SCS Blog hír: Under the Hood: Improved Material System

A bejegyzésben az Under the Hood: Improved Material System SCS blog hír fordítását találod, amely 2026 július 24-én jelent meg.

Az 1.60-as frissítésben vezettük be az ún. továbbfejlesztett anyagrendszert egyes kamionokhoz mindkét, az Euro Truck Simulator 2 és az American Truck Simulator játékban. Ma pedig betekintést nyújtunk a kulisszák mögé, hogy hogyan is született ez a funkció!

Ezen a funkción két munkatársunk, Daniel és Martin dolgozik, akik mindkét játékban a kamionok, valamint az American Truck Simulatorhoz nemsokára megjelenő Road Trip projekt autói számára is implementálták, illetve implementálják a rendszert.

Daniel – Járműtechnikai vezető (Vehicle Technical Leader)

„Több mint tizenhárom éve dolgozom az SCS Software-nél. 3D általános művészként (Generalist) kezdtem, majd 3D járműtervezőként és járműcsapatvezetőként dolgoztam. Ma a járműtechnikai vezető a beosztásom.

Munkám hidat képez a fejlesztés grafikai és technikai része között. Programozókkal működök együtt a járművek jellemzőinek a grafikus motorba való beépítésében, miközben a művészeket is segítem hatékony munkafolyamatok kialakításában. Új eszközöket tervezek és technikai fejlesztéseket is végzek.

A továbbfejlesztett anyagrendszerrel kapcsolatos feladatom az volt, hogy azonosítsam a problémát, megoldást javasoljak rá, és együttműködjek a programozókkal a grafikus motorba való beépítésében. Ezután egy praktikus munkafolyamatot kellett létrehoznunk a járműcsapat számára, hogy a rendszert következetesen lehessen használni más járművekhez is. A programozók létrehozták a szükséges támogatást a motorban és az anyagszerkesztőben. A grafikusok ezután konvertálták és hozzáigazították a különféle anyagokat a kamionokhoz.”

Martin – Senior 3D grafikus (Senior 3D Graphic Designer)

„Senior 3D grafikusként dolgozom, járművekre szakosodva. Emellett a Road Trip projekt tartalomvezetőjeként (Head of Content) is tevékenykedtem. Részt vettem a járművek és azok konkrét változatainak kiválasztásában, kutatást és előkészítést végeztem, szakértői konzultációt biztosítottam, majd ezt követően a járművek tényleges megalkotásán dolgoztam. Emellett segítettem Dannek az anyagrendszer finomhangolásában is.

Az autók régóta a szenvedélyem, különösen a sportkocsik és az oldtimer autók – azon belül is az amerikaiak. Ennek köszönhetően a saját tapasztalataimat és az amerikai autóipari kultúrával, történelemmel és az egyes modellek műszaki fejlődésével kapcsolatos ismereteimet is hasznosítani tudtam a projektben.

A fő feladatom az 1967-es Ford Mustang és a vizuális és tartalmi előkészítésével kapcsolatos minden volt. Részt vettem a konkrét autó és egy változatának kiválasztásában, kutatást végeztem, referenciákat gyűjtöttem, tanácsokat adtam az adatgyűjtés során, valamint magának a modellnek és az anyagok elkészítésében is részt vettem.

Az új anyagrendszer fejlesztése során a Mustang egyes felületeit készítettem elő, illetve finomhangoltam. Dannel együtt ezzel az autóval ellenőriztük, hogy hogyan viselkedik az új műszaki megoldás a gyakorlatban, és mely értékek adják a legpontosabb eredményeket.”

Hogyan indult ez a projekt?

„A fejlesztés már a Road Trip projekten dolgozva elkezdődött. A személygépkocsik belső tere kisebb és kevésbé megvilágított, mint a kamionoké, így az eredeti rendszer hiányosságai jobban látszottak bennük.”

A közvetlen megvilágításon kívül az eredeti rendszernek nem volt módja a belső terek fényének renderelésére. A való világban a vizuális elemek nagy részét úgynevezett közvetett, vagy visszavert fény (GI) teszi ki. A játék azonban egyáltalán nem működött ezzel a koncepcióval, és nem is erre tervezték. Tudtuk, hogy ezt valahogy meg kell változtatnunk.

A másik probléma az volt, hogy a kamionok belső tere sokféle anyagot tartalmaz, például szövetet, bőrt, műanyagot, festett felületeket, fémet és üveget. Az eredeti rendszer nem tudta ezeket pontosan megjeleníteni, különösen közvetett megvilágításban; minden nagyon laposnak tűnt.

(TB: a GI rövidítés, és amiről itt szó van, az a Global Illumination [glóbel illuminésön], ami globális megvilágítást jelent. A 3D grafika és a renderelés világában a GI a visszavert fény (reflected light [riflektid lájt] kezelését jelenti. Tegyük tisztába: a közvetlen fény (direct light [direkt lájt]) a fényforrásból (pl. a Naptól vagy egy lámpától) egyenesen a tárgy felületére érkező fénysugár. A közvetett vagy visszavert fény (GI) pedig egy felületről visszapattanó fénysugár, ami nem csak láthatóvá teszi a tárgyat, hanem megvilágítja a környező dolgokat is. Például ha egy piros fal mellett áll egy fehér asztal, a piros falról visszaverődő fény pirosas árnyalatot vet az asztal oldalára. A GI algoritmusok pontosan ezt a másodlagos fényverődést számolják ki, amitől a renderelt kép sokkal valósághűbbé és természetesebbé válik.)

A Road Trip megfelelő, elszigetelt környezetet biztosított számunkra a fejlesztéshez és a teszteléshez. A rendszert azonban kezdettől fogva úgy terveztük, hogy a kamionokhoz is használható legyen” – mondja Daniel.

Mit kellett tenned, mielőtt ténylegesen elkezdted volna bevezetni a továbbfejlesztett anyagrendszert?

„Kiterjedt kutatás segítségével részletesen fel kellett térképeznem a valós járműveket és az utastérben felhasznált anyagokat. Magazinokat, fényképeket, elérhető dokumentációkat és az egyes felszereltségi szinteket tanulmányoztam. Az adatgyűjtés során lehetőségem volt személyesen is megtekinteni az adott autót, beszélni a tulajdonosával, és részletesen dokumentálni a felépítését és a megjelenését.

Nem volt elég egyszerűen megállapítani, hogy az utastér egy bizonyos része például műanyagból, bőrből vagy fémből készült. Meg kellett vizsgálnunk a felület textúráját, a fényerősségét, az anyag fényvisszaverődését, a kopását, a színárnyalatát és az egyes részek közötti eltéréseket is.

Ez a kutatás lefektette az alapokat, amelyek alapján később fel tudtuk mérni, hogy a játékban található anyagok megfeleltek-e a tényleges járműnek” – mondta Martin.

„Azt is el kellett döntenünk, hogy melyik irányba induljunk el. Az egyik legfontosabb követelmény a teljesítmény fenntartása volt, ezért olyan megközelítéseket kerestünk, amelyek nem igényelnek komplex számítási műveleteket, illetve olyan technikákat kerestünk, amelyek minimális változtatással érnek el jó eredményeket a számítási komplexitásban. Úgy vélem, erőfeszítéseink eredménye a grafika észrevehető javulása, minimális hatással a teljesítményre” – osztotta meg velünk Daniel.

Hogyan nézett ki az új rendszer játékba implementálásának  folyamata?

„Módosítanunk kellett a grafikus motorban a fényvisszaverő textúrák betöltésén és kezelésén. A fényvisszaverő textúra lényegében egy kocka, amelynek minden oldala a játékoshoz képest más irányban veri vissza a fényt. Használata lényegesen hatékonyabb, mint a tényleges fényvisszaverődések kiszámítása sugárkövetéssel. Számos helyen módosítottunk a kódon, hogy közvetlen hozzáférést kapjunk az egyes mipmap-ekhez. A mipmap az eredeti kép kicsinyített másolata, amit általában akkor használnak, amikor egy texturált objektum távolabb van a játékostól, hogy megelőzzék a textúra csúnya elmosódását. A mi konkrét esetünkben azonban az alacsonyabb felbontás automatikusan lágyabb fényvisszaverődést eredményez, ami olyan anyagoknál használható, amelyek nem 100%-ban fényes felületűek, hanem fizikailag durvábbak, így az anyagon lévő visszaverődés diffúzabb, szétszórtabb lesz.”

Így a fényvisszaverődéshez számos különböző szintet hoztunk létre, a tökéletesen fényes felületektől, mint például a króm, a simább visszaverődéseken át, mint például a bőr ülések anyagai, a durva, szinte nem egyáltalán tükröződő anyagokig, mint például a szövetek, ahol a visszaverődési kocka egyik oldala mindössze 2×2 képpont méretű. Esetünkben ez helyettesíti az Iradience térképet (TB: Irradiance Map [irrádiensz mep], Irradiancia-térkép vagy Megvilágítottsági térkép), ami azt jelenti, hogy elsősorban a környező fénypaletta adott anyagra (színárnyalatra) való kivetítésére szolgál. A játék már maga számította ki a mipmap-eket, ami azt jelenti, hogy ez a változás gyakorlatilag semmibe sem kerül a teljesítmény szempontjából – és ez a fő oka annak, hogy ezt a megközelítést választottuk.

(TB: Amikor a fény visszaverődik egy felületről, a grafikus motornak elvileg a kép minden egyes képpontjára (pixeljére) ki kellene számolnia a visszavert fény pontos értékét. Ez rendkívül lassú és erőforrás-igényes folyamat lenne. Azonban az Irradiance Map egy okos mintavételezési és interpolációs (átlagolási) trükköt alkalmaz: nem számol ki mindent, hanem a képernyő minden egyes pixele helyett csak bizonyos pontokon (mintavételi pontok) számolja ki a pontos indirekt fényértékeket, illetve sűrűség szerinti mintavételt végez, vagyis a sima, egyenletes felületeken nagyon kevés mintát vesz, mert ott a fény nem változik drasztikusan, azonban a sarkokban, éleken, részletgazdag tárgyaknál és árnyékhatárokon nagyon sűrűn vesz mintát, ahol a fény-árnyék viszonyok gyorsan változnak. A kiszámolt pontok közötti területeket matematikailag „áthidalja” (átlagolja), így egy folytonos, finom átmenetű fénymintázatot – egy mip-map-et – hoz létre.)

Az anyagváltoztatások mellett a játékban a kontrasztot és a világítást is újra ki kellett egyensúlyoznunk, hogy kiküszöböljük a rendkívül sötét területeket, és realisztikusabb megvilágítást érjünk el.

Az eredeti megoldással ellentétben, ahol a fényvisszaverő textúrákat csak a nagy fényvisszaverő képességű anyagokhoz, különösen a fémekhez használtuk, az átdolgozott rendszer a jármű utasterében található minden egyes anyagra fényvisszaverő textúrát húz. Ezek abban különböznek egymástól, hogy mennyire erősen látható a visszaverődés a végső képen, és az alkalmazott visszaverődés lágyságában. Ez biztosítja, hogy még a kevésbé fényvisszaverő anyagok – különösen a műanyagok – is a visszavert fény, a színárnyalat és a jobb kontraszt érzetét keltsék, különösen az utastér árnyékolt területein. A játékosok észre fogják venni, hogy a teljes utastér valóban reagál a jármű környezetére; például fák mellett haladva az utastér ablakok melletti része finom zöldes árnyalatot vesz fel (TB: zseniális!). Ezáltal a játék sokkal realisztikusabbnak érződik majd mint korábban, még a számítási szempontból költséges globális megvilágítás (GI) számítás nélkül is.

Miután a technológia elkészült, meg kellett határoznunk, hogyan igazítsuk az egyes anyagokat az új körülményekhez. Mivel most már minden anyag tartalmaz fényvisszaverő komponenst, teljesen újra kellett egyensúlyoznunk az egyes anyagok összes paraméterét. Annak érdekében, hogy a meglévő textúrák megfelelően működjenek az új beállításokkal, a szín- és tükröződéskomponenseiket is újra ki kellett egyensúlyoznunk a kiterjedt tesztelésünk során megállapított standard értékekre.

A rendszerszintű implementálás utolsó lépése egy anyagkönyvtár létrehozása volt, amivel már nem kell minden egyes anyagtípust újra és újra konfigurálnunk minden egyes járműhöz” – magyarázza Daniel.

Mik számítottak a legnagyobb kihívásnak a rendszer bevezetése során?

„A legnagyobb kihívást a járművek sokfélesége jelentette. A kamionokat eltérő időpontokban hozták létre, és különböző forrásadatokat, textúrákat és renderelési módszereket használtak. nem született egyetlen olyan módszer sem, amely minden kamionnal működött volna. Így minden elkészült utastérnek megvolt a saját szerkezete, ezért egyedi megközelítést igényelt” – mondja Daniel.

„Ráadásul az anyagok egyedi tulajdonságai is befolyásolják egymást. A fényvisszaverődés vagy az érdesség megváltoztatása javíthatja az egyik felület megjelenését, ugyanakkor az anyag rosszul viselkedhet más fényviszonyok között. Vagy egy olyan anyag, amely közvetlen napfényben jól néz ki, túl fényes lehet egy sötét utastérben, vagy természetellenesen reagálhat éjszakai vezetés közben. Ezért folyamatosan egyensúlyt kellett találni a realizmus, a láthatóság és az egységes viselkedés között. A cél nem az volt, hogy minden felület hangsúlyosabb vagy fényesebb legyen, hanem az, hogy pontosan rögzítsük a közöttük lévő különbségeket.

A fejlesztés során számos lépést többször is átdolgoztunk. Ezek azt eredményezték, hogy nemcsak egy adott járműhöz illő anyagokat kaptunk, hanem olyan tapasztalatokat és irányelveket is szereztünk, amelyek jelentősen megkönnyítik a jövőbeli járműveken végzett munkát.

Az egész nem volt egyszerű. Nem volt elég egyszerűen beállítani néhány paramétert az előre elkészített táblázat szerint. Sok értéket magunknak kellett kitalálnunk, és Dannel együtt több körben teszteltük azokat közvetlenül a játékban” – tette hozzá Martin.

Hogyan sikerült a változtatásokat a teljesítmény megóvásával végrehajtani?

„Játékosaink sokféle hardvert használnak. Nem akartunk olyan vizuális hatásokat kelteni, amelyek jelentősen csökkentenék a játék teljesítményét, vagy akár játszhatatlanná tennék a játékot egyesek számára. Ezért a rendszer nem egy új, erőforrás-igényes világítási szimuláción alapul. Kiterjeszti a meglévő renderelési folyamatot, és hatékonyabban használja ki a már rendelkezésre álló adatokat.

A fejlesztés közben folyamatosan figyeltük a teljesítményt. A cél a látható javulás elérése volt, minimális hatással a grafikus kártyára és annak memóriájára. Továbbá a rendszert úgy konfiguráltuk, hogy némi  kompromisszummal működjön még közepes vagy alacsony beállítás esetén is – ilyen esetekben, bár a tükröződések nem jelennek meg valós időben, és bizonyos előnyök, például a jármű környezetének valósághű színárnyalatai elvésznek, maguk az anyagok továbbra is valósághűek és egymástól megkülönböztethetők maradnak” – mondja Daniel.

Szóval, eddig mindössze négy kamionnál vezettük be a továbbfejlesztett anyagrendszert az ETS2-ben és az ATS-ben. Ahelyett, hogy a közösségnek várnia kellene arra, amíg minden kamion frissül, fokozatosan és folyamatosan vezetjük be a továbbfejlesztett anyagrendszert a többi kamionnál, lehetővé téve, hogy már most élvezhessétek a járművek fejlesztéseit, amíg nem végzünk az összessel. Ahogy Daniel itt kifejti:

„Minden egyes kamion egyedi beállításokat, vizuális ellenőrzést és az összes változat tesztelését igényli nappal, éjszaka, esőben és felhős időben. Ezért nem volt lehetséges egyszerre frissíteni a teljes flottát. Ez a kisebb kezdeti csoport lehetővé teszi számunkra, hogy ellenőrizzük a teljes gyártási folyamatot, fenntartsuk a minőséget és visszajelzéseket gyűjtsünk a játékosoktól.”

Reméljük, élvezted ezt a részletes betekintést abba, hogyan dolgozunk a továbbfejlesztett anyagrendszeren. Feltétlenül add hozzá a Ford Car Pack-et és a RAM & Dodge Car Pack-et is a Steam Kívánságlistádhoz, hogy élvezhesd ezt a funkciót az autókon, amikor megjelennek.

Ne felejtsd el követni X/Twitter, Instagram, Facebook, Bluesky, TikTok és YouTube oldalainkat, amelyek közvetlenül a hírfolyamodba szállítják a híreket a játékainkról! Vagy iratkozz fel hírlevelünkre, hogy értesülj az újdonságokról. Viszontlátásra, jó utat!

VÉGE.

Kattints a megosztáshoz, e-mailben elküldéshez vagy a nyomtatáshoz.

Facebook
X/Twitter
E-mail
Nyomtatás

Facebook poszt

Címke , , , , , , , , , , , .Könyvjelzőkhöz Közvetlen link.

A hozzászólások jelenleg ezen a részen nincs engedélyezve.