Como a BlackMill Games aprimorou a fidelidade visual e o desempenho em Gallipoli

Gallipoli é o quarto título independente da série de jogos sobre a Primeira Guerra Mundial (PGM) da BlackMill Games, sucedendo a Verdun, Tannenberg e Isonzo. Dando continuidade ao foco do estúdio em experiências de FPS tático com base histórica, Gallipoli transporta os jogadores para a frente de batalha do Oriente Médio da Primeira Guerra Mundial, uma região menos explorada.

O jogo explora ambientes icônicos e diversificados, além dos famosos desembarques nas praias – incluindo desertos, travessias de rios, cidades e montanhas. Seu modo principal, Expedition, suporta batalhas de 50 jogadores (25 contra 25), apresentando três novas facções: As forças australianas e neozelandesas, o Império Britânico e o Império Otomano.

Ao longo do desenvolvimento, a equipe se propôs a elevar o padrão de fidelidade visual, realismo das animações e imersão no ambiente. Essa ambição levou-os a migrar a base técnica da série do Pipeline de Renderização Integrado do Unity para o Pipeline de Renderização de Alta Definição (HDRP) – um grande avanço que trouxe consigo uma série de desafios. Veja como a equipe superou esses desafios.

Gallipoli: Um estudo de caso da Unity

Como um estúdio consegue melhorar a fidelidade visual, o realismo da animação e a imersão no ambiente?

Aproveitando o sucesso de seu título anterior, Isonzo, a equipe quis elevar ainda mais a fidelidade visual em Gallipoli, mudando do pipeline de renderização integrado do Unity para o pipeline de renderização de alta definição.

“A mudança para o HDRP nos permitiu alcançar visuais de última geração, reduzir a dependência de ferramentas de terceiros e aproveitar os recursos e correções mais recentes do Unity 6.2”, afirma Frank van Halteren, diretor de arte da BlackMill Games. “Isso também permitiu uma maior densidade de texels, menos concessões visuais e iterações mais rápidas, sem a necessidade de aguardar atualizações de ferramentas externas.”

A transição não ocorreu sem desafios. “A migração para o HDRP implicou na reedição do conteúdo para atender aos novos padrões e no aprendizado de como aproveitar os recursos do HDRP para aprimorar os recursos visuais”, explica Ben Evans, diretor técnico da equipe. “Adaptamos nossos fluxos de trabalho para incorporar ferramentas específicas do HDRP, como o Sistema de Decalques, que adiciona detalhes finos aos objetos da cena, mantendo um desempenho sólido apesar da complexidade adicional.”

Os resultados

• Mapeou 300 texturas e pré-processou 3.000 malhas em dois minutos com seu novo Sistema de Avatares
• Montou uma malha final do jogador a partir de mais de 20 partes em apenas 0,4 ms de tempo da thread principal durante a execução
• Reduzir o tempo de cozimento de aproximadamente 30 minutos para apenas alguns minutos
• Alcançou ganhos de velocidade de até 10.000 vezes em tarefas como raycasting, modificação de malhas, processamento de avatares e verificações de visão por IA

Melhorando a qualidade visual

Para melhorar a qualidade gráfica geral, a equipe aumentou o nível de detalhe das malhas e o número de triângulos, a fim de criar ambientes mais nítidos e realistas. “Como um jogo de FPS, precisamos manter a qualidade visual em todo o mundo, o que pode ser bastante desafiador”, diz van Halteren. “Tivemos que encontrar um equilíbrio entre os detalhes e a complexidade.”

A fidelidade da textura foi outro ponto-chave. Para obter maior resolução e consistência visual, a equipe reduziu a fusão de materiais para preservar a densidade de texels e fez uso mais inteligente das texturas de detalhes nas superfícies e nos recursos dos personagens. Eles também investiram em modelos de personagens mais fiéis à história.

“Nosso artista de personagens revisitou alguns dos modelos mais antigos de Verdun e percebeu que havia espaço para melhorias. “Agora, nossos personagens têm a mais alta fidelidade que já alcançamos.”

Revisão das animações

A reformulação da animação aumentou o realismo e a coesão entre os sistemas visuais do jogo. Ao unificar as ferramentas de animação, iluminação e construção de mundos, a equipe criou uma base mais flexível e cinematográfica tanto para a jogabilidade quanto para a narrativa.

“A Timeline da Unity tornou-se a espinha dorsal para a orquestração de cinemáticas e eventos no jogo, oferecendo suporte à reprodução de captura de movimento e às transições dinâmicas de hora do dia utilizadas nos trailers”, afirma Evans. “Para nós, o Cinemachine evoluiu de uma ferramenta para trailers para um sistema de câmera totalmente integrado, permitindo transições suaves e um tremido de câmera natural sem quebrar a imersão.”

A adoção do pacote de Animation Rigging da Unity resolveu as limitações do sistema IK herdadas do Isonzo e melhorou significativamente o equilíbrio dos personagens e o manuseio das armas. Recursos como o Foot IK e o equipamento dinâmico de armas proporcionaram à equipe um controle mais preciso sobre os movimentos e a postura, enquanto a animação baseada em Splines conferiu realismo a elementos complexos, como correias de metralhadoras pesadas e componentes mecânicos, permitindo que pistões e Bolts se movessem naturalmente sem a necessidade de reatribuição manual de pais.

“A incorporação da captura de movimento transformou a locomoção básica, proporcionando aos soldados uma maior sensação de peso e autenticidade ao se deslocarem pela lama, pela areia e pelas encostas”, acrescenta van Halteren. “Cada corrida, cada tropeço e cada subida refletem agora o esforço físico exigido pelo movimento em terrenos variados.”

Avaliação dos impactos ambientais

A equipe aprimorou significativamente a atmosfera do jogo por meio de uma reformulação completa dos sistemas de iluminação ambiental, clima e água. Utilizando o VFX Graph do Unity, eles desenvolveram efeitos de partículas complexos, capazes de renderizar explosões em grande escala, fumaça e destroços com maior realismo e eficiência. A iluminação em seis direções garantiu que as partículas reagissem naturalmente às fontes de luz dinâmicas em diversas condições.

“Por meio dos sistemas de iluminação e neblina baseados em física do HDRP, simulamos condições climáticas dinâmicas e atmosferas de campo de batalha, desde a luz do sol filtrando-se através da neblina até zonas de combate densas e cheias de fumaça”, afirma van Halteren. “Essas melhorias aumentaram a imersão e reforçaram a ligação entre os elementos visuais do ambiente e a jogabilidade.”

As ferramentas de renderização integradas do HDRP também realçaram os sistemas aquáticos em todos os ambientes de Gallipoli. “Conseguimos criar oceanos, rios e poças infinitas, complementados com simulação de espuma, decalques, efeitos de causticidade e reflexos no espaço da tela para uma integração perfeita com o terreno”, afirma Evans. “Também introduzimos zonas de exclusão para pequenas embarcações, resolvendo problemas de longa data relacionados a ferramentas de terceiros utilizadas anteriormente.”

Aumentando a iluminação volumétrica

A equipe aumentou o realismo visual ao aproveitar ao máximo os sistemas de iluminação volumétrica do HDRP, criando uma atmosfera mais rica e maior profundidade em todos os ambientes. Em ambientes empoeirados e áridos, a luz agora se espalha naturalmente através da névoa, enquanto a fumaça persistente e os detritos das explosões aumentam a imersão e o impacto cinematográfico.

“Ao adotar os Adaptive Probe Volumes (APV), substituímos os mapas de luz tradicionais e reduzimos o tempo de renderização de cerca de 30 minutos para apenas alguns”, afirma Michal Wilczynski, programador da BlackMill Games. “Isso permitiu iterações mais rápidas, iluminação dinâmica por pixel para personagens e ambientes, além de reduzir o uso de memória.”

Um fluxo de trabalho unificado do Shader Graph simplificou tanto o desenvolvimento de shaders quanto a consistência visual. A equipe desenvolveu uma biblioteca de nós personalizada para a combinação de terrenos, compactação de texturas e gradientes de superfície, enquanto o acesso total ao código-fonte permitiu a integração de código personalizado para atender a necessidades específicas de renderização. Ferramentas como o Depurador de Renderização e o Painel de Desempenho também facilitaram o fluxo de trabalho para testes rápidos dentro do jogo.

Otimização do desempenho e da estabilidade do jogo

A otimização do desempenho foi um dos principais focos, combinando ferramentas do Unity e fluxos de trabalho personalizados para garantir uma jogabilidade fluida mesmo em condições exigentes. “O C# Job System permitiu a execução segura em multithreading de operações complexas, alcançando ganhos de velocidade de até 10.000 vezes em tarefas como raycasting, modificação de malhas, processamento de avatares e verificações de Vision por IA”, afirma Wilczynski.

O compilador Burst aumentou ainda mais a eficiência da programação de scripts, enquanto a análise diária de desempenho com o Unity Profiler ajudou a equipe a identificar gargalos no desempenho da rede e da GPU.

“Os principais sistemas foram reformulados para resolver problemas de longa data. “A renderização de sombras passou a utilizar iluminação em tempo real, com cascatas direcionais atualizadas de forma diferida para terrenos distantes, melhorando as taxas de quadros”, afirma Wilczynski. “A técnica de empilhamento de câmeras para uma visualização em câmera de longo alcance reutilizou dados de sombras e de culling, eliminando a sobrecarga significativa de projetos anteriores.”

O uso do Unity 6 proporcionou ganhos significativos de desempenho. O Depurador de Renderização permitiu a análise em tempo real e a inspeção de shaders, enquanto a depuração de LOD de vértices ajudou a equipe a ajustar visualmente as configurações de LOD. A depuração do overdraw de efeitos visuais (VFX) otimizou ainda mais a transparência e o uso de partículas. Essas ferramentas permitiram que a equipe descontinuasse recursos legados de terceiros, como o Perfect Culling, e se integrasse perfeitamente ao GPU Resident Drawer para um culling e uma renderização mais eficientes.

Uma retrospectiva do desenvolvimento

Ao refletir sobre o processo de desenvolvimento, a equipe identificou lições importantes e oportunidades de melhoria. Evans mencionou que o uso de câmeras de referência para acompanhar as mudanças visuais e de desempenho ao longo do tempo teria fornecido parâmetros de referência mais claros para a produção.

Van Halteren enfatizou que a coesão é fundamental: Uma paleta de cores marcante, ruído controlado e elementos visuais consistentes causam um impacto significativo. Ele também destacou a importância do desenvolvimento visual logo no início do processo, observando que dedicar tempo ao aperfeiçoamento dos primeiros 25% do jogo define o tom para o restante do desenvolvimento.

Essas observações destacam a importância do planejamento, da experimentação e da atenção aos detalhes desde o início – lições que certamente guiarão a equipe no futuro.

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