Occlusion Culling – Frustum Culling sú optimalizačné techniky používané v hernom vývoji na zvýšenie výkonu tým, že sa zabráni renderovaniu objektov, ktoré nie sú viditeľné pre hráča. V podstate ide o to, aby grafická karta nepracovala zbytočne na vykresľovaní toho, čo aj tak nevidíme.
Zjednodušené vysvetlenie: Ako Occlusion Culling – Frustum Culling funguje?
Predstavte si, že stojíte v miestnosti s oknom. Vidíte len to, čo je priamo pred vami a čo sa zmestí do rámu okna. Frustum Culling je ako tento rám okna – určuje, ktoré objekty sú v zornom poli kamery (hráča) a ktoré sú mimo neho. Všetko mimo rámu okna sa jednoducho nerenderuje.
Occlusion Culling ide ešte o krok ďalej. Predstavte si, že pred oknom stojí veľká skriňa. Aj keď je teoreticky časť objektov „za“ skriňou v zornom poli, skriňa ich úplne zakrýva. Occlusion Culling teda zamedzí vykresľovaniu objektov, ktoré sú zakryté inými objektmi v scéne, a to aj vtedy, ak sú v zornom poli definovanom Frustum Culling.
Prečo je to dôležité? (Vplyv na vizuál a hrateľnosť)
- Výrazné zvýšenie FPS (počet snímok za sekundu), pretože grafická karta nemusí spracovávať zbytočné objekty.
- Plynulejší herný zážitok, obzvlášť v rozsiahlych a detailných prostrediach.
- Optimalizácia využitia pamäte grafickej karty.
- Možnosť dosiahnuť vyššie grafické nastavenia bez zníženia výkonu.
Príklady v praxi: Ktoré hry využívajú Occlusion Culling – Frustum Culling?
Takmer všetky moderné 3D hry používajú nejakú formu Occlusion Culling a Frustum Culling. Napríklad, rozsiahly otvorený svet v hre The Witcher 3: Wild Hunt by nebol hrateľný bez týchto techník. Podobne, hra Cyberpunk 2077, ktorá je známa svojou detailnou grafikou a rozsiahlym mestom, heavily spolieha na Occlusion Culling a Frustum Culling na zabezpečenie prijateľnej snímkovej frekvencie. Ďalej, hry ako Assassin’s Creed Valhalla a Red Dead Redemption 2 taktiež využívajú tieto techniky na optimalizáciu rozsiahlych otvorených svetov.
Výhody a nevýhody
Výhody
- Výrazné zvýšenie výkonu (FPS).
- Optimalizácia využitia systémových prostriedkov.
- Plynulejší herný zážitok.
Nevýhody
- Zvýšená komplexita vývoja a optimalizácie.
- Potreba správneho nastavenia, aby sa predišlo vizuálnym artefaktom (napr. náhle „vyskakovanie“ objektov).
- Mierne zvýšenie nárokov na CPU (kvôli výpočtom viditeľnosti).
Súvisiace technológie
Occlusion Culling a Frustum Culling úzko súvisia s ďalšími optimalizačnými technikami, ako sú level of detail (LOD), ktoré znižujú detail objektov na diaľku, a batching, ktorý zlučuje viacero objektov do jednej dávky pre efektívnejšie renderovanie. Ďalšou príbuznou technikou je portal rendering, ktorý rozdeľuje scénu na menšie oblasti a renderuje len tie, ktoré sú viditeľné cez „portály“.
Technológia v kocke
| Typ Technológie | Optimalizácia renderovania |
| Hlavný Prínos | Zvýšenie FPS a optimalizácia výkonu |
| Kľúčoví Vývojári | Všetky herné štúdiá |
| Typické Použitie | Všetky 3D hry, obzvlášť s rozsiahlymi scénami |
| Príklady Hier | The Witcher 3, Cyberpunk 2077, Assassin’s Creed Valhalla, Red Dead Redemption 2 |
