Как мы улучшили графику World of Tanks Blitz для современных смартфонов и планшетов

В World of Tanks Blitz появилась традиция ко дню рождения проекта выпускать большое обновление. Этот год не стал исключением: совсем недавно игра обновилась до версии 8.0, которая визуально сделала мобильные «Танки» ещё более реалистичными. Сегодня я совместно с Алексеем Черепановым расскажу о том, что удалось воплотить в новом патче, как это повлияло на процесс игры и нужно ли теперь покупать новый телефон для того, чтобы гонять на танках.

Около года назад в World of Tanks вышел апдейт, в котором появилось сразу несколько заметных графических улучшений: откат стволов орудий, следы попаданий по технике, следы от гусениц, динамические тени, мягкие частицы и мягкие границы воды для всех платформ. Некоторые из них полезны, если смотреть с геймплейной точки зрения (следы попаданий), другие сделали игровое окружение красивее.

Еще до релиза обновления 7.0 в студии началась работа над следующим пакетом апгрейдов графики и используемых технологий, и в версии 8.0 эти доработки были представлены.

При вводе обновления разработчики придерживались основного принципа: графические нововведения не должны ухудшать пользовательский опыт владельцев слабых/старых устройств. Поэтому минимальные системные требования самой игры не меняются, поддерживается огромный спектр девайсов. При этом для включения и использования новых графических фичей потребуются устройства с определенными характеристиками.

Динамическая подвеска

За время существования World of Tanks Blitz танки обзавелись всеми внешними атрибутами и эффектами, присущими настоящей боевой технике, в том числе следами от гусениц, откатывающимися при выстреле орудиями и следами от попаданий. Но остался один важный момент, из-за которого танки выглядели немного недостоверно: неподвижная, статичная подвеска.

Подвеска — она же система подрессоривания — предназначена для переноса веса танка через опорные катки и гусеницы на грунт, для смягчения толчков и ударов, действующих на корпус танка, и для быстрого гашения колебаний корпуса. От конструкции подвески в значительной степени зависят боевые качества танков: скорость движения по пересеченной местности, точность при ведении огня в движении, относительный комфорт для экипажа, надежность и долговечность всех основных узлов и механизмов техники. Первые танки и другие гусеничные машины имели так называемую жесткую подвеску, где все элементы гусеничного движителя, кроме собственно гусениц, неподвижно крепились к корпусу. Но практика показала, что такое устройство ходовой применимо лишь на скоростях движения в пределах 3–5 км/ч. Первенец мирового танкостроения (ромбовидный Mark I образца 1916 г.) однажды временно появлялся в World of Tanks Blitz и вполне соответствовал реальному прототипу по устройству ходовой части, но если бы мы в реальных условиях собрали с жесткой подвеской практически любой другой танк из World of Tanks Blitz и запустили в поле на средней скорости, его ходовая очень быстро разрушилась бы из-за ударов и сильнейшей вибрации, а экипаж мог бы получить серьезные травмы. В действительности подавляющее большинство прототипов техники в «Танках» имело те или иные разновидности независимой подвески, в которой каждый из катков смонтирован с помощью рессорной системы разных конструкций (пружины, торсионы и т. д.) и может двигаться индивидуально.

«Основная сложность реализации этой фичи заключалась в том, что мы не создавали подвеску с нуля. Потому что в таком случае нам бы не составило большого труда изначально подготовить все модели для работы подвески и смоделировать каждую гусеницу подвижной. У нас было множество танков, которые необходимо было адаптировать для этой фичи. Они имели монолитные неподвижные гусеницы и катки. Для реализации динамичной подвески нам приходилось программно разрезать гусеницу на множество отдельных сегментов и симулировать их движение. И все это в коде, без художников».

Поэтому динамическая подвеска — фича, которую давно ждали и хотели игроки, небезразличные к визуальной составляющей World of Tanks Blitz. Первые активные просьбы добавить физику подвески появлялись еще в конце 2014 года. Но речь идет о физической симуляции в том или ином виде, и такая функциональность не может не требовать вычислительных ресурсов. В первые годы существования игры лишь лучшие мобильные CPU могли обеспечить сколько-нибудь комфортную производительность при такой симуляции, и таких устройств у игроков было немного. Но прогресс не стоит на месте, и сейчас стало возможным добавить динамическую подвеску в игру так, чтобы ее могла оценить бóльшая часть аудитории World of Tanks Blitz.

Новая подвеска не влияет на геймплей, подобно откату орудийных стволов или следам на грунте, но добавляет визуальной достоверности каждой боевой машине и сражениям в целом.

Игроки очень давно просили эту фичу. Ведь многие люди, играющие в «Танки», являются фанатами этого вида техники. Поэтому им важно видеть танк таким, какой он есть на самом деле. Если провести аналогию, то, например, существуют игрушечные машинки, у которых нет ни открывающихся дверей, ни поворачивающихся колес. И существуют машинки, сделанные более качественно, у которых все это есть.

Так же и игрокам — важно, чтобы у танка крутились колеса, двигались гусеницы, откатывался ствол. Да, это не так важно для геймплея, но пользователям просто приятно, когда танк выглядит как настоящий.

Основные особенности

• Подвеска использует реалистичную физическую модель. Движение опорных катков, натяжение и провисание гусениц зависит от конструкции ходовой части — взаимного расположения ведущего и направляющего колеса, наличия/отсутствия поддерживающих катков, размера и расположения опорных катков, расположения балансиров и т.д. Динамический и полный ход катков (их визуальная подвижность) будет больше в случае пружинной подвески Кристи и меньше — в случае торсионной подвески с шахматными катками, как и в реальности. Наконец, динамика подвески зависит от силы тяжести и отличается в обычных режимах боя и в режиме «Гравитация».

• Динамическая подвеска доступна на всех танках в игре, причем для каждого настроена индивидуально — в соответствии с особенностями конструкции.

• Динамическая подвеска включается соответствующей опциейна экране графических настроек (если поддерживается устройством). Функциональность имеет определенные системные требования, но включить и использовать ее смогут многие игроки.

Системные требования:

Платформа	Минимальные требования для включения	Рекомендуемые требования(целевой фреймрейт = 60 FPS)
iOS	SoC Apple A8, A8x и новее (iPhone 6, iPad Air 2, iPad mini 4)	SoC Apple A10 Fusion и новее (iPhone 7, iPad 2018/2019, iPad mini 5)
Android	GPU с поддержкой OpenGL ES 3.0+ и gl_InstanceID (все поддерживаемые GPU Adreno, Mali T- и G- серий)	Частота кадров зависит от реальной производительности CPU
Windows	60 FPS на Intel Core i5 series, Intel UHD Graphics 620 и более мощных конфигурациях
macOS	60 FPS на Intel Core i5 series, Intel UHD Graphics 620 и более мощных конфигурациях
Nintendo Switch	В настоящее время не поддерживается

Новое визуальное качество техники

Общий облик танка формируют не только эффекты и динамические элементы конструкции, большую роль, конечно, играет сама 3D-модель и ее детализация. Ранние прокачиваемые ветки и премиум-техника создавались в условиях очень жестких ограничений по детализации моделей, качества текстур и используемых технологий. Постепенно мощность устройств росла, и новая техника постепенно стала более детализированной и красивой: разработчики начали использовать более сложные модели и с некоторых пор — текстуры более высокого разрешения. Однако всегда хочется большего — и создателям игры, и пользователям, которые давно ждут чего-то вроде «HD-моделей» из World of Tanks на ПК.

Сегодня разработчики по-прежнему ограничены в детализации самих моделей, так как они используются на широком спектре устройств, но есть и другие пути сделать танки в игре более реалистичными. Еще в прошлом году, выпустив набор графических улучшений в версии 7.0, в студии начали масштабные доработки движка, которые в итоге позволили радикально улучшить внешний облик техники без ущерба в производительности на слабых и устаревших девайсах.

Мы, естественно, всегда выступаем за осовременивание графики, введение новых фич. Но при этом мы понимаем, что не можем исключать игроков, имеющих старые устройства, а ведь их очень много. Поэтому всегда идем на компромисс и делаем меньше, чем хотелось бы, чтобы не навредить таким пользователям.

Что изменилось?

Начиная с версии 8.0 переключатель качества танков в настройках графики работает иначе. «Высокое» теперь активирует ультранастройки для техники, которая уже переработана под новое визуальное качество, «Среднее» теперь — бывшее высокое, а прежнее «Среднее» качество стало «Низким». «Низкие» настройки для самых слабых устройств превратились в «Сверхнизкие» — таким образом, число уровней качества выросло с трех до четырех.
Что включает новое визуальное качество техники?

Введенные нами фичи помогают лучше вписать танк в окружение. Когда ты видишь, что на танк налипает снег, ты больше веришь, что он действительно едет по зимней локации, и это улучшает твое восприятие конкретного боя

• Новый, физически достоверный рендеринг материалов и освещения техники(physically based rendering, PBR), который использует принципы распространения света в реальном мире. Металл, тканевые чехлы, резиновые ободы катков и прочие материалы выглядят реалистичнее, а к самим танкам применяется глобальная схема освещения, уникальная для каждой карты.

• Эффекты налипания грязи или снега. Танк, перемещаясь по полю боя, постепенно загрязняется (или покрывается снегом на соответствующих картах). Небольшое загрязнение имеется уже на старте боя — грязь или снег налипли при транспортировке.

• Эффекты намокания. Заезжая в воду, танк намокает, а налипшая грязь — смывается. После выезда из воды танк постепенно высыхает.

• Более детализированные модели и текстурыдля ранних/старых танков, которые будут постепенно отправляться на переработку. У новых машин с детализацией самих 3D-моделей уже все в порядке, но каждой из них также потребуется переработка для включения всех вышеописанных возможностей.

Концепция PBR уже давно используется на ПК. Однако для мобильных платформ она начала появляться недавно, поскольку долгое время мобильные устройства отставали по мощности от компьютеров.

Методы рендера, применявшиеся раньше, разрабатывались с большим упором на вычислительную легкость, так как производительность устройств не позволяла применять сложные модели освещения.

Сейчас, когда мощность графических процессоров серьезно выросла, инженеры стали задумываться о физически корректном рендере, позволяющем соблюдать большую часть физических законов в плане взаимодействия света с поверхностью. И PBR позволяет сделать картинку реалистичной для пользователей, а для разработчиков дает возможность упростить управление контентом.

Важно знать

• В обновлении 8.0 в новом визуальном качестве доступнывсе американские тяжелые танки из новой ветки Yoh и немецкий легкий танк Kunze Panzer.

• Для «включения» нового качества каждому танку в игре понадобится переработка. Для недавно выпущенной техники она проще, для «ветеранских» машин первых лет проекта — значительно сложнее, поскольку помимо настройки новых возможностей рендера и загрязнения/намокания старым танкам потребуется и улучшение (или даже замена) собственно 3D-моделей под актуальные стандарты детализации. Поэтому весь процесс не будет быстрым, но в каждой версии разработчики планируют перерабатывать по несколько существующих танков под новое визуальное качество. Вся новая техника будет выходить с поддержкой нового качества.

• Новое качество довольно требовательно к производительности мобильных устройств, лучше всего оно покажет себя на флагманах последних лет. Если же девайс «не тянет» новые высокие настройки танков, стоит переключиться на средние — в таком случае визуальное качество будет соответствовать высокому в версиях до 8.0.

• В версии 8.0 при использовании высокого качества техники невозможно будет использовать эпические составные камуфляжи(с раздельными раскрасками для корпуса и орудия/башни). Это временное ограничение, которое будет снято в ближайших обновлениях после 8.0.

Системные требования:

Платформа	Минимальные требования для включения	Рекомендуемые требования (целевой фреймрейт = 60 FPS)
iOS	SoC Apple A8 и новее (iPhone 6, iPad Air 2, iPad mini 4)	SoC Apple A10 Fusion и новее (iPhone 7, iPad 2018/2019, iPad mini 5)
Android	GPU с поддержкой OpenGL ES 3.0+	Качество танков: высокое, остальные настройки средние → Устройства на базе SoC Exynos 9820 / Kirin 980 / Snapdragon 855 или мощнее (девайсы уровня Samsung Galaxy S10 и более мощные) Общий пресет качества графики: высокое → Устройства на базе SoC Exynos 2100 / Snapdragon 865 или мощнее (флагманы 2020–2021 гг.)
Windows	Видеокарта с поддержкой DirectX 11 и 512 МБ видеопамяти или более	60 FPS на Intel UHD Graphics 620 и более мощных конфигурациях
macOS	Видеокарта с поддержкой Metal	60 FPS на Intel UHD Graphics 620 и более мощных конфигурациях
Nintendo Switch	В настоящее время не поддерживается

Что определяет облик танка в игре?

Принципы физически достоверного рендеринга (PBR) не уникальны для World of Tanks Blitz и используются во множестве крупных проектов. В то же время в «Танках» эта функциональность реализована и внедрена в собственный движок своими силами и с адаптацией под свой производственный процесс и нужды.

Сегодня все новые модели танков производятся уже с относительно высокополигональной моделью, и геометрию перерабатывать для них не нужно. А вот текстуры для перехода на PBR приходится создавать заново. В этом и заключается работа. Более «старым» танкам, введенным в игру давно, необходимо будет создавать заново и модель, и текстуры, чтобы включить в них все мелкие детали, выступающие над поверхностью корпуса, типа различных тросов».

Не углубляясь в технические дебри, рассмотрим очень упрощенную схему того, как и из каких компонентов строится визуальный облик танка в старом (non-PBR) и новом (PBR) качестве. Терминология упрощена, использован сторонний софт (в самой игре все происходит несколько иначе), но базовые принципы и различия переданы.

Таким образом, новый рендер позволяет более реалистично отображать материалы и использует глобальную схему освещения на каждой игровой карте.

Резюмируя, хочется еще раз подчеркнуть: какими бы глобальными ни были планы разработчиков World of Tanks Blitz в стремлении сделать игру более реалистичной, главный их принцип — давать возможность пользователям как можно большего спектра устройств наслаждаться продуктом. Но в то же время они стремятся показать, что шагают в ногу со временем и постоянно совершенствуют «Танки».