Polygon ve videohrách

Polygon ve videohrách je rovná plocha, ze které se skládají 3D postavy, předměty, vozidla i herní prostředí. Nejčastěji má podobu malého trojúhelníku. 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 vymezený několika body, kterým se v 3D grafice říká vrcholy neboli vertexy. Spojením dvou vrcholů vznikne hrana a prostor mezi hranami tvoří samotnou plochu polygonu.

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 síť, které se říká 3D model nebo také mesh. Hrubý 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 šedé polygonální plochy by však působily velmi jednoduše. Proto se na ně nanášejí textury – obrázky, které modelu dodají barvy a povrchové detaily. Textura může vytvořit například obličej postavy, kamennou zeď, rezavý kov nebo dřevěnou podlahu, aniž by každý drobný detail musel být 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. Typická je 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?

První PlayStation pracovala s výrazně nižším počtem polygonů než moderní konzole. Postavy a prostředí proto měly jednodušší tvary, viditelné hrany a charakteristický hranatý vzhled.

Nízký počet polygonů ale není hlavní příčinou známého třesení a vlnění obrazu v PS1 hrách. Hranatost modelů souvisí s množstvím polygonů, zatímco pohybující se hrany a deformace textur způsoboval především tehdejší způsob výpočtu pozic a nanášení textur na 3D plochy. Tyto rozdílné technické vlastnosti společně vytvořily vzhled, který je dnes s první PlayStation neodmyslitelně spojený.