaisen efektin. Esimerkkien analysoinnilla varauduttiin mahdollisiin ongelmiin, joita efektien toteutuksessa oli virtuaalitodellisuuden yhteydessä. Ennen suunniteltujen efektien toteuttamista, voitiin hakea vaihtoehtoisia shaderiesimerkkejä korvaamaan virtuaalitodellisuuden kanssa toimimattomat efektit. Lopulliset shaderi-ohjelmat toteutettiin pitkälti suunnitelmien mukaan muutamin poikkeuksin. Shader-ohjelmien muuttujien arvojen muokkaamisessa toteutettiin Unityn dokumentaation ja haettujen esimerkkien avulla ilman suurempia ongelmia.

Shader-ohjelmien kehityksessä havaittiin, että varsinkin aloittelevana kannattaa hakea useita shaderiesimerkkejä haluttujen efektien toteuttamisen avuksi, selvittää niiden toiminta ja mahdolliset vaatimukset. Pelimoottorin ja 3D-mallinnusohjelman koordinaatiston mahdollinen eroavaisuus kannattaa myös selvittää. Vaikkakin suunnitellut shaderi-ohjelmat efekteineen saatiin toteutettua opinnäytetyön aikana, voi niiden toimintaa jatkokehittää visuaalistenefektien parantamiseksi. Yhtenä jatkokehitysehdotuksena on lisätä pelaajan liikkumiseen teleportaatioefekti, jota harkittiin yhtenä pelaajan kuolemaefektinä.

The commissioner of this thesis was Portaalin Pojat Oy, who is a virtual experience business located in Tampere. This thesis was carried out as part of a game project where a virtual reality multiplayer game Kyber Knights was developed for the client. The objective of this thesis was to design and develop shader programs to create desired visual effects for the game. Certain variables in shader programs were also required to be modifiable while the game is running in order to animate visual effects.

Example shader programs and tutorials were searched from internet sources as well as from books on the subject. The way the code operated in the example programs was analyzed. After analyzing the code was tested by adding it into game engine’s test scene and running it to test its function in virtual reality. Shader programs, with the required visual effects for the game were finished with some adjustments from the initial design of the effects. Modifying shader program variables while game is running was also carried out with only minor problems, which could have been avoided if the issues had been noticed earlier.