Defeitos gráficos: Pop in, Fog e Draw Distance

Todos aqueles que possuem algum histórico com video games devem se lembrar de ter colocadoas mãos em pelo menos um jogo no qual alguns objetos surgiam surpreendentemente no cenário. Ou então em um game em que o cenário estava lá, mas se alterava bruscamente conforme a aproximação do jogador.

O nome dado a esse tipo de ocorrência é pop in — expressão em inglês que significa “surgir abruptamente” — e as razões para que aconteça, assim como as formas em que pode ocorrer, são diversas.

Contudo, para poder compreender por quais razões isso aparece nos games (ou deixa de aparecer) e como isso é disfarçado pelos desenvolvedores, é necessário entender algumas características da construção de jogos em três dimensões.A edificação de uma aventura O processamento do cenárioQuando um desses títulos é produzido, ambientes extensos são construídos para serem explorados por quem assumir o comando dos personagens. Porém, carregá-los em sua totalidade de uma vez só é algo que até hoje não é possível, mesmo com os melhores equipamentos disponíveis, tamanha a capacidade de processamento que seria requisitada por essa tarefa.

Utilizando um exemplo prático para entender isso melhor, basta pensar em um game como Grand Theft Auto IV. Se a taxa de quadros (frames) costuma cair quando há muitos elementos em movimento na tela, basta imaginar o que aconteceria se todos os detalhes de Liberty City fossem processados pelo chip gráfico de uma só vez.

Com o personagem parado, o cenário da cidade poderia até ficar bem bonito e seria possível enxergar edifícios longínquos perfeitamente, mas bastaria que Niko Bellic desse um passo para que uma verdadeira apresentação de slides se iniciasse.

Para que isso seja evitado, os cenários dos games são carregados à medida que se avança pelos estágios, sendo que aquilo que é chamado de pop in ocorre quando isso se torna perceptível aos olhos de quem está observando a tela de jogo. Se ainda hoje os produtores exercem a sua criatividade na hora de desenvolver formas de evitar que essa falha ocorra (ainda que muitas vezes sem sucesso), com a capacidade de processamento dos consoles antigos tudo era ainda mais complicado.

Por exemplo, para que modelos tridimensionais pudessem rodar em video games como o primeiro PlayStation, os seus níveis de detalhe eram compatíveis com o que era possível fazer com os processadores da época. Além disso, era necessário manipular bem características gráficas como draw distance (expressão no mesmo idioma que, em tradução livre, significa “desenho da distância”) além de usar e abusar de recursos como o fog (névoa, em inglês) para disfarçar ao máximo o carregamento do ambiente.

Mesmo que o crescente aumento da capacidade de processamento das CPUs e GPUs disponíveis seja muito maior, tais técnicas ainda são utilizadas, além de serem muito importantes para que o grau de refinamento obtido não seja prejudicado.Lapidando o visual Até onde vai o nosso reinoCombinado com a neblina presente no horizonte dos cenários, o draw distance é um recurso fundamental para que um jogo apresente um bom desempenho gráfico. Afinal, ele determina a distância do cenário que será carregada pelo jogo e, consequentemente, até onde vai a visibilidade do jogador.

Desse modo, os desenvolvedores podem criar um limite para que o jogo consiga fluir da maneira menos artificial possível. Enquanto isso, o processador realiza a renderização dos gráficos sem apresentar quedas significativas na taxa de frames por segundo, graças à manutenção da memória utilizada para carregar os cenários.

Nas versões de alguns games para computadores, é comum ser oferecida a possibilidade de  customizar diferentes aspectos gráficos para que cada o jogo consiga se adequar aos limites de cada máquina. Além disso, dependendo das opções proporcionadas, é possível controlar a extensão do terreno e o raio no qual os objetos que compõem o cenário serão carregados.

Com isso, é possível perceber bem os resultados oferecidos pelo draw distance em títulos como The Elder Scrolls IV: Oblivion. Na montagem a seguir, a tela da esquerda apresenta a maior distância oferecida pelo game, enquanto na direita o draw distance é mínimo.

Fonte da imagem: GameSpot
Além disso, é comum — especialmente depois de alguns anos após o lançamento original de um jogo— a criação de modificações por parte dos próprios fãs para manipular esse recurso. Como geralmente as pessoas realizam upgrades em seus computadores, as máquinas atualizadas conseguem suportar o aumento na área que é previamente carregada pelo jogo.

Contudo, caso esses mods sejam instalados em um PC cuja capacidade seja insuficiente para processar tamanha informação, problemas irão acontecer. Um exemplo disso é possível de ser visualizado no seguinte vídeo, em que Grand Theft Auto: San Andreas roda com a distância determinada pelo draw distance dez vezes maior do que a máxima permitida originalmente.

É justamente para evitar isso que os responsáveis pela criação de games buscam determinar as configurações gráficas de forma a favorecer a jogabilidade e fluidez de seus títulos. Desse jeito, é possível perceber que, conforme se aumenta a capacidade dos processadores disponíveis, a tendência é que maior se torne a extensão da visibilidade oferecida pelos games.

Está na hora de ligar os faróis de neblina

De qualquer modo, a presença da neblina na tela não pode ser considerada como um defeito gráfico por si só. Fosse assim, um jogo como Turok: Dinosaur Hunter, lançado em 1997 para o Nintendo 64, seria considerado desprezível. Afinal, a distância determinada pelo draw distance era baixa e o fog foi amplamente usado, tornando-se característico do game.

Além disso, um exemplo que se saiu bem ao utilizar o fog de maneira criativa foi Silent Hill, lançado para PlayStation. O jogo utilizou a neblina nos cenários para representar que o protagonista estava entrando em uma realidade alternativa. O fator, que auxiliou o aumento da tensão criada pelo game de Survival Horror fez tanto sucesso que se manteve em suas sequências, mesmo com os avanços tecnológicos. Ainda assim, nada mais foi do que uma solução inteligente criada pela desenvolvedora para não ter que apresentar os cenários da cidade de Silent Hill em sua totalidade.

Saltando para os consoles da sétima geração, cujo poder de processamento é muito maior, é possível notar que muitos games, como Red Dead Redemption e Assassin's Creed, carregam um extenso cenário que pode ser vislumbrado por seus jogadores. Isso, contudo, não significa que o fog tenha desaparecido. Basta conferir as partes mais distantes do ambiente e notar como elas possuem um certo nível de nebulosidade em sua volta.

Isso ainda ocorre porque, por mais que os objetos estejam lá, eles são carregados com níveis de detalhe mais baixos para não sobrecarregar o sistema. Afinal, não há interesse para o game em todos os detalhes daquilo que está a quilômetros de distância. Porém, para disfarçar a sua apresentação e aproximá-la da realidade, o fog é utilizado.

Quando isso falhaO famigerado Pop in

Mesmo com todo o cuidado por parte dos desenvolvedores para que o cenário se aproxime o máximo possível da perfeição, o pop in ainda é presença constante nos games. Muitas vezes, ele acaba não sendo percebido por olhos destreinados. Algo bom, pois geralmente ocorre fora do foco de ação de um título.

Quando o fenômeno ocorre com a aparição repentina de um objeto ou de elementos do cenário (como uma parede, por exemplo) que até então se encontravam invisíveis ele se chama pop in geométrico. Quando isso acontece na cara do jogador, contudo, há um problema. Um game muito utilizado para exemplificar este defeito é a versão para o PlayStation 2 de Mercenaries 2: World of Flames.

No game, não é incomum percorrer o cenário em alta velocidade e acabar tendo de desviar de objetos que aparecem na frente do veículo controlado antes de ser possível contorná-lo.  Além disso, outra “possibilidade” oferecida pela criação da Pandemic Studios é a de encostar em uma estrutura antes que a sua composição gráfica fosse carregada pelo jogo.

Isso acontece, no caso, por conta desta versão ser um port de um game desenvolvido em consoles da geração seguinte e com maior capacidade de processamento. Ao não adaptar melhor definições como o draw distance, a Pandemic Studios proporcionou uma experiência sofrível para quem só pôde conferir o game no PlayStation 2.

Aquela árvore acabou de ganhar mais folhas

Além do pop in de objetos inteiros, existem também outras categorias do defeito gráfico, as quais ocorrem quando é possível notar o nível de detalhe de cada elemento do cenário sendo carregado.

Isso acontece porque, quando um jogo é criado, tudo o que compõe o seu ambiente é desenvolvido várias vezes pelos game designers para funcionar em diferentes resoluções. Assim, uma casa presente em um estágio de um determinado game, por exemplo, é desenhada várias vezes. Cada uma com um nível de detalhe, ou LOD (level of detail), diferente.

Todo esse processo é realizado para aperfeiçoar um game. Assim, os objetos próximos do personagem ou do foco da ação são apresentados com o maior grau de detalhamento possível enquanto aquilo que está presente no limite determinado pelo draw distance apresenta o nível mais baixo, além de estar sendo encoberto pelo fog.

Contudo, essa diferenciação não ocorre apenas com as regiões mais distantes, mas também com locais relativamente próximos ao personagem. Em tese, conforme os jogadores se aproximam dos ambientes, suas texturas e sombras devem ser previamente carregadas pelo game para que essa diferença não seja notada.

Contudo, os pop ins de sombra e de textura comprovam que nem sempre é isso o que acontece. Por exemplo, no vídeo acima, de Mass Effect, é possível perceber como os detalhes do cenário, como as texturas do solo e das paredes aparecem muito depois que os objetos surgem na tela.

Isso acontece por conta das configurações adotadas para que o game rodasse no console com fluidez sem atrapalhar a jogabilidade. Embora, principalmente quando em menor nível, o pop in não impeça que se avance em um determinado game, ele é um defeito que incomoda por diminuir o seu apelo e a sua capacidade de imersão.