10 game quan trọng nhất trong lịch sử phát triển đồ họa game PC

Trong bài này mời các bạn điểm qua 10 game có vai trò quan trọng và những đóng góp của chúng cho lĩnh vực đồ họa game trên máy tính.

Đồ họa máy tính đã phát triển những bước rất dài trong những thập niên gần đây. Thông qua các trò 2D đơn giản như Commander Keen, gameWolfenstein hay Doom nổi tiếng những năm 1990 cho đến Crysis với đồ họa “khủng” năm 2007, những nhà phát triển đã liên tục đổi mới và sáng tạo nhằm mang lại trải nghiệm thật hơn, đẹp mắt hơn và hòa nhập hơn cho người chơi. Trong bài này mời các bạn điểm qua 10 game có vai trò quan trọng và những đóng góp của chúng cho lĩnh vực đồ họa game trên máy tính.

Commander Keen (1990): Đây là một trong những trò chơi dạng đi cảnh đầu tiên dành cho PC, và người ta thường so sánh Commander Keen như là Mario dành cho máy tính. Game được phát triển bởi Apogee Software dành cho hệ điều hành MS-DOS. Ngày nay thì nhìn vào chúng ta không còn cảm thấy hứng thú gì nữa, nhưng vào thời điểm đó trò chơi này đánh dấu một bước tiến lớn trong ngành công nghiệp game. Commander Keen còn được ứng dụng một kĩ thuật gọi là “adaptive tile refresh” để tạo ra hiệu ứng chuyển cảnh mượt mà khi nhân vật di chuyển.

Bộ nguồn game (game engine) là một bộ khung phần mềm được thiết kế để phát triển game dễ dàng hơn. Hiện nay game trên máy tính, trên di động hay cho console đều sử dụng các loại game engine. Tính năng chủ chốt của một game engine bao gồm: khả năng vẽ ra hình ảnh 2D hoặc 3D, khả năng phát hiện các va chạm hay tương tác vật lý (và phản hồi lại như thế nào), âm thanh, chạy kịch bản, hành động, trí tuệ nhân tạo, kết nối mạng, truyền game quan mạng, quản lý bộ nhớ, phân luồng xử lý, hỗ trợ bản địa hóa… Bằng cách tận dụng các game engine, chi phí và thời gian làm game có thể giảm đi đáng kể cũng như dễ mang sang nhiều nền tảng khác nhau.

Wolfenstein 3D (1992): với những người từng chơi game từ thập niên 90 thì hẳn ít ai có thể quên được trò chơi “bắn Đức Quốc Xã” hay còn gọi là “Rambo”. Wolfenstein 3D được phát triển dựa trên bộ nguồn Wolfenstein của John Carmack, nó tận dụng việc ánh xạ các tia sáng (ray casting) để dựng nên các đối tượng đồ họa trong game. Phương pháp này còn giúp vẽ ra những khối hình học bằng cách xài các thuật toán để mang lại cảm giác ba chiều. Thực chất thì Wolfenstein 3D không hẳn là “3D” như định nghĩa hiện nay, nhưng nó vẫn rất ấn tượng vào buổi đầu của kỉ nguyên bùng nổ máy tính.

John D. Carmack sinh ngày 20/8/1970. Ông là một lập trình viên chuyên về game và là đồng sáng lập công ty Id Software. Carmack là người dẫn đầu trong việc viết ra những tựa game nổi tiếng như Commander Keen, Wolfenstein 3D, Doom, Quake, Rage cũng như các phiên bản về sau. Carmack được biết đến nhiều bởi những đóng góp của mình trong việc cách tân mảng đồ họa 3D, chẳng hạn như thuật toán Carmack Reverse để tạo ra hiện tượng đổ bóng. Ông cũng là người thích tên lửa và tàu vũ trụ nên đã sáng lập ra, đồng thời kiêm nhiệm vị trí kĩ sư trưởng của công ty Armadillo Aerospace. Vào tháng 8/2013, Carmack lên làm Giám đốc công nghệ cho Oculus VR.

Sim City 2000 (1993): Maxis Software là công ty làm game được thành lập năm 1987 và họ đã gây dựng được tên tuổi của mình với loạt game The Sim và SimCity vô cùng nổi tiếng cho đến tận ngày nay. Maxis Software đã viết ra các game của mình bằng một kĩ thuật gọi là isometric perspective. Nó cho phép người dùng thay đổi nhẹ góc nhìn khi chơi game để thấy được những chi tiết khác nhau của môi trường. Hãy tưởng tượng đến cảnh bạn có thể xoay quanh thành phố trong SimCity để xem các mặt khác nhau của những tòa nhà cao tầng. “Isometric” còn được gọi với những cái tên khác như “góc nhìn 3/4″ hay “2,5D”. Đến ngày 28/7/1997, Maxis Software đã được mua lại bởi EA Games.

Doom (1993): Dựa trên Doom engine – cũng được phát triển bởi Carmack – trò chơi Doom này vô cùng nổi tiếng và có rất nhiều fan hâm mộ trên cả thế giới lẫn Việt Nam. Vào thời điểm ra mắt, game đại diện cho một bước nhảy vọt lớn so với Wolfenstein engine trước đó. Kết quả là Doom có nhiều tính năng đồ họa 3D cao cấp hơn, mọi bề mặt trong game đều được phủ hoa văn hoặc màu sắc, ánh sáng mỗi khu vực cũng khác nhau, màu cũng đa dạng hơn. Nhưng điểm cách tân thật sự của Doom đó là game có thể chạy trên phần cứng không cần phải quá mạnh mẽ bởi nhà phát triển đã áp dụng nhiều thủ thuật để giảm mức độ tiêu thụ tài nguyên.

Quake (1996): Đây được xem như game quan trọng nhất vào thời điểm 1996 xét trong lĩnh vực đồ họa máy tính. Không giống như Doom và Wolfenstein, bộ engine của Quake xây dựng các mô hình đa giác dựa trên các sprite (hình ảnh 2D thường dùng để mô tả các vật thể chuyển động mà không ảnh hưởng đến môi trường xung quanh). Quake cũng bắt đầu áp dụng thiết kế game 3D thật sự với ánh sáng được dựng trước, ngoài ra người dùng cũng có thể tinh chỉnh lại game thông qua việc cài các bản mod. Sau này Quake được nâng cấp để hỗ trợ OpenGL 3D và đến năm 1998 thì nó hỗ trợ tăng tốc bằng phần cứng.

Quake II (1997): Mặc dù không mang nhiều sự bức phá như phiên bản đầu tiên nhưng Quake II vẫn là một nhân tố quan trọng trong lịch sử phát triển của ngành đồ họa bởi nó hỗ trợ sẵn cho OpenGL và card đồ họa rời. Quake II còn cải tiến so với người tiền nhiệm của mình ở chỗ hỗ trợ môi trường dạng skybox kết hợp với màu sắc ánh sáng để giúp không gian trở nên đẹp hơn trong game.

OpenGL (Open Graphics Library) là một tập hợp các hàm lập trình (API) để xây dựng nên đồ họa vector 2D và 3D. Nó hỗ trợ nhiều nền tảng khác nhau và thường được dùng để giúp phần mềm hoặc game tương tác với GPU, từ đó đạt được hiệu quả tăng tốc bằng phần cứng. Công ty Silicon Graphics Inc. (SGI) bắt đầu phát triển OpenGL từ năm 1991 và chính thức ra mắt nó trong năm 1992. Hiện OpenGL không chỉ được xài cho game mà còn cho các trình giả lập bay, phần mềm CAD, ứng dụng thực tế ảo, mô hình hóa (dùng trong khoa học) và nhiều thứ khác. Hiện OpenGL đang được quản lý bởi Khronos Group, một tổ chức công nghệ phi lợi nhuận.

Unreal (1998): Bộ nguồn Unreal dùng trong game Unreal đại diện cho một giải pháp thay thế của Quake engine. Ban đầu Unreal xài các hàm API Glide để tăng tốc bằng phần cứng, về sau nó còn hỗ trợ thêm cho OpenGL và Direct3D. Quake và Unreal tiếp tục là những tựa game cạnh tranh mạnh mẽ trên thị trường về mặt kĩ thuật đồ họa trong cả một thập kỉ sau đó.

Doom 3 (2004): id Software là một phần quan trọng của lịch sử đồ họa PC, và Doom 3 tiếp tục là một sản phẩm như thế với việc áp dụng id Tech 4 engine. Tính năng tuyệt vời nhất của Doom 3 đó là khả năng hợp nhất ánh sáng và đổ bóng. Nó cũng không còn dùng kĩ thuật dựng ánh sáng trước, thay vào đó ánh sáng sẽ được tính toán theo thời gian thực và điều này giúp tạo bóng cho gần như mọi bề mặt và đối tượng trong trò chơi. Game còn sở hữu kĩ thuật bump mapping để làm cho các khối đa giác trông chi tiết hơn.

Half-Life 2 (2004): trò chơi này dường như được mệnh dang là game thu hút nhất mọi thời đại bởi vì cốt truyện và cách chơi, nhưng nó cũng đóng góp rất nhiều cho ngành đồ họa máy tính nhờ vào engine Source. Bộ nguồn này có nhiều cải tiến so với bộ nguồn vật lý Havok trước đó để mang lại những tính chất vật lý cho nhân vật trong trò chơi. Half-Life 2 còn có khả năng dựng ánh sáng và đổ bóng với tốc độ cao nữa.

Crysis (2007): được phát triển dựa trên bộ nguồn CryEngine dùng cho game Far Cry trước đó, Crytek đã tạo ra CryEngine 2 để viết ra trò chơi nổi tiếng Crysis. Kết quả là tựa game này đã nhanh chóng trở thành một công cụ benchmark sức mạnh PC và ở thời điểm 2007, nếu bạn thiết lập cấu hình game tối đa thì gần như sẽ không máy tính phổ thông nào chơi nổi trò này. Một trong những tính năng đáng chú ý nhất của Crisis hay CryEngine 2 đó là bộ nguồn nhận biết tương tác vật lý được cải tiến và nhiều hiệu ứng chiếu sáng tốt.

Theo Gamek