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Desenvolvimento de Jogos 3D

Princípios para sistemas de jogos 3D.

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1. Pipeline de Renderização

Estágios

1. Processamento de Vértices → Transformar geometria
2. Rasterização → Converter para pixels
3. Processamento de Fragmentos → Colorir pixels
4. Saída (Output) → Para a tela

Princípios de Otimização

| Técnica | Propósito | | :--- | :--- | | Frustum culling | Não renderizar o que está fora da tela | | Occlusion culling | Não renderizar o que está escondido | | LOD | Menos detalhes à distância | | Batching | Combinar chamadas de desenho (draw calls) |

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2. Princípios de Shaders

Tipos de Shader

| Tipo | Propósito | | :--- | :--- | | Vertex | Posição, normais | | Fragment/Pixel | Cor, iluminação | | Compute | Computação geral |

Quando Escrever Shaders Customizados

• Efeitos especiais (água, fogo, portais)
• Renderização estilizada (toon, sketch)
• Otimização de performance
• Identidade visual única

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3. Física 3D

Formas de Colisão (Collision Shapes)

| Forma | Caso de Uso | | :--- | :--- | | Box (Caixa) | Prédios, caixotes | | Esfera | Bolas, verificações rápidas | | Cápsula | Personagens | | Mesh | Terrenos (custoso) |

Princípios

• Colisores simples, visuais complexos
• Filtragem baseada em camadas (layers)
• Raycasting para linha de visão (line-of-sight)

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4. Sistemas de Câmera

Tipos de Câmera

| Tipo | Uso | | :--- | :--- | | Terceira pessoa | Ação, aventura | | Primeira pessoa | Imersivo, FPS | | Isométrica | Estratégia, RPG | | Orbital | Inspeção, editores |

Sensação da Câmera (Camera Feel)

• Seguimento suave (lerp)
• Evitar colisão com obstáculos
• Look-ahead para movimento
• Mudanças de FOV para sensação de velocidade

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5. Iluminação

Tipos de Luz

| Tipo | Uso | | :--- | :--- | | Direcional | Sol, lua | | Point | Lâmpadas, tochas | | Spot | Lanterna, holofote | | Ambiente | Iluminação base |

Considerações de Performance

• Sombras em tempo real são custosas
• "Bake" (assar) sempre que possível
• Shadow cascades para mundos grandes

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6. Nível de Detalhe (LOD)

Estratégia de LOD

| Distância | Modelo | | :--- | :--- | | Perto | Detalhe total | | Médio | 50% de triângulos | | Longe | 25% ou billboard |

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7. Anti-Padrões

| ❌ Não Faça | ✅ Faça | | :--- | :--- | | Mesh colliders em todo lugar | Formas simples | | Sombras em tempo real no mobile | Sombras "baked" ou de projeção (blob) | | Um único LOD para todas as distâncias | LOD baseado em distância | | Shaders não otimizados | Faça profiling e simplifique |

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Lembre-se: 3D é sobre ilusão. Crie a impressão de detalhe, não o detalhe em si.