スターシチズンテック内:ガスの巨人から細部に富むエイリアンの世界へのシームレスなスケーリング

クラウドインペリウムゲームスターシチズンユニークな提案です。PCプラットフォームの一見無限のスケーラビリティと範囲をサポートするためにゼロから設計されたゲーム - マルチプラットフォーム時代の珍しいものです。現在世代のコンソールの制限に自信がないCIGの努力は、ロックされた老化したハードウェアデザインに見られないという事実のおかげで、あらゆる点で前向きであるという事実と、テクノロジーがすべてを拡大してレンダリングする方法で将来を見据えています。不毛の月の最小の破片への遠く離れた星系は、並外れた技術的成果です。

もちろん、スターシチズンは、資金提供の方法で多くの論争を引き付け、それに関連しているゲームであり、CIGがどのように拡張された開発に不満を抱いているかとどのように相互作用したかです。 2012年、このゲームは、2014年のリリース日に、最初のKickstarterから34,000人の支援者から2.13百万ドルを調達しました。最近、スタジオは、投資が2500万ドルを超える2億5,000万ドルのマークにあることを明らかにしました。プロジェクトの範囲は、そのバッキングのサイズとともに進化しました。実際のゲームと見なすことができるものの実際のリリース日は不明のままですが、これは明らかにvapourwareではありません - ここでの本当の成果があり、英国のWilmslowでのCIGへの最近の訪問で、私はかなり基本的なものを見ることができました:どのようにスターシチズンは、ソーラーレベルのレンダリングから、その豊かにレンダリングされた世界の最も微細な詳細を提供するまで、シームレスに拡大します。

スター市民をそもそもマルチプレイヤーゲームとして最初に働かせることにおける最大の課題の1つは、その規模の性質によるものです。典型的なゲームでは、限られたサイズの専用レベルまたは専用のオープンワールドがあります。スターシチズンはまったく異なるレベルのマグニチュードで動作します。これを可能にするために、開発者はエンジンを変換して64ビット座標を使用して、32ビットフロート座標に基づいてスペースの536,870,912倍のソーラーシステムサイズのゲームスペースを有効にしました。

ただし、プレイエリアのサイズは1つの側面にすぎません。この空間を通るトラバーサルの速度は別の重要な問題であり、現在の世代では、通常、世界データのストリーミングまたは専用の負荷があることによって達成されます。マーベルのスパイダーマンを例にとると、ストリーミングの世界のデザインとプレゼンテーションは、プレーヤーがどれだけ速く移動できるかの基本的な制限を中心に構築されています(ソニー自体がPS5 SSDデモを介して実証したポイント)。スターシチズンには非常に複雑な課題があります。プレイヤーは非常に速度で移動することができ、多くの高販売の世界データにアクセスする新しい方法が必要です。惑星にジャンプしたり、宇宙ステーションに入ったり、突然ロード画面がポップアップしたり、さらに悪いことに、大規模なst音があると想像してください。

Star Citizen Developmentの舞台裏での最初の外観 - はい、最新の3.8アルファからキャプチャしましたが、チームが目指しているスケールと範囲を実際に示すのは開発ツールとデモです。YouTubeをご覧ください

ユーザーがシステムメモリの何百ものギグを持っていたとしても、これはまだ仕事を成し遂げるのに十分ではありません。 Star Citizenのソリューションは、CIGがオブジェクトコンテナと呼ぶものを使用することです。簡単に言えば、これは、その境界内にいくつかのネストされたオブジェクトを持つのに十分な大きさの世界のオブジェクト、または大量のサブデテールを持つオブジェクトです。それは、惑星全体、宇宙ステーション、都市、または船である可能性があります。

従来のゲーム構造では、これらのオブジェクトコンテナ自体は、それ自体がレベルまたは複数のゲームレベルになり、専用のロードシーケンスが必要になります。 Star Citizenでは、3Dゲームスペースを移動すると、オブジェクトコンテナのこの階層が効率的なマルチスレッドの方法でバックグラウンドに内外にロードされ、最小限に抑えられます。スターシチズンでは、惑星自体はオブジェクト容器であり、上の軌道上の宇宙ステーションは別の宇宙ステーションであり、惑星の表面に点在するさまざまな関心点が他のオブジェクト容器であり、それに応じてストリーミングされます。

64ビット座標構造と組み合わせて、オブジェクトコンテナストリーミングにより、プレーヤーは信じられないほどの速度で移動しながら、マクロレベルとマイクロレベルの両方で詳細を維持できます。上記の埋め込みビデオでは、マクロスケールのレンダリングの重要な例を見ることができます。 Star Citizenは、太陽スケールでの塵またはガスの3次元の体積雲を適切にレンダリングすることを設定しています。銀河はある程度手作りされており、アーティストやデザイナーは、他のエンジンで見られる同様の「フロクセル」技術を使用して、大きな渦巻く星雲や惑星の指輪を作成しています。スターシチズンでは、ガス媒体自体は、特に活性ガス、化学反応、またはその他の現象のポケットを表す、太陽またはその他の光源からリアルタイムで照らされて影を落とされます。

これはすべてリアルタイムで実行されるため、これは船でそこに飛んで、ガス雲に完全に包まれるまで進行するにつれて遠くからの大きな構造がより拡散するのを見ることができることを意味します。デザイナーがさらに詳細を望んでいるエリアでは、ボクセルガス雲の小さな形成を包括的なガス雲に配置して、たとえばジャンプゲートの周りに形成される小さな雲などのヒーローの詳細を表すことができます。または、散在するオブジェクトを雲に追加することもできます。小惑星畑のように、比較的微妙な小惑星でさえ、それらを取り巻くガスの極端にびまんだ培地にリアルタイムの影をキャストできます。

昨年、3.7アルファに基づいて、スターシチズンのこの概要をまとめました。明らかに多くのことが変わりましたが、プロジェクトの概要として、まだ見る価値があります。YouTubeをご覧ください

純粋なスケールはコックピットレベルで処理することは困難ですが、おそらくより理解しやすいのはゲームの惑星です。この作成の背後にある技術は、最新の3.8アルファで大幅に変化し、4回目の繰り返しになります。惑星開発には、グラフィックプログラミング、物理学プログラミング、環境アーティスト、ハードサーフェスアーティスト、ビデオエフェクトアーティストなどの作業が含まれます。惑星自体がはるかに多様であるため、さまざまなスキルと分野が必要です。

寒い世界、暖かい世界、不毛の世界などがあります。個々の惑星は、さまざまな異なるバイオームでそれ自体が多様である可能性があります - それぞれが独自の気象効果を持っています。 CIGはゲームの世界で一定レベルのハンドクラフトを望んでいるため、魅力的な開発の課題です。男の空はありませんぴったりではありません。それには、永遠を生み出すことを必要としない世界レベルで細かい詳細と多様性を可能にするシステムの開発が必要です。それが、CIGの世界構築技術のこの4回目の反復です。

星市民の惑星世代の背後にある基本的なアイデアは、惑星の創造の多くを相互作用するシステムに統合することです。これはすべて、惑星を説明する際に2つの基本的な変数から始まります。 、 基本的に。これらの側面は、山、平野、谷を定義する高さの地図と連携して機能します。これにより、開発者は基本的に、湿度、温度、標高が惑星表面全体に散在する方法を説明するテクスチャセット全体をマップします。

これらの変数の組み合わせはバイオームを定義します。たとえば、特定の標高の範囲では、同じ標高の別のバイオームだけでなく、異なる範囲のバイオームであるが、半微細な温度であるバイオームタイプを持つことができます。湿度と温度。スコットランドの沿岸寒さの草原と、海と出会うサハラの伸びる砂漠の違いを想像してください。それらは同様の標高にある可能性がありますが、それぞれに見られる温度と湿度の範囲は非常に異なります。

さまざまな分野での手続き上の生成とアーティストの努力の混合物を使用して、スターシチズンの地理、バイオーム、およびスケーラビリティを提供するために使用されます。

バイオームの根底にある3D地形は、オフラインで作成されたテクスチャの高さマップに基づいており、CPUベースのエンジンテッセレーションでリアルタイムで生成されます。パフォーマンスを高く保ち、可能な限り目に見えるエッジを保持するために、GPUはカメラが地面に近づくにつれてジオメトリをさらにテッセレートします。

地形が所定の位置にあり、湿度と温度が決定された状態で、アーティストは地面のテクスチャー、岩、茂み、岩などのような資産を協力して構築します。これらの資産は、芸術家が適切であると見ているように、地球上に置かれます。資産が配置されると、それらは特定のバイオーム範囲に結び付けられます。たとえば、アーティストが1つの場所に配置された岩の形成は、同様のバイオームタイプの任意の場所にも見られます。そのため、手続き上の生成が始まるこの時点で、基本的なルールと先例に従って世界を形作ります。開発者。

それをすべて一貫性があり、信じられないようにし、奇妙に層状に置かれたり、粗雑に配置されたりしないようにするために、他の多くの機能がまとめられます。バイオームゾーン間で一時的なディザリングが発生して、景色が地形からゆっくりと移動するにつれて、滑らかになります。惑星スケールでは、カメラがレンダリングされるにはカメラがあまりにも遠すぎているにもかかわらず、惑星のテクスチャがツリーキャノピーの色をどのように見せるかを見ることができます。

ほぼ銀河のスケールで、スターシチズンはボリュームレンダリングを使用して、美しいガス星雲効果を提供します。

最終的に、新しいシステムにより、開発者は、高さ、湿度、標高のさまざまな範囲を分割する方法に基づいて、デザイナーが望むバイオームタイプの散在したバイオームタイプを備えた惑星を作成できます。これは地球のような惑星でのみ機能するように聞こえるかもしれませんが、パラダイムの単純な変化により、このシステムは他の多くの世界タイプ全体を記述することができます。非常に寒くて水がない月の湿度と温度を記述する代わりに、2つのテクスチャタイプは、酸性度のレベルまたは他の要素の存在を表すことができます。

そこから、アーティストは独自のバイオームを備えたより敵対的な環境の地形と資産の散乱を変化させることができますが、ゲームの注目すべき気象システムは、これらの3つの主要な世界データパラメーターから派生しています。マクロレベルでは、高さのマップを使用して、太陽からリアルタイムのソフトシャドウを生成し、適切なペナンブラとウンブラは、詳細なスイッチングのレベルなしで目が見えるように遠くまで伸びています。これは、宇宙から地球上の地形からの巨大な影を見ることができることを意味します。

また、手続き上の生成は、スターシチズンの宇宙ステーションの作成を支援するためにも使用されます。これらの構造がゲーム内の惑星を上回る方法を考えると、それらはまた、変化し、効率的に構築されたが、非常に詳細になることができる必要がありました。これを達成するために、アーティストは部屋や小さな列、その他のモジュール式の領域のデザインルームや、さまざまな小道具と使用可能なゲームアイテムを備えた部屋内の細部や断片のモジュール領域です。これらのオーダーメイドのモジュラービット(さらにカスタマイズできます)を使用して、手続き上のツールはこれらすべての要素を取り、生成グラフに基づいて常識的なレイアウトを体系的に生成します。最終的に、宿泊施設、フードコート、着陸スペースなど、宇宙ステーション全体を生成できます。

CIGがオーダーメイドの編集者で世界をどのように形作るかを見てください。

レイアウトツールでの同じアイデアの力は、ゲームの他の領域を生成するために活用されています。たとえば、多くの惑星に見られる洞窟システムなど、採掘の目的で速度を出したり、戦利品を求めて出発したりできます。同じシステムは、惑星や月に多くの小さな研究出力や鉱業ステーションを埋めることもできます。トップダウンから見ると、手続き上の生成に裏付けられたアーティスト主導の作品の混合物は、スターシチズンの世界を創造する効率を根本的に改善するように設定されています。この効率の向上についてある程度の考えを与えるために、ゲームの既存の月と惑星のすべてが、手動で作成するためにほぼ2年間の作業を必要としましたが、新しいシステムを使用してリメイクするのに数か月かかりました。

The Cig Studioへの訪問時にさらに多くのことが発見されており、この作品の焦点は最近の3.8 Alphaで見つかった革新にありましたが、これからはもっとたくさんあります。たとえば、現時点では、表示されるポップインは、惑星世代のテクスチャやジオメトリからのものではなく、むしろ、カスケードされたシャドウマップ、または小さな岩、木、岩などの散在するオブジェクトのLOD範囲の詳細レベルの範囲から来ています。山の上。これらはすべて、CPUとGPUの現在のパフォーマンスレベルに合わせて調整されていますが、ゲームのレンダリングセットアップの見た目のいくつかの基本的なシフトは、ゲーム全体にいくつかの深い意味を持ち、これを大幅に揺さぶるように設定しています。

進行中のその他の作業には、より現実的な大気シミュレーションが含まれます。現在、これは、非常に遠い雰囲気のレンダリングがかなり均一に見えるカメラの前に出る地元のフロクセルフォグボリュームによって処理されています。次のイテレーションでは、惑星の高さマップデータを利用して、地元のフロクセルグリッドを越えて、遠くまで谷に霧を引き込みます。そして、地形の影と同様に、レイはボリュームの影を行進し、この非常に距離の霧を突き抜けます。これは、大量の霧の柱が太陽から照らされ、地形によって宇宙への至るまで影がつかれているのを見ることができるということです。

次にスターシチズンのマイクロレベルの詳細を見ていきます。これが宇宙船での戦闘ダメージのティーザーイメージです。

これらはすべて、開発がまだ深いゲームを示唆しています。そこでは、既存のシステムを作成するように既存のシステムをオーバーホールする作業によって進行が定義されています。それで、あなたが今日バックスター市民をして、最新のアルファをロードするならば、あなたは実際に何を期待するべきですか?まあ、目標は大規模なマルチプレイヤーの一人称宇宙シミュレーションになることですが、明らかに、それはまだ存在していません。私が見るように、スター市民を大規模なデモから実際のデモに移行するために必要な3つの主要な要素がありますゲーム。まず第一に、現在のサーバーは何千人ものプレーヤーを保持していません - おそらく約60歳まで。1つのプレイ可能なインスタンスでさらに多くの人々を獲得するには、いわゆるサーバーメッシュテクノロジーをゲームに追加する必要があります。これは、複数の異なるサーバーが格子で動作し、情報、シミュレーション、タスクを互いに協力的に引き渡す場所です。それは重要なテクノロジーであり、今ではまだ開発中です。

次の重要な技術的マイルストーンは、NPCの動作です。 NPCは現在ゲームに参加していますが、彼らの行動は時々奇妙であるか、むしろ限られています。一般的にそれらを改善し、ゲームの世界をより多くのシミュレーションにするために、ゲームはサーバーオブジェクトコンテナストリーミングを完全に統合する必要があります。現時点では、ゲームサーバーはタスクでかなり過負荷になっており、プレイヤーがスポーンして対話し、NPCカウントと動作を制限した後、より多くのAIとシミュレーションが時間の経過とともに発生するにつれて遅くなる可能性があります。サーバーオブジェクトのコンテナストリーミングは、シミュレーションのインテリジェントにcullをcullしてタイムスライスするため、さらに多くのことが同時に発生する可能性があります。サーバーオブジェクトコンテナがストリーミングすると、ゲーム開発が進むことができ、NPCの動作をより信頼できるようにするために重要な追加を提供できます。

(少なくとも私の観点から)見る必要がある最後の要素は、永続的な追跡です。現在、キャラクター、出荷アイテム、ステータスはパッチからパッチまで持続することはありません - 新しいアップデートが到着するたびに、進行状況はリセットされます。これはおそらく、実際の市民の移行の最も重要なテストですゲーム。アイテム配置の完全な永続的追跡とすべてのNPCと文字のステータスには、コアゲームテクノロジーのある程度の最終性は言うまでもありませんが、サーバーオブジェクトコンテナストリーミングと同時に到着する予定です。最新の3.8アルファで見られます。

ここと現在、スターシチズンはまだ進行中の仕事であり、2.5mの支援者に参加することを決めたかどうかは、明らかにこれがゲームではないため、ある程度の考慮事項が必要です。まだ。しかし、それは、チェックアウトするための進行中の開発が膨大な量ではないということではありません。友達と遊んだり探索したり、単に並外れたテクノロジーを楽しんでいるかどうかにかかわらず、私は個人的に新しいバージョンで時間を楽しんだり、それらのアップデートが来続け、開発者が行っている進歩を理解することができます。しかし、一方では明らかになりましょう、それは実際のものではありませんゲームこのように、ここと今 - そして、克服すべき大きな課題がまだあります。 CIGへの私の訪問は、進捗状況が発生し、開発に注がれ、今後の新しいテクノロジーのプレビューを持っているリソースの量をいくつか与えました。もっと見るのを楽しみにしています。