واژه پولیگان (polygon) ممکن است در حیطههای مختلفی به گوش شما خورده باشد. این واژه در هر زمینهای دارای یک تعریف است اما همه آنها یک مفهوم را دارا هستند. برای مثال در ریاضی آن را به اسم چندضلعی میشناسیم. چندضلعی به هر شکلی گفته میشود که با استفاده از خطوط صاف تشکیل شده باشد.
پولیگان در موتورهای بازیسازی به اشکال دوبعدی و یا سهبعدی گفته میشود که دارای چند خط صاف هستند که به یکدیگر متصل میشوند.
مقدار پولیگان یک مدل، شیء و یا شخصیت، تفاوتهای بسیاری همچون نوع، کیفیت و غیره را ایجاد میکند. برای مثال اگر میزان پولیگان یک شیء بالا باشد، آن شیء دارای جزئیات بیشتر، کیفیت بالاتر و حجم بیشتر است و به طبع زمان بیشتری برای رندر از منابع میگیرد.
مدلها و اشیا از نظر میزان پولیگان به دو دسته high poly و low poly تقسیم میشوند. high poly به معنی تعداد پولیگان بالا و low poly به معنی تعداد پولیگان پایین است.
در ادامه با هنر گرافیک کامپیوتری low poly که در طراحی بازیهای ویدیویی بهصورت خلاقانهای استفاده میشود، آشنا میشویم.
هنر low poly یکی از جذابترین سبکهای معاصر است که در طراحی، انیمیشن و تصویرسازی بازیهای ویدئویی استفاده میشود. میتوانید با استفاده از چندضلعیهای بلوکی اشیایی با ظاهر ساده و جذاب ایجاد کنید.
با استفاده از این روش بهسادگی میتوانید مدلهای سهبعدی با رزولوشن کم برای اشیاء اساسی ایجاد کنید و فرآیند رندر را کاهش دهید.
low poly چیست؟
این یک تکنیک مدلسازی است که از کمترین تعداد ممکن پولیگان برای ایجاد یک مدل سهبعدی استفاده میکند. اشیاء ایجاد شده دارای وجوه و رئوس کمی هستند. هر چه وضوح بالاتر، سطح جزئیات بالاتر، وضوح کمتر، سطح جزئیات کمتر است. هدف این زیباییشناسی ترجیح دادن انتزاع به طراحی جزئی است.
چرا low poly مورد توجه قرار گرفته است؟
مدلسازی low poly به خلاقیت بالایی نیاز دارد، زیرا برای ایجاد ترکیبات پیچیده باید از منابع محدود حداکثر استفاده را ببرید. قدرت سادگی را دارد. این یک سبک در نوع خود است: بسیاری از هنرمندان این تکنیک را به دلیل زیباییشناسی و رنگها و شکلهای منحصربهفرد آن اتخاذ کردهاند. این یک روند است زیرا منحصر به سهبعدی نیست و در پوسترها و مجسمهها یافت میشود. این یک تکنیک بهینهسازی است زیرا به دلیل پولیگانهای محدود، میتوانید بهصورت دیجیتالی سریعتر روی اشیاء خود کار کنید.
چه تعداد پولیگان تعیینکننده نوع مدل ازنظر تعداد پولیگان است؟ عدد استاندارد تعداد پولیگان برای هرکدام از مدلها چند است؟
عدد و تعریف دقیقی برای تعیین low poly بودن یک مدل وجود ندارد. در واقع ساخت یک مدل low poly به معنی ساخت یک مدل با استفاده از کمترین میزان ممکن پولیگان است.
اما هر موتور بازیسازی یک استاندارد برای ساخت و طراحی مدلها ارائه میکند، برای مثال در یونیتی برای ساخت و طراحی کاراکترها و مدلها به کیفیت و پلتفرم مدنظر ما مرتبط است. یونیتی پیشنهاد میدهد که برای موبایل تعداد پولیگان مدلها بین ۳۰۰ تا ۱۵۰۰ به ازای هر مش، نتیجه خوبی به ما میدهد و در دسکتاپ تعداد پولیگان بین ۱۵۰۰ تا ۴۰۰۰.
اما تجربه نشان داده است در بعضی از موارد زمانی که تعداد پولیگان مدل شما از ۲۰۰۰ بالاتر باشد در OpenGL با مشکلهای تخصیص مموری مواجه میشوید و باعث میشود که نرمافزار شما متوقف شود.
نکته: اگر در بازی خود در هر صحنه تعداد کاراکتر زیادی وجود دارد باید سعی کنید که تا حد امکان تعداد پولیگان به ازای هر مش را پایین بیاورید.
میزان پولیگان یک مدل در یونیتی بهصورت تعداد رأسها و مثلثها با verts و tris نشان داده میشود. در شکل زیر میتوانید یک مدل را که تعداد رأس و مثلثهای آن نشان داده میشود را ببینید.
کاهش تعداد پولیگان چه فوایدی دارد؟
هرچه تعداد پولیگان کمتری در مشهای خود استفاده کنید، برنامه شما سریعتر اجرا میشود. این موضوع به این دلیل است که هر رأس، لبه، یا چهره به منابع محاسباتی نیاز دارد. علاوه بر این، به لطف چندوجهی چندضلعیها، میتوانید با نور و بافتها بازی کنید و به افکتهای جالبی دست پیدا کنید.
اما تعداد پولیگان بالا نیز فوایدی دارد. همانطور که قبلتر گفته شد هرچه تعداد پولیگان بیشتری در مش خود استفاده کنید GameObject شما با جزئیات بیشتر و ارگانیکتر خواهد بود. اما پولیگانهای کوچکتر به شما کنترل بیشتری بر روی شکل میدهد.
مهمترین چیز هنگام ایجاد اشیاء low poly چیست؟
مهم است که به خاطر داشته باشید که اشیاء low poly تعداد پولیگان کمتری دارند و با چندضلعی، کره، استوانه یا مکعب کمتر ساخته میشوند. با استفاده از نورپردازی مسطح، مدلها ظاهر بلوکی با سایه صاف موردنظر خود را به دست خواهند آورد.
چگونه میتوانیم میزان پولیگان یک مدل را پایین بیاوریم؟
برای این کار میتوانیم از نرمافزارهای مدلسازی مانند Blender, Sketchup, Maya یا از پلاگینهایی که برای موتور بازیسازی مربوطه بهمنظور کاهش تعداد پولیگان یک مدل ساخته شده است، استفاده کنید. برای مثال در موتور یونیتی شما میتوانید از پلاگین mesh simplify استفاده کنید.
یکی از تفاوتهای کاهش تعداد پولیگانها در نرمافزارهای مدلسازی با پلاگینها این است که زمانی که در این نرمافزارها تعداد پولیگان یک مدل را کاهش میدهید، میتوانید بهخوبی بخشهای مختلف مدل را مشخص کنید و تعیین کنید که تعداد پولیگان از کدام قسمتها کم شود.
اما زمانی که از پلاگینها استفاده میکنید، ممکن است مش مدل کاملاً به هم بخورد یا از بین برود. اما در اکثر اوقات این پلاگینها تعداد پولیگان در مشها را بهخوبی بهینه میکنند.
برای اینکه بتوانید میزان پولیگان یک صحنه را در موتور یونیتی ببینید، میتوانید در پنجره Game دکمه stats را بزنید تا بتوانید اطلاعات گرافیکی و صوتی نظیر تعداد کال در هر ثانیه، تعداد بچها، میزان بچ ذخیرهشده و غیره را مشاهده کنید.