Gráficos de videojuegos isométricos

Ángulos de rotación de cámara 3D correspondientes para proyección isométrica verdadera (a la izquierda) y la forma de proyección dimétrica que se encuentra comúnmente en videojuegos y pixel art (a la derecha). ^{[ 3 ]} La expresión arctan(sin(45°)) es igual a ≈35,264°.

Dibujo isométrico real de un cubo. Nótese el ángulo de 120° que separa los ejes x , y y z , así como la igualdad de longitud de cada una de las aristas del cubo. La expresión arctan(sin(≈35,264°)) o arctan(sin(arctan(sin(45°)))) es igual a 30° y forma una relación de píxeles de ≈1,732:1.

La forma de proyección dimétrica comúnmente utilizada en videojuegos y pixel art. Solo dos de los ángulos que separan los ejes x , y y z son iguales, y solo algunas de las longitudes de las aristas del cubo son iguales. La expresión arctan(sin(30°)) es igual a ≈26,565° y forma una relación de píxeles de 2:1.

En el desarrollo de videojuegos y el pixel art , esta técnica se ha popularizado por la facilidad con la que los gráficos 2D basados ​​en sprites y mosaicos pueden representar entornos de juego 3D . Dado que los objetos proyectados en paralelo no cambian de tamaño al moverse por un área, no es necesario que el ordenador escale los sprites ni realice los complejos cálculos necesarios para simular la perspectiva visual . Esto permitió que los sistemas de juego de 8 y 16 bits (y, más recientemente, los sistemas portátiles y móviles ) representaran grandes áreas de juego de forma rápida y sencilla. Y, aunque los problemas de confusión de profundidad de la proyección paralela a veces pueden ser un inconveniente, un buen diseño de juego y de niveles puede mitigarlos.

Aunque no se limitan estrictamente a los gráficos isométricos de videojuegos, los gráficos 2D prerrenderizados pueden tener una mayor fidelidad y utilizar técnicas gráficas más avanzadas de las que pueden ser posibles en el hardware informático común, incluso con la aceleración de hardware 3D . ^{[ 4 ]} De forma similar a los CGI modernos utilizados en películas , los gráficos pueden renderizarse una vez en una potente supercomputadora o granja de renderizado , y luego mostrarse muchas veces en hardware de consumo menos potente, como en televisores , tabletas y teléfonos inteligentes . Esto significa que los gráficos isométricos estáticos prerrenderizados a menudo se ven mejor en comparación con sus contrapartes contemporáneas renderizadas en tiempo real, y pueden envejecer mejor en comparación con sus pares. ^{[ 2 ]} Sin embargo, esta ventaja puede ser menos pronunciada hoy que en el pasado, ya que los avances en la tecnología gráfica igualan o producen rendimientos decrecientes , y los niveles actuales de fidelidad gráfica se vuelven "suficientemente buenos" para muchas personas.

También existen ventajas de jugabilidad al usar una perspectiva isométrica o casi isométrica en los videojuegos. Por ejemplo, en comparación con un juego puramente cenital , añaden una tercera dimensión, abriendo nuevas vías para apuntar y plataformas . ^{[ 1 ]} En comparación con un videojuego en primera o tercera persona , permiten al jugador desplegar y controlar más fácilmente un gran número de unidades, como un grupo completo de personajes en un juego de rol para ordenador , o un ejército de secuaces en un juego de estrategia en tiempo real . ^{[ 1 ]} Además, pueden aliviar situaciones en las que un jugador puede distraerse de las mecánicas principales del juego al tener que gestionar constantemente una cámara 3D difícil de manejar. ^{[ 1 ]} Es decir, el jugador puede centrarse en jugar al juego en sí, y no en manipular la cámara del juego. ^{[ 1 ]}

En la actualidad, más que ser una mera fuente de nostalgia, el resurgimiento de la proyección isométrica es el resultado de beneficios tangibles en el diseño. ^{[ 1 ]}

Algunas desventajas de los gráficos isométricos prerrenderizados son que, a medida que las resoluciones y las relaciones de aspecto de las pantallas siguen evolucionando, las imágenes 2D estáticas necesitan ser renderizadas de nuevo cada vez para mantenerse al día, o potencialmente sufrir los efectos de la pixelación y requerir antialiasing . Sin embargo, renderizar de nuevo los gráficos de un juego no siempre es posible; como fue el caso en 2012, cuando Beamdog rehizo Baldur's Gate de BioWare (1998). Beamdog carecía de los recursos artísticos creativos de los desarrolladores originales (los datos originales se perdieron en una inundación ^{[ 5 ]} ) y optó por un simple escalado de gráficos 2D con "suavizado", sin renderizar de nuevo los sprites del juego. Los resultados fueron cierta "borrosidad", o falta de "nitidez", en comparación con los gráficos del juego original. Sin embargo, esto no afecta a los videojuegos isométricos poligonales renderizados en tiempo real, ya que cambiar sus resoluciones o relaciones de aspecto es trivial, en comparación.

La proyección comúnmente utilizada en los videojuegos se desvía ligeramente de la isometría "verdadera" debido a las limitaciones de los gráficos rasterizados . Las líneas en las direcciones x e y no seguirían un patrón de píxeles uniforme si se dibujaran con el ángulo de 30° requerido con respecto a la horizontal. Si bien las computadoras modernas pueden eliminar este problema mediante el suavizado de bordes (anti-aliasing) , las primeras computadoras no admitían suficientes colores ni tenían la potencia de CPU suficiente para lograrlo. En cambio, se utilizaba una relación de patrón de píxeles de 2:1 para dibujar las líneas de los ejes x e y , lo que resultaba en que estos ejes siguieran un ángulo de ≈26,565° ( arctan(1/2) ) con respecto a la horizontal. (Sin embargo, los sistemas de juego que no utilizan píxeles cuadrados podrían generar ángulos diferentes, incluyendo el isométrico "verdadero"). Por lo tanto, esta forma de proyección se describe con mayor precisión como una variación de la proyección dimétrica , ya que solo dos de los tres ángulos entre los ejes son iguales entre sí, es decir, (≈116,565°, ≈116,565°, ≈126,870°) .

El uso de gráficos isométricos en videojuegos comenzó con el juego arcade Treasure Island de Data East , ^{[ 6 ]} lanzado en Japón en septiembre de 1981, ^{[ 7 ]} pero no se lanzó internacionalmente hasta junio de 1982. ^{[ 8 ]} El primer juego isométrico en ser lanzado internacionalmente fue Zaxxon de Sega , que fue significativamente más popular e influyente; ^{[ 9 ] [ 10 ]} se lanzó en Japón en diciembre de 1981 ^{[ 11 ]} e internacionalmente en abril de 1982. ^{[ 8 ]} Zaxxon es un juego de disparos isométrico donde el jugador pilota un avión espacial a través de niveles con desplazamiento . También es uno de los primeros videojuegos en mostrar sombras. ^{[ 9 ]}

Otro juego isométrico temprano es Q*bert . ^{[ 12 ]} Warren Davis y Jeff Lee comenzaron a programar el concepto alrededor de abril de 1982. La producción del juego comenzó en el verano y luego se lanzó en octubre o noviembre de 1982. ^{[ 13 ]} Q*bert muestra una pirámide estática en perspectiva isométrica, con el jugador controlando un personaje que puede saltar por la pirámide. ^{[ 9 ]}

En febrero de 1983, ^{[ 8 ]} se lanzó el juego arcade de plataformas isométricas Congo Bongo , que funcionaba con el mismo hardware que Zaxxon . ^{[ 14 ]} Permite al personaje del jugador recorrer niveles isométricos sin desplazamiento, incluyendo escalada y caída tridimensionales. Lo mismo es posible en el título arcade Marble Madness , lanzado en 1984.

Coordenadas 2D (a la izquierda) y 3D (a la derecha) de un sprite típico de videojuego dimétrico.

En 1983, los juegos isométricos dejaron de ser exclusivos del mercado arcade y llegaron también a los ordenadores domésticos con el lanzamiento de Blue Max para los ordenadores Atari de 8 bits y Ant Attack para el ZX Spectrum . En Ant Attack , el jugador puede avanzar en cualquier dirección del juego de desplazamiento, ofreciendo un movimiento completamente libre en lugar de estar fijo a un solo eje como en Zaxxon . Las vistas también pueden cambiarse alrededor de un eje de 90 grados . ^{[ 15 ]} La revista ZX Spectrum, Crash , le otorgó, en consecuencia, el 100% en la categoría de gráficos por esta nueva técnica, conocida como "Soft Solid 3-D". ^{[ 16 ]}

Un año después, se lanzó el juego Knight Lore para ZX Spectrum . Fue considerado en general como un título revolucionario ^{[ 17 ]} que definió el género posterior de juegos de aventuras isométricos. ^{[ 18 ]} Tras Knight Lore , aparecieron muchos títulos isométricos en ordenadores domésticos, hasta el punto de que , según el investigador Jan Krikke, llegó a ser considerado el segundo software más clonado después de WordStar . ^{[ 19 ]} Otros ejemplos fueron Highway Encounter (1985), Batman (1986), Head Over Heels (1987) ^{[ 20 ]} y La Abadía del Crimen (1987).

La perspectiva isométrica no se limitaba a los juegos de acción y aventura. Por ejemplo, el juego de estrategia Populous de 1989 utiliza la perspectiva isométrica.

Un televisor dibujado en pixel art casi isométrico 2:1 (ampliado para mostrar la estructura de píxeles) ^{[ 21 ]}

Renderizado 3D que imita el uso de la proyección trimétrica y una cuadrícula hexagonal del videojuego Fallout.

A lo largo de la década de 1990, varios videojuegos exitosos utilizaron una perspectiva isométrica fija, como A-Train III (1990), Syndicate (1993), SimCity 2000 (1994), Civilization II (1996), X-COM (1994) y Diablo (1996). Pero con la llegada de la aceleración 3D en ordenadores personales y consolas de videojuegos, los juegos que antes utilizaban una perspectiva 2D generalmente comenzaron a cambiar a 3D real (y proyección de perspectiva ). Esto se puede ver en los sucesores de los juegos mencionados: por ejemplo, SimCity (2013), Civilization VI (2016), XCOM: Enemy Unknown (2012) y Diablo III (2012) utilizan gráficos poligonales 3D; y aunque Diablo II (2000) usaba una perspectiva 2D de perspectiva fija como su predecesor, opcionalmente permitía el escalado de perspectiva de los sprites en la distancia para darle una apariencia "pseudo-3D". ^{[ 22 ]}

También durante la década de 1990, los gráficos isométricos comenzaron a utilizarse en los videojuegos de rol japoneses (JRPG) para consolas , especialmente en los juegos de rol tácticos , muchos de los cuales aún los emplean hoy en día. Algunos ejemplos son Front Mission (1995), Tactics Ogre (1995) y Final Fantasy Tactics (1997) , este último con gráficos 3D para crear un entorno donde el jugador podía girar la cámara libremente. Otros títulos, como Vandal Hearts (1996) y Breath of Fire III (1997), emulaban cuidadosamente una vista isométrica o paralela, pero en realidad utilizaban proyección en perspectiva.

Las perspectivas isométricas, o similares, se popularizaron en videojuegos de rol , como Fallout y Baldur's Gate . En algunos casos, estos juegos de rol llegaron a definirse por su perspectiva isométrica, que permite batallas a mayor escala. ^{[ 1 ]}

La proyección isométrica ha mantenido su relevancia en el nuevo milenio con el lanzamiento de varios juegos de rol financiados mediante crowdfunding en Kickstarter . ^{[ 1 ]} Estos incluyen la serie Shadowrun Returns (2013–2015) de Harebrained Schemes ; la serie Pillars of Eternity (2015–2018) y Tyranny (2016) de Obsidian Entertainment ; y Torment: Tides of Numenera (2017) de inXile Entertainment . Tanto Obsidian Entertainment como inXile Entertainment han empleado, o fueron fundadas por, antiguos miembros de Black Isle Studios e Interplay Entertainment. Obsidian Entertainment en particular quería "recuperar el aspecto y la sensación de los juegos de Infinity Engine como Baldur's Gate , Icewind Dale y Planescape: Torment ". ^{[ 1 ]} Por último, varios juegos de rol 3D pseudo-isométricos, como Divinity: Original Sin (2014), Wasteland 2 (2014) y Dead State (2014), se han financiado mediante crowdfunding a través de Kickstarter. Sin embargo, estos títulos se diferencian de los juegos anteriores en que utilizan proyección en perspectiva en lugar de proyección paralela .

El término "perspectiva isométrica" ​​se aplica con frecuencia de forma errónea a cualquier juego con una vista cenital en ángulo. Esto incluye los videojuegos con proyección dimétrica mencionados anteriormente; juegos que utilizan proyección trimétrica , como Fallout (1997) ^{[ 23 ]} y SimCity 4 (2003) ^{[ 24 ]} ; juegos que utilizan proyección oblicua , como Ultima Online (1997) ^{[ 25 ]} y Divine Divinity (2002) ^{[ 26 ]} ; y juegos que utilizan una combinación de proyección en perspectiva y vista de pájaro , como Silent Storm (2003) ^{[ 27 ]} , Torchlight (2009) ^{[ 28 ]} y Divinity: Original Sin (2014) ^{[ 29 ] .}

Además, no todos los videojuegos "isométricos" se basan únicamente en sprites 2D prerrenderizados. Existen, por ejemplo, títulos que utilizan gráficos 3D poligonales por completo, pero que renderizan sus gráficos mediante proyección paralela en lugar de proyección en perspectiva, como Syndicate Wars (1996), Dungeon Keeper (1997) y Depths of Peril (2007); juegos que utilizan una combinación de fondos 2D prerrenderizados y modelos de personajes 3D renderizados en tiempo real, como The Temple of Elemental Evil (2003) y Torment: Tides of Numenera (2017); y juegos que combinan fondos 3D renderizados en tiempo real con sprites de personajes 2D dibujados a mano, como Final Fantasy Tactics (1997) y Disgaea: Hour of Darkness (2003).

Una ventaja de la proyección oblicua de arriba hacia abajo sobre otras perspectivas casi isométricas es que los objetos se ajustan mejor dentro de mosaicos gráficos cuadrados que no se superponen, lo que potencialmente elimina la necesidad de un orden Z adicional en los cálculos y requiere menos píxeles.

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  LinCity-NG (2005), un juego de construcción de ciudades basado en losetas.
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  FreeCol (2003) es un videojuego de estrategia 4X .

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  Micropolis (2008), un juego de construcción de ciudades basado en losetas.

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  0 AD es un videojuego de estrategia en tiempo real .
• 
  Freeciv -web ejecutándose en elcliente 3D WebGL.
• 
  OVNI: Invasión alienígena 2.4 modo táctico