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Ciência e Tecnologia

Especial: Conheça a história dos gráficos dos games

Conheça como os gráficos dos games se desenvolveram ao longo da história

Pac Man foi um dos representantes da primeira onda de jogos coloridos

Os primórdios dos gráficos para games

É difícil dizer quais foram os primeiros jogos eletrônicos da história. Nos primórdios, eram vários os trabalhos acadêmicos que desenvolviam jogos como parte das pesquisas. Desde o fim da segunda Guerra Mundial começaram a ser criados diversos jogos eletrônicos. Do ponto de vista do gráfico dos games, as décadas de 50, 60 e 70 viram vários jogos com displays monocromáticos, sem cores, como o Pong, desenvolvido pela Atari em 1972 e considerado o primeiro jogo eletrônico a fazer sucesso comercial.

Apesar de já existirem televisões coloridas desde a década de 50, os gráficos full color dos jogos eletrônicos demoraram ainda um pouco para darem as caras. Aliás, a introdução de cores, tal como no cinema e na televisão, foi um dos primeiros divisores de água na história dos jogos eletrônicos. O primeiro jogo com display RGB a ser bem sucedido foi o Galaxian, em 1979.

Pela década de 80 jogos coloridos já eram a norma. Dois métodos para a renderizar imagens na tela e criar o gráfico dos games eram usados.

Galaxian de 1979

Raster x Vector graphics

Gráficos baseados na método Raster são formados com o feixe de elétrons varrendo cada linha do display de forma sequencial. Imagens baseadas no método Vector são feitas manipulando-se o feixe de elétrons diretamente para formar as imagens (parecido com o que os osciloscópios fazem).

O método Vector gera imagens mais claras, mas é menos versátil. Já o raster, apesar de não criar linhas suaves, é melhor para renderizar formas complexas e preencher a tela. Com as limitações de processamento e memória dos antigos PCs e consoles, várias técnicas para simular efeitos 3D e gráficos mais realistas foram usadas, entre elas:

  • Smooth scrolling: O background da tela se move para criar o efeito de movimento
  • Isometric projection: Simulação de imagens 3D com apenas duas dimensões
  • Sprite Scalling: Mudar o tamanho dos elementos gráficos para dar a sensação de profundidade

Mortak Kombat foi um dos principais jogos a utilizar a técnica de Digitized Sprites

Hardware de 16 bits e o salto no gráfico dos games

Com o adventos dos hardwares de 16 bits os gráficos dos jogos passaram por uma revolução. Com mais memória e processamento novas técnicas foram introduzidas e levaram os efeitos gráficos para outro patamar. Uma das principais técnicas exploradas a fundo na década de 90 na implementação de efeitos gráficos eram os Sprites.

Sprites são imagens 2D que se movem pela tela representando elementos não estáticos e que não deixam rastros. A utilização de sprites permitiu dar uma nova dinâmica aos gráficos. A década de 90 viu várias novas técnicas se popularizarem. Entre as mais utilizadas estão:

  • Digitized sprites: Utilização de fotos ou trechos de fotos reais para montar personagens. Mortak Kombat é o exemplo de maior sucesso dessa técnica gráfica.
  • Parallax Scrolling: Dividir a tela em layers que se movem a taxas de velocidade diferentes para criar senso de profundidade.

A era de ouro dos jogos baseados em hardwares de 16 bits e na técnica de sprites foi a década de 90. Podemos citar Sonic, Super Mario, Aladin e Donkey Kong Country como jogos importantes do período. Do ponto de vista gráfico, Donkey Kong Country é considerado um dos ápice dos jogos 2D de plataformas de 16 bits.

Donkey Kong Country

Mais hardware, mais gráficos 3D

Os gráficos dos games até então eram dominados por imagens 2D. Várias técnicas foram utilizadas para introduzir elementos 3D, mas devido à necessidade de grande processamento de dados e memória, somente na segunda metade da década de de 90 gráficos 100% 3D vieram à tona. Consoles como Playstation e Nintendo 64 popularizaram jogos como Super Mario 64, talvez um dos primeiros jogos bem sucedidos comercialmente 100% 3D.

Com a utilização de hardwares dedicados unicamente à parte gráfica dos jogos (aceleração de hardware) os gráficos 3D alcançaram ainda maiores resoluções e senso de realidade. Desde então a utilização de placas de vídeo para aceleração gráfica passou a ser quase obrigatória. Ao longo do final da década de 90 e primeira metade dos anos 2000 os gráficos 3D prosperaram e novos efeitos foram introduzidos.

A técnica de Bloom, fazer elementos gráficos específicos ou a tela inteira brilhar com grande intensidade foi muito utilizada para simular as variações da luz ambiente. O uso de colorações escuras foi uma tendência para jogos de primeira pessoa como Doom e Quake.

Outra técnica popular foi o Cel shadding, que consiste no uso de cores lisas e contornos manchados para dar a aparência de cartoon ao gráfico do jogo.  Jet Set Radio, lançado no ano 2000 é o principal exemplo.

Jet Set Radio foi famoso por utilizar a técnica de Cel Shadding

Maturidade do 3D e novas tendências

Em meados dos anos 2000 a tecnologia 3D já estava madura e os hardwares constantemente ainda  aumentando a sua capacidade de memória e processamento.

Jogos com gráficos hiper realistas como Crysis, de 2007, fizeram sucesso de crítica e deram continuidade à tendência de sempre lançar gráficos melhores. Mas, interessantemente, jogos com gráficos menos avançados como Guitar hero e rock band se tornaram bastante lucrativos.

Crysis marcou um novo passo nos gráficos 3D em 2007

A partir do final dos anos 2000 uma explosão dos chamados Indie Games aconteceu. Uma espécie de resgate dos clássicos da década de 90 e 80 misturado com algumas novas técnicas e formas de abordar o desenvolvimento dos jogos criou esse movimento que às vezes utiliza gráficos tão simples quanto os monocromáticos da década de 70.

Minicraft e o seu estrondoso sucesso é o maior exemplo de que o avanço nos gráficos dos games em níveis cada vez mais diferenciados não é um fator fundamental para o sucesso de novos lançamentos.

Apesar da popularidade dos indie games, as novas gerações de consoles e o avanço contínuo do hardware continuou a trazer gráficos cada vez mais realísticos. Uma tendência importante na última década tem sido o uso de efeitos cinemáticos. Alguns exemplos são:

  • Chromatic aberration: Efeito de dispersão de cores em diferentes faixas do espectro, simulando o efeito de refração de lentes;
  • Utilização do efeito de perda de foco de certas partes da tela para aumentar o senso de profundidade;
  • Motion blur: Efeito no qual as partes em movimento da tela ficam ligeiramente borradas e menos nítidas para aumentar a sensação de movimento e velocidade;

Gráficos e novas tendências

A convivência de jogos com gráficos avançados e os indie games, além do sucesso de jogos simples e casuais para dispositivos móveis, mostra que a qualidade gráfica é importante, mas definitivamente não é tudo em um jogo. A história dos gráficos é recheada de técnicas, às vezes extremamente engenhosas, e certamente muitas delas serão usadas ainda por muitos anos.

A nova fronteira na área de games tem extrapolado as telas. Jogos baseados em realidade virtual e consoles interativos tem se popularizado e prometem ser uma nova fonte de entretenimento e desenvolvimento no mundo dos jogos.

No início de 2017 a IMAX sediou e sua unidade de Los Angeles um experimento com jogos de realidade virtual (confira aqui). A boa recepção do público é um sinal de que além dos contínuos avanços nos efeitos gráficos tradicionais, a interação e utilização de efeitos sensoriais serão uma importante tendência no mundo dos jogos.

Para conhecer mais sobre a história dos gráficos dos jogos eletrônicos, assista ao video: A brief history of graphics

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Engenheiro eletro-eletrônico. Apaixonado por eletrônica, programação e ciências em geral. Escritor e redator por paixão à escrita.

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