Инженер Valve исправил 3D-освещение настолько круто, что производителям видеокарт пришлось признать свои ошибки

Half-Life 2 — одна из культовых игр Valve, недавно отпраздновала свое 20-летие. В честь этого события студия выпустила крупное обновление, объединившее основную игру с эпизодами, а также двухчасовой документальный фильм о создании игры, который включает массу интересных фактов и историй. И одна из самых сложных задач разработки связана с освещением, благодаря которому визуальный стиль Half-Life 2 остается впечатляющим и сегодня.

Ключевую роль в этом процессе сыграл Кен Бердвелл, инженер Valve, который во время работы над игрой обнаружил, что используемые формулы освещения были фундаментально неверны.

Математика, которую мы использовали, была неправильной. Более того, она была неправильной у всех.

— Бердвелл

После исправления "все внезапно стало выглядеть великолепно".

Однако исправление освещения оказалось лишь началом. Бердвелл столкнулся с сопротивлением со стороны производителей видеокарт.

Мне пришлось объяснить производителям, что их карты делают расчеты освещения неправильно.

Эти разговоры длились два с половиной года и сопровождались реакцией в стиле: "Ты только что заявил, что наши чипы фундаментально ошибочны, пока мы не разработаем новые. Я тебя ненавижу."

Суть проблемы заключалась в том, что видеокарты того времени использовали нелинейные значения RGB для расчетов освещения, что приводило к некорректным результатам.

Криволинейные поверхности затенялись слишком резко, и освещение выглядело неестественно.

В результате инженеры Valve, включая новых сотрудников Гэри МакТаггерта и Чарли Брауна, убедили производителей исправить фундаментальные ошибки. Сегодня современные видеокарты автоматически конвертируют нелинейные форматы в линейные значения перед расчетами, что значительно упрощает работу разработчиков.

Бердвелл отмечает, что в 90-е годы программисты должны были постоянно учитывать "гамма-пространство" на каждом этапе, иначе освещение выглядело бы "странно". Это оставалось проблемой вплоть до начала 2010-х годов, когда стандарты наконец изменились.

Продюсер Half-Life 2 Билл ван Бюрен также отметил, что освещение было одной из трёх ключевых целей игры — Valve стремилась создать "иммерсивный, визуально богатый и кинематографичный" опыт, где технологические инновации дополняли художественное направление.

Эта работа была настолько значимой, что ее влияние ощущается в индустрии до сих пор. Так что Half-Life 2 остается примером того, как амбициозные технологии могут изменить индустрию. Благодаря Бердвеллу и его команде каждая игра с тех пор выигрывает от исправленной математики освещения.