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伪3D

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基本资料
用语名称 伪3D
其他表述 Pseudo-3D
用语出处 计算机图形学

伪3D,是一种计算机游戏使用2维图形技术模拟3维游戏的技术,与使用多边形渲染的3D游戏相对。

释义

在电脑游戏、工程建模的领域中,2.5次元又被称为“假3D”、“伪3D”,是以2D图形模拟3D图形的一种建模方式。

2.5D图形并不是3D图像,即视觉上看起来很立体,但实际上是2D的画面,只能从有限的视角才能看成3D图形(比如一个或四个方向上看),不能自由调整视角。游戏中表现为,在行进上只能在同一平面进行四向(四方向或八方向)移动,而无法进行深度移动(六向移动)。

发展过程

在上世纪90年代初,3D图形技术已经初步走向成熟,具有一定的实用性,开发3D游戏已经成为可能。但是,运行3D渲染所需要的相关硬件(如光栅化器、几何变换器)任然价格昂贵,以至于在电子游戏领域中只有街机可以安装3D硬件,家用机为了成本考量不可能具备相关的硬件[1]。但显而易见的,3D游戏在那个年代很有吸引力,因此,为了能够在只具有2D图形加速的主机上显示“3D”图形,伪3D技术得到了广泛的应用。但是由于伪3D技术相比于2D图形或者真正的3D图形实现起来更加复杂[2],实际上这一时期的伪3D游戏数量任然不多。

在1994年末Sega SaturnPlayStation这两台具有3D渲染机能的家用机发售后,开发者已经不需要在使用各种各样的伪3D技术,就可以在家用机游戏上实现3D画面,在此之后,家用机平台上发售的游戏基本都使用真3D渲染,伪3D技术至此在家用机平台上消失。

但是,在掌机平台上,由于续航限制,任然不可能安装3D图形所需的硬件,因此伪3D技术在掌机平台上继续存在了十几年。随着时间的推移,开发伪3D游戏的工具越发齐全,因此在掌机平台上出现了大量的伪3D游戏。直到2004年Nintendo DSPlayStation Portable这两台拥有3D机能的掌机面世,伪3D技术在游戏领域的应用才彻底结束。

技术原理

具体来说,既有相对简单的锁定视角为斜45度,然后直接绘制2D图形的游戏;也有利用2D图形电路的特殊功能(如SFC的mode 7),将2D贴图进行一定程度的几何变换(基本就是将原来正方形的贴图变换为平行四边形),使得视角可以在一定角度内调整的游戏;还有的游戏在开发时在工作站上使用3D模型,之后将渲染好的3D图形转化为2D贴图,实际游戏时在转换视角时替换贴图。这几种方法都被一些游戏所使用,但都存在一定的缺陷,如斜45度视角的伪3D游戏无法改变视角,2D贴图变换的游戏只能让所有贴图在一个平面上,预渲染3D转换贴图的游戏则存在容量问题等。

也正是因为伪3D技术的缺陷,在真正的3D技术得以广泛应用时,伪3D技术就消失了。

一些误区

  • SFCMega Drive虽然不具有3D图形加速机能,但是这两个平台上是有真3D游戏的(如星际火狐Doom),这实际上是利用了卡带内置的扩展芯片做到的,和主机本身的图形机能没有关系。
  • Sega Saturn虽说被一些人说是“最强2D主机”,但实际上是可以在它上面运行真3D游戏的,只不过3D模型需要使用四边形构成而不是常见的三角形而已。

典例

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游戏

  1. 第一台具有3D渲染机能的家用机是3DO,在1993年发售时要499美刀,是当时主流的SFCMega Drive价格的3倍
  2. 相对于3D图形,需要人工处理视角问题;对于2D图形,贴图绘制更麻烦