Quando joguei Doom pela primeira vez, fiquei fascinado pela imersão causada pela ambientação do jogo. O popular jogo de FPS lançado pela ID Software, conquistou milhares de fãs do mundo inteiro, devido a possibilidade de se locomover em um imaginário mundo 3D, além da interação proporcionada pelo seu engine. No entanto, o mata-mata em redes que tanto empolgou o mundo inteiro, mal é considerado um joguinho casual “interessante”, para ser experimentado pelas novas gerações nos dias atuais, já que os títulos atuais são muito mais enriquecidos visualmente…
Eis, o lendário Doom! 😉
Antigamente, os jogos desenvolvidos eram “feitos” em 2D: ao invés de utilizarem coordenadas vetoriais e o intenso uso de texturas para compor o ambiente 3D “de verdade”, os desenvolvedores se limitavam em utilizar simples bitmaps e ambientes bidimensionais (onde muitas vezes eram resumidos a grandes papéis de paredes) para esta tarefa, além de se basearem em animações estáticas para dar um certo “realismo” aos personagens. Bem, este arranjo funcionou durante os primeiros tempos; mas, com a chegada de recursos computacionais mais poderosos e uma classe de gamers mais exigentes, inovações foram necessárias.
Super Mário (NES), um clássico jogo de plataforma (2D).
Então, vieram os jogos em 3D. Junto, nasceram os FPS (first person shooter), uma classe de jogo onde o jogador possui a mesma perspectiva de visão do personagem: ele passa a “enxergar” o ambiente como se estivesse dentro do próprio jogo! Nesta modalidade, o realismo das imagens e a imersão proporcionada pelas engines dos jogos, bem como a geração de áudio dos eventos com alta fidelidade sonora, são fundamentais para garantir o sucesso do empreendimento. Nos primeiros tempos, surgiram FPS’s clássicos consagrados como o Wolfeinstein 3D, o (próprio) Doom, o ROTT, o Hexen, o Duken Nuken 3D, o Heretic, o Blood, o Star Wars (Jedi Knight), entre outros. Embora fossem excelentes jogos 3D, a qualidade gráfica ainda deixava à desejar, pois os motores gráficos eram baseados no uso de texturas fixas de baixa resolução, causando o terrível efeito visual “pixelado” ao nos aproximarmos de qualquer elemento do jogo, seja objeto ou personagens.
Quake I, um marco na história dos jogos em 3D.
Em 1996, mais um novo marco na história dos jogos em 3D surge: Quake. Diferente dos demais jogos FPS do gênero, a engine do Quake utilizava coordenadas aritméticas (vértices) para compor todo o ambiente 3D, além da utilização de texturas simples para preencher os seus elementos, dando maior realismo e riqueza de detalhes aos cenários criados. Outra vantagem do uso desta nova engine, estava na possibilidade de “olhar para qualquer direção”, o que era impraticável antigamente pela distorção causada no visual dos elementos, ao usar texturas fixas para compor os cenários. Por fim, o processo de renderização final e o uso de palhetas de cores mais ricas (16 bits), decretaram o fim do tão odiado visual opaco das imagens. Mas por outro lado, uma série de complexidades entraram em cena, exigindo bem mais conhecimentos técnicos e habilidades dos programadores, além de mais recursos de hardware…
Crysis, considerado um dos jogos mais exigentes (em recursos de hardware).
À começar pelo hardware, o uso intensivo de cálculos matemáticos para criar e renderizar os cenários e o pesado processamento paralelo, praticamente nenhuma CPU moderna (mesmo as atuais) possui o poder de cálculo necessário para realizar todo este trabalho. Eis então, que surge a GPU, uma unidade de processamento aritmética dedicada especialmente a processar cálculos gráficos. Diferente das CPUs, as GPUs conseguem realizar um número impressionante de cálculos, graças à sua arquitetura paralelizada. Assim, vários detalhes das cenas são calculados simultaneamente (construção do ambiente 3D, aplicação de iluminação, sombra e texturas, perspectiva do personagem), sendo finalmente renderizados para gerar as belíssimas imagens que costumamos admirar.
Placa aceleradora de vídeo Diamond Monster, equipada com chipsets Voodoo.
À partir deste ponto, iniciou-se uma grande corrida para promover os jogos mais avançados tecnologicamente. No entanto, para ter todo o poder computacional necessário para executar tais jogos – bem como promover o desenvolvimento de títulos compatíveis – começavam a esbarrar em um grande inconveniente: a compatibilidade. Dada a concepção, projeto e construção de diferentes modelos de placa gráficas, os desenvolvedores seriam obrigados escrever códigos distintos para cada uma, o que era algo impraticável num mercado em que a cada dia, surgiam mais ofertas de novos produtos. A solução veio com a concepção de APIs gráficas, que eram responsáveis por universalizar o acesso aos recursos de hardware destas placas através da padronização do jogo de instruções. Em poucas palavras: o desenvolvedor passava a escrever os códigos para a API gráfica, deixando os drivers responsáveis pela conversão das rotinas para as instruções compreendidas pela placa aceleradora 3D à nível de hardware.
O logotipo OpenGL.
Nesses tempos, o OpenGL – o candidato natural ao posto de API 3D – já existia no mercado, um padrão aberto e multiplataforma, estável e bem difundido, voltado para a computação gráfica de alto desempenho. Mas, devido à falta de algumas facilidades e inclinações para o desenvolvimento de jogos, o OpenGL não obteve o sucesso desejado, mesmo oferecendo uma melhor performance em geral. Posteriormente surgiu o GLide, uma API 3D desenvolvida pela 3Dfx para as suas placas gráficas Voodoo, que à grosso modo era um subconjunto simplificado do jogo de instruções do OpenGL implementado via hardware. Embora mais promissor, o 3Dfx acabou perdendo o espaço para o DirectX, que não só fornecia uma API consistente para a criação de imagens 3D (Direct3D), como também um conjunto de funções para os demais recursos de hardware (áudio, rede, teclado/mouse), tornando-se uma API completa. Para finalizar, o GLide era proprietário e compatível apenas os produtos da 3Dfx, ao passo que o DirectX era mais aberto em termos de implementação via hardware: todos os fabricantes de placa poderiam utilizá-o (mediante a pagamento de royalities); em contrapartida, os jogos passaram a ser desenvolvidos exclusivamente para a plataforma Windows, já que o DirectX não foi portado para outras plataformas.
DirectX: embora garanta o suporte de diferentes placas gráficas, os jogos ficam restritos à plataforma Windows.
E alguns anos se passaram…
Por mais que os cenários fossem perfeitos e idênticos, ainda faltava uma interação física com o ambiente mais convincente, que não só possibilitasse quebrar objetos ou mudar o posicionamento deles, mas permitir que as modificações nos cenários fossem realistas, de forma tão decisivas que poderiam mudar o rumo dos jogos (como um prédio caindo ou uma estrada desfigurada). Nesta fase, nasceram as PPUs, unidades de cálculo e processamento (assim como as CPUs e GPUs) dedicadas exclusivamente a manipular cálculos físicos, assim como também surgiram as primeiras APIs de física, como a AGEIA PhysX e a Havok FX. E desde então, os gamers tiveram muitas frustrações resolvidas, como ter a possibilidade atirar com as suas “multi-mega-maxi-plus” bazuca em uma parede e detonar os inimigos que estão atrás dela, ao invés de deixa-la apenas “chamuscada”… 😉
FPS Cell Factor, exibindo todo o poder da sua engine física.
Toda esta breve retrospectiva – dos antigos jogos 2D às APIs gráficas – foi necessária para chegar ao tema central deste artigo: a imersão proporcionada pelos jogos em 3D. A combinação destes elementos, bem como a criatividade e a inovação de seus desenvolvedores e toda a sua equipe de arte gráfica, possibilitaram a criação de mundos virtuais fascinantes, imersivos e bem ambientados. Em poucas palavras: nos sentimos literalmente dentro do jogo, acompanhando com expectativas e sensações similares a que aconteceriam, em eventos reais! Ainda mais agora, com o lançamento das TVs LCDs com tecnologias como o 3D estereoscópio…
O que me deixa fascinado em jogar FPS – além de dar muitos tiros e vencer – está na sensação de imersão causada interação com os jogos, conforme havia relatado no início deste artigo. Diferente de 16 anos atrás, os cenários são construídos com tal nível de realismo, que nos sentimos literalmente dentro deles! Ao andar por uma trilha entre arbustos, poderemos ver as folhas das plantas se mexerem, assim como em uma cidade devastada, as cores do ambiente reproduzem quase que fielmente o tom decadente do lugar. Tudo isso, com a combinação das mais avançadas trilhas sonoras, o resultado é de simplesmente tirar o fôlego!
Então, o que mais esperar? &;-D
Por Ednei Pacheco <ednei.pacheco [at] gmail.com>
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