Движок для разработки игр

Что такое движок — простыми словами

Людям, не знакомым с программированием и геймдевом, может быть сложно понять, что такое движок. Давайте рассмотрим это на конкретном примере. Допустим, вы хотите разработать собственную игру наподобие Minecraft, в которой можно строить свой виртуальный мир из блоков. Вот несколько важных вещей, которые понадобятся для создания вашего виртуального мира:

• 3D-модели десятков или даже сотен зданий, объектов, предметов, персонажей;
• система взаимодействия объектов друг с другом — например, лопаты и земли, чтобы копать ямы, или дерева и почвы, чтобы сажать деревья;
• продуманная система физики, которая будет отвечать за поведение объектов (подъем, переворачивание, размещение и пр.). 

Вы можете создать все это сами с нуля при помощи 3D-моделирования и компьютерного кода, а можете использовать готовый набор компонентов и средств для создания игры — игровой движок. Он предоставляет все инструменты и материалы, необходимые для проработки игрового мира и его последующего функционирования, поэтому серьезно экономит время и деньги.

Вообще, если вы решите разработать ваши игровые модели и системы взаимодействия с нуля, вы тоже создадите игровой движок, но он будет самописным. Игры на таких движках тоже существуют, однако создавать их в разы дольше и сложнее, чем на готовых движках. Подробнее о различии готовых и самописных платформ мы поговорим в этой статье чуть ниже.

Основные движки для разработки игр

Unity

Unity — один из самых популярных и универсальных игровых движков. Он поддерживает разработку 2D- и 3D-игр, обладает удобным интерфейсом и позволяет создание сценариев на языке C#. Он широко используется для разработки игр для мобильных устройств, ПК и консолей.

Вот несколько примеров игр, созданных на Unity.

• Hollow Knight — 2D-экшен-платформер от компании Team Cherry, которую ценят и любят сотни тысяч игроков по всему миру и высоко оценили критики.

• Pokémon GO от студии Niantic стала несколько лет назад глобальным феноменом, объединив дополненную реальность (AR) и игровой процесс, основанный на местоположении игрока на карте.

• Cuphead от студии MDHR — это 2D-игра, созданная по мотивам классических мультфильмов 1930-х годов.

Unreal Engine

Это еще один лидер в рейтинге игровых движков, который любят за высокую производительность, реалистичную графику и мощный редактор Blueprint. Для более сложного программирования разработчики могут использовать язык C++. Unreal Engine поддерживает множество платформ и жанров, а также имеет большое сообщество разработчиков и обучающих материалов. Вот несколько известных игр, разработанных на Unreal Engine: Bioshock, Gears of War, Fortnite, Atomic Heart, Hogwarts Legacy и др.

CryEngine

Еще одна платформа, сравнимая с Unity и Unreal Engine по возможностям и качеству графики. CryEngine имеет уникальную технологию рендеринга, которая позволяет создавать красивые визуальные эффекты и детализированные ландшафты. Движок поддерживает языки C++ и Lua, а также имеет различные инструменты для анимации, звука, физики и т.д. На CryEngine сделаны такие игры, как ранние части Far Cry, Crysis, Kingdom Come: Deliverance, Warface и др.

Конечно, это далеко не все применяемые сегодня движки. Вот еще несколько востребованных платформ:

• Source;
• Godot;
• GameMaker Studio 2;
• Cocos2d-x и др.

Средства и компоненты для разработки игр

Движок — безусловно, очень важное, но не единственное средство для разработки игр. Чтобы вы лучше понимали, что есть что в геймдеве, расскажем, что помогает создавать великолепные виртуальные миры. 

Игровые движки

Это каркас, рамка для других средств создания игры — скриптов, библиотек, физики и пр. Обычно в готовых движках уже есть готовые наборы компонентов, которые сразу можно использовать, а также возможность добавить что-то свое — например, скрипт, который будет запускать какое-то конкретное поведение вашего персонажа. Можно использовать готовый движок или разработать свой. У каждого решения есть преимущества и недостатки. 

Готовые vs самописные движки

Преимущества готовых движков

• Быстрая разработка. Готовые движки поставляются с уже готовыми инструментами и функциями, что позволяет сэкономить время и силы на разработку основных функций, таких как графика, физика и звук.
• Поддержка сообщества. Популярные игровые движки имеют большие и активные сообщества, обеспечивающие доступ к учебникам, документации и поддержке со стороны опытных разработчиков.
• Поддержка кроссплатформенности. Многие игровые движки поддерживают несколько платформ, что позволяет разработчикам создавать игры для различных устройств и операционных систем.
• Обновления и улучшения. Разработчики движка регулярно выпускают обновления, исправляют ошибки и улучшают производительность, что позволяет поддерживать движок в актуальном и надежном состоянии.
• Готовые компоненты. Движки часто имеют бесплатные библиотеки и магазины активов, где можно загрузить полезные модели, скрипты и плагины для улучшения своих игр.

Недостатки готовых движков

• Зависимость от других разработчиков. Вы не можете сами исправить баги или «допилить» движок — придется ждать доработки. Кроме того, авторы могут забросить этот проект, и вам придется переходить на другой. 
• Время на освоение. Обучение использованию готового движка может занять некоторое время, особенно у начинающих разработчиков, поскольку им необходимо разобраться с интерфейсом и инструментами.
• Затраты на лицензирование. Некоторые популярные движки могут требовать лицензионных отчислений или разделения доходов для коммерческих проектов, что может стать препятствием для индивидуальных разработчиков или небольших студий.
• Ограниченная настройка. Готовые движки могут иметь лимиты по настройке, ограничивающие некоторые уникальные функции или оптимизацию производительности.
• Лишние элементы. Далеко не все компоненты движка нужны для игры, однако они могут замедлять ее и увеличивать размер. 

Преимущества самописных движков

• Полный контроль. Создание собственного движка позволяет разработчикам полностью управлять всеми аспектами функциональности и производительности игры.
• Соответствие конкретным потребностям. Самостоятельно написанный движок может быть разработан специально под требования конкретной игры или проекта.
• Обучение и опыт. Разработка игрового движка с нуля может стать ценным опытом обучения, углубляющим понимание принципов разработки игр и низкоуровневого программирования.

Самописные движки — не такая уж и редкость. На подобных платформах разработаны многие известные игры, например Detroit: Become Human, Spacelords, серия God Of War и многие другие.

Недостатки самописных движков

• Затраты времени. Создание игрового движка — это серьезное мероприятие, требующее значительных затрат времени и ресурсов.
• Отладка и сопровождение. Разработчики должны заниматься всеми исправлениями ошибок, обновлениями и улучшениями, что может отнимать много времени и сил.
• Ограниченные возможности. По сравнению с существующими движками самописный движок может быть лишен некоторых дополнительных функций или оптимизаций, так как обычно предназначен только для одной конкретной игры или игровой серии.
• Совместимость и переносимость. Обеспечение работы движка на различных платформах и аппаратных конфигурациях может оказаться сложной задачей.

Какой выбрать?

Принимайте решение, опираясь на следующие критерии.

Масштаб и сложность игры. Готовые движки идеально подходят для большинства проектов, особенно если вы разрабатываете относительно стандартную игру. Если же вы работаете над уникальным продуктом, требующим индивидуальной функциональности, возможно, лучше использовать самописный.

Время и ресурсы. Разработка самописного движка — это долго и дорого. Если у вас небольшая команда или ограниченные ресурсы, то использование готового движка поможет сэкономить время и силы.

Обучение и опыт. Создание собственного движка может стать отличным опытом для разработчиков игр, поскольку позволяет получить глубокие знания в области низкоуровневого программирования, игровой механики и оптимизации. 

Перспектива. Готовые движки часто получают регулярные обновления и поддержку, что может быть очень важно для долгосрочного обслуживания игры.

Риск и надежность. Готовые движки уже были протестированы и использовались в многочисленных успешных играх, что обеспечивает определенный уровень надежности и проверенной производительности. Самостоятельно написанные движки могут быть сопряжены с большим риском.

Фреймворки

Это, условно говоря, заготовка для будущей игры, которую нужно дописать на нужном языке программирования, чтобы получить конечный продукт. Фреймворк представляет собой интерфейс для разработки игры и уже включает в себя графические и аудиобиблиотеки, а также другие модули для работы с математикой, физикой, файлами и т.д. Вот некоторые популярные игровые фреймворки: MonoGame, LibGDX, LÖVE.

Графические библиотеки

Графические библиотеки помогают работать с картинками в игре: загружать и выводить изображения на экран, отрисовывать текстуры, спрайты, шейдеры, создавать эффекты освещения и т.д. 

Аудиобиблиотеки

Это специальные компоненты, которые позволяют работать со звуком в игре: загружать и воспроизводить звуковые файлы, эффекты, музыки, управлять громкостью в нужные моменты игры и т.д. Аудиобиблиотеки обычно используют низкоуровневые API, такие как OpenAL, DirectSound или XAudio2, для взаимодействия с звуковой картой и вывода звука на колонки или наушники. Вот несколько примеров популярных аудиобиблиотек: FMOD, BASS, OpenAL Soft, irrKlang.

Языки программирования

Для разработки игр часто используют различные языки программирования, такие как C#, JavaScript, Lua или Python. Разработчики пишут код на этих языках для управления поведением объектов и создания игровых механик. Кроме того, скриптовые языки также позволяют модифицировать игру обычным пользователям (моддерам), чтобы создавать игровые моды, добавляющие новый контент или функционал. 

Прочие компоненты

Кроме всего перечисленного выше, для разработки игр применяются:

• программы для 3D-моделирования, такие как Blender и Maya, позволяющие художникам создавать предметы, персонажей и анимацию с последующим импортом в игровые движки;
• графические редакторы, такие как Adobe Photoshop или Procreate, позволяющие создавать и менять игровые текстуры, спрайты и иллюстрации;
• системы контроля версий, такие как Git, помогающие разработчикам совместно работать над игровыми проектами;
• внешние редакторы уровней, которые позволяют дизайнерам создавать виртуальное окружение.