Skybox ( cielo inglés - " cielo " y caja - "caja") es un objeto en gráficos tridimensionales que desempeña el papel del cielo y el horizonte . Es un modelo tridimensional simple (generalmente un cubo ), desde cuyo interior se estira la textura del cielo (la llamada " textura cúbica ").
El procesamiento de gráficos 3D requiere mucho trabajo computacional, por lo que sería un desperdicio calcular "honestamente" los objetos en el horizonte en los juegos . Además, el hardware 3D tiene Z-buffers , que, debido al bitness limitado, descartan todo lo que está lejos de la cámara [1] . Por lo tanto, los objetos distantes se representan de una manera extremadamente primitiva: en forma de cubo, cuyas seis caras son las texturas del cielo y el horizonte. Si muestra este cubo de modo que la cámara esté exactamente en el centro, parecerá que el cielo y las montañas son realmente visibles a través de la cámara.
El palco siempre sigue a la cámara, por lo que los objetos representados en el palco parecen estar muy lejos en el infinito. El motor renderiza el skybox en cada cuadro primero, al deshabilitar el búfer Z [2] .
Los objetos altos como torres que son visibles desde cualquier punto del nivel generalmente no se dibujan en el palco; no necesitan la ilusión de una "distancia infinita", sino, por el contrario, una cierta posición en el espacio. Pero hay excepciones a la regla, cuando los palcos representan enormes estructuras diseñadas para mostrar lo que está fuera del nivel del juego. Se pueden ver palcos similares en Quake II , Quake 4 , The Chronicles of Riddick: Escape from Butcher Bay , etc.
Cualquier cosa puede ser una fuente de textura: una fotografía, un dibujo o un render 3D .
Con el fin de "revivir" el cielo de alguna manera, desde finales de la década de 1990, los desarrolladores comenzaron a agregar algo de geometría a la caja del cielo, por ejemplo, capas de nubes y estrellas en Unreal [3] y realMyst . En Grand Prix 3, el horizonte cilíndrico y el cielo esférico están separados entre sí debido al requisito de cambiar dinámicamente el clima en el circuito.
En los juegos más nuevos, los palcos se componen de múltiples capas que siguen al jugador a una velocidad irregular . Así se modela la torre de la Ciudadela en Half-Life 2 . En los niveles ubicados dentro de la Ciudadela, los pisos superiores de la torre, a los que el jugador no tiene acceso, también forman parte del palco tridimensional [4] . En cualquier caso, la geometría del skybox sigue siendo extremadamente simple: por ejemplo, el superportal de Half-Life 2: Episode Two es solo un polígono, y la visibilidad del portal se logra mediante sombreadores [4] . En Half-Life 2, los palcos 3D están hechos a una escala de 1:16: los objetos se dibujan 16 veces su tamaño real [5] .
Curiosamente, en el juego Portal de la misma Valve , el jugador no ve el cielo en absoluto, y los autores ni siquiera intentaron arreglar los artefactos del palco 3D cuando miraban a través del portal. Esto se ha corregido en las versiones más nuevas del motor [5] .
En motores 2.5D como el motor Doom , el skybox parece un cilindro . A diferencia de los juegos modernos, la pantalla no se inundaba con un skybox en cada cuadro, y los fragmentos del cielo se dibujaban mediante un procedimiento especial cuando el renderizador golpeaba los planos "llenos de cielo" [6] .
En los primeros juegos en 3D ( Quake ), el cielo era un plano "infinitamente distante" con una textura de nube moviéndose a través de él. Tal cielo parece "apremiante", lleno de nubes estratos , incluso si en realidad es azul, con nubes blancas claras. En Quake 3 , este método de dibujar el cielo también está disponible junto con el cubo; además, ambos métodos se pueden utilizar dibujando un plano con nubes de presión encima de un palco cúbico.
En algunos juegos (por ejemplo, Grand Prix 3 ) el palco tiene forma de esfera o cúpula [7] . Quizás esto se deba al detalle de textura extremadamente bajo y al modo de renderizado del software.