Pod pokličkou enginu: Jak SCS Software radikálně vylepšili materiály v ETS2 a ATS
V nedávném updatu 1.60 pro populární simulátory Euro Truck Simulator 2 (ETS2) a American Truck Simulator (ATS) jsme se dočkali zásadní vizuální novinky – vylepšeného systému materiálů pro vybrané tahače. Vývojáři z českého studia SCS Software nyní poodhalili technické pozadí této funkce a my se podíváme na to, co přesně se pod kapotou herního enginu změnilo.
Klíčovými postavami za touto grafickou revolucí jsou Daniel (Vehicle Technical Leader), který propojuje grafickou a technickou stránku vývoje, a Martin (Senior 3D Graphic Designer), jenž se specializuje na samotnou tvorbu vozidel. Vývoj nového systému paradoxně nezačal u obřích tahačů, ale u osobních aut.
Z osobních aut do tahačů
Podle Daniela se začalo na vylepšení pracovat během vývoje připravovaného projektu Road Trip pro ATS, který do hry přinese plnohodnotná osobní auta (například Ford Mustang). Interiéry „osobáků“ jsou menší a temnější než u velkých tahačů, takže nedostatky původního nasvícení v enginu zde byly mnohem patrnější.
Původní systém neuměl v interiéru pracovat s nepřímým (odraženým) světlem neboli globální iluminací (GI). Vše vypadalo velmi ploše, což byl problém zejména v kabinách, které kombinují mnoho různých materiálů – kůži, látku, plast, lakovaný kov i sklo.
Důkladná rešerše a ladění detailů
Před samotným programováním bylo nutné nasbírat tvrdá data. „Nestačilo jen určit, že je nějaká část z plastu nebo kovu. Museli jsme zkoumat texturu povrchu, míru lesku, způsob, jakým materiál odráží světlo, jeho opotřebení i barevný odstín,“ vysvětluje Martin. Vývojáři měli možnost studovat reálná auta, mluvit s majiteli a dokumentovat chování světla na různých površích.
Cílem bylo najít techniku, která zajistí vizuální posun, ale nezničí hardwarové nároky hry. Simracingová a kamioňácká komunita hraje na velmi pestrém spektru PC sestav a radikální propad FPS nepřipadal v úvahu.
Chytré triky v enginu: Mipmapping místo Ray Tracingu
Místo extrémně náročného počítání reálných odrazů světla pomocí Ray Tracingu upravili programátoři kód tak, aby efektivněji pracoval s reflexními texturami (cubemaps). Hlavní inovací je přímý přístup k jednotlivým mipmapám.
Mipmapa je obvykle zmenšená kopie textury, která se používá k zabránění tzv. aliasingu u vzdálených objektů. SCS Software ale tuto techniku použili k rozostření odrazů. Čím nižší je rozlišení mipmapy, tím měkčí a rozptýlenější je odraz světla. Díky tomu mohou přesně simulovat vše od dokonale lesklého chromu, přes kůži, až po hrubou matnou látku, kde má jedna strana odrazové kostky jen 2×2 pixely.
„V našem případě to nahrazuje Irradiance mapu, což znamená, že to primárně slouží k promítnutí okolní světelné palety na daný materiál. Hra už tyto mipmapy počítala, takže nás tato změna nestojí z hlediska výkonu prakticky nic,“ vysvětluje brilantní optimalizační krok Daniel.
Reaktivní interiér a rebalance celé hry
Zatímco dříve se odlesky používaly jen na kovy, nyní je reflexní složka aplikována na každý jednotlivý materiál v interiéru. Výsledkem je mnohem lepší kontrast a realismus. Interiér nově reaguje na okolí – pokud projedete kolem stromů, na plastech u oken uvidíte jemný zelený nádech.
Aby to ale fungovalo, museli grafici vytvořit zcela novou knihovnu materiálů a přebalancovat stíny a kontrast celé hry, aby eliminovali nepřirozeně tmavá místa.
Proč mají vylepšení zatím jen 4 tahače?
Nasazení systému je obrovskou výzvou. Každý model tahače ve hře byl vytvořen v jiné době a pomocí jiných zdrojových dat. Nelze tedy použít jeden univerzální konverzní filtr. „Každý tahač vyžaduje individuální úpravy, vizuální kontrolu a testování všech variant za denního světla, v noci, v dešti i pod mrakem,“ objasňuje Daniel.
SCS Software se proto rozhodli vydávat vylepšené materiály postupně. V updatu 1.60 si je můžete vyzkoušet na prvních čtyřech tahačích napříč oběma hrami. Další vozidla z rozsáhlé flotily budou následovat v budoucích aktualizacích. Dobrou zprávou je, že i při nastavení detailů na střední či nízkou úroveň systém škáluje tak, aby byly materiály od sebe stále rozeznatelné, i když přijdou o některé real-time reflexní efekty.
Tento technologický posun nejen zpříjemní jízdu virtuálním kamioňákům, ale je také nezbytným krokem pro příchod osobních aut v plánovaných balíčcích jako Ford Car Pack či RAM & Dodge Car Pack, kde kvalita interiérových textur hraje kritickou roli.
Zdroj: Oficiální oznámení na Steamu