Rivalry2

HTML Diff

0 added 0 removed

Original 2026-01-01

Modified 2026-02-21

1 <a>#статьи</a>

2 <ul><li>17 июл 2025</li>

3 <li>0</li>

4 </ul><h2>Тесселяция: что это такое и как она работает в играх</h2>

5 Рассказываем, за что отвечает тесселяция, как она улучшает детализацию ландшафта и объектов и влияет на частоту кадров.

6 Иллюстрация: Оля Ежак для Skillbox Media

7 Считает игры произведениями искусства и старается донести эту идею до широких масс. В свободное время стримит, рисует и часами зависает в фоторежимах.

8 Во время прохождения игр с реалистичной графикой можно увидеть живописные скалы, осязаемые следы на снегу, объёмные стежки на одежде персонажей и другие выразительные детали. Всё это - результат тесселяции, которая нередко встречается в настройках современных игр.

9 В этом материале мы объясняем, что такое тесселяция, какова её роль в 3D-графике, какие бывают виды тесселяции и как она применяется в известных играх.

10 Содержание

11 <ul><li><a>Что такое тесселяция</a></li>

12 <li><a>Для чего используется тесселяция в компьютерной графике</a></li>

13 <li><a>Виды тесселяции</a></li>

14 <li><a>Примеры игр с реалистичной тесселяцией</a></li>

15 <li><a>Стоит ли использовать тесселяцию: плюсы и минусы</a></li>

16 </ul>Тесселяция - одна из ключевых технологий в современной компьютерной графике. Именно тесселяция делает плоские поверхности объёмными и добавляет множество деталей, не задействуя миллионы полигонов.

17 Тесселяция позволяет разбить четырёхугольник на два треугольника, а затем из этих двух сегментов получить четыре, восемь, 16 треугольников - и так до бесконечности. Таким образом, существующие полигоны разбиваются на дополнительные треугольники (но не полигоны), и тогда низкополигональный объект становится более проработанным и детализированным.

18 Пример тесселяции треугольникаИзображение: Skillbox MediaВпрочем, независимо от того, как представлен полигон объекта - в формате всего лишь двух или двух сотен треугольников, - сама по себе тесселяция не добавляет новых деталей объекту. Выпуклости и вмятины на поверхностях появятся только в случае наличия данных, отображающих положение вершин мелкой сетки. Под ними, как правило, подразумевается рельефное текстурирование с помощью карты<a>параллакса</a>или<a>смещения</a>(Displacement map). Последнее сейчас наиболее актуально, так как карты смещения в сочетании с тесселяцией создают иллюзиювидимогообъёма даже на плоских участках.

19 В качестве примера можно привести демонстрацию бенчмарка<a>Heaven</a>от Unigine. И хотя он вышел достаточно давно, в нём наглядно представлена разница итогового изображения с применением данного метода и без него.

20 Слева - тесселяция включена, справа - отключенаКадр: Nathaniel Joseph Claw /<a>YouTube</a>Впервые поддержка тесселяции<a>появилась</a>в графической карте ATI Radeon 8500 в 2001 году и была известна как TruForm. Её специфика тогда заключалась в обработке треугольников с регулируемым параметром уровня детализации. Для вершин и нормалей были доступны несколько видов интерполяции: линейная и квадратичная для нормалей и кубическая для вершин.

21 Несмотря на то, что разработчики могли легко интегрировать технологию в существующий рендеринг, она не прижилась в индустрии из-за различных ограничений. К примеру, в результате интерполяций между полигонами образовывались щели. Также отсутствовала поддержка карт с рельефом, равно как и гибкий подход к изменению геометрии.

22 Тесселяция стала востребованной с появлением интерфейса DirectX 11 в конце 2000-х годов. О нём - чуть ниже.

23 Главная цель тесселяции - повысить уровень детализации окружения и персонажей без увеличения количества исходных полигонов. Вот несколько основных преимуществ этой технологии.

24 <ul><li>Поверхности со сложной структурой (ландшафт, вода, ткани) становятся более реалистичными и объёмными за счёт мелких деталей.</li>

25 </ul><ul><li>При применении тесселяции отсутствуют ступенчатые переходы в структурах с изгибами, что порой важно для корректного отображения следов на снегу или песке.</li>

26 </ul><ul><li>При применении тесселяции происходит динамическое изменение уровня детализации объектов в зависимости от расстояния внутриигровой камеры.</li>

27 </ul>Методы тесселяции во многом зависят от сферы применения и возможностей разработчика.

28 Под ней подразумевается подразделение поверхности на сегменты - после такого подразделения структура модели остаётся неизменной при любых условиях. Под эту категорию подходят модели с применённой функциейПодразделение поверхности(Subdivision Surface), после которой количество полигонов в сетке увеличивается в разы.

29 Пример статической тесселяции встречается в основном в программах для 3D-моделирования (Blender, Maya, Cinema 4D и так далее), где рендеринг изображений и анимаций, как правило, происходит в офлайн-режиме, а не в реальном времени.

30 Широко распространена в современных играх. Её суть в том, что количество полигонов у объекта изменяется в реальном времени и в основном зависит от угла обзора или расстояния объекта до внутриигровой камеры. Графический процессор или шейдер анализирует геометрию в кадре и вычисляет, сколько в настоящий момент нужно сгенерировать дополнительных треугольников.

31 Стоит отметить, что плотность геометрии в этом случае изменяется автоматически - в зависимости от расстояния. При этом подготовка моделей с разным уровнем детализации (LOD) необязательна, если речь не идёт о моделях персонажей, производстве мобильной игры или окружения, требовательного к оптимизации. Динамическая тесселяция поддерживается в движках<a>Unity</a>,<a>Unreal Engine 4</a> и Unreal Engine 5 (в пятой версии для этого используется технология Nanite),<a>CryEngine</a>,<a>Unigine</a>и других игровых движках, ориентированных на реалистичную 3D-графику.

32 В отличие от динамической, аппаратная тесселяция реализована не через игровой движок, а интегрирована в видеокарты через встроенные<a>графические API</a> -<a>DirectX 11</a> и DirectX 12,<a>OpenGL 4</a> и <a>Vulkan</a>. В процессе задействованы специальные программируемые шейдеры. Их названия могут различаться в зависимости от типа API. Например, тесселяция в DirectX 11/12 реализована в три этапа -<a>этап шейдера корпуса</a>(Hull Shader), этап<a>Tessellator</a>и этап<a>шейдера домена</a>Domain Shader. В целом стадии во всех API одинаковы и различаются лишь названиями и синтаксисом кода.

33 Поддержка аппаратной тесселяции встречается как в играх, созданных на популярных игровых движках, так и в тайтлах, созданных с использованием собственных технологий разработчика - например, The Witcher 3: Wild Hunt, Metro Exodus, Far Cry 4 и так далее. Благодаря программируемым шейдерам подход считается более гибким и универсальным, так как его можно интегрировать в любой движок. Учитывая, что при таком методе задействован только графический процессор, есть риск снижения производительности на менее мощных видеокартах.

34 Примечание.С 2024 года Epic Games<a>объявила</a>о прекращении поддержки аппаратной тесселяции на Unreal Engine 5 в перспективе. Вместо этого компания решила сосредоточиться на кросс-платформенной поддержке Nanite. Тем не менее, если разработчики захотят внедрить эту технологию самостоятельно, компания готова оказать ограниченную поддержку.

35 Тесселяция в The Witcher 3: Wild Hunt придаёт объектам окружения (дорогам, ландшафту, стенам и так далее) чуть более осязаемый объём на близком расстоянии. Её настройку можно отрегулировать в пунктеКачество рельефа. Впрочем, на практике эффект незначительный и более наглядно представлен в <a>модификациях</a>.

36 Также игра поддерживает специальную технологию<a>NVIDIA Hairworks</a>для тесселяции причёсок, шерсти и меха, отображая их буквально по волоску. Правда, пользователи нередко<a>отмечали</a>баги с некорректным отображением шевелюр персонажей.

37 Скриншот: игра The Witcher 3: Wild Hunt / CD Projekt REDВ сочетании с трассировкой лучей тесселяция в Metro Exodus заметно преображает локации, добавляя стенам, объектам и ландшафту больше рельефа. Благодаря этому усиливается ощущение реалистичного окружения, особенно если учесть, что это шутер от первого лица и игрок постоянно рассматривает объекты с близкого расстояния.

38 Журналисты Digital Foundry<a>отмечали</a>, что в этом плане ПК-версия игры смотрелась гораздо выигрышнее, чем, к примеру, на Xbox One X, где эффект объёмных поверхностей отсутствовал.

39 Кадр: видео Digital Foundry /<a>YouTube</a>Тесселяция в Battlefield 5 помогает визуализировать не только правдоподобный рельеф статичных поверхностей, но и следы персонажей, а также отпечатки шин и гусениц на ландшафте, которые изменяются в динамике. Также технология задействована при отображении воронок от взрывов. Как и в The Witcher, эффект объёмного ландшафта настраивается в пунктеКачество рельефа.

40 Скриншот: игра Battlefield 5 / DICEПомимо тесселяции растительности, в игре активно<a>использовались</a>специальные карты<a>смещения на уровне пикселей</a>(Per-Pixel Displacement Mapping). За счёт этого стволы деревьев приобретали визуальный объём даже без применения метода тесселяции. В видео ниже наглядно представлено, как этот подход выглядит в игре.

41 Действие игры происходит в Гималаях, с очень живописными видами, поэтому тесселяция в Far Cry 4 <a>направлена</a>на улучшение окружающей природы - ландшафта, гор, стволов деревьев и даже меха животных (на основе ранее упомянутой NVIDIA Hairworks).

42 Скриншот: игра Far Cry 4 / UbisoftНаличие тесселяции значительно повышает качество графики в играх, тем не менее оно требует взвешенного подхода.

43 Заметное улучшение качества изображения в играх.За счёт увеличения количества треугольников в сочетании с картой смещения игровое окружение становится более реалистичным. И, несмотря на то, что это всего лишь имитация, на таких поверхностях лучше отображаются падающие тени, в отличие от обычных объектов с картой рельефа или картой нормалей (Bump map / Normal Map), где поверхность фактически остаётся плоской.

44 Реалистичные тени на тесселированном стволе дереваСкриншот: игра Far Cry 4 / UbisoftПоддержка современных инструментов разработки.Тесселяцию поддерживают популярные игровые движки и современные графические API (аппаратный метод). В совокупности это позволяет разработчику внедрить технологию в игру без лишних затрат.

45 Некорректное отображение эффекта.В обсуждениях различных игр нередко встречаются жалобы на баги, возникающие после подключения тесселяции. В отдельных случаях она и вовсе негативно сказывается на игровом опыте.

46 Скриншот: игра The Witcher 3: Wild Hunt / CD Projekt REDСнижение производительности.Чем выше детализация, тем сильнее нагрузка на графический процессор. Следовательно, на слабых видеокартах может отмечаться падение частоты кадров в секунду. Впрочем, многое зависит и от того, насколько оптимизирована игра под ту или иную линейку видеокарт. Например, Shadow of the Tomb Raider адаптирована под карты NVIDIA, поэтому подключение тесселяции влияет на производительность совсем незначительно.

47 Счётчик частоты кадров в Shadow of the Tomb Raider с тесселяцией и безИзображение:<a>NVIDIA</a>Тесселяция - это мощный инструмент в 3D-графике, который делает плоские модели визуально объёмнее благодаря использованию специальных карт смещения. Она активно используется в крупнобюджетных играх для улучшения детализации окружения, ландшафта и персонажей.

48 Несмотря на все преимущества, технология требует продуманной интеграции и оптимизации - особенно в отношении систем со слабой конфигурацией. В некоторых случаях разработчику придётся вводить несколько уровней в настройках, чтобы как можно больше игроков смогли оценить детализацию игрового мира.

49 Также важно не перестараться с тесселяцией, настраивая её интенсивность. Возможно, мостовая, выстланная огромными камнями, смотрится эффектно в рамках бенчмарка, но в игре невозможно представить персонажа, который мог бы по ней комфортно ходить. Поэтому при внедрении технологии разработчику необходимо найти компромисс между реализмом, производительностью и здравым смыслом.

50 <a>Профессия 3D-дженералист

51 Вы станете универсальным специалистом, который умеет в 3D всё: создавать объекты и окружение, настраивать текстуры и цвет, анимировать модели и внедрять их в 3D-сцену.

52 Освоите Houdini, Autodesk Maya, Blender, Photoshop, ZBrush, Marmoset 3D, Substance Painter, Marvelous Designer, Arnold и Rizom UV. Сможете претендовать на работу в рекламе, играх или кино.

53 На иллюстрации: работа участника курса Евгения Кузнецова

54 Узнать про курс

55 </a><a>Курс с трудоустройством: "Профессия 3D-дженералист" Узнать о курсе</a>