Módulo 9 · Aula 9.7 · Ambiente e otimização básica

Objetivos de aprendizagem

1. Configurar céu, luz ambiente e neblina com WorldEnvironment.
2. Ligar e desligar a sombra do sol e ver a diferença.
3. Medir quantos objetos e quantas "chamadas de desenho" o jogo faz por quadro.
4. Aplicar três regras simples de otimização em 3D.

Pré-requisitos

Aulas 9.1 a 9.6.

Materiais

Godot 4.7; chave-da-porteira (nós Ambiente e Sol em labirinto.tscn).

Conceitos

WorldEnvironment. Um nó que guarda o "clima" da cena num recurso Environment:

Luz ambiente. O sol ilumina só o que ele "vê". O que fica na sombra recebe só a luz ambiente. Sem ela, a sombra vira um buraco preto; com ela demais, tudo fica lavado.

Neblina. Deixa o que está longe mais apagado. Ajuda a dar distância e, no sertão, parece poeira no ar.

Um ajuste que deu errado. Na primeira versão, com Tonemap Filmic e luz ambiente vinda do céu, o chão de areia saiu quase branco e as sombras ficaram azuladas. A troca para Linear, luz ambiente cor de areia e sol um pouco mais fraco (0,9) resolveu. Ajuste de luz é assim: muda um número, tira foto, compara.

Quanto custa cada coisa. O Godot conta, a cada quadro, quantos objetos desenhou e quantas vezes pediu para a placa de vídeo desenhar (chamadas de desenho). Medido no Chave da Porteira, na posição inicial, numa placa Intel Iris Xe:

A sombra faz o Godot desenhar a cena de novo, do ponto de vista do sol. Por isso dobrou os objetos e quadruplicou as chamadas.

Três regras de otimização.

1. Reaproveitar malha e material (as 72 paredes usam uma malha e um material).
2. Desligar o que não aparece: sombra em objetos pequenos, luzes longe da câmera.
3. Medir antes e depois: sem número, "ficou mais leve" é só palpite.

O Módulo 10 volta ao assunto com tamanho de imagens e número de objetos.

Exemplos

# Medir objetos e chamadas de desenho do quadro atual
print("objetos: ", Performance.get_monitor(Performance.RENDER_TOTAL_OBJECTS_IN_FRAME))
print("chamadas: ", Performance.get_monitor(Performance.RENDER_TOTAL_DRAW_CALLS_IN_FRAME))

Tutorial passo a passo

Parte A. Mexer no clima (100 min)

1. Em labirinto.tscn, selecione Ambiente e clique no recurso Environment para abrir as opções (captura).
2. Mude a cor do céu (Sky → Sky Material), a cor e a densidade da neblina. Rode a cada mudança.
3. Faça três climas e tire uma foto de cada: meio-dia, fim de tarde (sol baixo e alaranjado) e noite (sol fraco, neblina escura).

Parte B. Sombra (60 min)

4. Selecione Sol e desmarque Shadow → Enabled. O jogo fica mais "chapado"? A chave fica mais difícil de achar?

Parte C. Medir (100 min)

5. Cole as duas linhas do exemplo no fim do _ready do labirinto.gd, dentro de uma espera de 1 segundo:

await get_tree().create_timer(1.0).timeout
print("objetos: ", Performance.get_monitor(Performance.RENDER_TOTAL_OBJECTS_IN_FRAME))
print("chamadas: ", Performance.get_monitor(Performance.RENDER_TOTAL_DRAW_CALLS_IN_FRAME))

6. Rode com sombra e sem sombra e preencha a tabela no diário. Os números do seu computador podem ser diferentes dos da tabela acima: o que importa é a diferença entre as duas linhas.
7. Tire as linhas de medição antes de entregar o projeto.

Imagens

• ../../../recursos/imagens/godot/captura-godot3d-ambiente-recurso.png: o Environment aberto no Inspetor (Background, Sky, Ambient Light, Tonemap).
• ../../../recursos/imagens/godot/captura-godot3d-sol.png: o Sol com Shadow ligada.

Indicação da interface

A aba Monitores aparece nas capturas do depurador (Aula 10.1); a lista de monitores dentro dela não foi fotografada.

O código completo

O ambiente é configurado no editor. No arquivo labirinto.tscn, ele fica assim:

[sub_resource type="Environment" id="ambiente"]
background_mode = 2
sky = SubResource("ceu")
ambient_light_source = 2
ambient_light_color = Color(0.8, 0.72, 0.6, 1)
ambient_light_energy = 0.35
tonemap_mode = 0
fog_enabled = true
fog_light_color = Color(0.86, 0.8, 0.68, 1)
fog_density = 0.015

Explicação do código

• background_mode = 2 é Sky; ambient_light_source = 2 é Color; tonemap_mode = 0 é Linear. No arquivo ficam números; no Inspetor aparecem os nomes.
• fog_density pequeno já faz diferença: 0,015 por metro.

Resultado esperado

Três climas fotografados e uma tabela própria de medição com sombra e sem sombra.

Problemas comuns

Exercício guiado

Por que a sombra aumenta tanto as chamadas de desenho? (Resposta: para saber onde há sombra, o Godot desenha a cena mais uma vez, vista pelo sol.)

Desafio individual

Faça a "versão noite": sol fraco e azulado, neblina escura e uma OmniLight3D presa ao jogador, como uma lamparina.

Desafio avançado (opcional)

Faça um menu de opções com "Sombra: ligada/desligada" que muda shadow_enabled do sol enquanto o jogo roda.

Critérios de avaliação

• Três climas diferentes e coerentes.
• Tabela de medição preenchida e explicada.
• Cita as três regras de otimização com exemplo do próprio jogo.

Checklist de conclusão

• Mudei céu, luz ambiente e neblina
• Fotografei três climas
• Testei sem sombra
• Medi objetos e chamadas
• Tirei as linhas de medição do código

Extensão

Repare na hora do dia em que a sombra das coisas na rua fica maior. Como você faria esse horário no Godot?