Skybox ( englanniksi sky - " sky " ja box - "box") on kolmiulotteisen grafiikan esine, joka esittää taivaan ja horisontin roolia . Se on yksinkertainen kolmiulotteinen malli (yleensä kuutio ), jonka sisältä venytetään taivastekstuuria (ns. " kuutiotekstuuri ").
3D-grafiikan käsittely vaatii paljon laskennallista työtä, joten olisi turhaa laskea "rehellisesti" peleissä horisontissa olevia kohteita . Lisäksi 3D-laitteistossa on Z-puskurit , jotka rajallisen bittinopeuden vuoksi hylkäävät kaiken, mikä on kaukana kamerasta [1] . Siksi kaukaiset kohteet on kuvattu äärimmäisen primitiivisellä tavalla: kuution muodossa, jonka kuusi pintaa ovat taivaan ja horisontin tekstuureja. Jos näytät tämän kuution niin, että kamera on tarkalleen keskellä, näyttää siltä, että taivas ja vuoret ovat todella näkyvissä kameran läpi.
Skybox seuraa aina kameraa, joten skyboxissa kuvatut kohteet näyttävät olevan kaukana äärettömään. Kone renderöi skyboxin jokaisen ruudun ensin poistamalla Z-puskuroinnin käytöstä [2] .
Korkeita esineitä, kuten torneja , jotka näkyvät mistä tahansa tason kohdasta, ei yleensä piirretä skyboxiin - ne eivät tarvitse illuusiota "äärettömästä etäisyydestä", vaan päinvastoin tietyn aseman avaruudessa. Mutta sääntöön on poikkeuksia, kun taivaslaatikot kuvaavat valtavia rakenteita, jotka on suunniteltu näyttämään, mikä on pelitason ulkopuolella. Samanlaisia skyboxeja voi nähdä mm. Quake II :ssa , Quake 4 :ssä , The Chronicles of Riddick: Escape from Butcher Bayssä jne.
Tekstuurilähde voi olla mikä tahansa: valokuva, piirros tai 3D- renderöinti .
Taivaan "elvyttämiseksi" jotenkin 1990-luvun lopusta lähtien kehittäjät alkoivat lisätä taivaslaatikkoon geometriaa - esimerkiksi pilvikerroksia ja tähtiä Unrealissa [3] ja realMystissä . Grand Prix 3: ssa sylinterimäinen horisontti ja pallomainen taivas erotetaan toisistaan, koska radan säätä on muutettava dynaamisesti.
Uudemmissa peleissä skyboxit koostuvat useista kerroksista, jotka seuraavat pelaajaa epätasaisella nopeudella . Näin Half-Life 2 : ssa on mallinnettu Citadelin torni . Citadelin sisällä sijaitsevissa tasoissa tornin yläkerrokset, joihin pelaaja ei pääse, ovat myös osa kolmiulotteista taivaslaatikkoa [4] . Joka tapauksessa skybox-geometria pysyy erittäin yksinkertaisena: esimerkiksi Half-Life 2: Episode Two -superportaali on vain yksi polygoni, ja portaalin näkyvyys saavutetaan varjostimilla [4] . Half -Life 2: ssa 3D-taivaslaatikot tehdään mittakaavassa 1:16 - objektit piirretään 16 kertaa niiden todelliseen kokoon [5] .
Mielenkiintoista on, että pelissä Portal from the same Valve pelaaja ei näe taivasta ollenkaan, eivätkä kirjoittajat edes yrittäneet korjata 3D-skyboxin esineitä portaalin läpi katsoessaan. Tämä on korjattu moottorin uudemmissa versioissa [5] .
2.5D-moottoreissa, kuten Doom -moottorissa , skybox näyttää sylinteriltä . Toisin kuin nykyaikaisissa peleissä, näyttöä ei tulvinut skyboxilla joka ruutu, ja taivaan fragmentit piirrettiin erityisellä menetelmällä, kun renderöijä osui "taivaalla täytettyihin" tasoihin [6] .
Ensimmäisissä 3D-peleissä ( Quake ) taivas oli "äärettömän kaukainen" taso, jonka poikki liikkui pilvirakenne. Tällainen taivas näyttää "painavalta", täynnä kerrospilviä - vaikka todellisuudessa se on sininen, vaaleanvalkoisilla pilvillä. Quake 3 : ssa tämä taivaan piirtämismenetelmä on myös käytettävissä kuution kanssa; lisäksi molempia menetelmiä voidaan käyttää piirtämällä lentokone, jossa on painepilviä kuutioisen taivaslaatikon päälle.
Joissakin peleissä (esimerkiksi Grand Prix 3 ) skybox on muotoiltu palloksi tai kupuksi [7] . Ehkä tämä johtuu erittäin alhaisista tekstuurin yksityiskohdista ja ohjelmiston renderöintitilasta.