Introduction aux technologies du jeux-vidéo Steve Gury

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1 Introduction aux technologies du jeux-vidéo Steve Gury steve.gury@gmail.com

2 Histoire 1952: Ralph Bear, ingénieur dans uns société de télévision, a l’idée d’intégrer un module électronique de jeu à ses téléviseurs 1961: Steve Russell programme Spacewar sur PDP-1 60’s: Ralph Bear sort Chase pouvant être joué sur téléviseur ordinaire 70’s: Début de l’air où les jeux sont commercialisés en masse 70’s: Naissance de l’arcade 1980: Pac-Man, Nintendo sort la NES

3 Marché Un marché de 41 milliards de dollars (PNB du Luxembourg) 15% de croissance annuelle

4 Technologie des jeux vidéo Principaux composants technologiques d’un jeu moderne: Moteur 3D Composant « gameplay » Moteur réseau Moteur physique

5 Agenda Visualisation tridimensionnelle Lumière & Couleur Texture

6 Qu’est ce qui rend une image en 3D ? L’écran n’est qu’une surface en 2 dimensions Indépendamment l’un de l’autre, ces deux triangles ne donnent pas l’illusion d’une forme tridimensionnelle. Pourtant combinés ensemble, pour la plupart des gens, ils représentent une pyramide.

7 Projection L’idée est de calculer la position des objets en 3D et de projeter le résultat sur une surface en deux dimensions Pour cela, différentes techniques de projection existent isométrique perspective

8 Projection perspective On va se limiter à Un « angle de vue » (fov) Un certaine profondeur (ni les éléments trop près ni trop éloignés) Œil Direction du regard

9 Projection perspective (2) On applique une transformation aux points contenu dans l’espace de projection Puis on projette ces points parallèlement à la direction du regard Direction du regard Œil

10 Transformation du monde Cependant la projection n’est pas la seul transformation mise en œuvre Il faut déplacer l’objet depuis la position avec lequel il a été défini vers sa position dans le jeu Puis transformer les coordonnées des objets en prenant la camera comme point de référence (1,1,0) (34,10,4) (12,8,5)

11 Rastérisation Une fois la projection réalisée, il faut convertir les segments représentant l’image en une série de pixel à afficher à l’écran

12 Algorithme du peintre Comment afficher correctement les objets qui se recouvrent Problème des objets qui se chevauchent

13 Z-buffering 255 17 255 16 255 14 15 255 1314 255 12 13 255 10 11 12 255 10 11 255 10 255 10 255

14 Z-buffering 255 17 255 16 255 14 515 255 1314 44 3 2 255 12 13 3 2 1 1 10 11 12 2 1 255 10 11 1 255 10 255 10 255

15 Z-buffering 17 16 14 515 1314 44 3 2 12 13 3 2 1 1 10 11 12 2 1 10 11 1 10

16 Agenda Visualisation tridimensionnelle Lumière & Couleur Texture

17 Lumière Les différents type de lumière Emissive Ambiante Diffuse Spéculaire

18 Couleur Emissive = 0 Diffuse = vert Spéculaire = faible Couleur = Σ lumières Emissive = 0 Diffuse = bleu/violet Spéculaire = forte

19 Calcul de l’éclairage Eclairage dépend : Distance à la source de lumière (atténuation) Normale au point éclairé Modèles d’éclairage Lambert (flat) Gouraud Phong

20 Radiosité Chaque objet éclairé éclaire à son tour les autres objets On part de la lumière principale et on rebondit sur les objets

21 Agenda Visualisation tridimensionnelle Lumière & Couleur Texture

22 Pour définir de manière précise la couleur d’un objet en différent endroit, on utilise une texture