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偽3D

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基本資料
用語名稱 偽3D
其他表述 Pseudo-3D
用語出處 計算機圖形學

偽3D,是一種計算機遊戲使用2維圖形技術模擬3維遊戲的技術,與使用多邊形渲染的3D遊戲相對。

釋義

在電腦遊戲、工程建模的領域中,2.5次元又被稱為「假3D」、「偽3D」,是以2D圖形模擬3D圖形的一種建模方式。

2.5D圖形並不是3D圖像,即視覺上看起來很立體,但實際上是2D的畫面,只能從有限的視角才能看成3D圖形(比如一個或四個方向上看),不能自由調整視角。遊戲中表現為,在行進上只能在同一平面進行四向(四方向或八方向)移動,而無法進行深度移動(六向移動)。

發展過程

在上世紀90年代初,3D圖形技術已經初步走向成熟,具有一定的實用性,開發3D遊戲已經成為可能。但是,運行3D渲染所需要的相關硬體(如光柵化器、幾何變換器)任然價格昂貴,以至於在電子遊戲領域中只有街機可以安裝3D硬體,家用機為了成本考量不可能具備相關的硬體[1]。但顯而易見的,3D遊戲在那個年代很有吸引力,因此,為了能夠在只具有2D圖形加速的主機上顯示「3D」圖形,偽3D技術得到了廣泛的應用。但是由於偽3D技術相比於2D圖形或者真正的3D圖形實現起來更加複雜[2],實際上這一時期的偽3D遊戲數量任然不多。

在1994年末Sega SaturnPlayStation這兩台具有3D渲染機能的家用機發售後,開發者已經不需要在使用各種各樣的偽3D技術,就可以在家用機遊戲上實現3D畫面,在此之後,家用機平台上發售的遊戲基本都使用真3D渲染,偽3D技術至此在家用機平台上消失。

但是,在掌機平台上,由於續航限制,任然不可能安裝3D圖形所需的硬體,因此偽3D技術在掌機平台上繼續存在了十幾年。隨著時間的推移,開發偽3D遊戲的工具越發齊全,因此在掌機平台上出現了大量的偽3D遊戲。直到2004年Nintendo DSPlayStation Portable這兩台擁有3D機能的掌機面世,偽3D技術在遊戲領域的應用才徹底結束。

技術原理

具體來說,既有相對簡單的鎖定視角為斜45度,然後直接繪製2D圖形的遊戲;也有利用2D圖形電路的特殊功能(如SFC的mode 7),將2D貼圖進行一定程度的幾何變換(基本就是將原來正方形的貼圖變換為平行四邊形),使得視角可以在一定角度內調整的遊戲;還有的遊戲在開發時在工作站上使用3D模型,之後將渲染好的3D圖形轉化為2D貼圖,實際遊戲時在轉換視角時替換貼圖。這幾種方法都被一些遊戲所使用,但都存在一定的缺陷,如斜45度視角的偽3D遊戲無法改變視角,2D貼圖變換的遊戲只能讓所有貼圖在一個平面上,預渲染3D轉換貼圖的遊戲則存在容量問題等。

也正是因為偽3D技術的缺陷,在真正的3D技術得以廣泛應用時,偽3D技術就消失了。

一些誤區

  • SFCMega Drive雖然不具有3D圖形加速機能,但是這兩個平台上是有真3D遊戲的(如星際火狐Doom),這實際上是利用了卡帶內置的擴展晶片做到的,和主機本身的圖形機能沒有關係。
  • Sega Saturn雖說被一些人說是「最強2D主機」,但實際上是可以在它上面運行真3D遊戲的,只不過3D模型需要使用四邊形構成而不是常見的三角形而已。

典例

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遊戲

  1. 第一台具有3D渲染機能的家用機是3DO,在1993年發售時要499美刀,是當時主流的SFCMega Drive價格的3倍
  2. 相對於3D圖形,需要人工處理視角問題;對於2D圖形,貼圖繪製更麻煩