La creazione dell’insolita e stupefacente grafica di The Tomorrow Children per PS4

Dylan Cuthbert, presidente e produttore esecutivo di Q-Games, con un nuovo post rilasciato sulle pagine del Playstation Blog è tornato a parlare di The Tomorrow Children e del suo look grafico.

Sicuramente avete tutti visto il trailer e vi state chiedendo come diavolo siamo riusciti a ottenere quell’aspetto così tremendamente surreale.

All’inizio del progetto abbiamo fatto una riunione con Mark Cerny, il quale ci ha detto: “Voglio che Q-Games realizzi qualcosa che sia… fuori dagli schemi”. Io ho preso sul serio questo invito e ho deciso di sfruttare l’incredibile potenza computazionale del sistema PS4 per gestire tre elementi: la cinematografia, l’illuminazione e la geometria.

La cinematografia

Mi sono indirizzato subito verso la “cinematografia” poiché ritengo che abbia uno stile molto più suggestivo dal punto di vista grafico rispetto alla computer grafica, che cerca soltanto di essere realistica. La grafica realistica non fa che offrirci direttamente quello che possiamo vedere, la cinematografia invece ci mostra anche quello che noi immaginiamo di vedere. Se per esempio stiamo guardando un prato verde in una giornata nuvolosa, i fotoni che colpiscono i nostri occhi ci presentano un verde sbiadito, ma l’immaginazione della nostra mente, diversa per ogni persona, ravviva l’immagine che stiamo osservando, rendendola più stimolante ed emozionante.

Praticamente ogni film che avete visto finora ha subìto questo processo di “correzione colori”, di cui il più recente, ormai di gran voga, è chiamato “orange and teal” (arancione e azzurro), che vede una preponderanza di arancione nei primi piani e di blu nello sfondo, oltre a numerosi altri ritocchi. Molte delle più recenti serie televisive, come Breaking Bad, Utopia e True Detectivesfruttano abbondantemente questo processo per creare l’atmosfera e il tono delle scene.

Quindi mi sono detto che poteva valere la pena provare a farlo anche per i giochi, ma non soltanto con semplici tecniche di “tone mapping”. Volevo fare le cose per bene, quindi perché non creare un processo professionale di correzione colori come quello del cinema? Oltretutto abbiamo anche due grossi vantaggi rispetto alle telecamere e ai loro sensori. Il primo è che una pipeline 3D moderna genera uno spettro dinamico di colori più ampio, che ci dona una maggiore libertà. Il secondo è che possiamo contare sulle informazioni dell’asse z di ciascun pixel, il che significa che possiamo introdurre questo dato come parametro nel processo di correzione colori. Grazie a tutto questo noi possiamo, per esempio, aumentare i livelli del nero sullo sfondo o mescolare un po’ i colori tra loro in base alla distanza dalla telecamera.

L’illuminazione

Avendo deciso di seguire la strada della cinematografia, abbiamo cominciato a chiederci come riuscire a dare quel tocco di “pre-rendering” al nostro 3D in tempo reale e abbiamo deciso che avremmo dovuto intraprendere una strada nuova, mai esplorata da nessuno prima di noi. Così siamo arrivati all’invenzione di quello che si chiama “cascaded voxel cone ray tracing”. È un concetto un po’ complesso, che ha a che vedere con il calcolo e l’immagazzinamento della luce e della sua direzione attorno al personaggio giocabile: la bambina viene seguita nei suoi movimenti in un crescendo di dati.

Poiché abbiamo a che fare con dati volumetrici (per questo si parla di “voxel cone”), non abbiamo nessun problema a far riflettere la luce dove vogliamo. Inoltre, ogni singolo pixel sullo schermo potrà essere colpito da un massimo di tre riflessi di luce provenienti da tutte le direzioni. Prima del terzo riflesso, la luce avrà perso parte della sua potenza, ma è proprio questo che fa la differenza e che inganna l’occhio facendogli credere di guardare qualcosa di reale.

È interessante notare come la maggior parte dei film Pixar realizzati con la computer grafica usino soltanto un riflesso. La loro cura dei dettagli è sicuramente superiore alla nostra perché possono impiegare anche più di 30 minuti per il rendering di un frame, ma la nostra luce risulterà comunque molto più soffusa ed efficace. Noi possiamo, ad esempio, muovere un grosso oggetto rosso in tempo reale e osservare la luce solare colpirlo e riflettersi sugli oggetti circostanti e poi vedere ancora la luce che si riflette di nuovo su altri oggetti presenti nelle vicinanze, che non verrebbero normalmente illuminati (illuminazione indiretta).

La geometria

Avevamo bisogno infine di qualche innovazione tecnologica attorno a cui costruire il gioco, per cui ci siamo orientati sulle tecniche per ottenere paesaggi deformabili. Volevamo qualcosa in cui poter scavare o con cui creare delle forme, ma non volevamo qualcosa di troppo schematico; volevamo che sembrasse più reale. Quindi ci siamo indirizzati su un processo chiamato Layered Depth Cubes, che è un modo per rappresentare il mondo senza usare poligoni, ma utilizzando invece solidi, che vengono poi convertiti in poligoni al bisogno (per esempio se il giocatore vi si avvicina e devono essere portati veramente sullo schermo).

 

Il vantaggio di non usare i poligoni sta nel fatto che i dati sono molto più semplici da manipolare e si hanno a disposizione opzioni boleane (di addizione o sottrazione) per eliminare buchi o aggiungere dettagli senza alterare la struttura nel suo complesso.

Il valore aggiunto sta invece nel fatto che tutto questo si sposa alla perfezione con l’illuminazione descritta sopra, poiché offre una struttura di dati agile e di rapido accesso su cui far riflettere la luce!

Queste sono solo tre delle aree di innovazione tecnologica che abbiamo creato per The Tomorrow Children, ma nessuna delle tre sarebbe stata possibile senza l’incredibile potenza del sistema PS4. Il futuro della grafica 3D è tutto qui ed è fantastico!