Was ist eine Spiel-Engine? Eine Plattform zum Erstellen von Spielen, oder was ist eine „Game Engine“? Funktionen und wichtige Spezifikationen

Bei der Entwicklung der ersten Spiele kamen die Programmierer zu dem Schluss, dass jedes Spiel trotz der Unterschiede bei den Hardwareplattformen gemeinsame Komponenten enthält. Und die ersten Spiele fanden an Spielautomaten in der Größe eines Kühlschranks statt.

Die den Spielen gemeinsame Funktionalität – grafische Lösungen, Spielmechanik, physikalische Berechnungen und mehr – begann man in separate Bibliotheken aufzuteilen, aber um eine „Spiel-Engine“ zu sein, war man noch weit davon entfernt. Dies war vor allem auf die gravierenden Unterschiede bei Software- und Hardwareplattformen und die Unsicherheit bei den Spielen selbst zurückzuführen. Schließlich mussten Genres und Arten von Spielen noch erfunden werden, obwohl viele der ersten Spiele textbasiert waren. Tatsächlich entstanden gerade für frühe Abenteuerspiele und Plattformspiele Game-Engines, vor allem mit der Entwicklung von Grafiken – gutes Beispiel kann als Adventure Game Interpreter (AGI) bezeichnet werden. Bei der Entwicklung von King's Quest im Jahr 1984 sahen sich die Programmierer von Sierra On-Line mit der Unannehmlichkeit konfrontiert, ein damals so komplexes und vielversprechendes Spiel auf niedriger Ebene zu entwickeln – und entwickelten eine Reihe von Lösungen, aus denen AGI wurde. Insgesamt wurden im Laufe von fünf Jahren 14 verschiedene Spiele auf sieben verschiedenen Plattformen veröffentlicht, daher war das Konzept der „Plattformübergreifenden“ schon damals wichtig.

Allerdings gingen die damaligen Engines selten über die Grenzen des ursprünglichen Entwicklungsunternehmens hinaus und waren in der Regel recht hochspezialisiert auf ein bestimmtes Spielgenre.

Start

Die Situation begann sich 1993 nach der Veröffentlichung des Spiels Doom von id Software zu ändern. Obwohl seine Entwicklung auf den Entwicklungen der Wolfenstein 3D-Engine basierte, war es in Bezug auf Fähigkeiten und Modularität ein echter technologischer Durchbruch. Zu dieser Zeit waren Videoprozessoren nicht in der Lage, effizient mit 3D-Grafiken zu arbeiten, daher führte John Carmack (der leitende Programmierer der Engine) alle notwendigen mathematischen Berechnungen zur Manipulation von 3D-Objekten, Licht, Schattierung, Texturabbildung und anderen Dingen selbst durch. Dadurch wirkte das Bild dreidimensional, war es aber tatsächlich nicht. Daher war die Doom-Engine (die erste Version von id Tech) nicht wirklich dreidimensional, sondern pseudo-dreidimensional. Wichtig ist jedoch, dass die technische Komponente dieses Spiels den Standard für das setzt, was man als Spiel-Engine bezeichnen könnte. Die Doom-Engine war nämlich modular aufgebaut und bestand aus einer Reihe von Subsystemen, in denen jede klar getrennte Softwareschicht für die Verarbeitung ihres eigenen Datenanteils verantwortlich war. Dadurch ist es viel einfacher geworden, es für verschiedene Spiele (Hexen, Heretic, Strife) und von Drittentwicklern (Raven Software und Rogue Entertainment) zu verwenden. Daher geht das Aufkommen von Game-Engines auf die Mitte der 90er Jahre des 20. Jahrhunderts zurück, das heißt, dann wurde schließlich die Definition einer Game-Engine im modernen Sinne gebildet.

Die Game Engine ist eine Art hochspezialisiertes Betriebssystem, da sie alle Module des letzteren enthält. Es umfasst: Speicherverwaltungssystem, Grafiksubsystem, Eingabesystem, Audiosubsystem, künstliche Intelligenz, physisches Subsystem, Netzwerksubsystem, Editor Spiellevel usw. Darüber hinaus kann der Engine-Kernel einen besonderen Ansatz für die Arbeit mit Dateien bieten – ein Datei-(Ressourcen-)System sowie Tools für die Arbeit mit Multithreading, die sich vom Hauptbetriebssystem unterscheiden. Moderne Spiel-Engines umfassen außerdem einen Interpreter einer Skriptsprache zur Beschreibung der Spiellogik und häufig einen vollständig visuellen Editor. Seine Verwendung ermöglicht es Ihnen, von der Beschreibung von Befehlen und Anweisungen auf niedriger Ebene zu abstrahieren und sich auf das Gameplay zu konzentrieren. Die Komponenten, aus denen der Motor besteht, sind nicht darauf beschränkt; es können mehr oder weniger davon vorhanden sein.

Ziele

Eine Spiel-Engine wird in erster Linie entwickelt, um die Entwicklung zu vereinfachen und zu beschleunigen. Daher enthält es Werkzeuge zum Erstellen einer Spielwelt – Levelmodellierung, Importieren von Objekten, Texturieren, Laden und Animieren von Charakteren, Erstellen visuelle Effekte, Physikeinstellungen und mehr.

Das zweite wichtige Ziel der Engine-Entwicklung ist die plattformübergreifende bzw. Plattformunabhängigkeit des zu entwickelnden Spiels. Das heißt, die Möglichkeit, es mit möglichst wenigen Änderungen zu starten. Aufgrund von Hardwareunterschieden, einschließlich Bildschirmgrößen, Steuerung und Methoden usw., ist es nicht möglich, das Spiel ohne Änderungen auf einer anderen Plattform zu starten.

Die Entwicklung von Spiel-Engines erfolgt zusammen mit oder unter dem Einfluss der Entwicklung von Hardware- und Softwareplattformen, zusammen mit der Entstehung neuer Spielgenres und Veränderungen im Benutzergeschmack. Kurz gesagt, die Entwicklung der Gaming-Branche insgesamt.

Entstehung von Grafiksystemen

Mitte der 90er Jahre, nach dem Aufkommen von Videoprozessoren, die 3D-Grafiken verarbeiten können, tauchten Softwareschnittstellen auf, die die Entwicklung vereinfachten. Nach dem plattformübergreifenden OpenGL erschien Direct3D für Windows als Teil von DirectX. Diese beiden Visualisierer definierten für viele Jahre die Methoden der grafischen Ausgabe in Spielen.

1996 wurde Quake auf der Quake Engine veröffentlicht. Diese Engine hatte enorme Auswirkungen auf die Spielebranche.

Baum der Motoren basierend auf Quake Engine

Fast für den Rest des Jahrzehnts wurde der Markt für Spiele-Middleware (also Spiel-Engines) fast im Alleingang von id Software dominiert. Doch 1998 veröffentlichte Epic Games das Erfolgsspiel Unreal auf der gleichnamigen Engine – mit einem echten technologischen Durchbruch in Sachen Grafik. Der Hauptprogrammierer der Engine war Epic-Gründer Tim Sweeney. Tim ist neben Carmack die bedeutendste Figur in der Geschichte der Game-Engines – und die Unreal Engine in ihren Versionen 3 und 4 erfreut sich auch heute noch großer Beliebtheit. Ein Jahr später veröffentlichte Epic noch mehr beliebtes Spiel Unwirkliches Turnier.

Zur gleichen Zeit veröffentlichte ein konkurrierendes Entwicklungsunternehmen, id Software, das Multiplayer-Spiel Quake 3 Arena (auf der id Tech 3-Engine), genau wie Unreal Tournament, einschließlich Online-Schlachten.

Diese beiden Spiele wurden zu Flaggschiffen der Branche und bestimmten ihre Entwicklung für die kommenden Jahre.

Es gab nicht viele Player auf dem Markt. Daher waren ihre Produkte sehr teuer und Flaggschiff-Motoren wurden nur von relativ großen Entwicklern lizenziert.

Etwa in der Mitte des ersten Jahrzehnts des 21. Jahrhunderts begann sich die Situation radikal zu ändern. Dann erschien eine große Anzahl von Tools für die Spieleentwicklung auf dem Markt und im öffentlichen Bereich. Das Middleware-Geschäft hat begonnen, an Dynamik zu gewinnen. Zunächst war der Markt mit Grafik-Frameworks gefüllt: Ogre, DarkGDK usw., die dem Programmierer eine High-Level-Ebene über der Grafik-API boten. Gleichzeitig unterscheiden sie sich von Game-Engines durch das völlige Fehlen von In-Game-Editoren.

Dann kamen vollwertige Spiele-Engines zu Preisen auf den Markt, die für ein kleines Indie-Entwicklungsteam angemessen waren, darunter Torque 3D, Unity 3D und viele andere. Sogar diejenigen, die als Flaggschiff-Engines begannen – zum Beispiel CryEngine von Crytek und die zuvor erwähnte Unreal Engine – begannen, eine viel günstigere Preispolitik zu verfolgen und wurden auch für unerfahrene Entwickler verfügbar.

Drehmoment 3D

Ein wichtiger Trend in der Gaming-Branche ist geworden Gelegenheitsspiele. Diese von Natur aus einfachen, aber farbenfrohen Rätsel, die keine hektische Interaktion mit Tastatur und Maus erforderten, waren aus technischer Sicht einfacher als 3D-Hardcore-Shooter, sodass für ihre Entwicklung keine starken Modifikationen der Universal-Engines erforderlich waren. Andererseits sind aber auch neue Akteure in der Branche aufgetaucht, wie zum Beispiel: Torque Game Builder, HGE und andere.

Torque Game Builder

Gleichzeitig erfreuten sich MMORPGs dank World of Warcraft großer Beliebtheit in der Gaming-Branche – und gleichzeitig setzten viele Genres zunehmend auf Multiplayer. Einige Engines waren nicht in der Lage, Benutzern neue Funktionalitäten für Client-Server-Anwendungen bereitzustellen, und gerieten daher in Vergessenheit. Andere Engines wurden für die Multiplayer-Welt angepasst, indem Serverlösungen für sie entwickelt wurden, beispielsweise Photon und SmartFox für Unity 3D. Der dritte Typ universeller Engines, ursprünglich Client-Server, erfuhr keine Veränderungen. Dazu gehört Torque 3D. Außerdem sind neue Engines auf dem Markt erschienen, die für globale Multiplayer-Spiele entwickelt wurden, zum Beispiel HeroEngine, BigWorld, die eine für Tausende von Spielern skalierbare Serverlösung und einen für einen bestimmten Spieler verfügbaren Client kombinieren.

HeroEngine

Browsergames gibt es bereits seit den 90er-Jahren auf dem Markt, dann erlebten sie durch soziale Netzwerke eine zweite Geburt. Die Notwendigkeit, effektiv Spiele für den Browser zu erstellen, ist nicht unbemerkt geblieben. Entwickler universeller Engines, zum Beispiel Torque 2D/3D, Unity 3D, reagierten recht schnell darauf, indem sie Plugins für Browser herausbrachten, die es ermöglichten, Grafiken direkt im Browserfenster anzuzeigen. Zunächst erfreute sich ein Visualizer auf Basis der Flash-Technologie großer Beliebtheit, doch aus mehreren Gründen verliert diese Technologie zunehmend an Marktanteilen. Daher wird heute zur Visualisierung im Web häufig die JavaScript-Bibliothek WebGL verwendet, mit der Sie interaktive 3D-Grafiken erstellen können. Allerdings kann die Bibliothek aufgrund von Mängeln der Sprache, wie etwa dem fehlenden Multithreading, die Bedürfnisse von Spieleentwicklern nicht vollständig erfüllen. Um es zu ersetzen, entwickelt das W3C-Konsortium (zu dem Microsoft, Google, Mozilla usw. gehören) ein neues binär kompiliertes Low-Level-Format, WebAssembly.

WebAssembly

Gegen Ende des ersten Jahrzehnts des 21. Jahrhunderts entwickelten sich mobile Technologien sehr schnell. Wie ein Blitz aus heiterem Himmel tauchten mobile Geräte auf, deren Leistung mit mittelpreisigen PCs vergleichbar war und die in der Lage waren, leistungsstarke Spieleanwendungen mit allen Spezialeffekten auszuführen, die grafische Benutzeroberflächen auf niedrigem Niveau hatten. Darauf reagierten die Spiele-Engine-Entwickler in einigen Fällen mit der Entwicklung spezieller Konverter, die nativen Code für bestimmte Hardware erstellen (z. B. Unity 3D), und in anderen Fällen mit der Modernisierung ihrer Produkte für plattformübergreifende Funktionalität (z. B. Torque 2D, Cocos 2DX). Außerdem sind neue Player auf den Markt gekommen, die plattformübergreifende Engines für die gesamte Flotte mobiler Geräte anbieten, die mit der Geschwindigkeit von nativem Code laufen. Beispiele für solche Tools: Corona SDK, Marmalade SDK, AGK (App Game Kit).

Corona SDK

Außerdem sind eine Reihe plattformübergreifender Engines entstanden, mit denen Sie ein Spiel mit minimalen Programmierkenntnissen entwickeln können. Beispiele hierfür sind Construct 2 und GameMaker Pro. Mit vorgefertigten Lösungen und visuellen Editoren können Sie schnell – manchmal innerhalb weniger Stunden – einfache Spiele erstellen. Dies ist besonders häufig auf dem Mobilfunkmarkt der Fall, wo die Verbreitung von Free2Play-Modellen und kurzen Spielsitzungen „einfache“ Spiele zu einem sehr erfolgreichen Genre gemacht haben.

Neue Produkte in der Gaming-Branche

Low-Level-Programmierschnittstellen: OpenGL, DirectX werden entsprechend Videoadaptern entwickelt. Alle 1 - 2 Jahre erscheinen neue Versionen, die Anwendungsprogrammierer (Engine-Entwickler) unterstützen und in die Lage versetzen, die gesamte Funktionalität der Hardware zu implementieren. DirectX hat bereits Version 12 erreicht. Andererseits wurde OpenGL durch Vulkan ersetzt, eine neue plattformübergreifende Grafik-API, die vom Khronos Group-Konsortium entwickelt wurde, dem Hardware- und Softwarehersteller angehören.

VR

Der derzeit neueste Trend in der Gaming-Branche ist Virtual/Augmented Reality. Die überwiegende Mehrheit der modernen Spiele-Engines unterstützt diese Technologie bereits, darunter Torque 3D, Unity 3D und Unreal Engine 4. Es wurden auch viele Erweiterungen von Drittanbietern entwickelt, beispielsweise die Vuforia Unity Extension. Um die Unterstützung für VR-Brillen zu implementieren, müssen Engine-Entwickler nicht nur dem zweiten Bildschirm (für das zweite Auge) eine Visualisierung mit anderen Inhalten als dem ersten hinzufügen (da das erste und das zweite Auge unterschiedliche Szenen sehen können), sondern auch Unterstützung für die Steuerung hinzufügen von neuen Eingabegeräten, die je nach VR-Headset variieren und noch nicht standardisiert sind.

Ergebnisse

Im Laufe der Jahre des Bestehens der Spielebranche haben sich in Bezug auf Spiel-Engines fünf große Arten von Spielen herausgebildet:

1) Einzelspieler-Spiele (mit eigenen Besonderheiten für PC und Konsolen)
2) Multiplayer-Online-Spiele
3) Spiele für soziale Netzwerke und Browserspiele im Allgemeinen
4) Handyspiele(mit Besonderheiten für Telefone und Tablets sowie Android/iOS)
5) Spiele für VR/AR

Darüber hinaus gibt es weitere Plattformen – vom SmartTV bis zum Spielautomaten.

Für die Entwicklung jedes Typs gibt es einen spezifischen Satz von Engines, da es auf technischer Seite große Unterschiede zwischen allen Spieltypen gibt. Mittlerweile gibt es auf dem Markt Dutzende Engines für jeden Geschmack: plattformübergreifend und spezialisiert, die aktive Arbeit mit dem Quellcode der Engine erfordern und ganz ohne Programmierkenntnisse verfügbar sind, mit unterschiedlicher Leistung, Dokumentationsqualität und Preis. Mehr über moderne Engines und wie Sie die richtige für Ihre Zwecke auswählen, spreche ich in der Disziplin „Technische Grundlagen der Spieleentwicklung“ unseres Programms aus.

Wir haben alle von Engines zum Erstellen von Spielen gehört, aber nur wenige Menschen verstehen, was sie sind.

Sogar die Studios selbst, die Videospiele entwickeln, definieren den Begriff sehr vage, oder besser gesagt, sie können das Spiel selbst nicht wirklich von der Engine trennen, auf der es basiert.

Versuchen wir, die Frage zu verstehen, indem wir uns der Situation in der Rolle nähern und darüber nachdenken beliebtesten Spiele-Engines: ihre Merkmale, Einsatzgebiete, Schwächen und Stärken.

Konzept

Spiel-Engine oder Spiel-Engine- das ist das Original Software, entworfen, um darauf zu basieren Computerspiele, oft eines bestimmten Genres.

Der Begriff entstand Mitte der 90er Jahre in Bezug auf Shooter-like Quake, Wolfenstein und Doom.

Noch bevor ein solches Konzept entstand Spielewelt Mir ist aufgefallen, dass sie sich überraschend gut kombinieren ließen:

dreidimensionale Grafiken;
Berechnung von Kollisionen mit Objekten;
umfangreiche Spielwelt;
Klangkomponente;
Inventar (Waffensystem) und andere Regeln.

Nachdem die Entwickler dies bemerkt haben begannen, ihre eigenen Spiele zu veröffentlichen, die auf demselben Doom basieren, mit minimalen Änderungen: Neuzeichnen von Karten und anderen Grafikmodellen, Bearbeiten der Physik-Engine.

Die überwiegende Mehrheit der Engines wird für ein bestimmtes Spielgenre und häufig für eine bestimmte Plattform entwickelt.

Die Verwendung einer Spiel-Engine über mehrere Plattformen oder Genres hinweg führt dazu, dass sie weniger einheitlich und optimal ist und ihr Potenzial nicht ausschöpft.

Sorten

Spieleentwicklungs-Engines sind auf Genres spezialisiert.

Beispielsweise werden die Basissoftware und die Aktion selbst in den Hauptkomponenten deutlich unterschiedlich sein. Dennoch weisen sie alle eine Reihe gemeinsamer oder ähnlicher Teile (Codezeilen) auf.

In jedem Spiel gibt es eine Interaktion zwischen Objekten., jemanden oder etwas mit Gamepad, Maus und Tastatur steuern, Bilder und Ton ausgeben, Text überlagern, dreidimensionale Objekte rendern (in 3D-Spielen).

Vor diesem Hintergrund werden einige Engines erfolgreich zur Entwicklung von Unterhaltung verschiedener Genres eingesetzt. war ursprünglich eine Plattform zum Erstellen von Ego-Shootern, aber Kriegsausrüstung(Dritte-Person-Ansicht) und Speed-Star(race) darauf basierende Spiele entpuppten sich als vollwertige Videospiele.

Schütze

Dank ihnen entstand das Konzept eines Motors, und fangen wir mit ihnen an.

In gewisser Weise sind die Plattformen für die Erstellung von Schießspielen die technologisch fortschrittlichsten, anspruchsvollsten und komplexesten. An das Spielzeug werden neben einer hohen Qualität folgende Anforderungen gestellt:

Funktion der Modellierung einer virtuellen dreidimensionalen Welt unter Berücksichtigung der Dynamik von Ereignissen;
Vorhandensein einer Zielkontrolle;
sehr reaktionsschnelle Spielmechanik;
deutliche Klarheit der Zeichnung und Details der Hände und Waffen des Charakters;
gute Animation von Schüssen und Explosionen basierend auf Partikelinteraktion;
realistisches Verhalten der Umgebung als Reaktion auf Schüsse und Explosionen, einschließlich der Zerstörbarkeit von Objekten, weshalb an solche Motoren im Bereich der Kinematik hohe Anforderungen gestellt werden;
große Auswahl Waffen mit unterschiedlichen Eigenschaften;
ein gut entwickeltes Modell der Bewegungen und Interaktionen der Charaktere;
Qualität der künstlichen Intelligenz bei Vorhandensein eines Einzelspielerspiels;
Vielzahl von Spielmodi und Massenbeteiligung im Unternehmensmodus.

Plattformer

Normalerweise handelt es sich dabei um zweidimensionale Unterhaltungen, die Anforderungen an sie sind milder:

Es wird viel Wert auf das Aussehen, die Anpassung, das Verhalten und die Animation der Hauptfigur gelegt.
eine Vielzahl sogenannter beweglicher Plattformen (fallend, sich auf verschiedenen Flugbahnen bewegend, verschwindend, rotierend);
zusätzliche Plattformen in Form von Stufen, Seilen, Leitern, Rohren und einem System zur Interaktion mit diesen;
Vorhandensein von Puzzleelementen;
mehrschichtige Geometrie;
einfache Physik der Objektinteraktion;
Interaktion mit anderen Spielcharakteren (Dialoge, Schlachten).

Kampf

Sie zeichnen sich durch eine große Vielfalt an Charakteren mit einzigartigen Fähigkeiten und Techniken, individueller Animation jedes einzelnen von ihnen, Mimik und Gestik, Erfüllung von Aufgaben während der Runden, einem komplexen System von Schlägen, deren Kombinationen, Verteidigungsbewegungen, Combos und Spezialtechniken aus .

Häufig in Kampfspielen, Netzwerkinteraktion, Charakteranpassung, Auftreten von Folgen eines Kampfes (Kratzer, Abschürfungen), Finishing-Techniken.

Wettrennen

Gebaut für den Rennsport mehr als eine Spiel-Engine unter Berücksichtigung der Besonderheiten der Spiele.

Durch die Implementierung von Multithreading zeichnet sich PhysX durch das Vorhandensein eines dedizierten Threads ohne jegliche Prüfungen aus. Dadurch können mehrere Aufgaben gleichzeitig in parallelen Threads ausgeführt werden.

Mit der Tessellation können Sie in Echtzeit Rauschen und Körnung auf dem Bild überlagern, was sich positiv auf die Farbkorrektur auswirkt.

Volumetrischer Nebel, Bewegungsunschärfe, Parallaxe für jede Oberfläche, hohe Genauigkeit und hohe Detailgenauigkeit sind nicht alle Vorteile des Motors.

Die Audiokomponente unterstützt die dreidimensionale Positionierung, was ein Gefühl von dreidimensionalem Raum vermittelt und die Möglichkeit bietet, die Schallquelle zu berechnen.

Weitere Funktionalität:

Visualisierung von Szenen mit großem Farbraum;
Verwendung von Dutzenden Lichtquellen im Rahmen;
volldynamische Beleuchtung;
Bewegungsunschärfe ohne Beeinträchtigung der Leistung;
hervorragende Parallelisierung des Visualisierungsprozesses;
Berechnung der Schallausbreitung, ihrer Absorption und Reflexion an Hindernissen;
viele Kampfbedingungen;
bequemes und verständliches Skriptsystem;
KI-Topologieanalysesystem;
Charaktere sind mit Seh-, Hör- und anderen Sinnen ausgestattet, was sie zu ernsthaften Gegnern macht;
Gruppenverhalten.

die Komplexität des Prozesses der Portierung von Spielen auf Konsolen;
keine Originalentwicklung, sondern ein verbessertes Röntgengerät (die Tatsache ist nicht bewiesen, aber es gibt Hinweise darauf);
DirextX12-Unterstützung ist nicht implementiert.

verbesserte Grafik;
Zerstörbarkeit von Modellen und andere Vorteile von PhysX;
Es gibt keine Spezialeffekte um der Spezialeffekte willen (es werden nur die notwendigen hinzugefügt).

Spiele: die Metro-Serie, einschließlich Metro Exodus, und Arktika.1 in Entwicklung.

Ein markantes Beispiel die Verwirklichung persönlicher Ambitionen und einer der wenigen weltberühmten Motoren, die in der GUS geschaffen wurden.

Amboss

Erstellt von einer Tochtergesellschaft von Ubisoft, wird zur Veröffentlichung und nur innerhalb des Unternehmens verwendet.

Das erste Spiel war der erste Teil von Assassin's Creed, dann erschienen ein Snowboard-Simulator und Prince of Persia.

Jeder von ihnen sorgte für große Überraschung und brachte viele neue Dinge in die Welt der virtuellen Unterhaltung.

Unterstützt auf PC, PS (alle Versionen), Nintendo, Wii und Xbox.

Der Code ist in C++ geschrieben, die Modelle werden in ZBrush gezeichnet und die Umwelt– in 3ds Max. Für eine korrekte Skelettanimation . Physik virtuelle Welt modelliert den legendären Havok. In den letzten Versionen wurde viel Wert auf die Änderung der Tageszeit, dynamische Beleuchtung und Remote-Rendering gelegt. Es integrierte auch ein progressives Vegetationsschema (wie in Weit entfernt 2) mit neuer KI, ein wichtiger Unterschied ist das verbesserte NPC-Navigationssystem. Implementierung und Debugging von Direct3D 10/11, obwohl sehr teuer, wurde die Arbeit trotzdem erledigt.

Zu den unbenannten Merkmalen des Motors Lassen Sie uns Folgendes hervorheben:

Optimierung der Arbeit auf Multicore-Systemen, bis zu 32 Threads;
Starten von Spielen auf mehreren Bildschirmen im Panoramamodus;
komplexer Rauschnebel, der einen Sandsturm simulieren kann, ohne dass die FPS sinken;
Auswirkungen der Brechung, Reflexion und Streuung von Licht im Wasser;
bis zu sechs verschiedene Charaktere in einer Zwischensequenz;
Die meisten Animationen wurden aus gefilmt echte Schauspieler;
In einer Szene können bis zu 3.000 Teilnehmer anwesend sein, sodass Sie massive Schlachten organisieren können, solange der PC der Belastung gewachsen ist.
NPCs reagieren aktiv auf den Helden, sie können gleichzeitig und nicht einzeln angreifen;
Technologie zum Ausschneiden von Modellen und Sortieren von Objekten nach Zeichnungstiefe.

Anspruch an Ressourcen;
nicht lizenziert;
unterstützte DirectX 10 und 11 lange Zeit nicht.

gute Implementierung von Multithreading;
funktioniert auf PC und vielen Konsolen;
die Möglichkeit, Extras unter Beteiligung von Hunderten von Spielcharakteren umzusetzen.

MITUbisoft plant, ein gewaltiges Chaos anzurichten und aufzuholen mehr Leute An einem Ort vergleicht niemand.

Schöpfungsmaschine

Eine ziemlich neue Engine des amerikanischen Studios Bethesda, die ihre Fähigkeiten in Skyrim unter Beweis stellte. Wie frühere Lösungen wurde es nur für die Bedürfnisse seines Entwicklers erstellt. Als Basis diente Gamebryo – eine Hilfe für Oblivion und seine Addons.

Das Erste, was an Technologie interessant ist– Unterstützung für große Standorte mit Fernwiedergabe, freier und schneller Bewegung.

Der Arbeit mit Wasser und Schnee wird große Aufmerksamkeit gewidmet und das System zur automatischen Erzeugung von Niederschlag, Steinen, Bäumen und Gras bestimmt selbstständig die Proportionen der erzeugten Objekte je nach Gelände.

Die in Oblivion verwendete verbesserte KI simuliert das Leben der Menschen und ihre Beziehung zur Hauptfigur realistischer.

Das Konzept des Grundstücksentwicklungsmanagements ist in der Lage, Generierung zu leisten Zusätzliche Aufgaben unter Berücksichtigung des Spielstils.

Das Baumbausystem wurde in der neuen Version der Engine deutlich überarbeitet, was eine Diversifizierung ermöglichte Gemüsewelt, und für seine Berechnung entladen.

Zur Animation der Charaktere wurde ein Drittanbieter-Tool von Havok verwendet.

Besonderheiten:

Verfügbarkeit des Level-Editors Creation Kit für Gamer und Mod-Entwickler;
Physikbasiertes Rendering erschien in Fallout;
viele Tools für Modder;
Einfache Übertragung von Änderungen auf Konsolen.

nicht lizenziert;
es ist schwierig, Zweihandwaffen herzustellen;
Das Charakterverhaltenssystem ist ziemlich schwach.

es gibt einen Mod-Editor, der auf jeder Plattform funktioniert;
große Zugweite;
ein einzigartiges Schema zur Erzeugung von Bäumen und ihrer Animation.

Für Modder wurde noch nichts Besseres erfunden, daher wurden mehr davon nur für Oblivion als für Fallout erstellt.

CryEngine 4

Die neueste Version der Engine der deutschen Firma Crytek für Ego-Shooter.

Das erfolgreichste Anwendungsbeispiel ist .

Seit 2016 wird die Engine nach dem „Pay as you please“-System vertrieben, allerdings nur für den Gaming-Einsatz.

Merkmale und Fähigkeiten:

das Vorhandensein riesiger Gebiete und nicht von Korridorgebieten;
Standorte werden ohne Nähte erstellt;
Unterstützung für inverse Filmsequenzen von Charakteren und Fahrzeugen sowie deren Interaktion mit Umfeld;
Nachahmung verschiedener nicht fester Objekte: Stoff, Wasser;
ein riesiges Arsenal mit einzigartigen Eigenschaften jedes Waffentyps;
Skript- und Befehlsintelligenz;
Sie können KI-Parameter ändern, ohne über Programmierkenntnisse zu verfügen;
interaktive musikalische Untermalung – die Musik passt zur Situation;
volle Unterstützung für 5.1-Soundsystem;
Wiedergabe natürlicher Geräusche unter Berücksichtigung der Umgebung, Reflexion und Absorption von Schall;
realistische Wirkung von Hitze und Feuer;
Transparenz des Glases – Sie können sehen, was sich in den Gebäuden befindet;
Betrieb von Höhenkarten, um eine mehrstufige Umgebung mit einer sichtbaren Entfernung von bis zu 2000 m zu erhalten;
unglaubliche Möglichkeiten für die Arbeit mit Licht und Schatten, die Crysis perfekt demonstriert;
volumetrischer dichter Nebel und Rauch sorgen für Atmosphäre;
das Vorhandensein ungewöhnlicher physikalischer Effekte (z. B. ein Nanoanzug).

Unity3D

Unity 3D ist eine großartige, erschwingliche Engine. Er hat eine Nummer unbestreitbare Vorteile vor der Konkurrenz, und vielleicht ist das Wichtigste, dass Sie die Lizenz nur einmal bezahlen. Es spielt keine Rolle, wie beliebt ein Spiel wird – wenn Sie sich für Unity entscheiden, müssen Sie kein weiteres Geld berappen. Aus finanzieller Sicht ist dies eine gute Lösung, insbesondere für Startups und unerfahrene Entwickler.

günstige Lizenzpolitik;
Benutzerfreundlichkeit;
kompatibel mit jeder Plattform;
tolle Gemeinschaft;
niedrige Eintrittsschwelle;
beliebt bei Entwicklern (das bedeutet, dass Fehler schnell gefunden und behoben werden).

begrenzter Satz an Tools (einige davon müssen Sie höchstwahrscheinlich selbst entwickeln);
Der Prozess, ein Spiel zu erstellen, nimmt viel Zeit in Anspruch.

Unwirkliche Engine

Die Unreal Engine ist eine der beliebtesten Engines für die Entwicklung von AAA-Spielen. Gears of War, Batman: Arkham Asylum, Massenwirkung- Alle diese Hits wurden darauf gemacht.

Da es von vielen Entwicklern verwendet wird, verfügt Unreal Engine möglicherweise über die beste Community unter seinen Konkurrenten. Der Beweis dafür sind mehrere Stunden Video-Tutorials;
ausgezeichneter technischer Support und Update-Mechanismus;
Mit jedem Update kommen neue Tools heraus
eine große Auswahl an Werkzeugen für verschiedene Zwecke (einige sind so einfach zu bedienen, dass sogar ein Schulkind damit umgehen kann)
Kompatibel mit verschiedenen Plattformen (iOS, Android, Linux, Mac, Windows und den meisten anderen)
Die neue Lizenzierung umfasst ein Abonnement von 19 US-Dollar pro Monat und eine Lizenzgebühr von 5 %, wenn das Spiel mehr als 5.000 US-Dollar einbringt, wodurch die Engine für Entwickler viel attraktiver wird als zuvor.

subjektiv. Einige Entwickler beschweren sich darüber, dass bestimmte Tools schwer zu gewöhnen sind

CryEngine 3

Wenn die externe Komponente des Spiels Ihr Ding ist, dann benötigen Sie CryEngine 3.

die Flowgraph-Funktion wird dazu beitragen, das Spiel mit hervorragenden Grafiken zu schmücken;
eine Reihe von Fmod-Funktionen zum Erstellen leistungsstarker Audiodaten;
der einfachste KI-Erstellungsprozess in diesem Segment;
Für einen unerfahrenen Entwickler wird es einfach sein, die Benutzeroberfläche zu erstellen.

relativ schlampiger technischer Support für die kostenlose Version;
Da die Engine in der Branche relativ neu ist, muss sie noch eine starke Community aufbauen.
relativ hohe Eintrittsbarriere.

HeroEngine

Diese Engine hat sich bei der Entwicklung von Multiplayer-Spielen bestens bewährt – zumindest Krieg der Sterne: Die alte Republik. Die Lizenz ist ziemlich teuer und für unerfahrene Entwickler wahrscheinlich nicht geeignet. Wenn Ihr Projekt jedoch ehrgeizig ist, würde ich Ihnen raten, diese Option in Betracht zu ziehen.

Es stehen mehrere Karten zum Erstellen zur Verfügung offene Welt. Es ist möglich, sie „nahtlos“ zu verbinden;
sagenhaft leistungsstarke KI!
ein praktischer Satz an Werkzeugen zum Modellieren von Karten;
geeignet zum Erstellen komplexer Missionen, zum Herstellen und Sammeln von Ressourcen;
Der technische Support erfolgt über den HeroCloud-Dienst, was sehr praktisch ist.

Die Skript-Engine ist leistungsstark, aber umständlich zu verwenden.
HeroEngine ist zusammen mit dem HeroCloud-Kundensupport zu teuer und für unerfahrene Entwickler wahrscheinlich nicht zugänglich.
hohe Eintrittsbarriere.

Rage Engine

Nur wenige können mit der breiten Palette an Funktionen, die Rage Engine bietet, mithalten. schwerer Diebstahl Auto V, Red Dead Redemption und viele andere berühmte Projekte wurden mit dieser Engine erstellt.

reichlich Möglichkeiten zum Gestalten große Welten und Wettereffekte;
leistungsstarke KI;
viele Gameplay-Stile zur Auswahl;
schneller Netzwerkcode.

Die Motorschnittstelle ist relativ unpraktisch;
Die Steuerung ist für Tastatur und Maus schlecht optimiert.

Projekt Anarchie

Diese leistungsstarke Spiel-Engine wird von vielen Entwicklern wegen ihrer klaren und verständlichen Dokumentation geschätzt. Allerdings hat es auch seine Nachteile.

Wenn Sie vorhaben, Spiele auf den Plattformen iOS, Android und Tizen zu entwickeln, ist die Lizenz kostenlos.
leistungsstarke Tools zum Finden und Beheben von Fehlern;
starke Gemeinschaft;
der Herausgeber stellt klare, verständliche Dokumentationen und Muster zur Verfügung;
Fmod für Audiobegleitung;
leistungsstarke Havok-KI.

es gibt keine Möglichkeit, das Spiel auf Mac und Linux zu entwickeln;
Es gibt keinen Einführungsleitfaden für Anfänger.
Wenn das Spiel für den PC ist, kostet die Lizenz einen hübschen Cent.

GameSalad

Die Entwickler dieser beliebten Spiele-Engine versprechen, dass der Entwickler keine einzige Codezeile schreiben muss. Im Allgemeinen ist dies wahr. Allerdings haben alle guten Dinge ihren Preis: Der Motor hat einiges zu bieten erhebliche Mängel. Wenn Sie vorhaben, ein Spiel allein auf dem iPhone zu entwickeln, dann ist dies Ihre Wahl.

kostenlose Lizenz (nur für die PRO-Version müssen Sie Geld bezahlen);
aktive Gemeinschaft;
ausgezeichneter Motor für schnelles Prototyping;
Kompatibel mit beliebten mobilen Plattformen wie Cocona und Moai.

begrenzter Satz an Entwicklungstools;
Kein Zugriff auf die meisten Funktionen der iOS-Plattform.

GameMaker:Studio

Wenn Sie ein Anfängerentwickler sind und eine einfache und verständliche Engine benötigen, dann erfüllt GameMaker: Studio Ihre Ziele voll und ganz.

einfache und intuitive Steuerung;
proprietäre Programmiersprache Game Maker Language (GML);
Integration mit Steam;
plattformübergreifend.

relativ schwierig, Fehler im Spiel zu beheben;
Um Ihr Spiel auf beliebte Plattformen zu exportieren, müssen Sie eine hohe Summe bezahlen.

App-Spiel-Kit

App Game Kit ist eine plattformübergreifende Software für Entwickler. Geschätzt für seine Vielseitigkeit und Benutzerfreundlichkeit.

ermöglicht das Schreiben von Codes für die wichtigsten Plattformen: Android iOS, Windows, Mac und Linux;
wird komplett mit einer IDE geliefert, mit der Sie Spiele auf jedem Gerät testen können;
ohne zusätzliche Installation bereits IAP, AdMob und Push enthalten;
Es gibt leistungsstarke Skripte für 2D-Grafik, Physik und Netzwerkinteraktion.

Da nur wenige Leute mit dieser Engine arbeiten, werden die Mängel des Programms noch lange nicht behoben (relativ schwacher technischer Support);
viele Fehler (was sich natürlich aus dem vorherigen Absatz ergibt).

Cocos2D

Viele Designer halten Cocos2D für eine der wenigen Engines, die sehr anpassungsfähig und gleichzeitig perfekt für Anfänger geeignet sind.

perfekt in die iOS-Plattform integriert;
kostenlos und Open Source;
große Auswahl an Entwicklungstools;
starke Community-Unterstützung.

schwieriger zu verwenden als die meisten Analoga;
hohe Eintrittsbarriere;
„maßgeschneidert“ speziell für Mac oder iOS. Es gibt keine plattformübergreifende Funktionalität.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Menschen Spiele auf Konsolen spielen. mobile Geräte, PC und sogar im Fernsehen – so hat der Entwickler immer die Möglichkeit, eine Engine zu finden, die seinen Zielen entspricht. Ich hoffe, dass mein Artikel Ihnen dabei hilft, Ihre Wahl zu treffen und erfolgreich in die stetig wachsende Gaming-Branche einzusteigen.

Spiel-Engine(Englisch) Spiel-Engine) ist die zentrale Softwarekomponente Computer- und Videospiele sowie andere interaktive Anwendungen mit in Echtzeit verarbeiteten Grafiken. Es stellt Kerntechnologie bereit, vereinfacht die Entwicklung und gibt dem Spiel häufig die Möglichkeit, auf mehreren Plattformen zu laufen, z Spielekonsole und Desktop Betriebssystem zB GNU/Linux, Mac OS X und Microsoft Windows.

Der Begriff „Spiel-Engine“ impliziert eine ganze Reihe von Anwendungsprogrammen, einschließlich einer Rendering-Engine („Visualizer“) für 2D- oder 3D-Grafiken, einer Physik-Engine oder Kollisionserkennung (und Kollisionsreaktionen), Sound, Skripten, Animationen und künstlicher Intelligenz , Netzwerkcode, Streaming, Speicherverwaltung, Threading und Szenendiagramm. Streng genommen sind alle Codeteile, die Programmierer bei der Entwicklung eines Spiels schreiben, Engine-Komponenten. Der Spielablauf (Gameplay) wird durch die in diesen Programmen implementierten Funktionen bestimmt.

Wenn zu Beginn des Computerzeitalters jedes Spiel von Entwicklern „von Grund auf neu“ erstellt wurde, dann hat sich seit dem Erscheinen des Spiels Doom (vor mehr als 10 Jahren) alles verändert. Heutzutage werden fast alle kommerziellen Spiele mit Standardtools erstellt: Während des Entwicklungsprozesses können Einsparungen erzielt werden, indem eine einzige Spiel-Engine für die Erstellung vieler verschiedener Spiele wiederverwendet wird.

Manchmal nehmen „Modder“ mithilfe von Skriptskripten einige Änderungen an der im Spiel integrierten Programmiersprache vor. Sie können einige Parameter der Engine-Funktionen anpassen, die Betrüger gerne nutzen (z. B. indem Sie den Geldbetrag eines Spielers erhöhen). Allerdings sind größere Gameplay-Änderungen ohne Eingriff in den Quellcode des Spiels nicht möglich. Und hier beginnen die Probleme. Erstens nicht jeder Gaming-Unternehmen Der Code wird veröffentlicht. Zweitens kann nicht jeder die Vielzahl der Motorfunktionen selbstständig verstehen. Und oft gibt es keine andere Möglichkeit, da es keine Referenzinformationen und keinen technischen Support gibt (es gibt niemanden, den man fragen kann). Drittens veröffentlichen sie in der Regel den Quellcode bereits technisch veralteter Engines (z. B. Quake II, III).

Was bleibt für unerfahrene Entwickler?

Kaufen Sie das Nutzungsrecht für einen modernen Motor von einem namhaften Unternehmen (lizenzieren Sie den Motor). Es enthält Referenzinformationen und Herstellerunterstützung. Allerdings ist dieses Vergnügen nicht billig. Es gibt kommerzielle Spiele-Engines, die bis zu Hunderttausende Dollar kosten.
Entwickeln Sie Ihren eigenen Motor. Natürlich gibt es einen Ausweg, aber dieser erfordert viel Aufwand und hohe Programmierkenntnisse.
Verwenden Sie eines davon kostenlose Motoren, für seine Fähigkeiten am besten geeignet ist. Sie enthalten in der Regel zusätzliche Informationen und Unterstützung.

Kostenlose Spiel-Engines

Heutzutage sind die beliebtesten und fortschrittlichsten der kostenlosen (normalerweise o Stiftquelle, Mit Open Source) Spiel-Engines sind:

OGER(Objektorientierte Grafik-Rendering-Engine)

Objektorientierte Grafik-Rendering-Engine. Es ist in C++ geschrieben, bietet 3D-Grafiken und verwendet Direct3D und OpenGL. Es gibt gedruckte Bücher zu dieser Engine (am Englische Sprache). Es gibt auch eine russischsprachige Website. Arbeiten mit letzte Version Die Engine erfordert einen der folgenden Compiler: gcc, Visual C++ 7.1 (2003), Visual C++ 8.0 (2005). Die Engine unterstützt Compiler. Um unter Linux und Mac zu arbeiten, wird gcc 3+ verwendet. Wenn das Spiel DirectX verwendet, müssen Sie zuerst das DirectX SDK installieren (kann von der Microsoft-Website heruntergeladen werden).

Nach Angaben des Entwicklers handelt es sich bei Ogre nicht um eine Spiel-Engine im eigentlichen Sinne. In der Dokumentation heißt es: „Ogre ist eine Grafik-Engine, und zwar nur eine Grafik-Engine. Das heißt, es macht nichts anderes als die Anzeige und Verarbeitung von Grafiken. Das bedeutet aber auch, dass Sie zum Erstellen Bibliotheken von Drittanbietern anhängen können komplettes Spiel, nämlich:

Klang;
Vernetzung;
Eingabe (Manipulatoren, Joysticks);
Kollisionsberechnung.

Ogre enthält diese Bibliotheken nicht, stellt aber eine Schnittstelle bereit, die den einfachen Anschluss externer Module ermöglicht.“

Die Engine bietet umfassende Unterstützung für eine Vielzahl von Grafikformaten. Zusätzlich zu den Standardtexturen können Sie volumetrische, komprimierte Texturen und verwenden Cubemaps. Es gibt viele Plugins, mit denen Sie 3D-Modelle aus verschiedenen 3D-Grafikpaketen (3DS Max, Maya, Milkshape3D, Blender Wings3D) importieren können. In diesem Fall können Sie sowohl Rahmen- als auch Skelettanimationen verwenden. Die Landschaften in Ogre sehen gut aus. Zum Gestalten kleines Spiel Die Engine umfasst alle erforderlichen Standard-Szenensteuerungsklassen. Spielressourcen können in PK3-ZIP-Archive gepackt werden.

Auf Ogre werden auch kommerzielle Spiele hergestellt – insbesondere die Spiele „Steel Monsters“ sind darauf geschrieben (Pazifischer Sturm) und Online-Spiel Anarchie online. Die Entwicklung auf Basis einer kommerziellen Game-Engine zeigt das große Potenzial von Ogre. Es hat viele Benutzer. Bei Problemen gibt es jemanden, an den man sich wenden kann. Sicherlich hat jemand sie vor Ihnen gelöst oder weiß zumindest, wie man sie umgeht. Große Menge Referenzinformationen und Beispiele ermöglichen es auch Anfängern, die Engine zu beherrschen. Dies ist eine ausgezeichnete Option für die Entwicklung eines Spiels, wenn Sie nicht über die finanziellen Mittel verfügen, um eine kommerzielle Engine zu kaufen.

Kristallraum. Ein plattformübergreifendes Open-Source-SDK für Echtzeit-3D-Grafiken, insbesondere für die Spieleentwicklung. Es ist in C++ geschrieben, kann aber nicht nur in C++-Projekten, sondern auch in Python-, Perl- und Java-Projekten verwendet werden.

Nebelmotor 2. Ein Open-Source-3D-Spiel und eine Rendering-Engine. Wird in mehreren kommerziellen Spielen verwendet. Ebenfalls in C++ geschrieben, läuft nur unter Windows, verwendet DirectX 9.0. Es gibt Klassen zum Implementieren von Shader (HLSL- und DirectX FX-Dateien), Skelettanimationen, Partikelsystemen und Schatten. Unterstützt mehrere weit verbreitete Skriptsprachen TCL, Python und Lua.

. Open Source, plattformübergreifend, geschrieben in C++, kann von .NET (Sprachen wie C#, VisualBasic und Delphi.NET), Java – unter Verwendung der Jirr- oder Bindenlicht-Bibliothek, Python – unter Verwendung der Pyrr-Bibliothek, Ruby – verwendet werden. Verwendung der Bibliothek IrrRuby und einer Reihe anderer Sprachen. Diese Spiel-Engine kommt aus Deutschland. Es wird tatsächlich von einer Person beworben. Eine Engine allein zu entwickeln, sie völlig kostenlos zu machen und den gesamten Quellcode zu veröffentlichen, ist nicht jedermanns Sache. Obwohl die endgültige Version von Irrlicht noch in weiter Ferne liegt, können damit bereits Serious Games gemacht werden. Dafür verfügt der Motor über alle notwendigen Funktionen. Das Rendern erfolgt über OpenGLDirect3D (mit DirectX9.0-Unterstützung). Es gibt auch einen Softwaremodus, das heißt, alles wird von einem eigenen Software-Visualizer gerendert, der im Zeitalter der großen Hardwarefähigkeiten von Grafikkarten praktisch nicht mehr verwendet wird. Diese relativ einfach zu erlernende Spiel-Engine eignet sich sowohl für diejenigen, die ihre ersten Schritte in der Programmierung von 3D-Spielen machen, als auch für erfahrene Teams, die ein vollwertiges Spiel erstellen möchten. Weitere Informationen zu Irrlicht finden Sie unter knol.google.com.

OpenSceneGraphg . Open Source, plattformübergreifend, geschrieben in Standard-C++, verwendet OpenGL. Funktioniert mit 3D-Modellen in den Formaten .lwo, .obj, .geo, .3ds, .x, .wrl, also mit Objekten, die in jedem modernen 3D-Grafikeditor (3DS Max, Maya und Lightwave 3D) erstellt wurden.

Microsoft XNA. Technologie von Microsoft zur plattformübergreifenden Spieleentwicklung für 3 Plattformen – Windows, Xbox 360 und Zune (MP3-Player von Microsoft). Um Spiele für Xbox zu entwickeln, müssen Sie zwar das Xbox Developer Kit kaufen, Spiele für Windows können jedoch kostenlos entwickelt werden. Die Technologie ist für die Entwicklung von Spielen unter DirectX und dem .NET Framework (.NET Compact Framework auf Xbox 360) konzipiert und streng genommen sollte die Hauptsprache bei der Entwicklung von Spielen mit XNA C# sein. Es gibt eine vom Unternehmen unterstützte Entwickler-Community. Auf der Website techdays.ru gibt es mehrere „“ (Voice-Over-Folien), die der Entwicklung von Spielen auf XNA gewidmet sind. Die Webinare werden von Microsoft-Mitarbeitern moderiert und bieten eine Einführung in den Prozess.

Es gibt einige andere kostenlose Spiele-Engines: Panda3D, , Dunkles Basic Allerdings sind sie nicht so weit verbreitet wie die oben beschriebenen.

Mit einer fertigen Spiel-Engine kann man nur noch an die Spielmechanik denken, und das ist für den Entwickler sehr wichtig.

Quellen:

sindicollo.blogspot.com – Überprüfung kostenloser Spiele-Engines;
knol.google.com – kostenlose Spiel-Engines (A. Krylov);
x-sky.ru – kostenlose Spiele-Engines;
irrlicht3d.org – Wiki-Ressource zur Irrlicht-Engine (Englisch).

Viele Leute wissen wahrscheinlich, wie viel Zeit und Mühe es kostet, nur ein Spiel zu erstellen. Wir müssen uns ein Original einfallen lassen Handlung mit interessanten Charakteren und schreibe ein riesiges Drehbuch. Und wenn alles durchdacht ist, ist es Zeit, das Projekt umzusetzen. Erstellen verschiedener Modelle (Levelobjekte, Personen usw.), Erstellen von Orten, Schreiben von Programmcodes, Filmen von In-Game-Videos. Und das ist nicht alles. Wenn wir ins Detail gehen, würde es mehr als eine Seite erfordern, alle Details der Entwicklung des Spiels zu beschreiben. Sie werden in der Regel auf speziellen Game-Engines erstellt. Schauen wir uns zunächst an, was das Konzept der „Game Engine“ bedeutet und welchen Zweck es hat.

Spiel-Engine(Englisch) Spiel-Engine(hören)) ist die zentrale Softwarekomponente von Computervideospielen und anderen interaktiven Anwendungen mit Echtzeitgrafiken. Es stellt Kerntechnologie bereit, vereinfacht die Entwicklung und ermöglicht oft die Ausführung eines Spiels auf mehreren Plattformen. Eine Game Engine umfasst eine ganze Reihe von Anwendungsprogrammen, darunter eine Rendering-Engine (Visualizer) für 2D- oder 3D-Grafiken, eine Physik-Engine, Sound, Scripting, Animation, künstliche Intelligenz, Netzwerkcode, Streaming, Speicherverwaltung, Threading und Grafikszenen. Das heißt, alle Teile des Codes, die Programmierer bei der Entwicklung eines Spiels schreiben, sind Engine-Komponenten. Das Gameplay wird durch die in diesen Programmen implementierten Funktionen bestimmt. Je mehr dieser Funktionen vorhanden sind, desto abwechslungsreicher wird das Gameplay.

Die Vorteile von Game-Engines sind greifbar. Wenn vor dem Spiel wurden buchstäblich von Grund auf neu erstellt, aber jetzt werden sie mit vorgefertigten Tools entwickelt. Dadurch können Entwickler viel Zeit sparen, wenn die meisten Programmiercodes und andere nützliche Dinge bereits zur Hand sind. Es ist nicht verwunderlich, dass dieselbe Engine in Dutzenden beliebter Spiele verwendet werden kann.

Jetzt listen wir einige beliebte Spiele-Engines auf und informieren Sie über ihre technischen Eigenschaften.

CryEngine.

CryEngine ist die erste Spiele-Engine, die von der deutschen Firma Crytek entwickelt wurde. Das Studio nutzte es, um sein erstes Spiel zu entwickeln, das den Namen trägt Weit entfernt. Die Engine wurde am 2. Mai 2002 veröffentlicht und 2006 wurden alle Rechte daran an Ubisoft übertragen.

Laut den Gründern von Crytek bestand ihr Ziel vor allem darin, eine gute und qualitativ hochwertige Engine für ihre Projekte zu entwickeln. Doch nach der offiziellen Veröffentlichung erhielt das Unternehmen ein Angebot zum Erwerb. Nach einem erfolgreichen Deal und einiger Überlegung begannen die Entwickler, ihr eigenes Unternehmen für den Verkauf von Lizenzen zu gründen.

Die Entwicklung von CryEngine begann unmittelbar nach der Firmengründung. Ursprünglich war vorgesehen, dass die Engine für eine Technologiedemonstration von nVidia eingesetzt werden sollte. Aber auf der ECTS 2000-Ausstellung (englisch European Computer Trade Show) hinterließ die Kreation von Crytek bei allen Besuchern einen großen Eindruck. Danach begannen die Entwickler mit der Entwicklung ihres ersten Shooters, der alle Fähigkeiten der Engine sowie mehrere neue Updates nutzen wird. Der Kern dieser Aktualisierungen bestand darin, dass die neuen Shader es ermöglichen würden, alle komplexen Berechnungen in einem anderen langen Shader durchzuführen, und dass bei der Erzeugung von Reliefbildern auf komplex beleuchteten Objekten keine nennenswerten Beschleunigerressourcen mehr verschwendet werden müssten. Und mit der neuen PolyBump-Engine-Technologie können Sie Texturen mit echten Polygonen erstellen. Dies ist der Unterschied zum Bumpmapping, bei dem Normal Maps zum Erstellen von Texturen verwendet werden. Später veröffentlichten die Entwickler eine weitere Version der Engine, in der bestehende Technologien verbessert und neue hinzugefügt wurden. Eines dieser neuen Produkte ist Geometry Instancing.

Zwei Jahre später, nach der Veröffentlichung des Spiels Far Cry, erwarb Ubisoft die Rechte daran. Gemäß den Bedingungen der Vereinbarung wurde das gesamte geistige Eigentum nicht nur am Spiel, sondern auch an der Engine selbst, den Charakteren, der Handlung, dem Franchise, dem Schauplatz, der Marke, dem Logo sowie den Rechten zur Entwicklung von Fortsetzungen und Veröffentlichungen auf das Spiel übertragen. Danach entwickelte Crytek die Engine in den Far Cry-Add-ons für die Konsolen Xbox, Xbox 360 und Nintendo Wii weiter.

Mehrere Funktionen der ersten CryEngine:

Renderer mit Unterstützung für Hardwarefunktionen, integrierte offene und geschlossene Orte ohne Nähte,
Unterstützung der inversen Kinematik von Charakteren, Fahrzeugen, Festkörpern und Flüssigkeiten,
Mit dem KI-System des Spiels können Sie spezielle Feinde und deren Verhalten erstellen.
Musiktitel sind vollständig interaktiv und reagieren auf die Aktionen des Spielers.
Das Skriptsystem basiert auf der beliebten Lua-Sprache.

CryEngine 2.

CryEngine 2 wurde von der deutschen Firma Crytek entwickelt und erstmals in einem Shooter eingesetzt Crysis aus demselben Studio. Die offizielle Ankündigung der Engine erfolgte am 23. Januar 2006, sie wurde jedoch erst im Jahr 2006 veröffentlicht nächstes Jahr das gleiche Datum. Die Entwickler erklärten, dass das Spiel selbst PC-exklusiv bleiben werde, da die technische Hardware der Konsolen es nicht in guter Qualität wiedergeben könne. Und auf vielen Computern dieser Zeit wurde Crysis aufgrund seiner Grafik oft langsamer. Nach der Veröffentlichung des Spiels beschloss Crytek, ein Video im HD-Format vorzuführen, das alle Fähigkeiten der neuen Engine demonstrierte. Es wurde erstmals auf der Game Developers Conference 2007 (GDC) gezeigt, aufgrund der großen Beliebtheit gelangte das Video jedoch an die Öffentlichkeit.

Später wurde dieser Motor auf der Ausstellung (GDC) 2008 in San Francisco vorgeführt. Dort wurde ihm der „Best Technology Award“ verliehen, was übersetzt „Beste Technologie“ bedeutet. Auch in dieser Kategorie konkurrierte Crysis mit so berühmten Spielen wie Halo 3 , Call of Duty 4 Modern Warfare , Portal Und Überzeugung eines Attentäters. Wichtig ist, dass er sie alle besiegt hat. Auf derselben Ausstellung gaben die Entwickler bekannt, dass CryEngine 2 auf den Konsolen Xbox 360 und PlayStation 3 gezeigt und optimiert wird, was bedeutet, dass es auch auf Computersystemen mittlerer Leistung funktioniert. Darüber hinaus entwickelte ein Unternehmen das Spiel Vigilance, das bei der I/ITSEC Serious Games Competition eine Auszeichnung erhielt. Das Spiel selbst ist nicht für die öffentliche Nutzung bestimmt. Es ist erforderlich, Militärspezialisten in der Erkennung und Identifizierung von Sprengkörpern auszubilden.

Funktionen und Schlüsseleigenschaften.

Der Renderer der Engine erzeugt realistisch aussehende Lichter und Schatten. Befindet sich ein Hindernis zwischen der Lichtquelle, entsteht ein natürlicher weicher Schatteneffekt, in hoher Auflösung, mit voluminösen Kanten und korrekter Perspektive. Ein Beispiel wäre die Sonne und ein Baum, der einen Schatten wirft. Abhängig von der Position der Lichtquelle ändert es seinen Standort.

Mit der Nebeltechnologie können Sie Wolken, Rauch und Nebel erzeugen, die den Boden umhüllen, wodurch im Spiel das Gefühl einer eingeschränkten Sichtbarkeit der Objekte entsteht, auf die dieser Effekt angewendet wurde. Diese Technologie funktioniert auch sehr gut mit Schatten und verleiht der Landschaft Tiefe und Dimension.

Dank der fortschrittlichen Shader-Technologie können Sie originelle Effekte wie Schmutz, Unsichtbarkeit, gefrorene Oberfläche usw. erzeugen. Sie können getrennt von anderen Basis-Shadern verwendet werden. Features wie Per-Pixel-Beleuchtung, Fenster, Displays, Einschusslöcher und animierte Texturen werden ebenfalls unterstützt. Darüber hinaus unterstützt die Engine hochwertige 3D-Ozean-Technologie. Dadurch wird das Wasser an der Stelle abgeschnitten, an der sich das Ufer befindet. Unter Wasser wird mithilfe eines Ätzsimulationssystems die Wirkung von Sonnenstrahlen und bewegten Schatten erzeugt.

Die CryPhysics-Physik-Engine wird auf fast alle Objekte im Level angewendet. Mit seiner Hilfe biegen sich Bäume im Spiel Crysis in die Richtung, in die der Wind weht, und können durch die Aktionen des Spielers brechen. Gebäude werden durch die Physik zerstört und es ist nicht so einfach, sie abzureißen. Sobald ein Objekt zerstört ist, können Sie mit den Trümmern interagieren.

Zusätzlich zu Crysis und seinen Story-Addons wurde die Engine in Spielen wie Merchants of Brooklyn, Blue Mars, Entropia Universe, Kailas und einer Reihe anderer Projekte verwendet.

CryEngine 3.

CryEngine 3 ist derzeit die neueste Engine von Crytek Studio. Gleichzeitig war es im Gegensatz zu seinen Vorgängern erstmals nicht nur für Computer, sondern auch für Konsolen der siebten Generation gedacht. Darüber hinaus liegt der Schwerpunkt auf der Entwicklung von Multiplayer-Onlinespielen.

Der erste Unterschied zwischen der neuen Engine und früheren Versionen besteht in ihrem plattformübergreifenden Charakter. Aufgrund der weit verbreiteten Piraterie beschlossen die Entwickler, die PC-Exklusivversionen einzustellen. Deshalb der Schütze Crysis 2 Es wurde nicht nur auf PCs, sondern auch auf Konsolen veröffentlicht. Die neue CryEngine wurde optimiert, um gut auf Computern und Set-Top-Boxen mittlerer Leistung zu funktionieren. Es gibt online ein Video, das Aufnahmen von CryEngine 3 mit dem Laufen vergleicht Spiel Crysis auf CryEngine 2.

Vergleich von CryEngine 3 und CryEngine 2

Das Video zeigte, dass das erste in Bezug auf die Grafikqualität dem zweiten unterlegen ist, aber das hinderte es nicht daran, populär zu werden. Die Engine gewann Auszeichnungen: „European Innovative Games Award“ und „Best Simulation in Real Time“.

Neue Funktionen in CryEngine 3.

Alle Elemente von CryEngine 2 bleiben in der neuen Engine erhalten, wurden jedoch neu gestaltet und verbessert. Dies gilt insbesondere für die Echtzeit-Pixel-für-Pixel-Beleuchtungstechnologie. Dank der neuen Shader werden nicht nur verschiedene Effekte wie „Unsichtbarkeit“ erzeugt, sondern auch andere Effekte und Texturen überlagert, die wiederum an andere Shader angehängt werden können, die andere verschiedene Effekte erzeugen.

Die Pro-Pixel-Beleuchtungstechnologie unterstützt die Simulation von Einschusslöchern, Fenstern, Oberflächen, animierten Texturen, Reflexionen und Brechungen. Die neu implementierte „Bershader“-Technologie enthält eine Reihe nützlicher Neuerungen: bis zu vier Lichtquellen, Normalkarten, spiegelnde und detaillierte Texturen, Nebel usw.

Die Rockstar Advanced Game Engine (RAGE) wurde von den Abteilungen Rockstar San Diego und Rockstar North des Hauptstudios entwickelt. Rockstar Games. Die Engine wird nur von diesen Unternehmen verwendet, ist also nicht lizenziert und nicht für die Nutzung durch Privatpersonen bestimmt.

Ursprünglich verwendeten die Rockstars die Criterion Games-Engine mit dem Namen RenderWare. Doch später erwarb der große amerikanische Verlag Electronic Arts das Studio selbst und seine Gründung, was sich negativ auf die Lizenzpolitik der Engine auswirkte.

In diesem Zusammenhang beschloss Rockstar, eine eigene Engine zu entwickeln und beteiligte seine Abteilungen an dieser Arbeit. Das erste im neuen Spiel (RAGE) wurde am 23. Mai 2006 veröffentlicht und heißt „Rockstar Games präsentiert Tischtennis“. Und nach einiger Zeit veröffentlichten die Entwickler neuer Teil berühmt Spieleserie - GTA 4, das bereits das zweite Spiel auf der neuen Engine und das erste war, das verwendet wurde neue Technologie prozedurale Animation „Euphorie“.

Merkmale und Eigenschaften.

Wie alle anderen Engines enthält RAGE Grafik-, Sound-, Animations- und Physik-Engines, künstliche Spielintelligenz, Skriptsprache und alle notwendigen Tools. Der Hauptvorteil der Kreation von Rockstar ist die Fähigkeit, große Spielräume effizient zu verwalten, da die Spiele dieses Studios nicht in kleine Ebenen unterteilt waren, sondern ein riesiges Gebiet umfassten. Die Entwickler mussten einen speziellen Engine-Speichermanager erstellen. Es verteilt und entfernt ständig Objekte Arbeitsspeicher ohne es zu fragmentieren.

Zusätzlich zur Verarbeitung Spielraum Die Entwickler haben auch auf die Transportphysik in Spielen geachtet. Sie mussten ständig Fahrzeugparameter wie Gewicht, Traktion, Fahrverhalten auf einer bestimmten Oberfläche und andere Eigenschaften berücksichtigen. „Euphoria“ ist für die Animation von Menschen in Spielen verantwortlich. Seine Besonderheit besteht darin, dass es selbstständig Charakteranimationen im Handumdrehen erstellt. Diese Technologie wurde nach der Veröffentlichung von GTA 4 eingesetzt.

id Tech 4.

Zu Beginn seiner Entwicklung war id Tech 4 als Erweiterung für die bereits fertiggestellte Quake III-Engine geplant. Doch nach der Einführung des neuen Renderings wurde beschlossen, eine neue Engine zu erstellen, indem man den Rest der alten komplett neu schrieb und veränderte. Aber die ganze Arbeit hat sich gelohnt. Einst war es eine der technologisch fortschrittlichsten Spiele-Engines. Darauf basierende Spiele wurden erstellt: Doom 3 , Beben 4 , Beute , Feindliches Territorium: Erdbebenkriege , Wolfenstein .

Besonderheiten.

Eine der Hauptinnovationen von id Tech 4 ist die Verwendung von pro-Pixel-Beleuchtung. Diese Technik wurde in Doom 3 verwendet. Dieses Spiel verwendete auch eine einheitliche Beleuchtungs- und Dimmtechnologie, die alle diese Parameter im Handumdrehen generiert. Während zuvor alle Informationen zur Lichtquelle gespeichert wurden und die gesamte Beleuchtung im gesamten Level in keiner Weise beeinträchtigt wurde, hat sich jetzt alles geändert. Jeder Gegenstand oder Charakter kann nicht nur einen Schatten auf einen bestimmten Teil des Ortes, sondern auch auf sich selbst werfen.

Die Megatexture-Technologie wurde mit dem Zweck hinzugefügt, verschiedene Informationen über das Gelände in bestimmten Teilen oder in einem gesamten Gebiet zu speichern. Diese Funktion wird benötigt, wenn Sie berechnen müssen, wo ein bestimmter Effekt abgespielt wird, sowie um die Schwerkraft in bestimmten Bereichen der Karte zu berechnen.

System Anforderungen.

Ein wesentlicher Nachteil von id Tech 4 ist die Notwendigkeit einer leistungsstarken Grafikkarte, die mit Direct3D 8 kompatibel ist. Aufgrund dieses Problems war es notwendig, bestimmte Grafikkartentypen auszuwählen, da nicht alle das erforderliche Direct unterstützten. Ein Beispiel ist der GeForce 4 Ti-Videoadapter. Bei dieser Karte lief das Spiel flüssig, bei anderen startete es entweder gar nicht oder lief mit einer zu geringen Anzahl an Bildern pro Sekunde. Die Benutzer waren damit nicht zufrieden und daher musste id Software erhebliche Änderungen an der Engine vornehmen. Nach der Hinzufügung dieser Änderungen verbesserte sich die Situation spürbar.

Jeder, der seinen eigenen Computer erstellen möchte oder Konsolenspiel Der Motor wird sich als nützlich erweisen. Sie können die Kreationen berühmter Entwickler nutzen, benötigen jedoch viel Geld, um eine Lizenz zu erwerben. Aber niemand verbietet Ihnen, eine eigene Engine zu erstellen. Ja, die Arbeit ist arbeitsintensiv, aber ein Spiel auf einer fertigen Plattform zu erstellen ist auch keine leichte Aufgabe. Wenn Sie sich jedoch dazu entschließen, dieses Geschäft aufzunehmen, wünschen wir Ihnen viel Glück, Mühe und Geduld.

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