Arkkitehtuuri 3D-videopeleissä ja arkkitehtuurin suunnittelu, toteutus ja vienti Unreal Engine -pelimoottoriin

Abstract

Arkkitehtuuri on tärkeä ja mielenkiintoinen osa 3D-videopelejä ja se vaikuttaa esimerkiksi videopelien pelattavuuteen ja maailmanrakennukseen. Opinnäytetyön tavoitteena oli tarkastella arkkitehtuuria 3D-videopeleissä, 3D-mallinnusta, teksturointia, 3D-grafiikan optimointia videopelikäyttöön, Unreal Engine 5 -pelimoottoria ja aiheenmukaisen käytännön projektin luontia ja käsittelyä pelimoottoriin vietäessä. Arkkitehtuuria videopeleissä tarkasteltiin esimerkkien kautta. Lisäksi selvitettiin sen suunnittelua, toteutusta, tarkoitusta, tehtävää ja sen vaikutusta videopelin tarjoamaan pelikokemukseen. Käsiteltiin myös 3D-mallinnusta perusteista asti, teksturointia, erilaisia tekstuurikarttoja ja mallinnus- ja teksturointiohjelmia. Koska kyseessä on videopeligrafiikka, myös 3D-mallin optimointi on otettu huomioon. Opinnäytetyö käytännön projektina luotiin goottilaisen arkkitehtuurin inspiroima fantasia-aiheinen kellotorni Blender-mallinnusohjelmassa. Teksturointi toteutettiin Substance Painter - ja Substance Designer -ohjelmilla. Kellotorni toteutettiin modulaarisena asset-kokoelmana joustavuuden vuoksi. Valmis torni tuotiin Unreal Engine 5 -pelimoottoriin, jossa kellotornin ympärille toteutettiin pieni ympäristö koristamaan kellotornia. Opinnäytetyön lopputuloksena selvisi erilaisia näkökulmia koskien arkkitehtuuria videopeleissä ja millainen vaikutus arkkitehtuurilla on pelikokemukseen. Esiteltiin myös 3D-grafiikan perusteita ja grafiikan optimoinnin kannalta tärkeitä asioita, mitkä on hyvä pitää mielessä 3D-grafiikkaa tehtäessä videopeleihin. Lisäksi toteutettiin tavoitteen mukainen arkkitehtuurillinen 3D-malli.

Architecture is an important and interesting aspect of 3D videogames and it affects the gameplay and worldbuilding of videogames. The objective of this thesis was to study architecture in 3D videogames, 3D modeling, texturing, the optimization of 3D graphics for videogames, Unreal 5 game engine and the creation and handling of a project related to the topic. Architecture in videogames was studied through examples. In addition, the design, execution, purpose, function and the affect of architecture in a gaming experience, was also inspected. The basics of 3D modeling, texturing, different texture maps and modeling and texturing software were also touched on. Since the subject matter revolves around videogame graphics, the optimization of a 3D model was taken into consideration as well. As a practical project for the thesis, a fantasy themed clock tower inspired by the gothic architecture was created using the 3D modeling software Blender. The texturing process was done using Substance Painter and Substance Designer. A modular set of assets was made to create the clock tower, as it allows for more flexibility. The finished tower was then imported to Unreal Engine 5, where a small scenery was made to decorate the clock tower. In conclusion, a variety of viewpoints were discovered regarding architecture in videogames and how it affects the gaming experience during the thesis. The basics of 3D-graphics and issues invloving the optimization of graphics were also displayed, as they are important things to keep in mind when making 3D-graphics for videogames. Furthermore, an architectural 3D-model was created, which meets the set objective.