Dynamische belichting en schaduwen toevoegen in Godot

Dynamische belichting en schaduwen kunnen de visuele kwaliteit en spelervaring van je Godot-games verbeteren. Ze voegen diepte, sfeer en realisme toe, waardoor je spelwereld meeslepender en boeiender wordt.

Godot biedt een aantal tools om complexe belichtingseffecten en schaduwen te maken en te personaliseren met geavanceerde mogelijkheden zoals CanvasModulate en PointLight2D.

Het Godot-spel opzetten

Om te beginnen met het implementeren van dynamische belichting in de Godot game engine, maakt u een fundamenteel 2D-spel door een nieuwe scène te maken en een CharacterBody2D entiteit op te nemen om het spelerspersonage voor te stellen.

De broncode die in deze publicatie is gebruikt, is toegankelijk via een speciale GitHub repository, die dient als een open-source platform voor ontwikkelaars om naar eigen inzicht te bekijken en te implementeren. Verder is het vrij toegankelijk onder de voorwaarden van de wijdverbreide MIT-licentie, die gebruikers het recht geeft om de software aan te passen en te verspreiden zonder dat daar kosten of royalty’s aan verbonden zijn.

Integreer een driedimensionale representatie van de omgeving van het spel binnen het domein van procedurele generatie door gebruik te maken van ruimtelijke partitioneringstechnieken zoals octrees of kd trees, wat een efficiënter beheer en optimalisatie van bronnen mogelijk maakt. Integreer daarnaast een dynamisch verlichtingssysteem dat rekening houdt met verschillende factoren, zoals het tijdstip van de dag, weersomstandigheden en omgevingselementen, om de gebruiker een meeslepende ervaring te bieden. Integreer ten slotte geavanceerde algoritmen voor fysicasimulatie zoals Havok of PhysX om het gedrag van objecten in de spelwereld nauwkeurig te modelleren en zo een zeer interactieve en realistische spelervaring te creëren.

Verwerk de beweging van de speler en de interactie met de schermgrenzen met behulp van GDScript als volgt:

 extends CharacterBody2D

var speed = 200

func _physics_process(delta):
    var velocity = Vector2()

    if Input.is_action_pressed('ui_right'):
        velocity.x \\+= 1

    if Input.is_action_pressed('ui_left'):
        velocity.x -= 1

    if Input.is_action_pressed('ui_down'):
        velocity.y \\+= 1

    if Input.is_action_pressed('ui_up'):
        velocity.y -= 1

    velocity = velocity.normalized() * speed
    move_and_collide(velocity * delta)

Met dit programma kan de gebruiker in verschillende richtingen door een virtuele omgeving navigeren, beperkt door de grenzen van het weergegeven gebied op het scherm van het apparaat.

De rest van de scène donkerder maken

Om een dynamisch lichteffect in Godot te creëren, moet je de CanvasModulate-functie gebruiken om de hele scène te dimmen en alleen die gebieden te markeren die door lichtbronnen worden verlicht.

 extends Node2D

const DARKNESS = 0.7

func _ready():
    var canvas_modulate = CanvasModulate.new()
    canvas_modulate.color = Color(0, 0, 0, DARKNESS)
    add_child(canvas_modulate) 

Voeg dit script toe aan een nieuw gemaakte Node2D die als de root van de scène dient. Het knooppunt CanvasModulate wordt dan gebruikt om een subtiel doorschijnend zwart wolkendek op te leggen over het hele gezichtsveld, waardoor alle elementen worden verduisterd, behalve de elementen die worden verlicht door lichtbronnen.

Om een dimensionaal attribuut in te stellen voor het regelen van de mate van duisternis binnen een omgeving, introduceren we een benoemde constante variabele getiteld “DARKNESS”. Met deze parameter kan de intensiteit van de duisternis worden gemanipuleerd die wordt toegepast op de visuele representatie tijdens perioden van niet-verlichting. Door de waarde van de variabele “DARKNESS” te wijzigen, kan de mate van ondoorzichtigheid van de scène worden geregeld wanneer er geen lichtbronnen aanwezig zijn. Een hogere waarde van “DARKNESS” leidt tot een intensere toestand van duisternis, terwijl een lagere waarde een overeenkomstig lager niveau van duisternis oplevert.

Licht schaduw werpen

Om entiteiten schaduweffecten te laten creëren, is het noodzakelijk om LightOccluder2D componenten te gebruiken op alle obstructies die bedoeld zijn om verlichting te belemmeren. Voorbeelden van dergelijke structuren zijn barrières, verhoogde oppervlakken en andere architecturale elementen die zijn ontworpen om schaduwen te werpen. De installatie van deze occluders vergemakkelijkt het genereren van realistische schaduweffecten in de spelomgeving.

Om realistische schaduwen voor een object in je videogameomgeving effectief te simuleren, moet je een aangepaste LightOccluder2D-component maken die zich precies aanpast aan de contouren van het obstakel in kwestie. Bovendien kun je verschillende attributen kalibreren, zoals het aantal polygonen en segmentatie, om optimale controle te krijgen over het werpen van schaduwen.

Omnidirectionele lichten toevoegen

Overweeg een PointLight2D object toe te voegen aan de scène door het een getextureerd materiaal toe te wijzen. Dit simuleert een omnidirectionele lichtbron die bijdraagt aan een overtuigender scenario voor sfeerverlichting.

 extends PointLight2D

var light_color = Color(1, 1, 0.8)

func _ready():
    energy = 2.5
    color = light_color 

U kunt de attributen aanpassen om de omvang en tint van de verlichting te regelen die door het PointLight2D-object wordt geproduceerd.

Je hebt de mogelijkheid om een gepersonaliseerde lichttextuur te genereren om de vorm en visuele kenmerken van je verlichtingsbron te bepalen. Dit kan variëren van een ongecompliceerd cirkelvormig patroon tot een meer ingewikkelde configuratie, die de gewenste sfeer weergeeft die je wilt creëren.

Om een texturale kwaliteit toe te kennen aan de PointLight2D entiteit, gelieve de volgende procedures te volgen:

Selecteer het PointLight2D-knooppunt in de scènehiërarchie.

Navigeer naar de eigenschap Textuur in het gedeelte Texturen van het paneel Inspecteur in de context van de component Tekst.

Klik op het onbezette getextureerde gebied en blader door de bestandsverkenner om een gewenste belichtingstextuur te kiezen uit de beschikbare opties.

De verlichting die door de gekozen lichtbron wordt geleverd, zal een vooraf bepaalde vorm en tint hebben, wat een esthetisch aangenaam effect geeft op het dynamische samenspel van licht en schaduw in de scène.

Extra functies toevoegen

Om zowel de esthetische kwaliteit als de interactieve aspecten van je project te verbeteren, zijn er verschillende optionele onderdelen die je kunt toevoegen aan de basisconfiguratie van dynamische verlichting en schaduw. Enkele mogelijke toevoegingen zijn:

Lichtanimaties

Verbeter de sfeer en het realisme van je lichtbronnen met geanimeerde effecten die ze tot leven brengen. Je kunt bijvoorbeeld flikkerende vlammen voor fakkels of kaarsen animeren, de dansende beweging van een knapperend vuur simuleren of een kloppende animatie geven aan mystieke lichtbollen die een buitenaardse gloed uitstralen.

Dag-nachtcyclus

Integreer een dynamische dag-nachtcyclus in het spel, die de helderheid en tint van verlichtingsbronnen in realtime aanpast om het verloop van de tijd weer te geven. Een dergelijke implementatie kan het meeslepende gevoel van de speler vergroten door verschillende atmosferische omstandigheden te creëren op basis van het tijdstip van de dag, wat bijdraagt aan de algehele ervaring.

Lichtvervaging

Om een onderbreking van de meeslepende ervaring te voorkomen, is het raadzaam om naadloze overgangen te gebruiken bij het wijzigen van de helderheidsniveaus. Deze methode zorgt voor een geleidelijke verduistering of verheldering van de omgeving, wat resulteert in een authentieker en esthetisch aantrekkelijker resultaat.

Dynamische schaduwen

Een alternatieve benadering voor het gebruik van statische schaduwen is het opnemen van dynamische schaduwen voor bewegende objecten. Dit kan worden bereikt door het gebruik van aanvullende lichtbronnen die de bewegingen van de personages volgen, wat resulteert in een overtuigende weergave van real-time schaduwveranderingen.

Auteursrechtvrije geluidseffecten

Het gebruik van de juiste geluidseffecten kan de meeslepende ervaring van een videogame aanzienlijk verbeteren en het spel een levendige en dynamische uitstraling geven. Om dit effect te bereiken, kun je copyrightvrije audio-elementen gebruiken die naadloos aansluiten op je realistische belichting en schaduwdynamiek.

Beste werkwijzen voor dynamische belichting en schaduwen

Als je dynamische belichting en schaduwen effectief wilt gebruiken in een videogame, is het belangrijk dat je ze op de juiste manier implementeert om negatieve gevolgen voor de prestaties of visuele kwaliteit te voorkomen. Door je aan bepaalde best practices te houden, kun je dit doel bereiken.

Optimaliseer lichtbronnen

Optimaliseer het gebruik van verlichtingselementen door een conservatieve benadering te volgen die aansluit bij het gewenste esthetische resultaat. Een overvloed aan armaturen kan een aanzienlijke belasting vormen voor de mogelijkheden van het systeem, vooral in situaties met minder krachtige hardware.

Gebruik Light Baking

Bij stationaire omgevingen of levenloze entiteiten is het raadzaam om een techniek te gebruiken die bekend staat als “light baking” om de efficiëntie te verbeteren. Deze methode houdt in dat je lichtinformatie van tevoren berekent en opslaat, waardoor je minder snel berekeningen hoeft uit te voeren tijdens spelsessies.

Kies voor eenvoudige Occluders

Bij het configureren van LightOccluder2D nodes is het raadzaam om waar mogelijk eenvoudige geometrieën te gebruiken. Het gebruik van ingewikkelde occluders met een groot aantal hoekpunten kan leiden tot efficiëntieproblemen. Overweeg in dergelijke gevallen het gebruik van ongecompliceerde veelhoekige vormen of lineaire segmenten als occluders wanneer deze geschikt worden geacht.

Culling en gelaagdheid

Godot biedt een robuust zichtbaarheids- en gelaagdheidssysteem, dat efficiënt beheer van licht- en schaduwberekeningen mogelijk maakt door ze te beperken tot zichtbare delen van de scène. Door elementen buiten het scherm op te ruimen, kan de prestatie aanzienlijk worden verbeterd door minder rekenwerk.

Het implementeren van geavanceerde technieken voor het creëren van overtuigende dynamische belichting en schaduwen in een platformgame kan de visuele aantrekkingskracht en algehele kwaliteit aanzienlijk verbeteren.

Godot-games boeiender maken met dynamische belichting en schaduwen

Dynamische belichting en schaduwen geven de spelervaring een extra gevoel van vitaliteit en realisme. Door een steeds meeslependere en sfeervollere omgeving te creëren, kunnen deze elementen een reeks emotionele reacties oproepen bij de speler, terwijl ze ook een duidelijke sfeer creëren en het visuele verhaal van de game versterken.

Dynamische verlichting kan een meeslepende spelervaring creëren door diepte toe te voegen aan zowel griezelige als rustige omgevingen. De integratie van verschillende soorten lichtbronnen, zoals fakkels, vuur en maanverlichting, zorgt voor diverse visuele effecten die de betrokkenheid van spelers vergroten en een gedenkwaardige indruk achterlaten.