Rompiendo los límites: Las nubes llegan a un nuevo nivel en Horizon Forbidden West: Burning Shores 

El mundo de Horizon es vasto y majestuoso, con paisajes frondosos coronados por cielos que parecen no tener fin. Cuando el equipo de Guerrilla comenzó a crear este mundo, los desarrolladores de varias disciplinas analizaron cómo incluir un nivel de vida inmersivo a este mundo. Para el equipo de efectos atmosféricos, esto implicaba llenar el cielo de nubes realistas. 

Este trabajo evolucionó para Horizon Forbidden West. Y ahora, en Burning Shores, Aloy surcará un cielo más realista e impresionante que nunca. 

El enfoque  

“Cuando pensamos en un horizonte, nos imaginamos una extensión inmensa, como el océano abierto y cómo las nubes y el sol lo tocan a una distancia inconmensurable”, cuenta Andrew Schneider, artista de efectos principal en Guerrilla. “Los juegos de mundo abierto presentan desafíos metafóricamente similares a los desarrolladores. ¿Cómo optimizamos la experiencia para que el jugador sienta que se encuentra en un entorno que podría ser infinito?”. 

Una cosa era formular la pregunta, pero otra totalmente distinta era desglosarla en tareas técnicas. 

A principios de la década de 2010, los efectos visuales de animación y de largometrajes empezaron a usar un renderizado volumétrico para crear nubes. Para los videojuegos, esta técnica tardaba demasiado en renderizarse con resultados de alta calidad en fotogramas interactivos, pero los desarrolladores sabían que tenía un potencial revolucionario.

Esto comenzó a cambiar con los avances en el hardware. En el nexo de PlayStation 4 en el 2015, Andrew se asoció con Nathan Vos, programador técnico principal en Guerrilla. En conjunto, desarrollaron el sistema de nubes volumétricas de mundo abierto y alta eficiencia que podemos apreciar en Horizon Zero Dawn. El elaborado detalle de las nubes aportaba un marco espléndido y lleno de esperanza al mundo de Aloy. Permitía que hubiera cambios en la hora del día y animaciones realistas, lo que creaba la sensación de un mundo totalmente vivo. 

Esto sentó las bases sobre las que el equipo trabajaría para Horizon Forbidden West. 

La evolución 

En los videojuegos, las nubes pueden ayudar a transmitir un estado de ánimo. Junto a la abundancia de zonas verdes, aguas cristalinas y acantilados escarpados, las nubes de Horizon enfatizan las emociones del mundo. Para lograrlo, tenían que ser más que unas volutas blancas sobre la cabeza de Aloy. Necesitaban movimiento, variedad y definición. 

“Para inspirarnos, recurrimos a artistas que formaron parte del movimiento luminista, como Albert Bierstadt, el pintor del s. XIX. Estos pintores dominaban la interacción entre las nubes y la tierra bajo ellas, usaban la luz y los detalles para crear espacio, lo que derivaba en cuadros de paisajismo realmente dramáticos.   

Tormenta Pasajera sobre Sierra Nevada por Albert Bierstadt, 1870

Para recrear este efecto en 3D, tuvimos que desarrollar una forma para modelar las nubes. Para Horizon Zero Dawn, exploramos varios métodos para crear paisajes de nubes. Los vóxeles son bloques que pueden construir nubes volumétricas en 3D. Llegamos a hacer un simulador de nubes y experimentamos con el renderizado de datos de vóxeles tridimensionales en tiempo real”. 

“Pero, tecnológicamente, era demasiado pronto”, recuerda Andrew. “El hardware y el software no estaban en la etapa correcta de su desarrollo. Así que, nos conformamos con modelar nubes de un modo que el renderizado resultara eficiente y que diera resultados de alta calidad, pero con más esfuerzo en el modelado que en la simulación”. 

La solución fue pintar capas fijas de nubes en lugar de formaciones individuales. Sin embargo, este proceso tenía que ampliarse para permitir que se incluyeran monturas voladoras en Horizon Forbidden West. 

Para la secuela, Andrew y Nathan mejoraron la calidad de renderizado del sistema base utilizado en Zero Dawn, y lo ampliaron para que admitiera una nueva nube parecida a la niebla que el jugador pudiera atravesar a baja altitud. Esto permitió efectos atmosféricos impresionantes, como una supertormenta con un siniestro movimiento de vórtice y efectos de iluminación internos. Ahora, las nubes eran un personaje más, que retumbaban con tensión atmosférica. 

El siguiente desafío técnico 

Naturalmente, el siguiente paso era seguir innovando este sistema para Horizon Forbidden West: Burning Shores. Para la expansión, el equipo mejoró la experiencia utilizando tecnología de vóxeles, además de otros muchos avances técnicos en el mundo. 

“El sistema de nubes que desarrollamos para Horizon Zero Dawn y Horizon Forbidden West eran rápidos porque no almacenaban nubes como objetos 3D, sino como instrucciones para crear nubes en 3D a partir de información en 2D limitada. PlayStation 5 puede lidiar con conjuntos de datos más grandes. Así que, tras terminar Forbidden West, nos pusimos a crear un prototipo de renderizador de nubes de vóxeles que estuviera a la altura de nuestros estándares de calidad, y que permitiera al jugador volar a través de formaciones de nubes muy detalladas”. 

Lograr el equilibrio perfecto entre rendimiento y calidad cuando el jugador puede estar en la tierra y en el cielo fue un desafío ambicioso. Aun así, el prototipo valió la pena, y generó resultados dinámicos y densos en altitudes altas y bajas, una hazaña que fue posible gracias al trabajo duro y a la gran potencia de PlayStation 5. 

Pero crear una única nube era muy distinto a crear todo un paisaje de nubes. 

Andrew había creado lo que llamó “Frankennubes”, grandes formaciones de nubes que permitían que un modelador de terreno tratase al cielo del mismo modo que a un paisaje. Como resultado, el paisaje de nubes hacía las veces de fondo y también de entorno explorable. 

Para que esto funcionara a la escala que Burning Shores necesitaba, un equipo de Guerrilla abordó el desafío de volar a través de las nubes, la verdadera prueba de rendimiento y calidad. Andrew se unió a Nathan, y trajo a Hugh Malan, un programador técnico sénior principal. 

El primer obstáculo con el que se toparon fue muy técnico: ¿cómo manejar una cantidad enorme de datos de vóxeles volumétricos? 

“Hugh y yo desglosamos este problema para superarlo. Desarrollé un modo para tomar datos de vóxeles de detalles bajos y añadir detalles durante el renderizado. Mientras tanto, Hugh trabajaba en comprimir los datos para que se pudiera acceder a ellos más rápido desde la memoria. Estos procesos juntos hicieron que fuera exponencialmente más rápido renderizar las nubes de vóxeles volumétricas”. 

“Pero seguía sin ser lo bastante rápido”, recuerda Andrew. “La parte más costosa de este proceso era calcular la iluminación de las nubes, que ya es complicado de por sí. Para solucionarlo, Nathan ideó un método para reducir el tiempo de renderizado a una velocidad que funcionaría tanto para velocidades de fotogramas altas y normales”. 

“Fue una de esas situaciones raras en las que una optimización derivó en un mejor resultado visual. Nos permitió proyectar sombras entre nubes a una distancia mucho mayor, y así mejorar el realismo. En este punto, teníamos un método para renderizar nubes volumétricas desde el suelo y en el aire, justo a su lado”. 

El segundo desafío era el equilibrio. “Los ingenieros gráficos en tiempo real tienen que encontrar la forma de equilibrar la calidad y el rendimiento”, prosigue Andrew. “A menudo, la calidad tiene un costo en cuanto al procesamiento. Cada vez que mejoramos la calidad de las nubes, tenemos que hacerlo de un modo que cueste lo mismo o menos que el sistema de nubes actual”. 

Para hallar este equilibrio, James McLaren, programador técnico sénior principal e ingeniero de gráficos, ayudó al equipo a entender cómo se comporta el código en un nivel bajo en el hardware de PlayStation. Su experiencia les permitió aprovechar el hardware al máximo al optimizar el código para la PlayStation 5. “Los aportes de James fueron fundamentales en las primeras fases del desarrollo, lo que permitió que Guerrilla llegara más lejos durante la producción”, comenta Andrew.  

Al final, las piezas dan lugar a que el jugador disfrute de una sensación impresionante de surcar entre un paisaje de nubes igual de preciso y variado como la tierra a sus pies. Y todo a lomos de su Alasol. 

Qué esperar de Burning Shores 

Cuando se dirija a Burning Shores, Aloy se topará con máquinas y rostros conocidos. Pero también descubrirá modos nuevos de explorar su mundo. 

“Para nosotros era importante que la experiencia fuera divertida y amena por sí misma, más allá del juego principal. Las nubes no son solo un paisaje inmersivo sino uno que se puede explorar. Entre las nubes, los jugadores podrán explorar túneles, cuevas y otras sorpresas que harán que volar sea muy divertido”, dice Andrew. 

“Lo mejor es que la experiencia será distinta según el momento en que prueben estas funciones. A medida que transcurra el día, la calidad y dirección de la luz cambia, ocultando y revelando algunas de estas funciones y alterando las sensaciones de cada viaje. 

No quiero arruinar ninguna sorpresa, pero esperamos que no les tengan miedo a los relámpagos”.