2D- ja 3D-peligafiikan ominaisuudet

Abstract

Opinnäytetyön tavoitteena on tutkia peleissä käytettävien graafisten elementtien ominaisuuksia, niiden etuja ja haittoja sekä käyttötarkoituksia. Tietokonegrafiikka on tärkeä ilmaisukeino, joka välittyy jokapäiväiseen elämään useiden eri välineiden kautta, erityisesti viihdeteollisuudessa erilaisina tehosteina ja animaatioina, mutta myös painettuna materiaalina ja havainnollistamassa informaatiota mitä erilaisimmissa yhteyksissä.

Peleissä käytettävä grafiikka valitaan yleensä käyttötarkoituksen perusteella: millaista informaatiota pelaajalle halutaan välittää ja kuinka monipuolisesti se on pelaajan tarkasteltavissa tai muuttuu pelitilanteiden vaihdellessa. 2D-grafiikkaa voidaan luoda vektorien tai pikseleiden avulla, joista molempien käytöllä on etunsa. Vektoripiirrolla voidaan luoda sarjakuvamaisia ja skaalattavia 2D-kuvia, kun taas bittikarttagrafiikka on laajemmin muokattavissa ja jäljittelee todellisuutta paremmin. Realistisin peliympäristö on tietysti kolmiulotteinen. 3D-grafiikalla saavutetaan realistisin lopputulos, mutta sen saavuttaminen vaatii runsaasti suunnittelua, mallintamista ja lopputuloksen renderöinti voi viedä paljon aikaa. Siksi myös 3D-ympäristöjen renderöinnissä oikaistaan ja renderöidään valmiiksi valoja ja varjoja peliympäristöön ja kappaleisiin, jolloin tietokoneella on vähemmän informaatiota laskettavana pelitilanteessa, joka muutoin renderöityy reaaliaikaisesti.

Peleiltä odotetaan nykyisin myös yhä enemmän vuorovaikutteisuutta pelaajan ja pelin välille, peliympäristön tulisi renderöityä reaaliaikaisesti ja esitysgrafiikan olla mahdollisimman laadukasta. Peliteollisuus onkin hyvin merkittävässä osassa ratkaisemassa tietokonegrafiikan esittämiseen liittyviä ongelmia ja kehittämässä graafista esittämistä yhä laadukkaammaksi.

The thesis aims to examine graphic features which are used in computer games. There are many advantages and disadvantages in different graphic styles. The end use determines what graphic style should be used. Computer graphics is transmitted to our daily lives through various instruments, particularly in the entertainment industry as special effects and animations, infographics and illustrations in various contexts, and also as printed material.

Game graphics is used to provide information to the player: how the game environment appears to the player, and how the environment and objects adapt to the changes in the game situation. 2D graphics can be created with vectors or pixels, which both have their advantages. Vector graphics is more cartoon-like and can be scaled infinitely while pixel graphics is widely customizable and realistic. The most realistic game environment is three dimensional. The most realistic result can be achieved with 3D graphics, but it requires a lot of design and modelling to create a believable game environment and its characters. Rendering also takes time, depending on how detailed the 3D scene is. To reduce long rendering times, it is common to render some parts of lighting and shadows in advance. With some pre-rendered lighting and shadows, the computer needs to calculate less information when rendering in real time.

Games are expected to be interactive, render in real-time and graphics should be displayed with the highest possible quality. The game industry is developing at a fast pace, so it has an important role in the development of computer graphics and in solving related problems.