Esta última temporada y gracias a que prácticamente el 90% de los juegos en desarrollo utilizan, de una forma u otra, un sistema gráfico 3D, hemos estado recibiendo varias preguntas al respecto de su funcionamiento, pues bien, para no andar respondiendo cada una de forma aislada vimos más práctico ir a la fuente del asunto: dar una explicación básica --no técnica-- y general de lo que hace un engine 3D, en especial en lo que concierne al renderizado y a los famosos polígonos. Espero que con este artículo todo quede más claro.

***

Lo primero que tenemos que hacer es responder a la pregunta ¿qué es exactamente un engine en términos de un juego de PC o vídeo-juego en general? Si somos estrictos con el concepto en si, un engine --dentro de lo que nos concierne-- abarca mucho más que a un sistema gráfico, ya que incluye aquel sistema que, dependiendo el tipo de juego, permite definir el comportamiento de los NPCs o bots (scripting subsystem) al igual que los eventos que disparan reacciones por parte del juego (trigger events), la manera en que el contrincante virtual se comporta (el subsistema de la Inteligencia Artificial que puede venir en varios tipos), etcétera. En conclusión, un engine viene a ser todo el conjunto de sistemas y subsistemas --computacionales-- que permiten desarrollar un juego, esto es más fácil de entender si consideramos que cuando una empresa ofrece editores y afines, mismos que fueron usados para crear su juego, cualquier persona interesada tiene todas las herramientas para crear su propia interpretacion del juego u otro nuevo, i.e. tiene en sus manos el engine X del juego. De ahí provienen los famosos mods.

En este punto valga la aclaración que normalmente el distribuidor lanza junto con su producto dos cosas, en principio tenemos al engine X el que básicamente es el juego en si, y por otro lado tenemos a un editor, este último encierra al conjunto de herramientas visuales (u otros afines) que permiten una interpretación/representación humana de las capacidades del engine, es decir, sin un editor poderoso, simple y apropiado ni los propios diseñadores sabrían como realizar el  material necesario para el juego por mas que su engine sea lo mejor de lo mejor. De ahí, también, que las capacidades del editor, además de las del engine subyacente, sean clave para saber si podremos crear sólo mapas y niveles, como en Quake, Starcraft, etcétera o realizar nuevas adaptaciones como sucede con Half Life. Por ejemplo, Counter Strike ofrece el mismo entorno gráfico, el mismo nivel de inteligencia artificial y eventos prediseñados, pero el engine por un lado y su editor por el otro son lo suficientemente capaces como para que este juego presente una jugabilidad, si bien equivalente, bastante diferente de la del juego original. Si bien es cierto que el potencial esta en el engine de Half Life, su editor es lo suficientemente dúctil y completo como para poder implementarlo desde un nivel superior, es decir, sin hacer o rehacer el engine.

Ahora bien, sin lugar a dudas, de todo ese complejo conjunto de elementos con el que un usuario va ha tener más contacto es con el sub-sistema gráfico, puesto que a través de este podrá interactuar con el juego y ver que pasa y que no. De ahí que casi siempre que hablamos de engine, a menos que el contexto no lo permita, hablamos del sistema gráfico. Por ende un engine 3D, dentro de este contexto, refiere al sistema gráfico tridimensional de un juego cualesquiera, y el componente básico más importante de este es el famoso polígono que viene a ser la unidad mínima con la que trabaja este tipo sistema actualmente, a diferencia de otros en los cuales es el pixel. Otro subcomponente importante es el de renderizado, que es el modulo encargado de interpretar fórmulas y mapas de bits o estructuras de datos, para presentarlos en pantalla como entes animados, figuras, entornos, efectos, etcétera. El sistema de renderizado realiza un pintado total de la pantalla, por decirlo así, varias veces por segundo, de ahí tenemos los famosos fps (frames per second), cada marco, imagen o frame es renderizada en vivo o en memorias temporales para luego ser puesta, presentada, en el monitor.

¿Por qué polígono? Antes de responder a esta pregunta tenemos que remontarnos unos años atrás en los que los engines gráficos utilizaban sprites, un sprite (no el refresco) es un gráfico prediseñado, es decir tiene una forma y un aspecto que no pueden ser cambiados. De ahí que los juegos que usan sprites sean bastante limitados; por más que la tecnología moderna permita presentar varios a la vez además de --algo-- más complejos que antes, estos siguen siendo elementos estáticos. Por más que uno diga que Doom o Wolfenstein son engines 3D, la verdad es que usan sprites, es decir, el mundo de estos juegos no existe más allá de los gráficos que están prediseñados, por ello es imposible girar la cabeza hacia arriba, o ver a un personaje desde cualquier ángulo, el personaje sólo tiene un par de sprites que representan su estado de correr, caminar e incarse, por ejemplo, y no importa desde que ángulo los veamos, siempre vemos lo mismo. Es como agarrar una revista que ya esta impresa, no importa desde que posición la veamos (siempre y cuando sea una válida) todas las veces veremos el mismo material (imagen). Aunque, claro, en el caso de los juegos son animados y más complejos.