Bob – простой класс для представления фигурки персонажа, управляемой игроком. Код класса будет легко расширяться, а что самое главное – его несложно переписать под любой другой игровой объект, который вы захотите добавить. Для этого потребуется заменить текстуру и описать поведение нового объекта в методе update().
Как написать собственный игровой движок на C++
Hop Out — та игра, в которую мне хочется играть самому: ретро-аркада с мультяшной 3D-графикой. Цель игры — перекрасить каждую из платформ, как в Q*Bert.
Hop Out всё ещё в разработке, но движок, который приводит её в действие, начинает принимать зрелые очертания, так что я решил поделиться здесь несколькими советами о разработке движка.
С чего бы кому-то хотеть написать игровой движок? Возможных причин много:
- Вы — ремесленник. Вам нравится строить системы с нуля и видеть, как они оживают.
- Вы хотите узнать больше о разработке игр. Я в игровой индустрии 14 лет и всё ещё пытаюсь в ней разобраться. Я даже не был уверен, что смогу написать движок с чистого листа, ведь это так сильно отличается от повседневных рабочих обязанностей программиста в большой студии. Я хотел проверить.
- Вам нравится ощущение контроля. Организовать код именно так, как вам хочется, и всегда знать, где что находится — это приносит удовольствие.
- Вас вдохновляют классические игровые движки, такие как AGI (1984), id Tech 1 (1993), Build (1995), и гиганты индустрии вроде Unity и Unreal.
- Вы верите, что мы, индустрия игр, должны сбросить покров таинственности с процесса разработки движков. Мы пока не очень-то освоили искусство разработки игр — куда там! Чем тщательнее мы рассмотрим этот процесс, тем выше наши шансы усовершенствовать его.
Игровые платформы в 2017-ом — мобильные, консоли и ПК — очень мощные и во многом похожи друг на друга. Разработка игрового движка перестала быть борьбой со слабым и редким железом, как это было в прошлом. По-моему, теперь это скорее борьба со сложностью вашего собственного произведения. Запросто можно сотворить монстра! Вот почему все советы в этой статье вращаются вокруг того, как сохранить код управляемым. Я объединил их в три группы:
- Используйте итеративный подход
- Дважды подумайте, прежде чем слишком обобщать
- Осознайте, что сериализация — обширная тема.
Эти советы применимы к любому игровому движку. Я не собираюсь рассказывать, как написать шейдер, что такое октодерево или как добавить физику. Я полагаю, вы и так в курсе, что должны это знать — и во многом эти темы зависят от типа игры, которую вы хотите сделать. Вместо этого я сознательно выбрал темы, которые не освещаются широко — темы, которые я нахожу наиболее интересными, когда пытаюсь развеять завесу тайны над чем-либо.
Используйте итеративный подход
Мой первый совет — не задерживаясь заставьте что-нибудь (что угодно!) работать, затем повторите.
По возможности, начните с образца приложения, которое инициализирует устройство и рисует что-нибудь на экране. В данном случае я скачал SDL, открыл Xcode-iOS/Test/TestiPhoneOS.xcodeproj , затем запустил на своём iPhone пример testgles2 .
Вуаля! У меня появился замечательный вращающийся кубик, использующий OpenGL ES 2.0.
Моим следующим шагом было скачивание сделанной кем-то 3D-модели Марио. Я быстро написал черновой загрузчик OBJ-файлов — этот формат не так уж сложен — и подправил пример, чтобы он отрисовывал Марио вместо кубика. Ещё я интегрировал SDL_Image, чтобы загружать текстуры.
Затем я реализовал управление двумя стиками, чтобы перемещать Марио. (Поначалу я рассматривал идею создания dual-stick шутера. Впрочем, не с Марио).
Следующим делом я хотел познакомиться со скелетной анимацией, так что открыл Blender, создал модель щупальца и привязал к нему скелет из двух костей, которые колебались туда-сюда.
К тому моменту я отказался от формата OBJ и написал скрипт на Python для экспорта собственных JSON-файлов из Blender. Эти JSON-файлы описывали заскиненный меш, скелет и данные анимации. Я загружал эти файлы в игру с помощью библиотеки C++ JSON.
Как только всё заработало, я вернулся в Blender и создал более проработанного персонажа (Это был первый сделанный и зариганный мной трёхмерный человек. Я им весьма гордился.)
В течение следующих нескольких месяцев я сделал такие шаги:
- Начал выделять функции работы с векторами и матрицами в собственную библиотеку трёхмерной математики.
- Заменил .xcodeproj на проект CMake
- Заставил движок запускаться и на Windows, и на iOS, потому что мне нравится работать в Visual Studio.
- Начал перемещать код в отдельные библиотеки «engine» и «game». Со временем, я разделил их на ещё более мелкие библиотеки.
- Написал отдельное приложение, чтобы конвертировать мои JSON-файлы в бинарные данные, которые игра может загружать напрямую.
- В какой-то момент убрал все библиотеки SDL из iOS-сборки. (Cборка для Windows всё ещё использует SDL.)
Ключевой момент в следующем: я не планировал архитектуру движка до того как начал программировать. Это был осознанный выбор. Вместо этого я всего лишь писал максимально простой код, реализующий следующую часть функционала, затем смотрел на него, чтобы увидеть, какая архитектура возникла естественным образом. Под «архитектурой движка» я понимаю набор модулей, которые составляют игровой движок, зависимости между этими модулями и API для взаимодействия с каждым модулем.
Этот подход итеративен, потому что фокусируется на небольших практических результатах. Он хорошо работает при написании игрового движка, потому что на каждом шаге у вас есть работающая программа. Если что-то идёт не так, когда вы выделяете код в новый модуль, вы всегда можете сравнить изменения с кодом, который раньше работал. Разумеется, я предполагаю, что вы пользуетесь какой-нибудь системой контроля версий.
Коммерческий кроссплатформенный движок для 3D-игр, разработанный Amazon. Он основан на более старой версии CryEngine. Он был использован для таких игр, как Star Citizen и The Grand Tour Game.
Подготовка Visual Studio
Создадим новый проект в Visual Studio. Обратите внимание, что проект требует библиотеку SFML, поэтому если вы не настраивали окружение для нее, прочтите сначала небольшое руководство по настройке.
- Откройте Visual Studio и выберите File | New Project. В левом меню отметьте язык C++ и шаблон HelloSFML. Назовите проект Simple Game Engine.
- Выберите правой кнопкой мыши файл HelloSFML.cpp в окне Solution Explorer (под Source Files), далее – Rename и назовите файл Main. Это подходящее имя, так как файл будет содержать основную функцию.
- Откройте Main.cpp, удалите все содержимое файла.
- Переместите файл библиотеки SFML.dll из каталога Диск:\SFML\bin в Диск:\Visual Studio Stuff\Projects\Simple Game Engine\Simple Game Engine. Если названия в путях отличаются, вероятно, вы сделали отличную от руководства настройку.
Теперь можно приступить к коду. Исходный код и дополнительные ресурсы будут доступны на этой странице.
Проектируем собственный игровой движок
Самое важное – запуск движка, который будет происходить в файле Main.cpp, но им мы займемся немного позже.
Bob – простой класс для представления фигурки персонажа, управляемой игроком. Код класса будет легко расширяться, а что самое главное – его несложно переписать под любой другой игровой объект, который вы захотите добавить. Для этого потребуется заменить текстуру и описать поведение нового объекта в методе update().
Займемся заголовками класса. Выберите правой кнопкой Header Files в Solution Explorer и нажмите Add | New Item. В окне Add New Item выберите Header File (.h), затем в поле Name введите Bob. Нажмите Add и добавьте код заголовка класса:
Здесь мы объявили объекты типа Texture и Sprite. Дальше мы свяжем эти объекты и любое действие на экране с объектом Sprite будет сопровождаться изображением Боба:
Кликните правой кнопкой, чтобы сохранить
Bob.cpp
Теперь приступим к описанию методов.
Выберите правой кнопкой мыши Source Files в Solution Explorer и откройте Add | New Item. В окне Add New Item кликните по C++ File (.cpp), а в поле Name укажите Bob.cpp. Теперь добавьте в файл код:
В конструкторе мы установили значение переменной m_Speed на 400. Это значит, что Боб пересечет экран шириной в 1920 пикселей за 5 секунд. Также мы загрузили файл Bob.png в Texture и связали его с объектом Sprite. В переменных m_Position.x и m_Position.y установлено начальное положение Боба.
Функция update обрабатывает два If. Первое If проверяет, нажата ли правая кнопка (m_RightPressed), а второе следит за левой (m_LeftPressed). В каждом If скорость (m_Speed) умножается на elapsedTime. Переменная elapsedTime рассчитывается в функции Start движка (класс Engine). Им мы и займемся далее.
Кроссплатформенный коммерческий движок для 2D-игр, разработанный YoYo Games. Он использовался для таких игр, как Undertale, Hyper Light Drifter и Minit.
Принципы оптимизации
— Как выглядит оптимизация под разные платформы, железо?
— Устройств много, и в первую очередь нужно думать о самых слабых девайсах. Наиболее простой способ оптимизации выглядит так. Допустим, у тебя есть набор анимаций, частиц. Их можно сделать в десять раз меньше по количеству. На маленьком экране разницу даже не заметишь, а нагрузка на железо серьезно уменьшится.
Однако больше всего производительность страдает от отрисованной на экране площади за один кадр. Когда картинка состоит из нескольких слоев, каждый слой в ней отъедает значительную часть ресурсов, даже если она неподвижная. Неподвижные объекты из разных слоев нужно склеивать в один везде, где это возможно, и не отправлять на отрисовку то, что находится за пределами экрана. Например, изображение для фона в играх часто имеет размер намного больше, чем сам игровой экран, видимый пользователю. Если такое изображение отрисовывать как есть, то области за пределами экрана будут нагружать видеокарту. Значит, нужно вычислить область в пределах экрана и отрисовать только ее. В нашем движке для этого есть специальный объект, который обрезает у себя «лишние» части.
Даже если у тебя игра уже работает максимально быстро и дополнительная оптимизация не дает видимого глазу эффекта, есть батарея телефона, которая будет греться и быстро садиться, если не подойти к вопросу оптимизации с душой или хотя бы с серьезными намерениями.
— Разработчик игры должен быть технарем?
— Человек, отвечающий за программирование, — да. Для художника это не обязательно, но когда он имеет опыт разработки игр собственными руками — это очень сильно помогает и экономит время. Он может заранее организовать слои максимально близко к тому виду, в каком они будут организованы в игре. Не потратит время на то, что будет в любом случае вырезано и реализовано программно.
Даже в отрыве от арта и кода игра — это сложная инженерная система, в которой пересекается множество идей и механик. Если ты не видишь все эти пересечения наперед, всплывает множество неожиданных переделок, которые дорого обходятся.
«Самое сложное — не начать разработку, а закончить ее»
— По каким признакам можно понять, хороший в игре движок или нет?
— Если движок хороший, то его присутствие в игре не заметно. Бывает, вижу какую-нибудь известную игру, а спустя годы узнаю, что ее сделали в GameMaker.
В 3D-играх возможны некоторые особенности в освещении и цветообработке. Но в случае с 2D все обычно сводится к отрисовке картинки такой, какая она есть, и движок не оставляет своих признаков. У меня была игра Iron Impact: она сделана в 2D с динамическим освещением, то есть каждый спрайт был не плоским, а имел карту высот и нормалей. И если бы на этом моем движке мне показали другую игру, я бы его узнал.
— Что посоветуешь разработчикам игровых движков?
— Начинайте с игры и ее идеи, а не движка. Нельзя сделать движок, а потом думать, какую игру на нем разработать. Только в процессе создания игры будет понятно, в какую сторону двигаться по расширению движка, как его адаптировать и оптимизировать.
Главный совет — не делайте чего-то глобального. Даже если уверены в своих силах, лучше сделать что-то простое, тогда будет шанс закончить дело и выпустить игру. Самое сложное — не начать разработку, а закончить ее. Ведь как все идет: за второй день разработки ты удвоишь объем сделанной работы, и это очень много. А день разработки после трех месяцев работы — это лишь один процент от уже проделанного. Чувство прогресса замедляется, и радость от разработки улетучивается.
BGaming — быстрорастущий игровой провайдер с белорусскими корнями, предлагающий качественные продукты для онлайн-казино по всему миру.
Игрок и его выбор — главная ценность компании, поэтому мы постоянно изучаем и анализируем потребности и предпочтения аудитории, чтобы создавать яркие и запоминающиеся продукты. Студия разрабатывает онлайн-игры на стыке gambling и gaming, в которых идеально сбалансированы визуальные эффекты и математика. Это возможно благодаря команде экспертов с безграничной энергией и более чем 20-летним опытом в индустрии.
Спецпроект подготовлен при поддержке ООО «Меркелеон девелопмент», УНП 193084780.
Читайте также:
Наш канал в Telegram. Присоединяйтесь!
Есть о чем рассказать? Пишите в наш телеграм-бот. Это анонимно и быстро
Перепечатка текста и фотографий Onliner без разрешения редакции запрещена. nak@onliner.by
Кроссплатформенный коммерческий игровой движок, разработанный Unity Technologies. Он использовался для таких игр, как Untitled Goose Game, Ori and Will of the Wisps и Hollow Knight.
Игровой движок на С: как создать игру
Когда начинаешь изучать вопрос о создании игр, то сталкиваешься с тем, что для этого действия существует обилие различного инструмента, среди которого бывает очень сложно найти что-то одно и остановить свой выбор. Если искать игровой движок на С, то это уже существенно сужает выбор, но все равно не до конца.
Знать язык программирования и хотеть создать игру — этого мало. Потому что перед тем , как создать игру , нужно как минимум выбрать платформу, для которой вы хотите ее создать. Ведь разрабатывать игру для смартфона, компьютера, консоли или виртуальной реальности — это совершенно разные вещи. Создать одну игру для всех устройств не получится, потому что у каждого устройства собственные характеристики, например , управление игровым персонажем , способ установки игры на устройство, методы распространения игр и т. д.
Идея, жанр, сложность, концепция игры — это тоже важные вещи, потому что именно от этого будет зависеть, какие дополнительные библиотеки вам необходимо будет подключать. Самую простую игру можно будет создать только силами самого игрового движка, но ка к т олько вы захотите создать что-то посложнее, то вам просто необходимо будет подключать к разработке дополнительные пакеты и библиотеки.
Если с описанным выше у вас полный порядок и вы все уже понимаете и знаете , чего хотите, то самое время выбрать игровой движок на С.
Игровой движок на С: как выбрать
-
Unreal Engine. Продвинутый игровой движок на С++ . О н очень тесно конкурирует с другим игровым движком Unity, но последний работает на С# и JavaScript, хотя когда-то поддерживал и С++. Unreal Engine рассчитан на создани е игр для компьютеров и консолей, для мобильных игр он используется довольно редко. Несложную игру на этом движке можно разработать , не написав н и единой ст р очки кода , — для этого есть необходимые инструменты и магазин готовых решений. Данный движок будет полностью бесплатным до тех пор, пока ваша игра не начнет приносить вам деньги от 3000 $ в месяц. После этого порога нужно будет платить 5% от заработанных денег.
-
CryEngine. В свое время был одним из самых крутых игровых движков. Широкую известность он получил с выходом игры Crysis. Этот игровой движок использует в работе язык программирования С++. Подходит для разработки компьютерных и консольных игр, а также для игр виртуальной реальности. Для мобильных игр официальной поддержки нет, однако энтузиасты делают на нем и игры для смартфонов. Движок бесплатный, пока ваша игра не начнет приносить вам от 5000 $ ; как только доходы «перевалят» за эту сумму, нужно будет платить с них 5%.
-
Lumberyard. Это игровой движок от компании Amazon. Он создан на основе предыдущего движка CryEngine, поэтому работает на языке С++. Отличается от других языков тем , что он по умолчанию поддерживает все веб-инструменты от компании Амазон. Поддерживает разработку игр для разных платформ, в том числе и VR-игры , и игры для мобильных телефонов. Не поддерживает разработку игр для Linux. Движок полностью бесплатный, платить придется только за дополнительные сервисы от Amazon.
-
Godot. Достаточно молодой движок, но создает серьезную конкуренцию устоявшимся лидерам игровой индустрии типа Unity или Unreal Engine. Поддерживает разработку игр для всех доступных платформ. На нем можно разрабатывать 2D — и 3D — игры. От других движков он отличается поддержкой большого выбора языков, например: C++, C#, Python, Nim, D, GDScript. Распространяется бесплатно и с открытым исходным кодом. Из минусов только то, что это довольно сложный инструмент для разработки игр с очень скудной документацией на русском языке.
Заключение
Игровой движок на С — это лишь инструмент, чтобы реализовать свои знания в игровой сфере. Если вы знакомы с этим языком программирования на хорошем уровне, то для вас нет смысла перечислять другие более простые движки, на которых можно создавать игры практически без программирования. Перечисленных выше движков будет достаточно, чтобы вы смогли реализовать свои знания программирования и создать игровой шедевр, каких еще не видел современный игровой мир.
Мы будем очень благодарны
если под понравившемся материалом Вы нажмёте одну из кнопок социальных сетей и поделитесь с друзьями.
Конечно, в разработку игр входит множество вещей: музыка, анимация, работа со звуком и текстом, текстурирование, моделирование и т. д. Однако выбранный вами движок / редактор игры окажет наибольшее влияние на то, какого рода проект получится в итоге.
UNREAL
Кроссплатформенный коммерческий игровой движок, разработанный Epic Games. Он использовался для таких игр, как Fortnite, ремейка Final Fantasy VII и Octopath Traveller.
Фото: playground.ru
Для разработки: 3D-игр.
Языки программирования: C++ и Blueprints Visual Scripting.
Стоимость: Бесплатно, но с 5-процентным сбором от общего дохода игры, если она принесет более 3000 долларов в квартал.
Обучение: Epic Games предлагает ряд бесплатных онлайн-видео курсов, которые охватывают вводные аспекты использования редактора движка и некоторые более сложные темы, такие как эффекты постобработки и создание ресурсов.
VN MAKER
Коммерческий игровой движок, разработанный Degica. Он разработан специально для создания визуальных романов без необходимости уметь программировать.
Фото: gamingtrend.com
Для разработки: Визуальных новелл.
Платформы: Windows, macOS и Linux.
Языки программирования: JavaScript и CoffeeScript.
Обучение: Существует бесплатное обширное руководство, которое охватывает широкий круг тем, включая основы редактора, как структурировать историю, которую вы пишете, как настроить проект без программирования, а также отдельное руководство только для сценариев и документации.
