Polygon ve videohrách

Polygon ve videohrách je rovná plocha, ze které se skládají 3D postavy, předměty, vozidla i herní prostředí. Nejčastěji jde o malý trojúhelník. Spojením velkého množství těchto ploch vznikne prostorový model, který může hráč sledovat z různých úhlů.

Jednoduchý objekt může tvořit pouze několik polygonů, zatímco detailní postava nebo rozsáhlé prostředí jich může obsahovat mnohem více. Samotný počet polygonů ale neurčuje celkovou kvalitu grafiky. Důležitou roli mají také textury, osvětlení, animace, stíny a způsob, jakým hra jednotlivé plochy vykresluje.

Z čeho se polygon skládá?

Polygon je vymezen několika body, kterým se v 3D grafice říká vrcholy neboli vertexy. Spojením dvou vrcholů vzniká hrana a plocha ohraničená hranami tvoří samotný polygon.

Nejjednodušším polygonem je trojúhelník se třemi vrcholy. Právě trojúhelníky se v herní grafice používají nejčastěji, protože vždy vytvářejí rovnou plochu a grafický hardware je dokáže spolehlivě zpracovat. Větší čtyřúhelníkové nebo složitější plochy se při vykreslování obvykle rozdělí na několik trojúhelníků.

Jak z polygonů vznikne 3D model?

Vzájemně propojené polygony vytvářejí polygonální síť, které se říká mesh. Tato síť tvoří základ 3D modelu. Model s malým počtem polygonů má výraznější hrany a jednodušší tvary. Přidáním dalších ploch lze lépe napodobit zakřivení, obličej, oblečení, karoserii auta nebo členitý terén.

Samotné polygonální plochy by však působily velmi jednoduše. Proto se na ně nanášejí textury – obrázky, které modelu dodají barvy a povrchové detaily. Textura může zobrazit například obličej postavy, kamennou zeď, rezavý kov nebo dřevěnou podlahu, aniž by musel být každý drobný detail vymodelovaný pomocí dalších polygonů.

Co znamená počet polygonů?

Počet polygonů udává, z kolika ploch je určitý model nebo část herního světa vytvořena. Vyšší počet umožňuje jemnější tvary a více geometrických detailů, současně ale zvyšuje nároky na výkon a paměť.

Více polygonů proto automaticky neznamená lépe vypadající hru. Dobře navržený model může působit přesvědčivě i s menším počtem ploch, pokud vývojáři správně využijí jeho siluetu, textury, barvy a osvětlení. Naopak model s vysokým počtem polygonů může stále vypadat nepřirozeně, pokud jsou jeho proporce nebo animace špatně zpracované.

Co je low-poly grafika?

Označení low-poly se používá pro grafiku založenou na záměrně nízkém počtu polygonů. Vyznačuje se hranatějšími postavami, ostrými přechody a jednoduššími tvary. U starších konzolí šlo především o důsledek omezeného výkonu a paměti.

Dnes se low-poly vzhled používá také jako výtvarný styl. Moderní hra může mít dostatek výkonu pro mnohem detailnější modely, přesto záměrně napodobuje hranatou 3D grafiku z devadesátých let.

Jak polygony souvisejí s grafikou PlayStationu 1?

Původní konzole PlayStation pracovala ve srovnání s moderními konzolemi s výrazně nižším počtem polygonů. Postavy a prostředí proto měly jednodušší tvary, viditelné hrany a charakteristický hranatý vzhled.

Nízký počet polygonů však nebyl hlavní příčinou známého třesení a vlnění obrazu ve hrách pro PS1. Hranatost modelů souvisela s množstvím polygonů, zatímco pohyb hran a deformace textur způsobovaly především tehdejší metody výpočtu pozic a nanášení textur na 3D plochy. Tyto rozdílné technické vlastnosti společně vytvořily vzhled, který je dnes s první konzolí PlayStation neodmyslitelně spojený.