در دنیای پرجزئیات بازی‌های ویدئویی، جلوه‌های بصری نقش بسیار مهمی در غرق کردن بازیکن در دنیای مجازی دارند. یکی از تکنیک‌های گرافیکی پیشرفته که برای افزایش واقع‌گرایی تصاویر استفاده می‌شود، Depth of Field یا «عمق میدان» است. این تکنیک، با الهام از دنیای عکاسی و فیلم‌برداری، به بازی‌ها کمک می‌کند تا احساس عمق، فاصله و تمرکز بیشتری را القا کنند.

در این مقاله از ویجیاتو، به صورت دقیق بررسی می‌کنیم که Depth of Field چیست، چگونه در بازی‌های ویدئویی پیاده‌سازی می‌شود و چه تاثیری بر تجربه کاربر دارد. برای اطلاعات بیشتر مقاله‌های «هرآنچه که باید پیش از خرید کارت گرافیک (GPU) گیمینگ بدانید» و «کارت گرافیک دست دوم بخریم یا نه؟ راهنمای جامع خرید کارت گرافیک دست دوم» را مطالعه کنید.

Depth of Field چیست؟

DoF کوتاه شده‌ی Depth of Field در اصطلاح فنی به محدوده‌ای از تصویر گفته می‌شود که در آن اجسام به طور واضح و شفاف دیده می‌شوند، در حالی که اجسام خارج از این محدوده به طور عمدی مات یا تار نمایش داده می‌شوند. چشم انسان دارای یک سیستم عدسی ثابت است که با تغییر اندازه‌ی مردمک، امکان دریافت نور در فواصل کانونی مختلف را فراهم می‌کند.

برای درک بهتر، یکی از چشم‌های خود را ببندید، دستتان را در حالی که کاملاً کشیده شده است مقابل خود نگه دارید و سعی کنید به سرعت بین دستتان و پس‌زمینه‌ی پشت آن تمرکز کنید. متوجه خواهید شد که نواحی خارج از مرکز دیدتان کمی مات یا تار دیده می‌شوند. این همان «عمق میدان» است.

هرچه جسمی دورتر باشد، میزان تاری آن افزایش می‌یابد. همچنین اگر جسمی به شما نزدیک‌تر باشد ولی خارج از نقطه‌ی فوکوس قرار گیرد، باز هم به صورت محو دیده می‌شود. این پدیده حس فاصله و عمق میان اشیاء را به‌طور طبیعی به ذهن ما منتقل می‌کند. در عکاسی، عمق میدان توسط عواملی همچون دیافراگم لنز، فاصله کانونی و فاصله سوژه از دوربین تعیین می‌شود.

در گیمینگ نیز توسعه‌دهندگان از شبیه‌سازی همین پدیده بهره می‌برند تا حس طبیعی‌تری به محیط بازی بدهند. روشن کردن Depth of Field موجب می‌شود اشیائی که نزدیک شما قرار دارند واضح‌تر و شفاف‌تر دیده شوند و بالعکس، اشیائی که در فاصله‌ای دور هستند مانند لنز دوربین عکاسی از حالت فوکس خارج شوند و مات و شطرنجی‌ به نظر برسند.

نظرات درخصوص Depth of Field متفاوت است. برخی معتقدند موجب می‌شود ظاهر بازی واقع‌گرایانه‌تر به نظر برسد و برخی دیگر می‌گویند تاثیر خاصی در تصویر نهایی بازی ندارد. به صورت کلی، در حین بازی کردن توجه شما به صورت غیر ارادی روی اشیائی است که در فاصله‌ای نزدیک به شما قرار دارند.

Depth of Field در گیمینگ چگونه عمل می‌کند؟

در بازی‌های ویدئویی، Depth of Field (یا عمق میدان) یکی از افکت‌های گرافیکی مهم است که در مرحله‌ی پس‌پردازش (Post-Processing) اعمال می‌شود. به زبان ساده، این افکت بعد از اینکه تصویر بازی رندر شد، به آن اضافه می‌شود تا یک‌جور حس عمق و تمرکز بصری واقعی‌تر را شبیه‌سازی کند. در بخش «نحوه‌ی رندر تصاویر در بازی‌های ویدئویی» بیشتر به این موضوع می‌پردازیم.

مرحله اول: انتخاب نقطه‌ی فوکوس (Focal Point)

در هر صحنه‌ی بازی، موتور گرافیکی باید بداند که بازیکن دقیقاً به کجا نگاه می‌کند یا روی چه چیزی تمرکز دارد. مثلاً وقتی شما اسلحه‌ را به سمت دشمن گرفته‌اید، احتمالاً صورت یا بدن دشمن نقطه‌ی فوکوس است. بازی با مشخص کردن این نقطه، تعیین می‌کند که چه بخشی از تصویر باید واضح باشد.

مرحله دوم: محو کردن اجزای بیرون از فوکوس

حالا که نقطه‌ی فوکوس مشخص شد، اجسامی که جلوی آن یا پشت آن قرار دارند یعنی نزدیک‌تر یا دورتر هستند به‌تدریج تار می‌شوند. این افکت می‌تواند به دو شکل اجرا شود:

• تار شدن ملایم (Soft Blur): برای بازی‌های سینمایی یا داستان‌محور.
• تار شدن شدیدتر با افکت Bokeh: برای جلوه‌های هنری یا زمانی که منبع نور خارج از فوکوس قرار گرفته.

این تاری‌ها می‌توانند به‌شکل لایه‌لایه و با شدت‌های مختلف اعمال شوند تا حس عمق طبیعی‌تری به تصویر بدهند.

مرحله سوم: اجرای افکت با کمک موتورهای گرافیکی

موتورهای گرافیکی حرفه‌ای مثل Unreal Engine، Unity، CryEngine یا RE Engine به توسعه‌دهنده‌ها امکان می‌دهند این افکت را با دقت بسیار بالا کنترل کنند. برای اطلاعات بیشتر مقاله «موتور بازی‌سازی چیست و چطوری کار می‌کند؟» را مطالعه کنید. آن‌ها می‌توانند مشخص کنند:

• عمق میدان چه‌قدر باشد (بزرگ یا کوچک)
• تاری چقدر شدید باشد
• حرکت دوربین چه تأثیری روی فوکوس داشته باشد
• آیا افکت بوکه استفاده شود یا نه

در بازی‌هایی مثل The Last of Us Part II یا Red Dead Redemption 2، وقتی دوربین روی صورت شخصیت زوم می‌کند و پس‌زمینه به‌شکل سینمایی تار می‌شود، دقیقاً در حال مشاهده‌ی Depth of Field هستید. این تکنیک باعث می‌شود صحنه‌ها واقعی‌تر به‌نظر برسند.

تاثیر Depth of Field بر تجربه بازی

Depth of Field یا همونعمق میدان، یکی از آن افکت‌هایی است که ممکن است در نگاه اول جزئی به نظر برسد، اما در عمل تأثیر چشمگیری روی حس و حال کلی بازی و نحوه‌ی درگیر شدن بازیکن با محیط دارد. این افکت نه‌تنها ظاهر بازی را واقعی‌تر و سینمایی‌تر می‌کند، بلکه در بسیاری از موارد به تجربه‌ی احساسی و روایی بازیکن هم جهت می‌دهد.

۱. افزایش حس واقع‌گرایی

مهم‌ترین تأثیر Depth of Field، شبیه‌سازی رفتار طبیعی چشم انسان است. در دنیای واقعی، ما نمی‌توانیم همزمان روی تمام بخش‌های صحنه تمرکز کنیم. وقتی به یک چیز خاص نگاه می‌کنیم، بقیه‌ی اجزا کمی تار دیده می‌شوند. شبیه‌سازی این رفتار طبیعی در بازی باعث می‌شود که محیط‌ها طبیعی‌تر به نظر برسند، مخصوصاً در بازی‌هایی با طراحی هنری واقع‌گرایانه مثل Red Dead Redemption 2 یا The Last of Us Part II.

۲. هدایت توجه بازیکن

از لحاظ بصری، Depth of Field می‌تواند یک ابزار بسیار هوشمند برای هدایت نگاه بازیکن باشد. وقتی پس‌زمینه محو می‌شود، چشم به طور طبیعی روی نقطه‌ی واضح‌تر تمرکز می‌کند که معمولاً همان چیزی است که طراحان بازی می‌خواهند بازیکن به آن توجه کند. این تکنیک مخصوصاً در صحنه‌های داستانی یا سینماتیک‌ها خیلی مؤثر است.

۳. تقویت حس غوطه‌وری (Immersion)

وقتی یک بازی از عمق میدان به درستی استفاده می‌کند، بازیکن احساس می‌کند داخل یک دنیای واقعی قدم گذاشته، نه صرفاً مشغول تماشای یک گرافیک مصنوعی است. این افکت به افزایش حس “غرق شدن در محیط” کمک می‌کند و تجربه‌ی بازی را پایدارتر و احساسی‌تر می‌کند.

۴. تأثیر بر عملکرد سخت‌افزار (FPS)

افکت‌هایی مثل Depth of Field، چون پس از رندر شدن صحنه اعمال می‌شوند (Post-Processing)، می‌توانند فشار بیشتری روی GPU وارد کنند؛ به‌ویژه اگر تنظیمات بازی روی Ultra یا High باشد. برای اطلاعات بیشتر مقاله‌های «کارت گرافیک (GPU) چیست؟» و «تفاوت GPU با کارت گرافیک در چیست؟» را مطالعه کنید.

گیمرهایی که روی سیستم‌های میان‌رده یا ضعیف‌تر بازی می‌کنند، ممکن است ترجیح دهند این ویژگی را خاموش کنند تا فریم‌ریت (FPS) بالاتری داشته باشند. برای اطلاعات بیشتر مقاله‌های «فریم ریت چیست و به چه عواملی بستگی دارد؟»، «تفاوت FPS و Refresh Rate چیست؟» و «چگونه فریم ریت بازی‌ها را افزایش دهیم؟» را مطالعه کنید.

نحوه‌ی رندر تصاویر در بازی‌های ویدئویی

وقتی شما در حال بازی هستید و روی صفحه‌نمایش خود یک دنیای زنده، با نورپردازی واقع‌گرایانه و شخصیت‌هایی با جزئیات بالا می‌بینید، در پشت صحنه اتفاقی فوق‌العاده پیچیده و سریع در حال رخ دادن است: رندر (Render) یا تولید تصویر نهایی بازی.

رندر در بازی‌های ویدئویی یعنی تبدیل تمام داده‌های خام مثل مدل‌های سه‌بعدی، بافت‌ها، نور، سایه و افکت‌ها به یک گیم پلی روان تبدیل شود.. این فرایند، ده‌ها بار در هر ثانیه تکرار می‌شود (مثلاً ۶۰ بار در ثانیه برای بازی‌های ۶۰FPS)، و باید در کسری از ثانیه تمام شود.

در ادامه این فرایند را مرحله به مرحله بررسی می‌کنیم:

۱. آماده‌سازی صحنه (Scene Setup)

بازی ابتدا مشخص می‌کند که در فریم فعلی، دوربین بازی (نمای دید بازیکن) دقیقاً به کدام بخش از دنیای سه‌بعدی نگاه می‌کند. سپس اشیایی که قرار است دیده شوند، انتخاب می‌شوند. اشیایی که پشت دیوار یا خارج از زاویه دید هستند، به‌طور خودکار حذف می‌شوند (Culling) تا GPU بی‌دلیل آن‌ها را رندر نکند.

۲. هندسه‌ی سه‌بعدی (Geometry Processing)

در این مرحله، اشیاء سه‌بعدی از مدل‌های چندضلعی (معمولاً مثلث‌ها) ساخته می‌شوند. این مدل‌ها می‌توانند شامل هر چیزی باشند:

• کاراکترها
• وسایل
• محیط‌ها (دیوار، درخت، سنگ، زمین و…)

این داده‌ها با اطلاعات مکان‌یابی و چرخش و بزرگ‌نمایی (ماتریس‌ها) به موقعیت درست در صحنه منتقل می‌شوند.

۳. نورپردازی و سایه‌ها (Lighting & Shadows)

بعد از اینکه مدل‌ها در جای خود قرار گرفتند، نوبت به نور است. در این مرحله، موتور گرافیکی تصمیم می‌گیرد:

• منابع نوری کجای صحنه قرار دارند (مثلاً خورشید یا چراغ)
• هر شیء چطور باید روشن شود؟
• سایه‌ها به کدام سمت می‌افتند؟

تکنیک‌های مختلفی مثل:

• Shadow Mapping
• Global Illumination (GI)
• Ambient Occlusion

از نورپردازی و سایه‌ها،‌ برای واقعی‌تر شدن نتیجه استفاده می‌شوند. این مرحله تأثیر زیادی بر واقع‌گرایی تصویر نهایی دارد.

۴. بافت‌دهی و شیدینگ (Texturing & Shading)

مدل‌های سه‌بعدی بدون بافت شبیه حجم‌هایی بی‌روح و خاکستری هستند. در این مرحله:

• بافت‌ها (Textures) روی مدل‌ها اعمال می‌شوند؛ مثلاً چوب، فلز، پارچه، پوست.
• سپس Shaderها تصمیم می‌گیرند نور چطور با این بافت‌ها تعامل داشته باشد. آیا سطح صیقلی است؟ مات است؟ نور را بازتاب می‌دهد یا جذب می‌کند؟

شیدینگ ظاهر نهایی سطوح را بسیار واقع‌گرایانه‌تر می‌کند.

۵. Rasterization: تبدیل دنیای سه‌بعدی به تصویر دوبعدی

اینجا موتور گرافیکی از دید دوربین (یا چشم بازیکن)، کل صحنه‌ی سه‌بعدی را به یک تصویر دوبعدی روی مانیتور تبدیل می‌کند.

در این مرحله برای هر پیکسل از تصویر نهایی، تصمیم گرفته می‌شود که:

• چه چیزی باید دیده شود؟
• چه رنگی داشته باشد؟
• نور و سایه در آن نقطه چطور باشند؟

۶. Post-Processing: افکت‌های نهایی تصویر

حالا که تصویر نهایی تولید شده، افکت‌های سینمایی و بصری به آن اضافه می‌شوند. این مرحله همان جایی است که افکت‌هایی مثل:

• Depth of Field (عمق میدان)
• Motion Blur (تاری در حرکت)
• Bloom (درخشش نور)
• Color Correction (تنظیم رنگ)
• Anti-Aliasing (صاف کردن لبه‌ها)

اعمال می‌شوند تا کیفیت بصری خروجی به‌طور چشمگیری افزایش یابد.

نکته مهم: Depth of Field دقیقاً در همین مرحله (Post-Processing) روی تصویر اعمال می‌شود.

۷. خروجی تصویر و نمایش

در نهایت، تصویر نهایی برای نمایش به کارت گرافیک ارسال می‌شود تا روی مانیتور یا تلویزیون نمایش داده شود. این چرخه برای هر فریم تکرار می‌شود — در بازی‌های سریع، حتی ۱۴۴ بار در ثانیه!

فرآیند رندر در بازی‌های ویدئویی، ترکیبی از ریاضیات، نور، هنر، و قدرت سخت‌افزار است. این روند فوق‌العاده سریع باید در عرض چند میلی‌ثانیه انجام شود، و کوچک‌ترین تأخیر در هر بخش، می‌تواند باعث افت فریم یا لگ شود.

درک نحوه‌ی رندر کمک می‌کند بفهمیم چرا تنظیمات گرافیکی مثل «روشن بودن DoF»، «سایه‌های واقعی»، یا «رزولوشن بافت‌ها» می‌توانند تأثیر زیادی بر عملکرد بازی و تجربه‌ی بصری داشته باشند.

عمق میدان یا Depth of Field

Depth of Field بیشتر از یک افکت بصری ساده است؛ این ویژگی می‌تواند تجربه‌ی بازی را واقعی‌تر، عمیق‌تر و احساسی‌تر کند. البته اگر به‌درستی و در جای مناسب استفاده شود. مثل یک ابزار سینمایی عمل می‌کند: توجه بازیکن را هدایت می‌کند، فضا را طبیعی‌تر می‌سازد و کمک می‌کند بازیکن خودش را درون جهان بازی حس کند.

با این حال، بسته به سبک بازی، شرایط سخت‌افزاری و سلیقه‌ی گیمر، ممکن است مفید تلقی شود. خوشبختانه اغلب بازی‌ها امکان فعال یا غیرفعال کردن این ویژگی را به بازیکن می‌دهند.