Como otimizar modelos 3D para desenvolvimento de jogos

O desenvolvimento de jogos 3D tornou-se muito mais acessível na última década. Mecanismos como Unity e Unreal Engine tornam mais fácil do que nunca criar belos jogos 3D sem um grande orçamento, mas ainda há muito a aprender nesse processo.

Projetar e otimizar modelos 3D para seus jogos é uma grande parte disso, e estamos aqui para ajudá-lo. Vamos explorar algumas das principais práticas e técnicas que você pode empregar para otimizar modelos 3D para desenvolvimento de jogos.

Otimização de jogos de modelo 3D: práticas de desenvolvimento

Embora grande parte do trabalho que você pode fazer para otimizar modelos 3D para desenvolvimento de jogos seja feito em seu software de design 3D, o mecanismo de jogo também oferece oportunidades para tornar seu jogo mais rápido. Esses métodos são fáceis de colocar em prática, fornecendo um bom ponto de partida se você já iniciou o desenvolvimento do seu jogo.

Reutilizar ativos de modelo 3D

Cada modelo 3D que seu jogo carrega tem um custo de recurso. Esse custo não é incorrido ao usar um modelo pela segunda, terceira ou quarta vez, oferecendo uma excelente oportunidade para otimizar seu jogo sem economizar no cenário ou nos objetos.

A reutilização de ativos é muito comum na indústria de desenvolvimento de videogames e é algo que você deve sempre considerar ao projetar níveis e cenas complexas. Motores como o Unity oferecem um sistema de pré-fabricação para facilitar isso.

Compactar texturas e otimizar shaders

As texturas agem como a pele externa de um objeto 3D, adicionando padrões e outros recursos visuais para tornar o objeto mais real. As texturas vêm na forma de arquivos de imagem e cada um desses arquivos precisa ser carregado quando for usado em uma cena. Ao usar texturas compactadas, você pode liberar muitos recursos.

Além de usar texturas compactadas, também vale a pena garantir que os shaders que você usa sejam bem otimizados. A maioria dos mecanismos de jogo tem uma loja de recursos com shaders gratuitos e pagos disponíveis para facilitar isso. Você também pode encontrar modelos 3D gratuitos na Unity Asset Store que já estão otimizados, e isso também se aplica a outros mecanismos.

Usar iluminação estática

A iluminação é de longe uma das operações que mais consomem recursos encontrados nos jogos 3D modernos. Calcular reflexos em tempo real é muito caro, mas você pode ajustar a iluminação em sua cena para resolver esse problema. Isso prepara a iluminação da cena com antecedência para que o jogador não precise esperar por ela.

Usar seleção de oclusão

Engines como Unity e Unreal Engine apresentam uma ferramenta de otimização chamada seleção de oclusão. Isso reduz o uso de recursos renderizando apenas os objetos 3D que o jogador pode ver na cena. Fora do campo de visão do jogador, os objetos não aparecerão até que sejam vistos. Essa é uma maneira fácil de economizar o uso de recursos em cenas grandes.

Implementar LOD (nível de detalhe)

Os detalhes tornam-se cada vez mais importantes à medida que você se aproxima de um objeto em um videogame. Mas, quando você está longe, não precisa exibir todos os detalhes, e é para isso que serve o LOD.

O mecanismo pode remover polígonos automaticamente da malha de um objeto quando o jogador está longe, reduzindo os custos de recursos sem afetar a imersão.

Otimização de jogo de modelo 3D: fluxo de trabalho de design

Projetar modelos 3D otimizados para o desenvolvimento de videogames é mais fácil do que você imagina. Esse processo envolve principalmente desmontar seu modelo para garantir que ele tenha apenas os vértices, linhas e faces de que precisa. Existem várias maneiras de conseguir isso.

Otimização manual da geometria

Otimizar geometria simples manualmente é uma boa maneira de se acostumar a projetar modelos para videogames. Você tem duas opções principais para remover faces, linhas e vértices no software de modelagem 3D; deletando e dissolvendo.

A exclusão de uma face a remove totalmente, deixando um espaço aberto em seu objeto 3D. A exclusão de um vértice ou linha removerá as faces que se conectam a eles. Dissolver remove a face, vértice ou linha que você selecionou, seguido pelo preenchimento das lacunas com novas faces para manter o objeto sólido.

Há algumas coisas a serem observadas ao remover polígonos de sua geometria 3D:

• Remover rostos ocultos: rostos que o jogador nunca verá não precisam ser carregados no jogo. A parte de trás dos edifícios, a parte inferior de um veículo e peças de geometria que estão abaixo do solo geralmente podem ser removidas. Esta é a versão manual do mapeamento de oclusão.
• Remover faces duplicadas/redundantes: rostos duplicados sempre devem ser excluídos, mas você também deve procurar rostos que não são necessários. Um quadrado, por exemplo, só precisa ter uma face. Se tiver duas faces triangulares, dissolva-as para substituí-las por uma única face.
• Mesclagem de objetos: Carregar um objeto é sempre melhor do que carregar dois ou três. Mesclando objetos 3D no Blender e outro software de desenvolvimento de jogos é fácil e é uma ótima maneira de reduzir seus custos de recursos.

Otimização de geometria automatizada

A otimização manual funciona para modelos 3D simples, mas pode ser necessário usar algumas ferramentas automatizadas para ajudar nesse processo. Você pode usar esses métodos em conjunto para tornar seus modelos 3D perfeitos para o desenvolvimento de videogames.

• Retopologia: Retopologia é o processo de criação de uma nova malha simplificada para um objeto. Isso pode ser feito automaticamente na maioria das ferramentas de modelagem 3D, fornecendo uma malha com o menor número possível de faces. Isso é chamado Remesh no Blender, Retopologize no Maya e ferramentas de Retopologia no 3DS Max.
• Complementos: as ferramentas de modelagem 3D vêm com muitos recursos, mas não podem ter tudo integrado. Muitas dessas ferramentas têm complementos disponíveis para aprimorar seus recursos. A otimização do desenvolvimento de jogos é abordada aqui, com opções como o AP GameTools for Blender, fornecendo vários recursos exclusivos.
• Software Adicional: além de complementos, você também pode encontrar software de terceiros que pode otimizar seus modelos 3D para o desenvolvimento de videogames. Simplesmentegon é um exemplo popular disso, com uma série de ferramentas disponíveis que facilitarão sua jornada de otimização.

Quanta otimização os modelos 3D precisam para o desenvolvimento de jogos?

Como você pode ver, otimizar seus objetos 3D é um processo demorado. Os resultados valerão a pena, porém, e deve ser fácil dizer o quão bem você fez o trabalho depois de compilar e executar o jogo. Você sempre pode voltar e fazer mais otimizações, se necessário. Agora, você só precisa aprender onde encontrar algumas texturas bonitas para seus objetos.