Пламенные моторы, часть 2. Обзор платных игровых движков

Пример гоночного аркадного симулятора, созданного на базе 3Impact Game Engine.

Движок Quest3D превосходно справляется с рендерингом сцен. Водные поверхности, тени, отражения здесь ничуть не хуже, чем в других, куда более дорогих движках.

Unreal Engine 3  предел мечтаний любой игрострой-компании, вот только слишком уж дорого стоит лицензия: движок по карману только самым крупным разработчикам. Давайте посмотрим для сравнения, что же предлагает Epic Games за почти миллион долларов.

В UE 3 реализована многопоточная система рендеринга Gemini, что позволяет максимально быстро и четко отрисовывать сцены и выводить на экране картинку в очень высоком разрешении, при этом в реальном времени просчитываются тени и освещение, на изображение накладываются HDR-эффекты, ну а motion blur (размытие) и depth of field (глубина резкости) вообще просчитываются за миллисекунды.

Впрочем, о том, что в плане графики движку Unreal Engine 3 нет равных, и без того знает каждый. Вот только это не единственная причина его популярности. Главное преимущество UE 3  необычайно гибкая и удобная инструментальная база. Большинство программных элементов, которые для других движков нужно либо докупать отдельно, либо программировать самостоятельно, в UE 3 встроены по умолчанию. Смотрите сами: автоматическая генерация карт нормалей, редакторы файлов локализаций, звуков, скриптов, просмотрщики моделей и анимации, а также известный всем модотворцам редактор UnrealEd... Плюс множество конвертеров, плагинов и мини-редакторов всех сортов и калибров. По сути, приобретая лицензию на UE 3, разработчики избавляют себя от необходимости пользоваться какими-либо другими программными продуктами, кроме 3DS Max. Так что, несмотря на высокую цену движка, вложения вполне могут окупиться.

Отдельно стоит упомянуть модуль обработки физики  в Unreal Engine 3 в его роли выступает физический движок AGEIA PhysX, благодаря которому, собственно, и обеспечивается красивое падение тел персонажей, реалистичное передвижение трaнcпортных средств, скольжение и другие гeймплейные прелести.

Написание новых скриптов в UE 3 осуществляется двумя различными способами  путем визуального и обычного программирования. И если со вторым методом все более-менее ясно, то первый нуждается в некоторых пояснениях. Авторы внедрили в движок специальный модуль UnrealKismet для визуального программирования, освоить который сможет пpaктически любой пользователь. Запускаете приложение, создаете новый файл и начинаете выстраивать цепочку из данных вам логических блоков. Например: NPC A  двигаться к отметке X, попытаться убить игрока, сесть в автомобиль и скрыться с места преступления. Замечаете? Программисты полностью избавлены от необходимости программировать скрипты с нуля, это дает колоссальный выигрыш времени.

Петь дифирамбы движку можно до бесконечности, в сущности, у него нет недостатков, если не считать таковым очень высокую стоимость. Epic подсчитали, что третья итерация движка будет актуальна до 2010 года (оцените потенциал!), поэтому разработка Unreal Engine 4 начнется не ранее 2008 года.

Хотите сделать хорошую игру с минимальными денежными затратами? Не проходите мимо Torque Game Engine.

Dark Basic  идеальная тренировочная площадка для начинающих, но не более того.

Трехмерный квест

Изо всех описанных в статье движков самым необычным является Quest3D. Он сочетает в себе элементы мощнейшей среды для разработки высокотехнологичных игр и несложного конструктора для начинающих девелоперов или даже гeймеров. Есть познания в программировании и моделлинге  создавайте продвинутый проект. Хотите позабавиться и собрать на коленке простенькую аркаду или головоломку  Quest3D тоже придется кстати.

По части технологий движок, конечно, уступает топовым решениям вроде UE 3 или Source  это немного другие весовые категории, да и как конструктор для новичков он чуть похуже, чем Dark Basiс. Но вот столь необычного сочетания возможностей, как в Quest3D, нет ни в одном другом движке.

Чтобы узнать побольше конкретно о Quest3D и о нише недорогих игровых движков в целом, мы обратились к директору компании Act-3D (создатели движка) Ремко Якобсу.

Тернии классификации

[«»]: Ремко, а к какой вообще категории инструментов относится Quest3D? Вроде бы и движок, но при этом есть визуальная среда программирования, приближающая его к категории игровых конструкторов.

[Ремко]: На конференциях разработчиков программного обеспечения мне часто задают этот вопрос. Если честно, я не знаю, что ответить. Quest3D, наверное, нельзя отнести ни к одной из категорий. Мы привыкли называть свое детище многофункциональной системой для разработки real-time-приложений  это, видимо, и есть самое точное определение.

То есть мы имеем не движок, но и не конструктор. Мы ведь специально скрестили эти два типа программ, чтобы разработчики игр и утилит могли выбирать, как им удобнее всего работать. Даже у матерых программистов не всегда есть время, чтобы писать с нуля весь код программы. Да это и не нужно. Кодировать с нуля нужно только то, что до этого не было сделано кем-то идеально. А если есть идеал, зачем изобретать велосипед? Поэтому даже профессионалы зачастую пользуются заложенным в Quest3D модулем визуального программирования: просто перетаскивают на форму новые элементы. Вас же не удивляет, что, например, в Delphi вшито множество готовых моделей! Вот и у нас в движке есть некий набор кирпичиков, которые можно подгрузить в любой момент.

Кстати, что касается создания игр... в этом случае с нуля придется писать значительно больше, чем при разработке утилит. В игрострое стандартов программирования пока значительно меньше, чем при разработке неигровых продуктов.

В скором времени мы планируем выпустить четвертую версию Quest3D, вот там будет куда больше внимания уделено разработке больших проектов, в частности игр. Ведь одна из главных проблем крупных девелоперов  упорядочивание информации. Это же огромное количество папок, файлов, графики. И все это взаимосвязано друг с другом на самом различном уровне. В Quest3D 4.0 работать с тысячами элементов будет довольно просто: можно объединять файлы и папки в группы, тасовать их и, что самое важное, в любой момент можно будет посмотреть, что куда переместилось и с какими файлами взаимодействует.

[«»]: То есть Quest3D  не только игровой движок? Почему тогда про него чаще всего упоминают именно гeймдевелоперы?

[Ремко]: Правильнее будет сказать, что про Quest3D и разработчики игр тоже говорят часто. А так наш движок достаточно популярен среди архитекторов, на телевидении, с его помощью создаются обучающие программы и презентации, даже для создания прототипа «виртуальной реальности» его кто-то лицензировал. При этом, обратите внимание, такая универсальность почти не умаляет игровых возможностей движка.

[«»]: Для игр какого жанра больше всего подходит Quest3D? Можно ли собрать на его базе, к примеру, сложный экшен типа GTA: SA или красивую RTS?

[Ремко]: Quest3D не накладывает никаких жанровых ограничений на разработчиков. С одной стороны, это хорошо. Обратите внимание, на многих игровых движках  даже на самых лучших вроде серии Unreal Engine  создаются визуально и технически очень похожие игры. Один движок  один тип игры. Стратегический движок почти невозможно заточить под разработку экшена, в свою очередь, экшен-движки малопригодны для стратегий.

Мы же старались сделать продукт, на котором можно создавать игру любого жанра. Впрочем, оговорюсь. Для разработки чего-нибудь в духе GTA 4 необходимо продумать множество деталей и написать специальные функции, которые позволят обpaбатывать огромные 3D-сцены с динамическими объектами. К сожалению, в Quest3D такого количества функций нет. Это не значит, что на нашем движке нельзя разработать столь сложную игру, это лишь означает, что довольно много элементов, классов, функций и структур вам придется разработать самостоятельно.

Дорожки разные бывают

[«»]: Принято считать, что для создания лучшей графики в играх обязательно нужен либо UE 3, либо Source? Так ли это? А что же более дешевые движки? Вот, например, ваш Quest3D в плане графики на что способен?

[Ремко]: Знаете, отчасти это мнение верно. Если игровой движок создавался с акцентом на рендеринг бесподобной картинки, то  вот тут внимание!  с его помощью сделать эту самую картинку будет проще. Но это совсем не значит, что такой же визуализации нельзя достигнуть при помощи других движков. Просто это будет несколько сложнее и дольше.

Quest3D поддерживает все без исключения технологии DirectX 9: это и шейдеры, и HDR-эффекты, и бампы с параллаксом, и анизотропное сглаживание. А раз есть поддержка всего этого, значит, можно создавать игры уровня Unreal Tournament 3, Gears of War, Call of Duty 4. Вот до Crysis наш движок пока не дотягивает, но для этого нужна поддержка DX 10. Мы могли бы добавить ее в движок, но пока не планируем. Это может отпугнуть наших постоянных клиентов, разработчики массово пока не переходят на DX 10. Скажу больше: до того момента, пока DX 10 начнет править балом, пройдет еще минимум полтора-два года. Технология не обкатанная, а в DX 9 сейчас любой разработчик ориентируется как у себя дома. Да и с точки зрения производительности девятая версия куда лучше.

[«»]: Как реализована поддержка физики в Quest3D, можно ли интегрировать данный движок со сторонними физическими библиотеками?

[Ремко]: Текущая версия Quest3D поддерживает физическую библиотеку ODE, которая отлично подходит для обыгрывания стандартных «физических» ситуаций. Однако с релизом четвертой итерации Quest3D мы интегрируем в программу так называемый «ньютоновский» физический движок  Newton Game Dynamics. Он позволит разработчикам вытворять с физикой все что угодно. В «ньютоновском» движке огромное количество специальных управляющих функций, так что можно хоть невесомость моделировать, хоть миры, где гравитация направлена в самые разные стороны.

[«»]: Начинающие разработчики любят задавать вопрос, сколько полигонов может обработать тот или иной движок. Как с этим обстоят дела у Quest3D?

[Ремко]: Ну, начинающие разработчики вообще любят задавать много неправильных вопросов. Число полигонов в сцене актуально для 3D-моделлеров. Вот в ZBrush можно сделать модель фантастической детализации из нескольких миллиардов полигонов, а в каком-нибудь Blender уже не получится. Тут важно число полигонов.

А игровым движкам, даже бесплатным, по большому счету неважно, сколько полигонов в кадре. Было бы железо нормальным, да про оптимизацию разработчики не забыли. Как вы уже догадались, в Quest3D тоже нет никакого ограничения по числу полигонов, хоть сто миллиардов подгрузите  движок справится. Только вот fps будут в районе «один кадр в час», но просчитать  не проблема.

[«»]: Одна из проблем при работе пpaктически с любыми движками  создание трехмерных моделей. В каких-то движках можно использовать 3DS Max, где-то прилагаются специальные редакторы или конвертеры из популярных форматов. Почему вообще такой разброд и шатания? Неужели нельзя стандартизировать?

[Ремко]: Да, было бы неплохо привести все к единому стандарту, только вот не получается. Конвертирование 3D-моделей  один самых сложных этапов, идеального решения попросту нет. Были бы все движки спрограммированы одинаково, было бы другое дело. А так код везде разный, оптимизация проходит по разным принципам. Вот и получаются нестыковочки.

Вообще говоря, здесь нет единственного идеального решения. При экспорте моделей всегда имеют место мелкие конверсионные ошибки, а иногда и вовсе неожиданные результаты. Поэтому мы стараемся просто дать разработчикам выбирать, как подгружать в наш движок трехмерную графику. А уж они подбирают наиболее удобный для них способ. Кстати, то, что все работают с 3D по-разному, лишний раз доказывает, что универсального метода не существует.

В Quest3D трехмерные модели можно загрузить следующими способами.

Наиболее простой вариант  экспортировать созданные модели в 3DS X- или LWO-файлы и напрямую подгрузить их в Quest3D. Встроенные импортеры 3D-объектов идеально настроены и отлажены, они позволяют без ошибок подгружать в редактор затекстурированные модели, с закрепленной за ними skinning-анимацией.

Можно использовать для перегонки специальную программу Polytrans, интегрированную в Quest3D. Она умеет работать с огромным количеством форматов, но есть своя проблема: не все форматы идеально адаптируются под движок. Мы, конечно, исправляем ошибки, но работы еще непочатый край.

У нас есть специальный плагин под 3DS Max для экспорта моделей в формат движка Quest3D. Но тут, сами понимаете, речь идет только о «Максе», если вы привыкли работать в другом моделлере, то плагин вам не пригодится. Хотя нет, можно конвертировать файл из какого-нибудь моделлера сначала в «Макс» (независимых редакторов хватает), а затем уже в Quest3D. Но это как-то слишком уж долго.

Ну и, наконец, последний на данный момент вариант  использовать специальный модуль импорта Collada, который появится в Quest3D 4.0.

Тонкости освоения

[«»]: Давайте поговорим о «конструкторской» части вашего движка. Ведь похожих программ много, расскажите, сколько времени нужно неподготовленному пользователю, чтобы освоить конструктор, встроенный в Quest3D, и сделать на нем несложную игру?

[Ремко]: Новичку, ранее вообще не работавшему в Quest3D, на разработку простейшей игры понадобится около недели. Опытный девелопер сможет создать примитивную аркаду буквально за 1-3 дня. Я немного утрирую, на самом деле все зависит от изначальной подготовки пользователя. Если он вообще не знает программирования, то даже над бaнaльной головоломкой придется попотеть недели три.

Мы, кстати, не раз проводили эксперименты. Давали Quest3D пользователям, не знакомым с программированием, и смотрели, что у них получится. Бывало, что у кого-то процесс создания маленькой игры растягивался на месяц, но не было ни одного случая, чтобы у людей вообще ничего не получалось.

[«»]: Теперь вопрос из области высоких материй. Допустим, комaнда разработчиков сделала на основе Quest3D вполне приличную игру, выпустила ее на дисках, неплохо заработала. А можно ли сделать на движке инструментарий к игре  редакторы карт, моделлеры, конвертеры?

[Ремко]: Вполне. Я уже говорил про Newton Physics, это отличный пример инструмента, написанного с использованием SDK. Модули и плагины мы тоже делаем в SDK, так что тут волноваться не стоит. В других не очень дорогих движках эта функция тоже обычно есть.

[«»]: Немного бaнaльный вопрос, но все же. Почему разработчики по всему миру поголовно работают под DirectX?

[Ремко]: Я так понимаю, что ваш вопрос с двойным дном? Правильнее было бы спросить, почему DirectX (точнее, Direct3D) побеждает OpenGL. Ну, во-первых, не так уж и побеждает. На игровом фронте  да, а вот многие программы и трехмерные презентации пишутся именно под OpenGL, у этой библиотеки есть свои преимущества.

Мы когда-то думали сделать поддержку и того, и другого, но столкнулись с рядом сложностей: чтобы движок мог работать с Direct3D и OpenGL одновременно, надо вносить в него множество искусственных ограничений. В итоге мы выбрали DirectX, потому что эта графическая библиотека поддерживается большинством производителей железа. Думаю, не последнюю роль тут сыграла маркетинговая политика Microsoft. Хорошо это или плохо  не нам решать, мы работаем с тем, что есть, а DirectX очень удобен.