Написать движок игры на c. Дважды подумайте, прежде чем слишком обобщать

Все мы слышали про движки для создания игр, при этом мало кто понимает, что это такое.

Даже сами студии, занимающиеся разработкой видеоигр, дают весьма расплывчатое определение термина, точнее, толком не могут отделить саму игру от движка, на котором она строится.

Попробуем разобраться с вопросом, подходя к ситуации в роли , и рассмотрим самые популярные игровые движки : их особенности, сферы применения, слабые и сильные стороны.

Понятие

Игровой движок или game engine – это изначальное программное обеспечение, разработанное для создания на его основе компьютерных игр, зачастую определённого жанра.

Термин образовался в средине 90-х по отношению к шутерам вроде Quake, Wolfenstein и Doom .

Еще до возникновения такого понятия игровой мир заметил, что удивительно хорошо сочетали в себе:

• трехмерную графику;
• расчёт столкновений с объектами;
• объемный игровой мир;
• звуковую составляющую;
• инвентарь (система вооружения) и другие правила.

Обратив внимание на это, разработчики начали выпускать собственные игры на основе того же Doom , с минимальными изменениями: перерисовка карт и прочих графических моделей, редактирование физического движка.

Преимущественное большинство движков создаются под определённый игровой жанр и часто для указанной платформы.

Использование game engine для нескольких платформ или жанров делает его менее унифицированным и оптимальным, он не раскроет свой потенциал.

Разновидности

Движки для разработки игр специализируются на жанрах.

Например, базовое программное обеспечение и экшена будет изрядно отличаться даже в основных составляющих. Несмотря на это, все они имеют ряд общих или схожих частей (строк кода).

В любой игре есть взаимодействие объектов , управление кем-либо или чем-либо при помощи геймпада, мыши и клавиатуры, вывод картинки и звука, наложение текста, рендеринг трехмерных объектов (в 3D-играх).

С учётом этого некоторые движки успешно используются для разработки развлечений разных жанров. изначально был платформой для создания шутеров от первого лица, но Gear of War (вид от третьего лица) и Speed Star (гонка) на его основе получились полноценными видеоиграми.

Шутер

Благодаря им появилось понятие движка, с них и начнём.

В какой-то мере платформы для создания стрелялок являются наиболее технологичными, проработанными и сложными. Кроме высококачественного , к игрушке выдвигаются следующие требования:

• функция моделирования виртуального трехмерного мира с учётом динамики развития событий;
• наличие контроля прицеливания;
• высокая отзывчивость игровой механики;
• значительная четкость прорисовки и детализация рук персонажа и оружия;
• хорошая анимация выстрелов и взрывов на основе взаимодействия частиц;
• реалистичное поведение окружающей среды в ответ на выстрелы и взрывы, в том числе разрушаемость объектов, из-за чего к таким движкам предъявляются высокие требования в области кинематики;
• большой выбор вооружения с разными характеристиками;
• проработанная модель движений и взаимодействия персонажей;
• качество искусственного интеллекта при наличии одиночной игры;
• многообразие игровых режимов и массовость в корпоративном режиме.

Платформер

Обычно это двухмерные развлечения, к ним требования более снисходительны:

• немало внимания уделяется внешнему виду, кастомизации, поведению и анимации главного героя;
• разнообразие так называемых перемещающихся платформ (падающие, движущиеся по разным траекториям, исчезающие, вращающиеся);
• дополнительные платформы в виде ступенек, верёвок, лестниц, труб и система взаимодействия с ними;
• наличие элементов головоломок;
• многослойная геометрия;
• простая физика взаимодействия объектов;
• взаимодействие с иными игровыми персонажами (диалоги, бои).

Файтинг

Для них характерны большое разнообразие персонажей с уникальными способностями и техниками, отдельная анимация каждого из них, мимика и жесты, выполнение заданий на протяжении раундов, сложная система ударов, их комбинаций, защитных движение, комбо и спец-приемов.

Нередки в файтингах и сетевое взаимодействие, кастомизация персонажа, появление последствий драки (царапины, ссадины), добивающие приёмы.

Гонки

Для гонок создан не один игровой движок с учётом специфики игр.

Ввиду реализации мультипоточности, PhysX отличается наличием выделенного потока без каких-либо проверок. Это позволяет выполняться ряду задач одновременно в параллельных потоках.

Тесселяция позволяет добиться , что положительно отражается на цветовой коррекции, наложении шума и зернистости на изображение в реальном времени.

Объемный туман, размытие в движении, параллакс для любой поверхности, значительная точность и высокая детализация – не все преимущества движка.

Звуковая составляющая поддерживает трехмерное позиционирование, отчего появляется ощущение трехмерного пространства и возможность вычислить источник звука.

Прочий функционал:

• визуализация сцен с широким цветовым пространством;
• использование десятков источников света в кадре;
• полностью динамическое освещение;
• размытие в движении без влияния на производительность;
• отличное распараллеливание процесса визуализации;
• расчёт распространения звука, его поглощение и отражение от преград;
• множество условий боя;
• удобная и понятная система скриптования;
• система анализа топологии ИИ;
• персонажи наделены зрением, слухом и прочими чувствами, что делает их серьёзными противниками;
• групповое поведение.

• сложность процесса портирования игр на консоли;
• не оригинальная разработка, а усовершенствованный X-Ray (факт не доказан, но намёки на это есть);
• поддержка DirextX12 не реализована.

• улучшена графическая часть;
• разрушаемость моделей и прочие преимущества PhysX;
• нет спецэффектов ради спецэффектов (добавляются только необходимые).

Игры: серия Metro, в том числе разрабатывается Metro Exodus, и Arktika.1.

Яркий пример реализации личных амбиций и один из немногих всемирно известных движков, созданных на просторах СНГ.

Anvil

Создан дочерней компанией Ubisoft, используется для выпуска и только внутри компании.

Первой игрой была первая часть Креда Убийцы, затем появился симулятор сноуборда и Prince of Persia.

Любая из них вызвала массу удивления и привнесла в мир виртуальных развлечений немало нового.

Поддерживается на PC, PS всех версий, Nintendo, Wii и Xbox.

Код написан на C++, модели нарисованы в ZBrush, а окружающий мир – в 3ds Max. Для правильной скелетной анимации задействовано . Физику виртуального мира моделирует легендарный Havok. В последних релизах было уделено немало внимания смене времени суток, динамическому освещению и дистанционной прорисовке. Также в него была интегрирована прогрессивная схема растительности (как в Far Cry 2) с новым ИИ, важным отличием коего является усовершенствованная система навигации NPC. Реализация и отладка Direct3D 10/11 хоть и весьма затратные, работа все же была проделана.

Среди неназванных особенностей движка выделим следующие:

• оптимизация работы на многоядерных системах, вплоть до 32 потоков;
• запуск игр на нескольких экранах в панорамном режиме;
• сложный шумовой туман, способный симулировать песчаную бурю без падения fps;
• эффекты преломления, отражения и рассеивания света в воде;
• до шести отличающихся персонажей в одной кат-сцене;
• большинство анимаций снято с реальных актеров;
• в одной сцене может находиться до 3 тысяч участников, что позволяет устраивать массовые баталии, лишь бы ПК справился с нагрузкой;
• NPC активно реагируют на героя, могут нападать одновременно, а не поочерёдно;
• технология отсечения моделей и сортировка объектов по глубине прорисовки.

• требователен к ресурсам;
• не лицензируется;
• долго не поддерживал DirectX 10 и 11.

• хорошая реализация многопоточности;
• работает на PC и множестве консолей;
• возможность реализации массовок при участии сотен игровых персонажей.

С Ubisoft, в плане устроить массовую заваруху и нагнать побольше людей в одно место, не сравнится никто.

Creation Engine

Довольно новый движок от американской студии Bethesda, которая продемонстрировала его возможности в Skyrim. Как и предыдущие решения, создан только для нужд его разработчика. За основу был взят Gamebryo – подспорье для Oblivion и его аддонов.

Первое, что интересно в технологии – поддержка огромных локаций с дальней прорисовкой, свободным и быстрым перемещением.

Большое внимание уделено работе с водой и снегом, а система автоматической генерации осадков, камней, деревьев и травяного покрова самостоятельно определяет пропорции создаваемых объектов в зависимости от местности.

Улучшенный ИИ, использованный в Oblivion, более правдоподобно симулирует жизнь людей и их отношение к главному герою.

Концепция управления развитием сюжета способна генерировать дополнительные задания с учётом стиля игры.

Система построения деревьев изрядно переработана в новой версии движка, что позволило разнообразить растительный мир, и разгрузить для её просчёта.

Для анимации персонажей использован посторонний инструмент от Havok.

Особенности:

• наличие редактора уровней Creation Kit для геймеров и разработчиков модов;
• в Fallout появился основанный на физике рендеринг;
• масса инструментов для модостроителей;
• простота переноса модификаций на консоли.

• не лицензируется;
• тяжело создавать двуручное оружие;
• система поведения персонажей достаточно слаба.

• есть редактор модов, которые будут работать на любой платформе;
• большая дистанция прорисовки;
• уникальная схема генерации деревьев и их анимации.

Ничего лучшего для моддеров пока не придумано, поэтому больше, чем для Fallout, их создано только для Oblivion.

CryEngine 4

Последняя версия движка от немецкой компании Crytek для шутеров от первого лица.

Самый удачный пример использования – .

С 2016 года движок стал распространяться по схеме «заплати, сколько не жалко», но только для игрового использования.

Особенности и возможности:

• наличие огромных территорий, причем не коридорных;
• локации создаются без швов;
• поддержка инверсной кинематики персонажей и транспорта, его взаимодействия с окружающей средой;
• имитация различных нетвёрдых объектов: ткань, вода;
• огромный арсенал с уникальными характеристиками каждого вида оружия;
• скриптовый и командный интеллект;
• можно изменять параметры ИИ, не имея знаний в области программирования;
• интерактивное музыкальное сопровождение – музыка соответствует ситуации;
• полная поддержка звуковой системы 5.1;
• воспроизведение звуков природы с учётом среды, отражения и поглощения звука;
• реалистичный эффект жары и пожара;
• прозрачность стекол – можно видеть, что находится в зданиях;
• эксплуатация карт высот для получения многоуровневой среды с видимым расстоянием до 2000 м;
• невероятные возможности работы с освещением и тенями, что отлично демонстрирует Crysis;
• объемный густой туман и дым для придания атмосферы;
• наличие необычных физических эффектов (например, нанокостюма).

Для начала, мы предлагаем ознакомится с несколькими программами, которые помогут ответить на этот вопрос.

В данный момент в сети интернет есть множество программ платных и бесплатных, при помощи которых можно создать игру любого жанра и любой сложности. В данной статье описываются наиболее распространенные бесплатные программы для создания игр и их возможности, которые вы можете скачать и начать создавать игры. Предлагаю с ними ознакомиться.

————————————-

Defold Game Engine

В этой статье я хочу познакомить вас с весьма молодым и бесплатным игровым движком для создания игр ААА класса - Defold Game Engine . Этот движок разработали Рагнар Свенссон и Кристиан Мюррэй в 2014 году и уже существует более 20 тыс. пользователей и больше 30 тыс. проектов на этом движке.

Defold работает на MacOS/OS х, Windows и Linux (32 бит и 64 бит). С его помощью можно создать игру для 6 известных платформ iOS, Android ,HTML5, а также для MacOS/OS х, Windows и Linux.

Defold - представляет собой полноценный 3D — движок, однако набор инструментов сделан для 2D, так что для создания 3D игр придется делать много тяжелой работы самостоятельно. Улучшение инструментов для создания 3D, разработчики планирую в ближайшем будущем. Все приложения и игровая логика в Defold осуществляется с помощью скриптов на языке lua. Lua - это легкий, динамичный язык, который является быстрым и очень мощным.

————————————-

Amazon Lumberyard

На игровом движке lumberyard можно создавать высококачественные игры класса ААА для PC, Xbox One и PlayStation 4, в скором будущем анонсирована поддержка устройств iOS и Android, с глубокой интеграцией в Amazon Web Services и привлечением фанатов в сервисе Twitch, так же движок Lumberyard можно будет использовать и в создании мультиплатформенных игр, так как он теперь имеет собственный сетевой движок.

Lumberyard создан не «с нуля» он основан на коде движка CryEngine, в середине лета 2015 года компания Amazon приобрела широкую лицензию на движок CryEngine, но как утверждают разработчики в систему было заложено множество нововведений и возможностей такие как: инструмент для создания растений, инструмент для создания скелетной анимации, редактор частиц, шейдеры на основе физики, модульные геммы, облегчающие работу с природными эффектами и многое другое.

————————————-

CryEngine 5

CryEngine - игровой движок, созданный немецкой частной компанией Crytek в 2002 году и первоначально используемый в шутере от первого лица Far Cry . В середине марта компания предоставила миру новый, пятый CryEngine . Движок абсолютно бесплатен и воспользоваться им, может любой желающий, с помощью которогоможно создать игру, различного жанра и различной сложности.

1. CryEngine Sandbox: редактор игры в реальном времени, предлагающий обратную связь «Что Вы видите, то Вы и ИГРАЕТЕ».
2. Рендерер: интегрированные открытые (англ. outdoor ) и закрытые (англ. indoor ) локации без швов. Также рендерер поддерживает OpenGL и DirectX 8/9, Xbox с использованием последних аппаратных особенностей, PS2 и GameCube, а также Xbox 360.
3. Физическая система: поддерживает инверсную кинематику персонажей, транспортные средства, твёрдые тела, жидкость, тряпичные куклы (англ. rag doll ), имитацию ткани и эффекты мягкого тела. Система объединена с игрой и инструментами.
4. Инверсная кинематика персонажей и смешанная анимация: позволяет модели иметь множественные анимации для лучшей реалистичности.
5. Система игрового искусственного интеллекта: включает командный интеллект и интеллект, определяемый скриптами. Возможность создания особенных врагов и их поведения, не касаясь кода C++.
6. Интерактивная динамическая система музыки: музыкальные дорожки отвечают действиям игрока и ситуации и предлагают качество CD-диска с полным 5.1 звуковым окружением.

————————————-

Construct Classic

Construct Classic - небольшая программа, основной функцией которой является создание игр, 2d-анимационных роликов и мультфильмов. Данный конструктор создан по принципу WYSIWYG. Это значит, что вам не предстоит для создания собственного анимационного ролика подолгу сидеть за учебниками программирования. Все гораздо проще - добавили какой-то объект, включили для него анимацию и он начинает двигаться.

Приложение Construct Classic является бесплатным. Более того, оно имеет открытый код, поэтому разработчики и специалисты в программировании могут настраивать его именно так, как пожелают нужным.

Основные возможности Construct Classic:

• Система редактирования событий и реакции на них посредством drag-n-drop.
• Возможность использования огромного количества плагинов.
• Программа создана на python, но дорабатывать ее можно на C++.
• Есть возможность подключать пиксельные шейдеры на HLSL.
• К программе можно подключать готовые исходные коды игр и приложений в формате САР.

Изменения в последней версии

• Физика: Исправлен баг версии r1, когда физические объекты созданные после старта, могли улететь за экран на высокой скорости.
• Поведение: Исправлен баг. когда вы не могли спрыгнуть с платформы. Вызван исправлением бага «приземления в воздухе» в версии r1. Оба исправления теперь работают.
• Установщик: Исправлена проблема с установкой в версии r1.

————————————-

GameMaker: Studio

GameMaker: Studio - бесплатная версия популярного профессионального набора инструментов для создания небольших мобильных мультиплатформенных игр. Благодаря удобному интуитивно-понятному интерфейсу программы разработчики игр могут разрабатывать свои творения более быстро и эффективно. Все это потому, что им не придется заниматься ручным кодингом, затрачивая на этот процесс уйму времени.

В дистрибутиве GameMaker: Studio содержатся готовые шаблоны спрайтов, комнат и отдельных объектов. Все их можно несколькими движениями мыши перетаскивать на будущее игровое поле, указывая при этом условия их взаимодействия между собой.

Основные возможности GameMaker: Studio:

• Кроссоплатформенность. Без особых трудностей можно создавать игры для Windows, Android, Linux.
• Удобное рабочее окно программы, где нет ничего лишнего.
• Возможность создания небольших двухмерных игр за считанные часы.
• Готовые приложения можно интегрировать со Steam.
• К приложению можно подключать готовые шаблоны, пошагово менять пути, объекты, звуки, фоны, скрипты и делать из этого всего интересные и необычные игры.
• GameMaker классно подойдет для разработки игр и приложений на мобильных платформах.

————————————-

Game Editor

Game Editor - бесплатный конструктор для создания несложных двухмерных игр для операционных систем Windows, Mac, Linux, IOS, Android. Создаваемые игры представляет собой набор игровых объектов, каждому из которых задается реакция на определенное событие, что определяет их поведение в игре.

За внешний вид объектов отвечают встроенные наборы анимаций. Есть возможность использования своих графических и аудио элементов. Помимо стандартных реакций объектов можно использовать и свои, написанные на специальном скриптовом языке Game Editor.

Основные возможности Game Editor:

• Простой и легкий для восприятия интерфейс.
• Готовое приложение можно экспортировать на Windows, Linux, Android, IOS.
• Созданную игру можно сразу протестировать, в любой момент остановить ее и снова начать редактировать.
• Возможность использования графических файлов в форматах JPEG, GIF, PNG, BMP, PCX, TGA, XPM, XCF и TIF.
• Возможность использования аудио файлов в форматах Ogg Vordis, MID, MOD, S3M, IT и ХМ.

————————————-

3D Rad

3D Rad - бесплатная программа для простого создания (без использования кода) различных ЗD-игр, интерактивных приложений и физических симуляций. Создание приложений в 3D Rad основывается на сочетании в различных комбинациях компонентов (объектов) и настройки взаимодействия между ними. Физика базируется на учете взаимодействия между объектами.

В 3D Rad есть функция импорта моделей в создаваемый проект, большое количество примеров и образцов трехмерных объектов, а также возможность добавления звуковых эффектов в формате WAV или OGG. Работы сделаны с помощью 3D Rad можно распространять в виде отдельных программ или веб-приложений.

Основные возможности 3D Rad:

• Создание качественных ЗD-игр.
• Реалистичная физика взаимодействия объектов.
• Возможность импорта моделей.
• Качественная обработка графики.
• Возможность применения искусственного интеллекта.
• Возможность использования мультиплеера.
• Высококачественные аудиоэффекты и музыка
• Возможность встраивания игр на веб-страницы.

————————————-

Unreal Development Kit

Unreal Development Kit (UDK) - мощный бесплатный движок и среда разработки с огромными возможностями по созданию игр для большого количества платформ и операционных систем. Он содержит все инструменты для создания ЗD-игр, продвинутых визуализаций и детальных симуляций.

В состав Unreal Development Kit входит полностью интегрированная среда редактирования Unreal Editor, а также наборы готовых скриптов, спрайтов, текстур и звуков. Их можно комбинировать между собой, прописывать условия их взаимодействия, создавая при этом новые игры.

Основные возможности Unreal Development Kit:

• Возможность создания игр для Windows, Mac OS, Xbox, PlayStation 3, Wii, Android.
• Простой и удобный высокоуровневый язык программирования UnrealScript.
• Реалистический свет, тени и эффекты.
• Продвинутая физика поведения и взаимодействия предметов.
• Поддержка LAN и прямого подключения к IP.
• Возможность тестирования создаваемого приложения на любом этапе его проектирования.
• Многопоточный рендеринг создаваемых игр.
• Готовые шаблоны игр.

————————————-

NeoAxis 3D Engine

NeoAxis 3D Engine Non-Commercial SDK - бесплатная версия мощного качественного приложения для создания трехмерных игр. По сути, оно является готовым движком со своими моделями, физикой, графикой и шаблонами. На основе NeoAxis можно делать как различные трехмерные одиночные модели, так и сложную визуализацию программного обеспечения, или даже создавать полнофункциональные 3D игры. Все зависит от таланта и целей разработчика.

NeoAxis 3D Engine состоит из целого набора необходимых инструментов для реализации любой задумки разработчика. В нем в готовом виде уже есть 24 полноценные карты, некоторые из которых уже являют собой неплохие шутеры, где вам нужно стрелять по пришельцам, бегать по темным коридорам в поисках выхода и воевать с монстрами в деревне.

Основные возможности NeoAxis 3D Engine:

• Установленная программа состоит из ряда отдельных приложений - конфигуратора, демонстрационных возможностей программы, редактора карт и редактора основного кода.
• Приложения, разработанные с помощью среды NeoAxis, могут быть запущены на Windows и Mac OS X
• Весь спектр возможностей встроенного NVIDIA PhysX. Поддержка регдолл и транспортных средств.
• Встроенная поддержка синхронизации по LAN и интернет.
• Приложение поддерживает огромный перечень языков, английский, украинский, русский есть в наличии.
• Редактор построен очень удобно - все ресурсы программы четко структурированы по отдельным тематическим папкам.
• Программа состоит из готовых наборов объектов, карт и моделей, поэтому разобраться в ней сможет любой школьник.

————————————-

Game Maker Lite

Game Maker - один из самых известных конструкторов игр, ориентированный на создание двухмерных игр практически любых жанров и уровня сложности. Программа обладает встроенными редакторами спрайтов, объектов, сценариев и комнат, а также позволяет задавать последовательность действий с привязкой ко времени и маршруту движения.

Game Maker отличается тем, что для создания игр в нем не нужно знания каких-либо языков программирования, хотя возможности использования скриптов также присутствует.

Основные возможности Game Maker:

• Простой и интуитивно понятный интерфейс программы.
• Встроенные уроки по созданию первых игр.
• Программирование с помощью drag-n-drop.
• Бесплатная коллекция бесплатных изображений и звуков для игр.
• Возможность создания простых ЗD-игр.
• Встроенный язык программирования Game Maker Language (GML), позволяющий разрабатывать более функциональные и интересные игры.

Внимание:

Бесплатная версия Game Maker ограниченна в функциональности, а при запуске созданных в ней игр показывается логотип программы.

————————————-

Unity 3D

Unity 3D - мощная среда разработки, которая позволяет легко создать игру. Созданные с помощью Unity 3D игры и приложения работают в операционных системах Windows, OS X, Android. iOS, Linux, Blackberry а также на игровых приставках Wii, PlayStation 3 и Xbox 360. Приложения, созданные с помощью Unity, поддерживают DirectX и OpenGL.

С помощью Unity 3D можно создавать видеоигры любых жанров. Разработчик может легко импортировать текстуры, модели и звуки. Для текстур поддерживаются все популярные форматы изображений. Создание скриптов осуществляется, в основном, с помощью JavaScript, хотя коды можно писать и на С#.

Основные возможности Unity 3D:

• Широкие возможности настройки.
• Доступный и понятный интерфейс.
• Сценарии на С#. JavaScript и Boo.
• Полная интеграция игрового движка со средой разработки.
• Поддержка перетягивания объектов в редакторе.
• Поддержка импорта большого количества форматов.
• Встроенная поддержка сети.
• Поддержка физики ткани (PhysX Cloth).
• Возможность дополнения функционала.
• Инструменты для совместной разработки.

Blender - бесплатный пакет для создания трехмерной (3D) компьютерной графики, содержащий средства моделирования, анимации, рендеринга, постобработки видео, а также создания игр. Функций Blender вполне достаточно для работы как обычным пользователям, так и профессионалам. В программе есть все основные инструменты, используемые в профессиональных ЗD-редакторах.

В сравнительно небольшой объем Blender помещено полноценный редактор со всеми основными функциями и набором текстур, моделей и обработчиков событий. Дополнительные возможности в Blender реализуются за счет подключения плагинов - как официальных, созданных авторами редактора, так и разработанных пользователями.

Основные возможности Blender:

• Поддержка разнообразных геометрических примитивов (включая полигональные модели, систему быстрого моделирования в режиме SubSurf, кривые Безье, поверхности NURBS, метасферы, скульптурное моделирование и векторные шрифты).
• Универсальные встроенные механизмы рендеринга и интеграция с внешним рендерером YafRay.
• Инструменты анимации, среди которых инверсная кинематика, скелетная анимация и сеточная деформация, анимация по ключевым кадрам, нелинейная анимация, редактирование весовых коэффициентов вершин, ограничители, динамика мягких тел, динамика твердых тел, система волос на основе частиц и система частиц с поддержкой коллизий
• Python используется как средство создания инструментов и прототипов, системы логики в играх, как средство импорта и экспорта файлов, автоматизации задач.
• Базовые функции нелинейного редактирования и комбинирования видео.
• Game Blender - подпроект Blender, предоставляющий интерактивные функции, такие как определение коллизий, движок динамики и программируемая логика.

————————————-

Stencyl

Еще одна среда для разработки простых компьютерных игр, которая не требует от пользователя знания кодов и языков программирования. Вам придется работать со схемами и сценариями, представленными в виде блоков. При этом разрешается перетаскивать объекты и характеристики мышкой. Несмотря на то, что в блоках предусмотрены десятки вариантов, авторы Stencyl позаботились и о тех, кому этого может не хватить. Так, разрешается прописывать в блоках свой код. Правда, для этого понадобится разбираться в программировании.

Пользователям, которые работали в Photoshop, понравится графический редактор Scene Designer, предназначенный для рисования игровых миров. Его инструментарий поразительно напоминает меню популярного фоторедактора.



————————————-

CraftStudio

Добавляйте и изменяйте объекты в 3D пространстве, прописывайте сценарии и правила, рисуйте анимации и эффекты. Авторы CraftStudio продумали всё, чтобы создание игр на PC с нуля в реальном времени было понятным и увлекательным. При этом все инструменты для моделирования и анимаций встроены в программу и понятно обозначены. То же самое можно сказать и о визуальном редакторе сценариев. Что самое интересное — вы не обнаружите проблем с совместимостью форматов или их конвертацией. Для более продвинутых пользователей предусмотрен текстовый редактор Lua Scripting.

С недавним релизом бесплатной версии Unreal Engine и анонсом бесплатного Source 2 у вас появилось ещё больше возможностей делать собственные игры. Но выбор движка, подходящего под ваши потребности и навыки – дело не самое простое. Давайте же пробежимся по лучшим образцам бесплатного (ну почти, о чем ниже) софта для новичков и профессионалов.

Помимо движков в данной подборке существует еще масса не очень известных, но, если сказать помягче, очень крутых движков второго эшелона. Как правило на сайте разработчика есть упоминание возможности лицензирования, но в очень сыром виде, тут придется связываться напрямую. У всех движков есть свои плюсы и минусы. Например, движок недавнего Dying Light, разрабатываемый Techland , хорошо подходит для игр с открытым миром, но у него проблемы с дальностью прорисовки.

Чтобы серьёзно углубиться в большинство этих программных средств, от вас потребуются как минимум базовые навыки программирования. Но в некоторых случаях можно будет обойтись даже без них и сразу взяться за дело.

На передовой технологий – CryENGINE

CryENGINE – это чрезвычайно мощный игровой движок, созданный компанией-разработчиком Crytek, впервые представленный в игре Far Cry. Он предназначен для разработки под PC и консоли, включая PlayStation 4 и Xbox One. Его графические возможности превосходят Unity и UDK, и время от времени стоят на шаг впереди Unreal Engine 4: новейшее освещение, реалистичная физика, продвинутые системы анимации и многое другое. Последней игрой на CryENGINE была Ryse: Son of Rome. По аналогии с UDK и UE4 в CryENGINE встроены мощные и интуитивные функции, касающиеся работы с дизайном уровней.

Продуктивное использование CryENGINE потребует определённого времени на его изучение, и у вас могут возникнуть затруднения при отсутствии опыта работы с другими движками. Если вам не нужна графика уровня Crysis 3 или Ryse: Son of Rome, стоит присмотреться к чему-то более дружелюбному к пользователю.

Ценовая модель CryENGINE несколько отличается от конкурентов. За использование движка . Он не полностью бесплатный, как UE4 или Unity 5, зато не требует выплаты роялти, так что $9,90 – это всё, что вам придётся платить Crytek. В зависимости от размера вашей студии и команды, отсутствие роялти может быть огромным преимуществом.

Начинающим – Stencyl или GameMaker

Если вы только начинаете делать игры и не имеете никакого опыта в программировании, вам лучше начать с простейших инструментов. Из таковых самые популярные и общепризнанные – это Stencyl и GameMaker. Оба просты в освоении новичками, и на их основе уже создано несколько качественных игр.

Stencyl позволяет делать игры без программирования. Интерфейс полностью основан на перетаскивании, игры можно выпускать на Windows, Mac, Linux, iOS, Android и Flash. Если вы когда-нибудь имели дело с чем-то вроде Scratch, вы сразу узнаете LEGO-подобный подход к построению кода посредством размещения блоков. Stencyl задуман для простого создания спрайтовых игр, поэтому чаще служит основой паззлам и сайд-скроллерам. Что-нибудь сложное сделать будет проблематично, так что если решили работать над RPG или стратегией, присмотритесь к другому софту. С помощью Stencyl на свет появилось несколько популярных игр, в том числе Impossible Pixel и Zuki’s Quest. Также в нём есть встроенное обучение, которое расскажет обо всём, что вам нужно знать.

GameMaker – другая бесплатная утилита для новичков, с помощью которой можно делать игры для Windows, Mac, iOS и Android. Как и в Stencyl, тут почти всё работает на перетаскивании, но есть ещё и хуки для многопользовательских игр, ссылки на внешние SDK, возможность покопаться в коде и многое другое. Бесплатная версия при экспорте накладывает водяные знаки, но, тем не менее, GameMaker отлично подходит для первого раза и содержит встроенное обучение основам. Тут нет такового жанрового ограничения, как в Stencyl, и можно найти отдельные руководства для разных типов игр. В GameMaker сделали оригинальную версию Spelunky и Hotline Miami.

Конечно, всё не ограничивается этими двумя вариантами. Buildbox – относительно новая утилита, доступная в течение пробного периода и предлагающая тренировочную программу для изучения её работы, а GameSalad – уже давно известная популярная платформа, правда на неё жалуются из-за багов и нестабильной работы. Construct стоит внимания, если хотите делать игры на HTML5. В каждом случае главная проблема в том, что придётся сдерживать свои дизайнерские идеи. Это софт для новичков, и вы просто сломаете его в попытке сделать что-то сложное. То есть, игры получатся забагованными и нерабочими, если вы попытаетесь выйти за рамки задуманной системы. И всё же, это превосходное место для старта и подходящий вариант при отсутствии опыта в программировании.

Программистам среднего уровня, нацеленным на 2D-игры – Cocos2D

Cocos2D – это программа с открытым исходным кодом для создания 2D-игр. Игры можно выпускать на Windows, Mac, Android, iOS, Windows Phone или на веб-платформе.

Большая часть того, что вы будете делать в Cocos2D – это работа с C++ (также есть поддержка Lua и JavaScript), так что вам нужно освоить этот язык программирования, прежде чем вообще браться за Cocos2D. Однако, при знании упомянутых языков, программа становится довольно простой в использовании. В ней есть полноценная IDE, и она совершенно бесплатна, без каких-либо условностей. Как понятно по названию, утилита предназначена для создания двумерных игр, так что и работает она лучше с простыми спрайтовыми играми, где 3D ни к чему. 2D-игры можно делать и на Unity (который мы рассмотрим чуть далее), но в Cocos2D вникнуть попроще, если вы только начинаете (и конечно, знаете C++).

На Cocos2D создано немало успешных игр различных жанров, включая увенчанную наградами Badland.

Разработчикам, нацеленным на мобильные платформы – Unreal Engine или Unity

Если вы заинтересованы в сложных, трёхмерных играх, два наиболее популярных инструмента для их создания – это Unreal Engine и Unity. У обоих есть свои сильные и слабые стороны и разные моменты в лицензионных соглашениях, с которыми стоит ознакомиться перед принятием окончательного решения.

Unity позволяет вам делать трёхмерные и двумерные игры практически для любой платформы, включая Windows, Mac, Xbox, Playstation, Android, iOS и не только. Он поддерживает игровые ресурсы, созданные в 3ds Max, Maya, Softimage, Cinema 4D, Blender и другом софте. Unity использует C#, наряду с собственным языком программирования, так что не помешает для начала хорошенько их изучить. Если сравнивать Unity и Unreal, первый, пожалуй, попроще в освоении. У него есть богатый набор готовых поведений и встроенная библиотека игровых ресурсов, в которой довольно просто за ними следить. Во время работы над этим текстом я общался с несколькими разработчиками, и они думают, что Unity – лучший движок для первых проектов, потому что его проще понять и изучить, чем Unreal. Если вы уже сделали игру, скажем, на GameMaker, то сразу разберётесь, что к чему в Unity. Ещё Unity поддерживает альтернативные модели оплаты прямо в движке, включая несколько free-to-play моделей монетизации.

Функционал бесплатной персональной версии уже достаточно богат для вашего первого проекта. Создав игру на бесплатной версии, вам не нужно платить лицензионные отчисления или роялти, но тут есть некоторые оговорки, а именно – вы не сможете получить больше $100000 спонсирования /прибыли. В помощь начинающим разработчикам по Unity написано множество обучающих статей. Популярные игры на этом движке: Alto’s Adventure, Gone Home и находящаяся в разработке .

Unreal Engine 4 использует C++, так что при должном знании этого языка можно остановить свой выбор на нём, впрочем, игры можно будет создавать и не углубляясь в сам язык. Игры, сделанные на Unreal, Engine можно выпускать на PC, Mac, iOS, Android, Xbox One и Playstation 4. В Unreal в движок встроено практически всё, что вам понадобится, включая 3D-моделирование и работу с ландшафтом. Из-за столь богатого наполнения, освоить Unreal Engine 4 сложнее других инструментов разработки, и даже при хорошем знании C++ вам стоит приготовиться к изучению множества новых вещей. Зато вы сможете создавать по-настоящему впечатляющие игры. О тонкостях устройства Unreal можно узнать больше с помощью реверс-инжиниринга, но всё же без предварительного опыта разобраться с ним будет нелегко. Unreal Engine 4 – относительно новый движок, но на нём уже вышли такие игры, как Daylight и Tekken 7.

Для использования Unreal Engine 4, вам нужно дать согласие на выплату роялти, если ваша игра будет продаваться. После начала продаж игры или приложения вы платите за квартал. Может показаться, что это слишком большие деньги, но с учётом прибыли, которую будет приносить игра, это не так уж много.

Также стоит присмотреться к движку Source 2 от Valve, который в этом году тоже должен стать бесплатным.

Обновлено 01.10.15: В августе на GDC . Stingray работает на ядре технологии Bitsquid и основан на 64-разрядной архитектуре. Stingray был разработан, чтобы быть очень гибким и работать с всеми популярными платформами, от мобильных до виртуальной реальности. Технологии модульной структуры и управляемых данных означают, что разработчикам гораздо проще вносить изменения и можно сразу увидеть результаты сразу на нескольких подключенных устройствах, без повторной компиляции. Плюс к этому возможен быстрый перенос объектов между продуктами Autodesk. Прорыва с автоматизацией разработки пока не случилось. Если вы уже используете Unity или Unreal, то переходить не стоит, выигрыш пока не очень заметен. Позже мы расскажем подробней.

Король разработки – Source 2

На GDC 2015 Valve сделала несколько громких анонсов, и самым главным для игрового сообщества из них, наверное, был анонс Source 2. Это преемник движка Source, использовавшегося в Counter-Strike: Source, Half-Life 2 и множестве других игр. Разработчики уже несколько лет с нетерпением ждали движка следующего поколения в арсенале Valve. На пресс-конференции Джей Стелли (Jay Stelly) из Valve сказал: « для разработчиков контента. Наряду с анонсами Epic и Unity это поможет PC оставаться доминирующей платформой создания контента». Очевидно, Valve решила присоединиться к гонке движков вместе с Epic и Unity, предложив разработчикам больше вариантов на выбор. Однако, пока не совсем ясно, что значит «бесплатно для разработчиков контента»: речь о любых зарекомендовавших себя разработчиках или это какая-то особенная категория?

О дате релиза конкретной информации нет, известно лишь, что Source 2 выйдет в ближайшем будущем. Джей Стелли также заявил: «Мы нацелены на повышение продуктивности авторов контента. Учитывая, насколько важным становится пользовательский контент, Source 2 предназначен не только для профессионалов, он позволяет и самим игрокам принимать участие в разработке своих любимых игр». По этим словам можно предположить, что Source 2 будет доступен не только профессиональным студиям, но и любителям и моддерам, что сделали многие игры Valve такими популярными.

Мы обратились к Valve за дополнительной информацией, и эта статья будет дополнена, когда о новом движке будет известно больше. Но уже сейчас можно сказать наверняка, что Source 2 станет серьёзным конкурентом тяжеловесам в лице Unity и Unreal Engine 4, ведь, по словам Джелли, он тоже будет бесплатным.

Писателям – Twine/RPG Maker/AXMA

Не все мы эксперты в программировании, и даже Stencyl многим может показаться сложноватым. Если вы рассматриваете себя больше как рассказчика историй, у вас на выбор есть два прекрасных варианта: Twine и RPG Maker.

Для создания интерактивных нелинейных историй. Проще говоря, можно сделать игру в жанре «выбери своё приключение». Утилита невероятно проста в использовании. Вы соединяете сюжетные отрезки с помощью различных переходов, примерно как в диаграммах связей. Каждый доступный игроку выбор ведёт к новому тексту. Когда закончите, можете сразу разместить результат на сайте. Всё вполне понятно, но если где-то застряли или хотите добавить что-нибудь ещё, вам поможет руководство для начинающих. Популярные игры, созданные в Twine: A Kiss и Cry$tal Warrior Ke$ha.

Если Twine кажется вам чересчур старомодным, попробуйте RPG Maker. В бесплатной версии меньше возможностей, чем в платных альтернативах, но и она на многое способна. В изучении система проста: графика перетаскивается, диалоги добавляются в один клик. Чтобы сделать что-нибудь поинтереснее обычной RPG, придётся мыслить нестандартно, но примеры в лице тепло принятых публикой To the Moon и LISA дают понять, что это возможно. Вы можете пользоваться бесплатной музыкой и изображениями, так что даже рисовать уметь не нужно. Встроенное обучение, опять же, поможет вам в создании первой игры. Популярные игры на RPGMaker: Clock of Atonement и One Night. У Twine существует отечественный аналог AXMA Story Maker к которому также стоит присмотреться.

Бесплатный софт для игровых ресурсов

Конечно же, игра – это не только движок. Вам понадобятся всевозможные игровые ресурсы, в том числе изображения и звуки. Несколько опрошенных мной инди-разработчиков поделились полезными ссылками:

Tiled – простой редактор карт для Cocos2D, Unity и других инструментов.

OpenGamesArt – бесплатные изображения и графические заглушки.

Free Music Archive – бесплатная музыка с лицензиями Creative Commons.

FreeSound – коллекция бесплатных звуковых эффектов.

Всё это поможет вам делать игры без особых затрат. Разумеется, придётся вкладывать в них своё время, кровь, пот и слёзы, но, по крайней мере, ваш кошелёк не попадёт под удар.

Некоторое время назад мы затрагивали тему создания компьютерных игр и рассказывали об уникальном бесплатном трехмерном движке, написанном на Delphi - GLScene (движок забирайте с нашего CD/DVD ). Тема создания полноценных трехмерных компьютерных игр была вам очень интересна, о чем можно было судить по количеству пришедших писем. Однако тогда мы решили, что рассказывать о программировании под движок - слишком сложно. С тех пор ваш уровень заметно возрос (об этом также можно судить по письмам и по активности на форуме журнала), вы стали более подкованы в вопросах программирования. Особенно после публикации цикла “Кладовая программиста ”.
С этого номера мы начинаем публикацию серии статей, в которых детально рассмотрим различные этапы создания трехмерной игры. Вы повысите свои навыки программирования и, что называется, заглянете за завесу тайны, отделяющую серьезных разработчиков игр от простых смертных.
Движок любой игры складывается из многих и часто независимых частей-кирпичиков: контроль столкновений, физическая модель, игровой интерфейс, главное меню, загрузка уровней и многое другое. Есть специфические кирпичики, которые нужны только для какого-то одного жанра. Например, модуль погодных явлений важен и нужен в авиационном или морском симуляторе, а в стратегии реального времени он второстепенен или вообще не нужен, а в футбольном симуляторе ни к чему модуль выстрелов. Но несколько десятков кирпичиков присутствуют в любой игре. В серии статей мы расскажем о каждом из таких кирпичиков, покажем, как он реализуется и как его связать с остальными. К концу цикла вы сможете из этих кирпичиков собрать свою собственную компьютерную игру довольно высокого уровня.

Что это вы тут делаете?
Для тех, кто пропустил какие-то из предыдущих моих статей (или даже все), отвечу на возникшие у вас вопросы. Так сказать, небольшое техническое вступление.
Почему Delphi? Эта среда разработки и язык программирования Object Pascal достаточно гибкие, чтобы создать полноценную трехмерную игру практически любого жанра с современным уровнем графики. Многие возразят, что стандартом де-факто разработки компьютерных игр является MSVC++ или другие среды на основе С++ . Но подобные стандарты, как это часто бывает, складываются стихийно. Не будем смешивать два понятия - язык и среда разработки.
C++, безусловно, мощнее, чем Object Pascal. Но он и менее высокоуровневый, то есть в разы сложнее. Для новичков С++ подходит слабо. Object Pascal же не только простой, но и достаточно гибкий, чтобы на нем можно было разработать полноценную компьютерную игру современного уровня. Теперь о средах. Тут так категорично не скажешь. Среда разработки - дело вкуса и привычки каждого конкретного программиста. Поделюсь своим мнением на этот счет. MSVC++ генерирует немного более быстрый код, чем Delphi. Собственно, на этом преимущества заканчиваются (повторюсь, на мой субъективный и ни к чему не обязывающий взгляд). Козыри Delphi - большая скорость компиляции (в десятки и даже сотни раз быстрее, чем MSVC++), высокое качество средств отладки (в большинстве случаев Delphi указывает точно ту строку кода, в которой содержится ошибка, тогда как MSVC++ может указать строчку за несколько страниц от искомой) и удобный интерфейс.
Почему GLScene? Я повидал и перепробовал много бесплатных трехмерных движков, но остановился именно на этом. Его самое главное преимущество - GLScene постоянно совершенствуется. Разработчики не поставили точку и, скорее всего, не поставят ее никогда. Движок постоянно эволюционирует и впитывает в себя все новинки технического прогресса. Это единственный из известных мне бесплатных движков, про который никогда не скажут “устарел”. Несколько сотен постоянно работающих над “двигателем” энтузиастов не допустят этого. Как пример: в движке поддержка самых первых шейдеров появилась уже через несколько месяцев после того, как NVidia выпустила соответствующие инструментальные средства.
Еще одно преимущество: в комплекте с GLScene поставляются его полные исходники. Новичкам этот факт, наверное, вряд ли будет полезен. Хотя познакомиться с исходниками, написанными рукой профессионала, многого стоит. А вот бывалые программисты чувствуют основной смысл этих слов: ведь они смогут перекраивать движок как им вздумается. Единственное условие в соответствии с лицензией MPL - любые изменения в исходниках должны быть доступны координатору проекта (сейчас координатор - Эрик Гранж ). Вдруг ваш код еще кому-нибудь пригодится?!
Несмотря на то что все примеры кода, которые будут приводиться в этом цикле статей, будут написаны на Delphi с применением GLScene, они будут полезны и тем, кто программирует на других языках и с другими графическими библиотеками. Ведь общие принципы создания графического движка не зависят ни о того, ни от другого. Итак... мы начинаем.

Зачем нужен трехмерный движок?
Товарищи новички, сосредоточьтесь! Возможно, то, что я сейчас скажу, с первого раза будет не очень понятно. Обязательно перечитайте и вникните: это один из основных принципов программирования вообще и разработки сложных систем (а игра - это сложная система) в частности. Представьте себе какую-нибудь проcтенькую игру. Пинг-понг, к примеру. Программист написал его на чистом OpenGL , исходники уместились строк эдак в 200. Что там будет движком, а что основным кодом игры? Так прямо сразу и не скажешь... А если подумать, такое разделение на движок и основной код вообще не нужно.
Теперь представьте, что мы хотим сделать более или менее серьезный 3D-action (десятки тысяч строк кода). И будем мы программировать таким же способом, как если бы мы делали тот самый пинг-понг. И скоро запутаемся! Да, этот код будет быстрым, там не будет ничего лишнего, но... не всякий программист сможет дописать его до конца. А ошибки в таком плотном коде искать - сущий ад. Значит, его надо как-то упорядочить. Проще всего это сделать с помощью выделения уровней абстракции .
Уровень абстракции - это одно из важнейших понятий модульного программирования. Представьте, что вы строитель, и вам нужно построить дом. Вы оперируете кирпичами: берете кирпич, кладете его на строящуюся стену, намазываете раствором, берете следующий кирпич... Кирпичи - ваш уровень абстракции. Теперь представьте, что вы застройщик. И вам нужно построить микрорайон. Вы говорите строителю, где строить дома, какие дома сносить. Дом - это ваш уровень абстракции. Было бы странно, если бы вы указывали строителю, какой кирпич куда класть. Вы сказали: вот здесь будет дом. Все остальные заботы берет на себя строитель. Ну а теперь представьте, что вы мэр города. И вам необходимо дать задание толпе застройщиков к такому-то году дать городу столько-то нового жилья. Вряд ли вы будете лично планировать, где какой дом должен стоять. Это работа застройщика. Уровень абстракции мэра - объем жилого фонда, который можно увеличивать, можно уменьшать, а как это будет выполняться - дело десятое. По большому счету на этом уровне абстракции все равно, из чего строятся дома: хоть из кирпичей, хоть из бивней мамонта. И у мэра в списке команд просто не может быть “положить кирпич ”, хотя любая его команда через несколько уровней абстракции к этому и приведет.
В более или менее сложной компьютерной программе или игре - то же самое. Каждый уровень абстракции отвечает за свою часть работы, опираясь на возможности более низкого уровня. Каждый уровень абстракции обеспечивает более высокому уровню удобный интерфейс для работы с объектами. В компьютерной игре нижний уровень абстракции - это язык программирования (хотя, на самом деле, можно копнуть еще глубже - до железа). Далее идут команды OpenGL API (если мы именно с его помощью программируем). На этом уровне мы можем отдать команду вроде “нарисовать полигон ” и “поменять местами видимую и теневую части видеобуфера ”. Потом - команды GLScene . На этом уровне мы можем дать команды вроде “построить куб ”, “загрузить модель в формате 3ds ” и “наложить на модель такую-то текстуру ”. А вот дальше -игровой движок. И, наконец, игровой код, который может давать игровому движку команды вроде “загрузить уровень ”, “выстрелить таким-то персонажем из такого-то оружия ” и “показать заставочный ролик ”. В идеальном случае каждый уровень абстракции пользуется командами только предыдущего уровня. Не всегда это возможно. Но к этому надо стремиться, так как в таком случае код будет быстрым, удобным и легкочитаемым.

Динамическое создание объектов
Мы рассмотрели вертикальную организацию компьютерной игры. Но каждый уровень абстракции можно разделить на смысловые блоки - модули. Деление это необязательно и всегда будет чисто условным, просто так проще программировать. Сегодня мы разберем маленький, но очень важный модуль-кирпичик - динамическое создание объектов, который присутствует во всех без исключения играх.
Предположим, вы создаете модуль вооружения и хотите запрограммировать очередь из пулемета. Все бы ничего, но откуда вы знаете, сколько игрок может выпустить пуль за всю игру? Через редактор объектов в IDE GLScene можно создавать любые объекты, но только если вы четко знаете, сколько и каких объектов вам нужно. В большинстве случаев это неприемлемо. К примеру, у вас в игре есть 20 уровней, у каждого уровня - свой набор объектов. И что же, создавать перед началом игры все объекты всех уровней? Это долго, да и займет огромное количество памяти. Единственный выход - создавать объекты прямо во время игры, динамически. В GLScene динамическое создание любого объекта состоит из двух стадий - создания экземпляра класса этого объекта и присвоения ему необходимых свойств. Возьмем уже упоминавшийся пример с очередями у пулемета и динамически создадим пулю. Предположим, пуля у нас будет промто-сферой. За сферы в GLScene отвечает класс TGLSphere . Казалось бы, можно написать так:
Sphere:=TGLSphere.Create
Однако команда работать не будет, так как каждому объекту в GLScene надо зарегистрироваться в очереди объектов. Кроме того, объект нельзя создать в “пустоте”, он должен быть привязан к какому-то объекту более высокого уровня. Корневой объект самого высокого уровня - glscene1.Objects (если объект компонента TGLScene у вас называется glscene1). Правильный вариант:
Sphere:=TGLSphere (glscene1.Objects.AddNewChild(TGLSphere))
Разберем эту строчку по частям. У корневого объекта glscene1.Objects мы вызываем метод AddNewChild , который добавляет в корень объект класса, указанный в параметре (в данном случае это сфера - TGLSphere ). Так тоже можно: в параметры процедурам передавать не объекты, а целые классы. Зачем перед присвоением нужно преобразование типа к TGLSphere ? Дело в том, что метод AddNewChild , что бы вы ему в параметр ни передали, возвращает объект класса TGLBaseSceneObject . Нас это не устраивает, поэтому мы и преобразуем тип к TGLSphere. Получившийся объект присваивается переменной Sphere. Теперь с помощью этой переменной мы можем нашей пуле задать разные параметры, например положение в пространстве:
Sphere.Position.X:=
Sphere.Position.Y:=
Sphere.Position.Z:=
Или цвет:
Sphere.Material.FrontProperties.Diffuse=
Динамическое создание моделей мы разобрали, а теперь поговорим о динамическом их уничтожении. В самом деле, пуля когда-нибудь попадает в стену, человека или же улетает в голубую даль. С этого момента она больше не нужна. Если мы так и оставим ее, она будет занимать какую-то область памяти. Учитывая, сколько выстрелов делает среднестатистический кемпер, пока его нычку не обнаружат, нам всей памяти компьютера не хватит, чтобы хранить такое количество пуль. Поэтому любые объекты игры, которые стали ненужными, надо немедленно уничтожать. Единственный правильный способ сделать это - вызвать метод Free , например:
Sphere.Free
Частенько бывает необходимо проверить, существует ли объект, или его уже уничтожили. Для этого сравниваем объект с универсальной константой нуля - nil , например:
If Sphere<>nil then
Begin
{сферу еще не уничтожили, значит, делаем здесь что-нибудь полезное}
End
Или же вызываем функцию Assigned , которая делает то же самое. И вот тут вас подстерегает один гигантский подводный камень, на который рано или поздно наталкивались все программисты. Если вы освободили объект методом Free , это не гарантирует, что переменная объекта стала равно nil ! То есть при определенном стечении обстоятельств в примере выше, даже если сфера уничтожена, условие будет выполняться. Если вы в условии после проверки обращаетесь с этой сфере (а так почти всегда и бывает), произойдет критическая ошибка, что чревато вылетом игры в синие форточки. Чтобы гарантировать, что освобожденный объект станет равным nil, используйте специальную процедуру FreeAndNil , например:
FreeAndNil(Sphere)
Теперь вы можете быть уверенными в том, что никогда не обратитесь к уже несуществующему объекту. Описанную процедуру создания и уничтожения объектов можно применять к любым объектам GLScene.

Зачем играм аккумулятор?
Рассмотрим пример выше с пулеметом. Обычно в играх пули - это не просто сферы, а сложные объекты, у которых к тому же еще и текстура имеется. Каждый раз, когда вы создаете пулю, освобождается участок памяти, устанавливаются свойства этой пули, загружается модель пули, загружается текстура (с винчестера!). Все это занимает определенное время. Если число пуль, которые изрыгает пулемет в секунду, очень велико, могут начаться дикие тормоза, особенно на слабых компьютерах. С уничтожением пуль такая же проблема: надо выгрузить объект, освободить память... То же самое относится не только к пулям, но и к любым объектам, которые часто появляются и исчезают, например к каплям дождя, искрам от электропроводки... Подобная расточительность системных ресурсов в компьютерных играх неприемлема. Вы же не хотите, чтобы вашу игру можно было запустить только на суперкрутой графической станции?
Выход простой. Прикидываем, сколько в среднем объектов подобного рода может существовать одновременно. Допустим, пулемет может выбросить несколько сотен пуль за десяток секунд, и за этот же десяток секунд пули обязательно долетят до цели. Перед началом игры создаем все сто пуль. Лучше всего это делать во время загрузки уровня. Небольшой задержки никто не заметит. Далее пули помещаются в список или массив, который называем аккумулятором . Делаем пули невидимыми или выносим их куда-нибудь за пределы игрового пространства. Как только пулемет начал стрелять, вместо того чтобы создавать пули, мы перемещаем в нужное место уже созданные пули из аккумулятора и делаем их видимыми. Как только пуля достигнет цели, мы не уничтожаем ее, а вновь делаем невидимой и помещаем в аккумулятор. В итоге для каждой пули мы экономим время создания и время уничтожения. А это очень и очень много! А что если мы немного ошиблись в своих прикидках, пули в аккумуляторе кончились, а пулемет продолжает стрелять? Тут уж ничего не поделаешь - придется новые пули создавать динамически, пока в аккумулятор не вернутся старые. И новые пули тоже не будем уничтожать, а запасем в аккумуляторе - вдруг еще понадобятся...

Атака клонов
Пусть у нас есть большой лес, в котором много-много одинаковых деревьев или, скажем, много деревьев нескольких разных видов. Пример похож на предыдущий, только мы тут ничего динамически не создаем и не уничтожаем - на этом уровне деревья есть всегда. Проблема будет при загрузке уровня. Создание стольких деревьев займет огромное время. Но ведь они все одинаковые! То есть мы раз за разом загружаем с винчестера и создаем в памяти копии одного и того же. Загрузили. Играем. Перед рендером каждого из деревьев выполняются подготовительные процедуры. Для каждого дерева они будут одними и теми же, но вызывать мы их будем опять большое число раз, по числу деревьев! Расточительно получается. И память под каждое дерево резервировать надо, и обработка каждого из них время занимает.
Вот бы загрузить одно-единственное дерево, а когда надо будет вывести на экран остальные деревья, просто показать графической библиотеке, откуда брать необходимые данные. Это ж какая экономия ресурсов получится, какой пророст FPS! Такие “ложные” деревья (и не только деревья - что угодно), о которых в памяти хранится только частная информация (положение в пространстве, углы поворота), а одинаковая информация хранится только один раз, называются прокси-объектами .
В GLScene для создания прокси-объектов существует специальный класс - TGLProxyObject . Пользоваться им очень просто. Сначала создаем объект-источник, то есть единственное дерево, например так:
Tree:=TGLFreeFrom(glscene1.objects.AddNewChild(TGLFreeFrom));
//Загружаем его модель:
Tree.LoadFromFile(‘Tree.3ds’);
//Загружаем его текстуру:
Tree.Material.Texture.Disabled:=false;
Tree.Material.Texture.Image,LoadFromFile(‘tree.jpg’);
//А теперь создадим десять деревьев-клонов в случайных местах:
for i:=1 to 10 do begin
//Создаем очередной прокси-объект
proxy:=TGLProxyObject(glscene1.objects.AddNewChild(TGLProxyObject));
with proxy do begin
//В свойство MasterObject записываем наше дерево-образец
MasterObject:=Tree;
//Показываем, что наследоваться должна только структура объекта
ProxyOptions:=;
//Ориентацию дерева в пространстве надо оставить неизменной
Direction:= Tree.Direction;
Up:= Tree.Up;
//А вот положение задаем случайное
Position.X:=Random(100);
Position.Y:=Random(100);
//И повернем дерево на случайный угол, чтобы лучше смотрелось
RollAngle:=Random(360);
end;
end;
Теперь у нас есть десяток деревьев по цене одного. Обратите внимание, что если мы как-нибудь изменим объект-оригинал, это изменение мгновенно отразится на всех объектах-клонах.

* * *
Мы рассказали о первом кирпичике. В следующих статьях мы подарим вам целый грузовик таких кирпичей, из которых вы сможете построить трехмерный игровой движок своей мечты. Ну а чтобы вам было проще, на компакт мы выкладываем последнюю протестированную версию GLScene .

Это пятая статья из цикла материалов для начинающих разработчиков игр: Игровой движок - написать самому или взять готовый?

Одна из самых распространённых ошибок начинающих разработчиков - это желание во что бы то ни стало написать свой собственный игровой движок и уже на нём сделать игру. Не редкость, когда оба этих дела пытаются проводить параллельно, в итоге, естественно, успешно проваливая оба.

Почему не стоит писать свой игровой движок

Создание полноценного игрового движка требует специальных знаний, понимания того, как работают игры, огромного количества свободного времени и желания писать исходный код. И уж поверьте - это отнюдь не весёлое занятие, как это может показаться. Даже в бесплатные готовые решения, доступные для использования, вложены тысячи человеко-часов программирования, не говоря уж о коммерческих движках, в которые помимо времени ещё были вложены и серьёзные финансы. Изобретать велосипед, когда вокруг каждый второй ездит на автомобиле - занятие неблагодарное и совершенно излишнее.

Помимо бесплатных систем разработки игр, многие коммерческие игровые движки, полностью готовые к немедленному началу использования в игровых проектах, предлагают сразу несколько очень привлекательных схем лицензирования : полностью бесплатную (Unity 3D в бывшей Indie-редакции), смешанную схему с выплатой Royalties (Unreal Development Kit ) - 99 $ взнос за лицензию и выплаты 25 % прибыли после первых заработанных 5000 $, либо же доступную стоимость полновесной коммерческой лицензии (Unity Pro за 1500 $).

Кроме того, никто не может запретить использовать бесплатную редакцию любого движка до определённой стадии готовности игры, чтобы потом с ощутимым и главное - наглядным результатом своих трудов начать поиски стороннего финансирования для перевода проекта на коммерческую лицензию.

Для 95 % игровых проектов любого жанра и направленности возможно найти адекватное их потребностям готовое решение. Времена, когда игровые движки были диковинкой для отечественного рынка разработки игр и стоили больших денег, прошли - а вместе с ними закончились аргументы в пользу написания собственного игрового движка.

Более того, желание непременно написать всё самостоятельно вкупе с иллюзией того, что такое решение будет лучшим продуктом, чем уже существующие аналоги, может сыграть очень злую шутку с начинающими разработчиками, когда и так весьма ограниченные ресурсы вкладываются в совершенно не нужную задачу (личный опыт), в итоге приводя к преждевременной смерти проекта.

Подводим итог : написанием собственного игрового движка могут заниматься те, кто чётко представляет, что именно и зачем ему это нужно, видит адекватные преимущества такого подхода и способен за вменяемые сроки претворить свой план в жизнь. Всем остальным следует поискать готовое решение, благо оных в последнее время появилось достаточно - взять хотя бы те же Unity 3D и UDK.