Zsolnai Károly, a Bécsi Műszaki Egyetem PhD hallgatója - tanítója jóvoltából bepillantást nyerhetünk a legújabb Activision-Blizzard játékok fejlesztésébe.

Ha a magyar játékfejlesztés kerül szóba, sokaknak csak a nagyobb csapatok neve ugrik be (Digital Reality vagy Neocore például), pedig időnként egy-egy önálló "munkás" is felbukkan a nagyobb projektek körül. Ilyen volt az Alien: Isolation esetében Faragó Károly (Fary) és Zsolnai Károly is. Utóbbi úriember a Bécsi Műszaki Egyetem kutatója, aki az Activision-Blizzard elkövetkező játékainak sikerében játszik jelentős szerepet.

Szerencsénkre sikerült vele felvenni a kapcsolatot és így most exkluzív interjút olvashattok vele. A fejlesztésének minden részletére nem térhetett ugyan ki, de ettől függetlenül érdekes bepillantást nyerni abba, hogyan is készül egy ilyen grandiózus projekt.

Mesélj kicsit az előtörténetről.

Két éve végeztem a Budapesti Műszaki Egyetemen, jelenleg pedig a Bécsi Műszaki Egyetem sorait igyekszem erősíteni, itt tanítok és kutatok PhD hallgatóként. Néhány hónappal a PhD elkezdése után megkerestek a Disney-től, hogy egy új filmen dolgoznak, amihez segítséget kértek. Ezen projekt után tudtam meg, hogy az Activision-Blizzard egy új algoritmus kifejlesztésén dolgozik, amellyel minden eddiginél hatékonyabban és életszerűbben lehet megjeleníteni emberi karaktereket. Belenéztem, és kiderült, hogy egy nagyon jó alapötletre épült, amelyből egy kicsivel több tudományos ismerettel rengeteget ki lehetne hozni. Megbeszéltük, hogy végül az Activision-Blizzard, a Bécsi Műszaki Egyetem és a Zaragózai Egyetem közös együttműködésével kellő részletességgel kidolgozzuk.

A Disney mely projektre kért fel?

Erről sajnos még nem beszélhetek. Annyit viszont lehet mondani, hogy a Disney projekt célja az volt, hogy olyan effektusok jelenjenek majd meg a jövő animációs filmjeiben, amilyenek jelenleg még a legnagyobb cégek számára is túlságosan számításigényesek. A projekthez egy nemzetközi csoportot verbuváltak, amelyben fizikusok, mérnökök, illetve egy híres, technikai Oscar-díjas amerikai professzor is közreműködött.

Mesélj kicsit a használt algoritmusról

A legtöbb klasszikus grafikai algoritmus a fény és a játéktérben elhelyezett objektumok interakcióját közelíti bizonyos egyszerűsítések mellett. Az objektumoknak szinte mindig pusztán a felületük van egy háromszöghálóval modellezve, azt figyelmen kívül hagyva, hogy a természetben rengeteg olyan anyag létezik, amelynek felületén keresztül a fénysugarak a belsejükbe hatolhatnak, és akár több ezerszer is szóródhatnak, illetve elnyelődhetnek - ilyen anyagok például a márvány, a viasz, emberi bőr, de a különböző növények levelei és rengeteg más is. A helyes ábrázoláshoz ezeket nem felületekként, hanem térfogatokként kell kezelni.


Így nézne ki a bőrünk (jobb alul), ha felületként modelleznénk, térfogati fényszóródás nélkül. A fenti, illetve a bal oldali kép mutatja a végeredményt a szóródási számításokkal, ahogy az a játékokban fog megjelenni.

Ahhoz, hogy az ehhez hasonló anyagokat élethűen ábrázolni tudjuk, a játéktérben elhelyezett fényforrásokból milliárdos nagyságrendű számú foton útját kell leszimulálni, ez pedig a komplexebb esetekben akár órákig is eltarthat. Erre a problémára szerettünk volna egy valós idejű algoritmust adni. Az új megoldásunk nukleáris fizikai módszereket vegyít alacsonyrendű mátrix-faktorizációs technikákkal, amivel ezeket a számításokat képkockánként egy fél ezredmásodperc alatt el lehet végezni egy egyszerű fogyasztói videokártyán, fullHD-ben. Az algoritmus további előnye, hogy az FXAA-hoz vagy az SSAO-hoz hasonlóan mindezt a már kirajzolt képen lehet vele utólag elvégezni, így nem szükséges a grafikus motor belső struktúráját átszervezni hozzá. A módszer részleteit és forráskódját is publikussá tettük, így gyakorlatilag gyerekjáték lesz szinte bárhova beilleszteni.

Hogy zajlott a fejlesztés? Folyamatos volt az egyeztetés vagy nem avattak be minden részletbe minden részleget?

Ez egy nagyon fontos kérdés. A fejlesztés elsősorban a mérnökök és művészek közötti együttműködésen alapult. Ma már nem elég, ha egy új módszer intuitív és egyszerűen használható, nagyon pontosan kell, hogy illeszkedjen azokhoz a megoldásokhoz, amelyeket a művészek már ismernek és használnak, ezek pedig gyakran specializált, házi készítésű megoldások, amik cégenként és csoportonként változóak. A fejlesztés során így különös figyelmet igyekeztünk szentelni az algoritmust használó művészek igényeire, ezeket kellett összeházasítani azokkal a lehetőségekkel, amelyeket a tudomány lehetővé tesz. Nagyon nehéz az ilyet jól csinálni úgy, hogy az ember nincs közvetlen kapcsolatban ezekkel a cégekkel, így kiemelten fontos a kommunikáció és a folyamatos tesztelés.

Pontosan mennyi ideig tartott a munka?

Az algoritmuson összesen körülbelül egy évig dolgoztunk.


Feltehetően hol használják fel majd ezt az új algoritmust?

Olyan egyszerű és hatékony algoritmus készült, amelyről magabiztosak vagyunk, hogy hamarosan sokféle játékban és grafikus motorban megjelenik. Érdemes figyelni az Activision-Blizzard bejelentéseit a közeljövőben!

Merre tovább? Új algoritmus fejlesztése várható vagy más projektbe vágsz bele?

Folyamatosan új ötleteken dolgozunk: jelenleg a Disney-vel folyik egy kutatás, amelynek az eredményeiről, ha minden jól megy, hamarosan hallani lehet. Illetve ha szabad, itt szeretném megköszönni Friedl Katalinnak és Szirmay-Kalos Lászlónak a tanulmányaim alatti gondoskodásukat, illetve Michael Wimmernek a közös munkát.

Köszönöm a beszélgetést!

A tudományos cikk és további részletek a linkre kattintva tekinthetők meg.