Low poly — это полигональная сетка в 3D-компьютерной графике , которая имеет относительно небольшое количество полигонов . Низкополигональные сетки встречаются в приложениях реального времени (например, в играх) в отличие от высокополигональных сеток в анимационных фильмах и спецэффектах той же эпохи. Термин low poly используется как в техническом, так и в описательном смысле; количество полигонов в сетке является важным фактором для оптимизации производительности , но может придать нежелательный вид результирующей графике . [1]
Низкополигональное искусство, созданное на основе 3D-объектов с низким содержанием полигонов, представляет собой минималистичный и нефотореалистичный стиль искусства, в котором изображения или фигуры создаются из сети, состоящей всего из нескольких соединенных точек. [2]
Полигональные сетки являются одним из основных методов моделирования 3D-объекта для отображения на компьютере. Полигоны, в теории, могут иметь любое количество сторон, но обычно разбиваются на треугольники для отображения. В общем, чем больше треугольников в сетке, тем более подробным является объект, но тем более интенсивными вычислительными ресурсами он должен быть отображен. Чтобы сократить время рендеринга (т. е. увеличить частоту кадров ), количество треугольников в сцене должно быть уменьшено с помощью низкополигональных сеток. [3]
Такие методы компьютерной графики, как normal и bump mapping, были разработаны для компенсации уменьшения полигонов, заставляя низкополигональный объект казаться содержащим больше деталей, чем он есть на самом деле. Это делается путем изменения затенения полигонов для включения внутренних деталей, которых нет в сетке. [4]
Комбинация игрового движка или метода рендеринга и используемого компьютера определяет бюджет полигонов ; количество полигонов, которые могут появиться в сцене и при этом визуализироваться с приемлемой частотой кадров. Таким образом, использование низкополигональных сеток в основном ограничивается компьютерными играми и другим программным обеспечением, в котором пользователь должен манипулировать 3D-объектами в реальном времени, поскольку вычислительная мощность ограничена мощностью типичного персонального компьютера или игровой консоли , а частота кадров должна быть высокой. [5] Компьютерные изображения , например, для фильмов или неподвижных изображений, имеют более высокий бюджет полигонов, поскольку рендеринг не нужно выполнять в реальном времени, что требует более высокой частоты кадров. Кроме того, вычислительная мощность компьютера в этих ситуациях, как правило, менее ограничена, часто используется большая сеть компьютеров или то, что известно как ферма рендеринга . Создание каждого кадра может занять часы, несмотря на огромную задействованную вычислительную мощность. Типичным примером разницы являются полноценные видеопоследовательности в компьютерных играх, которые, поскольку их можно предварительно визуализировать, выглядят намного более плавно, чем сами игры. [ необходима цитата ]
Модели, которые называются низкополигональными, часто выглядят блочными и простыми, при этом сохраняя базовую форму того, что они должны представлять. С ростом мощности компьютерной графики рендеринг низкополигональной графики становится все более дешевым в вычислительном отношении. Некоторые художники используют результирующую низкую детализацию из низкого количества полигонов как эстетику, а не как метод оптимизации. [6] Они часто используются независимыми разработчиками из -за того, что их быстрее и дешевле создавать. [ требуется цитата ] Кроме того, есть элемент ностальгии по низкополигональным стилям, отсылающий к старым игровым консолям, таким как Nintendo 64 или PlayStation . Поскольку они часто достигают определенного ретро-стиля , выступая в качестве трехмерного аналога двухмерной пиксельной графики . [ требуется цитата ]
Не существует определенного порогового значения для того, чтобы сетка была низкополигональной; низкополигональная сетка всегда является относительным термином и зависит от (помимо прочих факторов): [ необходима ссылка ]
Поскольку вычислительная мощность неизбежно увеличивается, увеличивается и количество полигонов, которые можно использовать. Например, Super Mario 64 сегодня считался бы низкополигональным, но считался ошеломляющим достижением, когда был выпущен в 1996 году. Аналогично, в 2018 году использование сотен полигонов на листе на заднем плане сцены считалось бы высокополигональным, но использование такого количества полигонов на главном персонаже считалось бы низкополигональным. Таким образом, существует релятивизм между важностью объектов и их графическим качеством. Более важные объекты, такие как неигровые персонажи, обычно содержат большее количество деталей, чем менее важные объекты, которые часто бывают маленькими или находятся на заднем плане, как травинка. Этот релятивизм ниспровергается, когда низкополигональный режим используется как преднамеренный эстетический стиль: каждый объект разделяет простоту, которую приносит малое количество полигонов, делая различие между важными и неважными функциями менее четким. [ необходима цитата ]
Низкополигональная графика появилась примерно в конце 2013 года как особый стиль, когда создатели контента начали переопределять разницу между высокополигональной и низкополигональной. Вместо того, чтобы использовать низкополигональную графику как необходимость, такие создатели, как Тимоти Дж. Рейнольдс, осознали, как использование меньшего количества полигонов заостряет внимание на основных художественных элементах, таких как форма, освещение и текстура. [7] Возникновение стиля в некоторой степени похоже на более ранние художественные движения, где художники, такие как Поль Сезанн, пытались разложить объекты на геометрические фигуры. Низкополигональный стиль стремится подчеркнуть идею о том, что мир может быть представлен композицией фигур, что делает его самосознающим стилем, который намеренно расплывчат. [ необходима цитата ]
Графика видеоигр из пятого поколения игровых консолей , в течение которого были выпущены некоторые из первых консолей, способных отображать 3D-графику, использовала низкополигональное моделирование из-за технологических ограничений. Однако по мере улучшения графики и мощности рендеринга консолей подавляющее большинство видеоигр перешло на более реалистичную графику с большим количеством полигонов, хотя низкополигональные модели по-прежнему часто используются для более мелких, менее детализированных объектов, на которых не предполагается фокусироваться.
Использование низкополигональной графики как уникального направления искусства в видеоиграх появилось примерно в конце 2000-х или в начале-середине 2010-х годов. Старейшая игра на популярном сервисе распространения игр Steam с тегом «low poly» — Mirror Moon EP , игра-исследование на космическую тематику с упором на стиль low poly, выпущенная в сентябре 2013 года. В 2014 году Ричард Уайтлок опубликовал Into this Wylde Abyss , короткую сюжетную игру на выживание с похожим стилем low poly. С тех пор количество низкополигональных игр быстро росло; с 2014 по 2018 год в Steam было опубликовано 244 названия с тегом low poly.
Хотя он и приобрел некоторую популярность в мире искусства, low poly — гораздо более устоявшийся стиль в видеоиграх, чаще всего в инди-играх , поскольку он придает игре довольно уникальные визуальные эффекты и менее требовательную графику, а также сокращает время разработки. Иногда его также используют в тандеме с визуальными или графическими эффектами, чтобы вызвать или напрямую имитировать графику видеоигр из пятого поколения игровых консолей.
Среди наиболее заметных низкополигональных игр, выпущенных с конца 2010-х годов, можно назвать Superhot , Necropolis , Grow Up , Totally Accurate Battle Simulator , Totally Accurate Battlegrounds , Ravenfield и BattleBit Remastered .
Физические движки представили новую роль для низкополигональных сеток. Более простые сетки позволяют выполнять менее сложные вычисления обнаружения столкновений , где дополнительная детализация не нужна.