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Diseño modular de videojuegos: El orden de tu mundo

El experto diseñador Guillermo Tostón de U-Tad nos descubre cómo el empleo de técnicas de diseño modular puede ayudarte a optimizar y construir entornos de videojuegos.

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¿Recuerdas los juegos de construcción de tu infancia? ¿Piezas de bloque y mecanos? Las técnicas de diseño y construcción de entornos de un videojuego también se sirven de la estructura modular para crear escenarios de un modo ágil y eficiente.

Portal 2

¿Recuerdas los juegos de construcción de la infancia? Diseñar escenarios 3D en los videojuegos es muy parecido. El orden, la geometría y el empleo de piezas similares puede ayudarte a favorecer la fluidez de tu juego y a darle un aspecto más real.

Para hacerse una idea de lo que significa la construcción modular de entornos lo mejor es remontarse a los juegos de nuestra infancia: la arquitectura de madera del parvulario, los castillos de naipes que hacías en casa de los abuelos –que no había otra cosa–, el Exin Castillos que los más mayores recordarán, las pistas de Scalextric y, por supuesto, las piezas de LEGO.

Bloques LEGO - Diseño modular - U-tad

Lo que tienen en común todos estos juegos es que están compuestos de elementos que se repiten y pueden combinarse para montar construcciones complejas con múltiples variaciones de forma y tamaño. Esta es la base de las construcciones modulares y su correcta aplicación en el ámbito de los videojuegos es un elemento crítico para realizar la construcción de niveles ágilmente, proporcionar realismo a los escenarios y limitar el esfuerzo de proceso que requiere reproducirlos.

 

Patrones digitales

Sky and Water I  1938 Woodcut. - M.C. Escher

Los patrones de repetición en obras artísticas de teselación inspiraron el uso de tiles para reproducir detalles sin desbordar la memoria disponible.

El concepto no es nuevo. Los patrones de repetición, principio fundamental de las estructuras modulares, llevan utilizándose desde la antigüedad. La historia del arte está repleta de ejemplos como las grecas, los arabescos, el ajedrezado… Y más próximos a nuestros días: las composiciones de Piet Mondrian (1872–1944), las teselaciones de M.C. Escher (1898–1972) o las de Roger Penrose, que no es un artista en el sentido estricto, sino un brillante matemático.

Los primeros videojuegos usaban, a su manera, los mismos conceptos. Los gráficos de Donkey Kong –por ejemplo– vienen a ser el antecedente primigenio de un entorno modular. La misma plataforma, con ciertas variaciones, se repite una y otra vez para componer cada nivel del juego, y cada una de ellas está construida por un patrón triangular que se repite a su vez.

Donkey Kong - Diseño modular - U-tad

¡Fíjate en las vigas y escaleras de los niveles de Donkey Kong! Son una forma primitiva de la utilización de estructuras modulares en el diseño.

Después, los juegos empezaron a emplear imágenes y, a no ser que quisieras hacer una birria de mapa (escenario), había que trocear y clonar pequeñas porciones de texturas, para que la limitada memoria de aquellos sistemas pudiera manejarlas. Ante la necesidad de fragmentar y reutilizar recursos apareció el llamado tile, un patrón que, además de ser repetible, puede encajar  con otros. Así, el tile sigue el mismo principio que el arabesco, con la diferencia de que el patrón de repetición es mucho más sofisticado. Con los primeros StarCraft, vimos como con un puñado de pequeños tiles de terreno –auténticos módulos bidimensionales– se podían construir mapas de gran tamaño, variedad y calidad gráfica. En el primer StarCraft, Blizzard mostraba un uso ejemplar de patrones de textura “encajables”, (tiles) para reproducir la superficie de un terreno complejo.

StarCraft - Diseño modular - U-tad StarCraft - Diseño modular - U-tad

Cuando los juegos saltaron al universo 3D se trajeron con ellos las texturas y los tiles para poder “tapizar” los modelos. Antes, si querías hacer una casa bastaba con una geometría muy básica y con un par de tiles de textura, uno para las tejas y otro los ladrillos, por ejemplo. Entonces, a alguien se le ocurrió que, si las texturas de un muro eran tiles clonados… ¡¿por qué no clonar el muro entero?!

 

Modelador optimizado

Patrones de textura - Diseño modular - U-tad

Se requiere una gran variedad de tiles para reproducir entornos realistas, además de texturas de detalle que rompan la uniformidad de los patrones.

En un equipo de desarrollo, un modelador experto puede reproducir casi cualquier objeto en 3D que imagines. Basta con que uno de los ilustradores le muestre un dibujo detallado del modelo. A partir de ahí comenzará a tirar infinidad de polígonos y a manipularlos hasta esculpir un modelo 3D exacto al del dibujo original. Si se trata de modelar –por ejemplo– un solo edificio, la cosa no está mal del todo. ¿Pero y si hay que construir toda una calle o una ciudad entera, como en un videojuego actual? Para tales requisitos, es necesario emplear una técnica más eficiente y ágil. ¡Un diseño modular!

La primera vez que oí hablar del diseño por módulos fue por boca de Unai Landa –profesor en U-tad–.La idea era simple, pero no se le había ocurrido antes a nadie. Cuando tienes que modelar un entorno extenso de poco sirve contar con un modelador exhaustivo si no cuenta con un método que agilice el diseño y facilite su procesamiento. ¡Fraccionarlo en módulos es la solución!

 

El mundo real está lleno de patrones repetidos que puedes usar para recrear un mapa 3D… Muros, cornisas, pórticos, arcos o baldosas pueden servirte como piezas de construcción