سكاي بوكس ​​(ألعاب الفيديو)

صندوق السماء هو أسلوب لإنشاء خلفيات تجعل مستوى لعبة الفيديو يبدو أكبر من حجمه الحقيقي. ^{[ 1 ]} عند استخدام صندوق السماء، يُحاط المستوى بمكعب . تُسقط السماء والجبال البعيدة والمباني البعيدة وغيرها من الأجسام التي لا يمكن الوصول إليها على أوجه المكعب (باستخدام تقنية تُسمى رسم الخرائط المكعبة )، مما يخلق وهمًا بوجود محيط ثلاثي الأبعاد بعيد. تستخدم قبة السماء المفهوم نفسه ولكنها تستخدم إما كرة أو نصف كرة بدلاً من المكعب. ^{[ 2 ]}

تُعدّ معالجة الرسومات ثلاثية الأبعاد عمليةً مُكلفةً حسابيًا، لا سيما في الألعاب التي تعمل في الوقت الفعلي، وتفرض قيودًا متعددة. إذ يجب معالجة المستويات بسرعات هائلة، مما يجعل من الصعب عرض مناظر سماوية واسعة في الوقت الفعلي. إضافةً إلى ذلك، تحتوي الرسومات التي تعمل في الوقت الفعلي عمومًا على مخازن عمق ذات عمق بت محدود، مما يحدّ من كمية التفاصيل التي يمكن عرضها عن بُعد. ^{[ 3 ]}

لتجنب هذه المشاكل، تستخدم الألعاب غالبًا تقنية "سكاي بوكس". وهي عبارة عن مكعبات بسيطة ذات ستة أشكال مختلفة كحد أقصى، موضوعة على أوجهها. ومن خلال محاذاة دقيقة، يستطيع المشاهد الموجود في منتصف "سكاي بوكس" تمامًا أن يرى وهم عالم ثلاثي الأبعاد حقيقي يحيط به، يتكون من تلك الأوجه الستة.

أثناء تنقل المشاهد في مشهد ثلاثي الأبعاد، من الشائع أن تبقى خلفية السماء ثابتة بالنسبة له. تخلق هذه التقنية وهمًا بأن الأجسام داخل خلفية السماء بعيدة جدًا، لأنها لا تُظهر أي حركة تباين ، بينما تبدو الأجسام ثلاثية الأبعاد الأقرب إلى المشاهد وكأنها تتحرك. غالبًا ما يكون هذا تقريبًا جيدًا للواقع، حيث تبدو الأجسام البعيدة مثل السحب والنجوم وحتى الجبال ثابتة عندما تتغير زاوية الرؤية بمسافات صغيرة نسبيًا. مع ذلك، يجب على المصممين توخي الحذر بشأن الأجسام التي يضيفونها إلى خلفية السماء الثابتة. إذا تم تضمين جسم ذي حجم معروف (مثل سيارة) في الخلفية، وكان كبيرًا بما يكفي ليراه المشاهد قريبًا، فقد يُنظر إلى غياب حركة التباين على أنه غير واقعي أو مُربك.

يمكن أن يكون مصدر خلفية السماء أي شكل من أشكال النسيج ، بما في ذلك الصور الفوتوغرافية، أو الرسومات اليدوية، أو الأشكال الهندسية ثلاثية الأبعاد المُجهزة مسبقًا. عادةً ما يتم إنشاء هذه الأنسجة ومحاذاتها في 6 اتجاهات، بزوايا رؤية تبلغ 90 درجة (مما يغطي أوجه المكعب الستة).

كانت صناديق السماء البسيطة القائمة على الخامات تعاني من عيوب جسيمة. لم يكن بالإمكان تحريكها، وكانت جميع الأجسام تبدو على مسافة متساوية عند اللانهاية. بدت بسيطة، وبسبب بعض القيود، كان من الصعب على المصممين الإبداع في استخدامها. لكن ابتداءً من أواخر التسعينيات، قام بعض مصممي الألعاب بإنشاء كميات صغيرة من الهندسة ثلاثية الأبعاد لتظهر في صندوق السماء لخلق وهم أفضل للعمق، بالإضافة إلى صندوق السماء التقليدي للأجسام البعيدة جدًا. وُضع صندوق السماء المُنشأ هذا في موقع لا يمكن الوصول إليه، عادةً خارج حدود الجزء القابل للعب من المستوى، لمنع اللاعبين من لمسه.

في الإصدارات القديمة من هذه التقنية، كتلك المستخدمة في لعبة Unreal ، كان هذا التأثير يقتصر على حركات السماء، كحركة السحب. كان بالإمكان تغيير بعض العناصر من مستوى لآخر، مثل مواقع الأجرام السماوية أو لون السماء، مما يوحي بتغير تدريجي من النهار إلى الليل. ومع ذلك، كانت خلفية السماء في هذه اللعبة تبدو بعيدة جدًا، لأنها، رغم احتوائها على هندسة ثلاثية الأبعاد، لم تكن تُحرك نقطة الرؤية مع حركة اللاعب في المستوى.

تستمر المحركات الأحدث، مثل محرك سورس ، في تبني هذه الفكرة، حيث تسمح لخلفية السماء بالتحرك مع اللاعب، وإن كان ذلك بسرعة مختلفة . ولأن العمق يُدرك بناءً على حركة الأجسام مقارنةً بحركة المستوى، فإن جعل خلفية السماء تتحرك أبطأ من المستوى يجعلها تبدو بعيدة، ولكن ليس إلى ما لا نهاية. من الممكن أيضًا، ولكن ليس إلزاميًا، تضمين هندسة ثلاثية الأبعاد تُحيط ببيئة اللعب المتاحة، مثل المباني أو الجبال التي لا يمكن الوصول إليها. تُصمم هذه الهندسة وتُنمذج بمقياس أصغر، عادةً 1/16، ثم يُعرضها المحرك لتظهر بحجم أكبر بكثير. ينتج عن ذلك متطلبات أقل لوحدة المعالجة المركزية مقارنةً بعرضها بالحجم الكامل. يُشار إلى هذا التأثير باسم "خلفية سماء ثلاثية الأبعاد". ^{[ 4 ]}

في لعبة هاف لايف 2 ، استُخدم هذا التأثير بكثافة لعرض القلعة ، وهي بناء ضخم في قلب المدينة 17. في الفصول الأخيرة من اللعبة، يسافر اللاعب عبر المدينة باتجاه القلعة، حيث يُظهر تأثير خلفية السماء القلعة وهي تكبر تدريجيًا مع حركة اللاعب، لتبدو جزءًا لا يتجزأ من المستوى. عندما يصل اللاعب إلى قاعدة القلعة، تنقسم إلى جزأين. الجزء السفلي الصغير جزء من الخريطة الرئيسية، بينما الجزء العلوي موجود في خلفية السماء ثلاثية الأبعاد. يندمج الجزآن بسلاسة ليظهرا كبناء واحد.

• رسم الخرائط المكعبة
• التمرير المتوازي

• سكاي بوكس ​​(ثنائي الأبعاد) (مجتمع مطوري فالف)
• إنشاء صندوق سماء في OpenGL 3.3 (الدرس التعليمي 25: صندوق السماء)