¿Qué tecnología ha hecho que los videojuegos salten tanto en términos de gráficos y jugabilidad en los últimos 10 años?

Un ejemplo para comparar un cambio de 10 años con un motor facilitaría la respuesta, tomaré Call of Duty ya que he estado jugando su última versión en este momento (Advanced Warfare).

Este fue su primer lanzamiento en 2003, titulado Call of Duty, puedes wiki para obtener más detalles, pero se veía así:

Cómo se ve en la última versión actual:

Ahora, intentaré ser más visual en la explicación, ya que no quiero entrar en detalles técnicos, con Factores :

Factor principal: Hardware: potencia computacional , ya sea PC o consola, más potencia de procesamiento generará más recursos computacionales para crear juegos con mejores gráficos.

Por qué: cada juego es un juego porque cambia en tiempo real, lo que significa que cualquier cosa que se mueve de A a B, su distancia y posición tiene que ser recalculada y luego la pantalla se actualiza con la nueva información, cuando dice un el juego corre a 60 fps, cada objeto en movimiento tiene que ser recalculado y mostrado en la pantalla. Este proceso es computación altamente paralela gracias a la arquitectura de las tarjetas gráficas. La salida es píxeles, más píxeles se cargan más en la GPU para gravarse tratando de mantener la velocidad de fotogramas. Cuando no puede, eso es cuando cae la velocidad de fotogramas: Tartamudea.

Todo lo anterior que ocurre en 1/60 de segundo es la sensación real de “tiempo real”, de lo contrario todo sería solo imágenes.

Los juegos 2D tienen más recursos ya que solo tienen que preocuparse por el movimiento bidimensional, si están basados ​​en sprites (Mario) y de lo contrario tienen que estar muy optimizados.

Memoria secundaria) :
Cuando trabajé en el karting de Little big planet, nos quedaban de 2 a 3 MB de memoria de video para ser “creativos” después de haber alcanzado el nivel, porque esto es todo lo que la Playstation 3 podía masticar sin perder un marco. Es por eso que el juego de consola tarda más en salir porque tenemos que optimizar MUCHO, literalmente para que toda la experiencia de juego sea fluida.

La representación (que muestra una representación de puntos en el espacio con textura y luz) se basa puramente en fórmulas matemáticas y los algoritmos que los ejecutan son la razón por la que es lenta o rápida. Puede tener malos gráficos pero una jugabilidad más rápida o buenos gráficos con una velocidad de fotogramas más baja (juegos FPS) o ambos pero con un tiempo de optimización considerable.

Todo el arte es una fórmula matemática que trabaja en conjunto para mostrarte lo que ves en la pantalla. Sin video, sin videojuegos -> volver a los juegos de mesa.

Gran desarrollo de hardware y software excelente.
En el frente de HW, la ALU de punto flotante rápido pequeño ha permitido que tenga lugar un procesamiento paralelo masivo. No es raro tener miles de operaciones flotantes por reloj GPU hoy.
En el lado SW, estamos usando cosas como sombreado diferido, mapas de sombras en cascada y de varianza, postprocesamiento, HDR y renderizado basado físicamente, todo lo cual ha sufrido mucha investigación y trabajo algorítmico en la última década para ser utilizable en GPU.

El mayor cambio reciente es una técnica llamada PBR. Esto significa Representación basada en la física, que fue un cambio fundamental en la forma en que hacemos los gráficos de un juego.

Antes de PBR, utilizamos un sistema muy simple para iluminar y sombrear el mundo. La iluminación se hizo con luces direccionales (para simular la luz solar, toda la luz proviene de una sola dirección, iluminando todo desde el mismo lado, todas las sombras terminan paralelas) y luces puntuales (la luz emana de un único punto en todas las direcciones, similar a una luz bombilla sin sombra ni soporte).

El sombreado se refiere a cómo la luz rebota en cualquier material, dándole un aspecto brillante o mate. Un ‘sombreador’ podría hacer que algo se vea como metal, plástico o piel. Las texturas son imágenes aplicadas a objetos 3D para proporcionar detalles de color. (Estoy demasiado simplificando, pero estoy tratando de no ser demasiado técnico)

Antes de PBR, los sombreadores eran bastante simples en general, creando un resaltado en el lado de la luz y una sombra en el otro lado. Hicieron algunos otros trucos que fueron geniales, pero para el propósito de la pregunta no voy a entrar en eso.

PBR consta de 2 partes, iluminación basada en imágenes y el propio sombreado PBR.

La iluminación basada en imágenes es donde, en lugar de usar una sola dirección para la luz, usamos una imagen que envuelve la escena.

La imagen utilizada para esto no es una imagen ordinaria. Utilizamos lo que se llama HDRI (imagen de alto rango dinámico), que contiene más información sobre la luz de la que puede ver en su monitor. Esto nos permite saber qué áreas son más brillantes que brillantes o niveles sutiles de oscuridad.

Esta imagen es la misma que el entorno que ves en el juego, lo que ayuda a que coincida muy bien. Si se trata de una escena al aire libre, habría un sol en esta imagen que proporcionaría la mayor parte de la luz como antes, pero ahora también se obtiene luz del color del fondo y del color de la pared, etc.

Esto da la ilusión de luz que rebota desde el suelo hacia el objeto que estamos iluminando, dando una apariencia mucho más rica y realista.

Para el sombreador, probablemente sea demasiado complejo entrar aquí, pero esencialmente cada material en un juego que usa este sistema es físicamente preciso al equivalente del mundo real, al menos tanto como sea necesario para un juego. La luz que rebota en el material y en los ojos del espectador cae en una de 2 categorías; luz difusa (piense en el color principal de un material. Si fuera una bola blanca, sería el color marfil) y reflejo especular (piense en esto como el reflejo brillante en una bola blanca).

Cualquier material puede ser rugoso o brillante en diferentes niveles, pero estos números son medibles en el mundo real. Traducimos e ingresamos esos números a algo que el juego puede entender y terminamos con resultados muy similares al material real.

Al final, es la combinación de estas 2 tecnologías lo que da un gran aumento de calidad. Es la razón por la que hay una gran diferencia entre los juegos más antiguos y los de hoy. De hecho, utilizamos recuentos de poli y tamaños de textura similares a los de hace una generación, este es realmente el mayor cambio.

El uso generalizado de sombreadores.
En los primeros días de los gráficos 3D, había una tubería de función fija en las tarjetas 3D. Esto significaba que le dijiste a la GPU qué triángulos renderizar y cómo transformarlos para que aparezcan en la pantalla, pero estabas limitado en términos de cuántas texturas, luces, efectos de iluminación, modos de mezcla, etc. Pero los sombreadores son muy potentes y le permiten programar varias partes de la tubería, lo que permite una libertad increíble en cómo se transforma la geometría y cómo se escribe en la pantalla.

Primero, y lo más obvio, está el aumento absoluto en la potencia del hardware. Hoy en día puedes renderizar más triángulos, cada uno con más píxeles, cada píxel con más información e iluminación precisa.

El segundo, menos obvio, es la mejora de las herramientas de autoría. Tenemos programas mucho mejores que nos permiten crear cosas más detalladas con el mismo esfuerzo.

El desarrollo de la tecnología varía con cada desarrollador, ya que inventan una programación más nueva para mejorar los juegos y garantizar que el programa sea compatible con la consola. Los desarrolladores de juegos han dicho que cada vez que crean un nuevo juego, se esfuerzan por impulsar o maximizar la capacidad de la consola para jugar juegos de calidad con mejores gráficos. Un ejemplo es Halo 3 y Halo 4 de Xbox 360.

Ninguna tecnología específica ha hecho este salto porque no hubo un salto, solo una mejora gradual. En los últimos 10 años, se han producido pequeños cambios constantes y mejoras en los juegos, ya que la tecnología (es decir, la potencia de procesamiento) ha permitido más polígonos por modelo y los motores de juegos más complejos o las mejoras en el almacenamiento de datos permiten simplemente más de lo anterior.

Lo que debes entender también es que teníamos la capacidad de hacer los gráficos y la jugabilidad que tenemos hoy hace una década, solo que nadie podía disfrutarlos en casa todavía. Las computadoras hogareñas del día no lo permitían.

El salto real fue años antes de eso con el cambio de gráficos 2D y sprites a modelos 3D renderizados en vivo y la GPU realmente se está convirtiendo en una cosa.

Las otras respuestas son geniales, pero si me preguntas, los 10 años de 1997 a 2007 tuvieron una mayor cantidad de gráficos que los últimos 10 años. Y los 10 años anteriores, de 1997 a 1987, ¡vaya!

Podría estar equivocado.

Esto es lo que leí, estas tecnologías son acumulativas. Si desarrolla un tipo particular de marco, lo modificará con mejores gráficos más adelante, con la ayuda de procesadores informáticos avanzados. Y sigue y sigue.

Creo que tiene más que ver con un mejor hardware para renderizar gráficos de tan alta calidad. Creo que la tecnología existía antes para desarrollar gráficos tan extremos, pero no había dicho hardware disponible para renderizar gráficos y animaciones de alta calidad en tiempo real

Creo que la razón tiene que ser la disponibilidad de un mejor hardware y motores de juego refinados.