Кіріспе
Алдын ала рендеринг – видеоматериалдарды шығару немесе ойнату құрылғылары арқылы нақты уақытта көрсетілмейтін процесс. Оның орнына, видео – бұрын басқа жабдықтарда (әдетте ойнатуға арналған құрылғылардан күштірек) рендерингтелген кадрлардың жазбасы болып табылады. Алдын ала жасалған активтерді (әдетте фильмдерді) әзірлеуші сыртқы өндіріс компаниясына тапсыруы мүмкін. Мұндай активтердің күрделілік деңгейі көбінесе мақсатты платформаның нақты уақытта көрсету мүмкіндігінен асып түседі. "Алдын ала рендеринг" термині нақты уақытта көрсетілмейтін кез келген нәрсені білдіреді. Бұл, әзірлеуші көп күш жұмсаған жағдайда нақты уақытта іске қосылуы мүмкін мазмұнды қамтиды (мысалы, жүктеу үшін тоқталмай, ойынның көптеген орталарын қамтитын видео, немесе дамудың бастапқы кезеңіндегі ойынның баяу жылдамдықпен түсірілген, содан кейін қалыпты жылдамдықпен ойнатылатын видеосы). Бұл термин, техникалық тұрғыдан видео өз табиғаты бойынша алдын ала рендерингтелгеніне қарамастан, нақты уақыт режимінде рендерингтелген графикалық бейнелерді жазу үшін қолданылмайды. Сондай-ақ, бұл термин қолмен салынған немесе фотоға түсірілген активтерге қатысты қолданылмайды (өйткені бұл активтер бастапқыда компьютерде жасалған емес).
Артықшылықтары мен кемшіліктері
Алдын ала рендерингтің артықшылығы – соңғы нәтижелерді шығару үшін ұзақ уақыт бойы бірнеше компьютерлерді пайдалану мүмкіндігіне байланысты, нақты уақытта рендерингтегенге қарағанда күрделірек және есептеулерге көп талап ететін графикалық модельдерді қолдану мүмкіндігі. Мысалы, Maximum Force (жаулар үшін алдын ала рендерингтелген 3D деңгейлерін, бірақ 2D спрайттарды қолданған) және Virtua Cop (3D көпбұрыштарды қолданған) сияқты рельсті атқыштарды салыстыруға болады; Maximum Force, Virtua Cop-тың 3D қозғалтқышының шектеулеріне байланысты көбірек реалистік көрінеді, бірақ Virtua Cop-тың нақты тереңдігі бар (жауларды жақын және алыс арада бейнелеуге, сондай-ақ денеге тигізетін нақты соққыларды және бірнеше соққыларды көрсетуге қабілетті), ал Maximum Force-тағы 2D спрайт жауларының шектеулерімен салыстырғанда бұл мүмкін емес. Видео ойындарының графикасы үшін алдын ала рендерингтің кемшілігі – ойыншымен өте төмен немесе мүлдем интерактивтілік болмауы. Алдын ала рендерингтелген активтердің тағы бір кемшілігі – ойын барысында оларға өзгеріс енгізе алмайсыз. Алдын ала рендерингтелген фонға ие ойын белгілі бір камера бұрыштарын пайдалануға мәжбүр, ал алдын ала рендерингтелген бейнеге ие ойын, ойын барысында кейіпкерлерге келген өзгерістерді (мысалы, жаралар немесе жекеленген киімдер) көрсету үшін бейненің балама нұсқасын сақтамаса, көрсетілмейді. Бұл әдетте жоғары сапалы алдын ала рендерингтелген активтерді сақтау үшін қажетті үлкен көлемді жадты қажет етеді, сондықтан жүзеге асырылмайды. Дегенмен, Final Fantasy VIII сияқты кейбір жетілдірілген жағдайларда, нақты уақыт активтері алдын ала рендерингтелген бейнемен біріктірілді, бұл динамикалық фондар мен өзгертілетін камера бұрыштарына мүмкіндік берді. Тағы бір мәселе – алдын ала рендерингтелген жарықтандыруды ойнап, жарықтың күйін сенімді түрде өзгерте алмайсыз. 2000-шы жылдардың ортасында технология дамыған сайын, видео ойындарының графикасы бұрын алдын ала рендерингпен шектелген фотореализмге қол жеткізе алды, бұл Machinima-ның дамуында көрінді.
Қолданылуы
Алдын ала көрсетілген графика қазіргі заманғы бейне ойындарда негізінен кесу сахналары ретінде қолданылады, онда олар толық қозғалыс видеосы (full motion video) деп те аталады. Видео тізбектері үшін алдын ала жасалған 3D компьютерлік графиканы қолдану 1983 жылдың соңында таныстырылған екі аркадалық лазерлік дискілік бейне ойынына дейін жетеді: Funai компаниясы қыркүйектегі AM шоуында таныстырған Interstellar және Williams Electronics компаниясы қазан айындағы AMOA шоуында таныстырған Star Rider. 1991 жылы шыққан Sharp X68000-де жаңартылған Ys I: Ancient Ys Vanished ойыны бас кейіпкерлер үшін 3D алдын ала көрсетілген графиканы пайдаланды, бірақ бұл ойынның көбінесе 2D графикасымен «ерекше қайшылық» тудырды. Алғашқы ойындардың бірі, толық қозғалыс видеосымен бірге алдын ала көрсетілген графикті кеңінен қолданған – The 7th Guest. 1993 жылы CD-ROM-да шыққан алғашқы PC ойындарының бірі ретінде шыққан бұл ойын өте танымал болды, бірақ сыншылардың пікірлері әртүрлі болды. Ойынға 640x320 ажыратымдылығымен (resolution) және секундына 15 кадр жылдамдығымен бейнелер енгізілді, бұл бұрын жеке компьютерлерде мүмкін емес деп есептелген. Содан кейін, 1993 жылы Myst ойынының шығуы алдын ала көрсетілген графика мен CD-ROM-ды одан да танымал етті; Myst-тің көп бөлігі жасалған жұмыстары тегін жүруге болатын нақты уақыттық 3D графикасы бар realMyst: Interactive 3D Edition-нің негізі болды. Ойындардағы ең жетілген графикалық алдын ала көрсетілген графиканы пайдаланушы Myst IV: Revelation, 2004 жылы шыққан ойын деп жиі айтылады. Алғашқы маңызды консольдік ойындардың бірі – 1994 жылы SNES консолінде шыққан Donkey Kong Country. Resident Evil және Final Fantasy франшизалары PlayStation консолінде алдын ала көрсетілген фондар мен фильмдерді танымал етті, олар екеуі де консольдің нақты уақыттағы 3D графикасымен қамтамасыз ете алмайтын визуалды презентацияны ұсыну үшін алдын ала көрсетілген фондар мен фильмдерді кеңінен пайдаланды. Бұл ойындарда интерактивтілік үшін нақты уақыт элементтері (кейіпкерлер, заттар және т.б.) бар. Көбінесе, алдын ала көрсетілген фондарды пайдаланатын ойын қалған интерактивті элементтерге қосымша өңдеу қуатын жұмсай алады, нәтижесінде хост платформасы үшін қалыптыдан жоғары деңгейдегі егжей-тегжейлілікке қол жеткізіледі. Кейбір жағдайларда, интерактивті элементтердің визуалды сапасы алдын ала көрсетілген фоннан кем болуы мүмкін. 1990 жылдардың соңы мен 2000 жылдардың басында, көптеген 3D ойын қозғалтқыштары алдын ала есептелген/белгіленген жарық карталарын (Lightmaps) және текстуралық бейнелеуді (texture mapping) жасаған кезде, әзірлеушілер көбінесе реализмнің жоғары деңгейіне ие болған алдын ала көрсетілген графикаға көшті. Алайда, 2000 жылдардың ортасынан бастап бұл басымдық жойылды, өйткені тұтынушылық PC және бейне ойын консольдерінің графикасы осы кинематографиялық сахналарды көрсету үшін ойынның өзіндік қозғалтқышын пайдалануға мүмкіндік берді. Мысалы, Doom 3 ойынында қолданылған id Tech 4 қозғалтқышы бұрын тек алдын ала көрсетілген бейнелерде ғана кездесетін bump mapping және пикселдік динамикалық жарықтандыруды қамтамасыз етті. Warcraft III: Reign of Chaos сияқты ойындар екі түрлі кескіндерді де пайдаланды: науқанның басында және соңында алдын ала көрсетілген, ал миссия кезіндегі деңгейлер туралы ақпарат беру және кейіпкерлердің диалогтары үшін ойын қозғалтқышын пайдаланды. Кейбір ойындар, мысалы Half Life (тек GoldSrc нұсқасы), Re Volt, Quake II және басқалары 16 биттік алдын ала көрсетілген skybox-ты қолданды. Toy Story, Shrek және Final Fantasy: The Spirits Within сияқты CG фильмдері толығымен алдын ала көрсетілген.
Басқа әдістер
Тағы бір жиі қолданылатын алдын ала рендеринг әдісі – 3D ойындар үшін текстура жиынтықтарын жасау. Олар көбінесе өте жоғары деңгейдегі егжей-тегжейлілікті имитациялау үшін күрделі нақты уақыт алгоритмдерімен бірге қолданылады. Doom 3 ойынын жасау кезінде id Software алдын ала рендерингтелген модельдерді қалыпты, жылтыр және диффузиялық жарық карталарын жасау үшін негіз ретінде пайдаланды. Бұл карталар бастапқы модельдің егжей-тегжейін нақты уақыт режимінде имитациялайды. Алдын ала рендерингтелген жарықтандыру әдісі қазіргі уақытта азайып барады. Ойын өндірісі кезінде процессорды көп пайдаланатын сәулелерді іздеу алгоритмдерін жарық текстураларын жасау үшін қолдануға болады, олар әдеттегі қолмен салынған текстуралардың үстіне жай ғана қойылады.