Скайбокс — это метод создания фона, позволяющий сделать уровень видеоигры больше, чем он есть на самом деле . [1] При использовании скайбокса уровень заключен в кубоид . Небо , далекие горы, далекие здания и другие недоступные объекты проецируются на грани куба (с использованием техники, называемой кубическим картографированием ), создавая таким образом иллюзию удаленного трехмерного окружения. В небесном куполе используется та же концепция, но вместо куба используется сфера или полусфера .
Обработка 3D-графики требует больших вычислительных затрат, особенно в играх в реальном времени, и накладывает множество ограничений. Уровни приходится обрабатывать на огромной скорости, что затрудняет рендеринг огромных небесных пейзажей в реальном времени. Кроме того, графика реального времени обычно имеет буферы глубины с ограниченной битовой глубиной, что накладывает ограничение на количество деталей, которые могут отображаться на расстоянии.
Чтобы избежать этих проблем, в играх часто используются скайбоксы. Традиционно это простые кубики, на гранях которых размещено до шести различных текстур. При тщательном выравнивании зритель, находящийся точно в середине скайбокса, увидит иллюзию реального трехмерного мира вокруг него, состоящего из этих шести лиц.
Когда зритель перемещается по трехмерной сцене, скайбокс обычно остается неподвижным по отношению к зрителю. Этот метод создает иллюзию того, что объекты в скайбоксе находятся бесконечно далеко, поскольку они не демонстрируют параллаксного движения , тогда как трехмерные объекты, расположенные ближе к зрителю, кажутся движущимися. Часто это хорошее приближение к реальности, когда удаленные объекты, такие как облака, звезды и даже горы, кажутся неподвижными, когда точка обзора смещается на относительно небольшие расстояния. Однако дизайнеры должны быть осторожны с тем, какие объекты они включают в фиксированный скайбокс. Если объект известного размера (например, автомобиль) включен в текстуру и достаточно велик, чтобы зритель мог воспринимать его как находящийся близко, отсутствие параллаксного движения может восприниматься как нереалистичное или сбивающее с толку.
Источником скайбокса может быть текстура любой формы , включая фотографии, нарисованные от руки изображения или предварительно визуализированную 3D-геометрию. Обычно эти текстуры создаются и выравниваются в 6 направлениях с углами обзора 90 градусов (что закрывает 6 граней куба).
Простые скайбоксы на основе текстур имели серьезные недостатки. Их нельзя было анимировать, и в бесконечности все объекты казались бы одинаково удаленными. Они выглядели простыми, и из-за определенных ограничений дизайнерам было трудно проявить творческий подход к этой функции. Но начиная с конца 1990-х годов некоторые игровые дизайнеры создавали небольшие объемы трехмерной геометрии, которые появлялись в скайбоксе, чтобы создать лучшую иллюзию глубины, в дополнение к традиционному скайбоксу для объектов, находящихся очень далеко. Этот построенный скайбокс размещался в недоступном месте, обычно за пределами игровой части уровня, чтобы игроки не могли прикасаться к скайбоксу.
В старых версиях этой технологии, например представленных в игре Unreal , это ограничивалось движениями в небе, например, движениями облаков. Элементы можно было менять от уровня к уровню, например, положение звездных объектов или цвет неба, создавая иллюзию постепенной смены дня и ночи. Скайбокс в этой игре по-прежнему будет казаться бесконечно далеким, поскольку скайбокс, хотя и содержит трехмерную геометрию, не перемещает точку обзора вместе с движением игрока по уровню.
Более новые движки, такие как движок Source , продолжают эту идею, позволяя скайбоксу двигаться вместе с игроком, хотя и с другой скоростью . Поскольку глубина воспринимается при сравнении движения объектов, движение скайбокса медленнее, чем уровень, приводит к тому, что скайбокс кажется далеким, но не бесконечно. Также возможно, но не обязательно, включить трехмерную геометрию, которая будет окружать доступную игровую среду, например недоступные здания или горы. Они проектируются и моделируются в меньшем масштабе, обычно 1/16, а затем визуализируются движком так, чтобы выглядеть намного крупнее. Это приводит к меньшим требованиям к процессору, чем если бы они отображались в полном размере. Эффект называется «3D-скайбокс».
В игре Half-Life 2 этот эффект широко использовался при показе Цитадели , огромного сооружения в центре Сити 17 . В заключительных главах игры игрок путешествует по городу к Цитадели, эффект скайбокса заставляет ее постепенно увеличиваться и увеличиваться по мере движения игрока, полностью становясь частью уровня. Когда игрок достигает основания Цитадели, она разбивается на две части. Небольшая нижняя часть является частью основной карты, а верхняя часть находится в 3D-скайбоксе. Две секции плавно сливаются друг с другом, образуя единую структуру.