Jak dodać dynamiczne oświetlenie i cienie w Godot

Dynamiczne oświetlenie i cienie mogą podnieść jakość wizualną i wrażenia z rozgrywki w grach Godot. Dodają głębi, atmosfery i realizmu, czyniąc świat gry bardziej wciągającym i angażującym.

Godot zapewnia szereg narzędzi ułatwiających tworzenie i personalizację złożonych efektów świetlnych i cieni dzięki zaawansowanym możliwościom, takim jak CanvasModulate i PointLight2D.

Konfigurowanie gry Godot

Aby rozpocząć wdrażanie dynamicznego oświetlenia w silniku gry Godot, utwórz podstawową grę 2D, tworząc nową scenę i włączając encję CharacterBody2D do reprezentowania postaci gracza.

Kod źródłowy wykorzystany w tej publikacji jest dostępny za pośrednictwem dedykowanego repozytorium GitHub, które służy jako platforma open source dla programistów do przeglądania i wdrażania według własnego uznania. Co więcej, jest on swobodnie dostępny na warunkach powszechnie przyjętej licencji MIT, dającej użytkownikom prawo do adaptacji i dystrybucji oprogramowania bez ponoszenia jakichkolwiek opłat lub tantiem.

Włączenie trójwymiarowej reprezentacji środowiska gry w sferę generowania proceduralnego poprzez wykorzystanie technik partycjonowania przestrzennego, takich jak oktreny lub drzewa kd, co pozwala na bardziej efektywne zarządzanie zasobami i optymalizację. Dodatkowo, włącz dynamiczny system oświetlenia, który bierze pod uwagę różne czynniki, w tym porę dnia, warunki pogodowe i elementy środowiska, aby zapewnić wciągające wrażenia dla użytkownika. Wreszcie, zintegruj zaawansowane algorytmy symulacji fizyki, takie jak Havok lub PhysX, aby dokładnie modelować zachowanie obiektów w świecie gry, tworząc wysoce interaktywne i realistyczne wrażenia z gry.

Uwzględnij ruch gracza i interakcję z ograniczeniami ekranu, wykorzystując GDScript w następujący sposób:

 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)

Ten program pozwala użytkownikowi na poruszanie się po wirtualnym środowisku w różnych kierunkach, ograniczonych granicami obszaru wyświetlanego na ekranie urządzenia.

Przyciemnij resztę sceny

Aby stworzyć dynamiczny efekt oświetlenia w Godocie, należy użyć funkcji CanvasModulate, aby przyciemnić całą scenę, jednocześnie podświetlając tylko te regiony, które są oświetlone przez źródła światła.

 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) 

Dołącz ten skrypt do nowo utworzonego Node2D, który służy jako korzeń sceny. Węzeł CanvasModulate zostanie następnie użyty do nałożenia subtelnie półprzezroczystego czarnego zachmurzenia na całe pole widzenia, zasłaniając wszystkie elementy w jego obrębie, z wyjątkiem tych, które są oświetlone przez źródła światła.

Aby ustanowić atrybut wymiarowy do kontrolowania poziomu ciemności w środowisku, wprowadzamy stałą zmienną o nazwie “CIEMNOŚĆ”. Parametr ten pozwala manipulować intensywnością zaciemnienia, które jest stosowane do wizualnej reprezentacji w okresach braku oświetlenia. Poprzez zmianę wartości przypisanej do zmiennej “CIEMNOŚĆ” można regulować stopień nieprzejrzystości sceny, gdy nie są obecne żadne źródła światła. Zwiększona wartość “CIEMNOŚCI” doprowadzi do głębszego stanu ciemności, podczas gdy zmniejszona wartość zapewni odpowiednio zmniejszony poziom ciemności.

Cast Light Shadow

Aby jednostki mogły tworzyć efekty cienia, konieczne jest zastosowanie komponentów LightOccluder2D na wszelkich przeszkodach, które mają utrudniać oświetlenie. Przykłady takich struktur obejmują bariery, podniesione powierzchnie i inne elementy architektoniczne zaprojektowane do rzucania cieni. Instalacja tych okluderów ułatwia generowanie realistycznych efektów cieniowania w środowisku gry.

Aby skutecznie symulować realistyczne cienie dla obiektu w środowisku gry wideo, konieczne jest utworzenie niestandardowego komponentu LightOccluder2D, który precyzyjnie dopasowuje się do konturów danego elementu przeszkadzającego. Co więcej, można skalibrować różne atrybuty, takie jak liczba wielokątów i segmentacja, aby uzyskać optymalną kontrolę nad zjawiskiem rzucania cienia.

Dodawanie świateł dookólnych

Rozważ dodanie obiektu PointLight2D do sceny, przypisując mu teksturowany materiał. Pozwoli to symulować wielokierunkowe źródło światła, które przyczyni się do bardziej przekonującego scenariusza oświetlenia otoczenia.

 extends PointLight2D

var light_color = Color(1, 1, 0.8)

func _ready():
    energy = 2.5
    color = light_color 

Istnieje możliwość personalizacji atrybutów w celu regulacji zakresu i odcienia oświetlenia wytwarzanego przez obiekt PointLight2D.

Istnieje możliwość wygenerowania spersonalizowanej tekstury światła w celu określenia kształtu i cech wizualnych źródła oświetlenia. Może to być nieskomplikowany okrągły wzór lub bardziej skomplikowana konfiguracja, odzwierciedlająca pożądaną atmosferę.

Aby nadać teksturę jednostce PointLight2D, należy postępować zgodnie z poniższymi procedurami:

Wybierz węzeł PointLight2D w hierarchii sceny.

Przejdź do właściwości Texture w sekcji Textures panelu Inspector w kontekście komponentu Text.

Kliknij niezajęty obszar tekstury, a następnie przejdź do eksploratora plików, aby wybrać preferowaną teksturę oświetlenia spośród dostępnych opcji.

Oświetlenie zapewniane przez wybrane źródło światła będzie miało z góry określony kształt i odcień, nadając estetyczny efekt dynamicznej grze światła i cienia w scenie.

Włączanie dodatkowych funkcji

Aby poprawić zarówno jakość estetyczną, jak i interaktywne aspekty projektu, istnieje kilka opcjonalnych komponentów, które można włączyć w połączeniu z podstawową konfiguracją dynamicznego oświetlenia i cieniowania. Niektóre potencjalne dodatki obejmują:

Animacje światła

Wzmocnij atmosferę i realizm źródeł światła za pomocą animowanych efektów, które je ożywią. Możesz na przykład animować migoczące płomienie pochodni lub świec, symulować taniec trzaskającego ognia lub nadać pulsującą animację mistycznym kulom emitującym nieziemski blask.

Cykl dzień-noc

Włącz do gry dynamiczny cykl dzień-noc, który modyfikuje jasność i odcień źródeł światła w czasie rzeczywistym, aby odzwierciedlić upływ czasu. Taka implementacja może zwiększyć poczucie immersji gracza poprzez tworzenie różnych warunków atmosferycznych w zależności od pory dnia, przyczyniając się w ten sposób do ogólnego wrażenia.

Zanikanie światła

Aby zapobiec przerwaniu wciągających wrażeń, zaleca się stosowanie płynnych przejść podczas zmiany poziomów jasności. Metoda ta pozwala na stopniowe przyciemnianie lub rozjaśnianie otoczenia, co skutkuje bardziej autentycznym i estetycznym rezultatem.

Dynamiczne cienie

Alternatywnym podejściem do stosowania statycznych cieni jest włączenie dynamicznych cieni dla obiektów w ruchu. Można to osiągnąć poprzez wykorzystanie dodatkowych źródeł światła, które śledzą ruchy postaci, co skutkuje przekonującym odwzorowaniem zmian cieni w czasie rzeczywistym.

Efekty dźwiękowe wolne od praw autorskich

Włączenie odpowiednich efektów dźwiękowych może znacznie poprawić wciągające wrażenia z gry wideo, nadając jej witalności i dynamizmu. Aby osiągnąć ten efekt, warto rozważyć wykorzystanie wolnych od praw autorskich elementów dźwiękowych, które płynnie integrują się z realistycznym oświetleniem i dynamiką cieni.

Najlepsze praktyki dotyczące dynamicznego oświetlenia i cieni

Aby skutecznie wykorzystać dynamiczne oświetlenie i cienie w grze wideo, ważne jest, aby zapewnić prawidłową implementację, aby uniknąć negatywnych konsekwencji dla wydajności lub jakości wizualnej. Przestrzeganie pewnych najlepszych praktyk pomoże osiągnąć ten cel.

Optymalizacja źródeł światła

Zoptymalizuj wykorzystanie elementów oświetleniowych, stosując konserwatywne podejście, które jest zgodne z pożądanym efektem estetycznym. Nadmierna liczba opraw oświetleniowych może stanowić znaczne obciążenie dla możliwości systemu, szczególnie w sytuacjach wymagających mniej wydajnego sprzętu.

Wykorzystanie funkcji Light Baking

W przypadku oświetlenia stacjonarnego lub obiektów nieożywionych, zaleca się zastosowanie techniki znanej jako “light baking” w celu zwiększenia wydajności. Metoda ta polega na obliczaniu i przechowywaniu informacji o oświetleniu z wyprzedzeniem, zmniejszając w ten sposób zapotrzebowanie na obliczenia w locie podczas sesji gry.

Opt for Simple Occluders

Podczas konfigurowania węzłów LightOccluder2D zaleca się stosowanie prostych geometrii tam, gdzie jest to możliwe. Wykorzystanie skomplikowanych okluderów składających się z wielu wierzchołków może powodować wyzwania związane z wydajnością. W takich przypadkach należy rozważyć wdrożenie nieskomplikowanych form wielokątnych lub segmentów liniowych jako okluderów, jeśli uzna się to za stosowne.

Culling and Layering

Godot zapewnia solidny system widoczności i warstw, który pozwala na efektywne zarządzanie obliczeniami światła i cienia poprzez ograniczenie ich do widocznych części sceny. Dzięki ograniczeniu elementów poza ekranem, wydajność może zostać znacznie zwiększona poprzez zmniejszenie wymagań obliczeniowych.

Wdrożenie zaawansowanych technik tworzenia atrakcyjnego dynamicznego oświetlenia i cieni w grze platformowej może znacznie poprawić jej atrakcyjność wizualną i ogólną jakość.

Zwiększanie zaangażowania w grach Godot dzięki dynamicznemu oświetleniu i cieniom

Dynamiczne oświetlenie i cienie służą do nadania wrażeniom z gry dodatkowego poczucia witalności i realizmu. Tworząc coraz bardziej wciągające i bogate w atmosferę środowisko, elementy te mogą wywoływać szereg reakcji emocjonalnych u gracza, jednocześnie tworząc wyraźny nastrój i wzmacniając wizualną narrację gry.

Dynamiczne oświetlenie może stworzyć wciągające wrażenia w grach, dodając głębi zarówno niesamowitym, jak i spokojnym środowiskom. Integracja różnych rodzajów źródeł światła, takich jak pochodnie, światło ognia i oświetlenie księżycowe, pozwala uzyskać różnorodne efekty wizualne, które zwiększają zaangażowanie graczy i pozostawiają niezapomniany wpływ.