Разработка приложения для визуализации трехмерных iен с использованием карт освещения и динамического освещения
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
ю игрового движка. Собственно, примерно 90-95% игрового движка составлял именно графический движок (остальную часть занимали подсистемы ввода / вывода и т.п.). Однако с середины 90-х годов вследствие стремительного развития компьютерных игр разработчики игр начали добавлять в свои продукты и другие подсистемы, такие как звуковой движок, работа с сетью.
Чаще всего 3D движки или системы рендеринга в игровых движках построены на графическом API, таком как Direct3D или OpenGL, который обеспечивает программную абстракцию GPU или видеокарты. Низкоуровневые библиотеки, например, DirectX, SDL и OpenAL, также используются в играх, так как обеспечивают аппаратно-независимый доступ к другому аппаратному обеспечению компьютера, такому как устройства ввода (мышь, клавиатура и джойстик), сетевые и звуковые карты. До появления аппаратно-ускоряемой 3D графики использовались программные визуализаторы. Программный рендеринг всё ещё используется в некоторых инструментах моделирования для рендеринга изображений, для которых визуальная достоверность важнее производительности (количество кадров в секунду) или когда аппаратное обеспечение компьютера не удовлетворяет требованиям, например, не поддерживает шейдеры.
В настоящее время существует множество игровых движков со своими визуализа-торами. К сожалению, самые продвинутые из них очень дороги, а распространяемые бесплатно не обладают достаточным функционалом, или имеют ограничения в рамках какой-то одной определенной схемы игрового процесса.
Задачей было разработать систему, обладающей необходимыми для разработки интерактивных приложений функциями, а также реализации алгоритма построения теней.
1.Обзор предметной области
1.1История возникновения игровых движков
Компьютерные игры сегодня являются довольно популярным видом развлечения, как среди подростков, так и среди взрослых, состоявшихся людей. Поэтому и не удивительно, что сейчас существует множество маленьких и крупных компаний, занимающихся разработкой игр, и множество крупных компаний издательств, занимающихся их распространением и продвижением.
Первые примитивные компьютерные и видеоигры были разработаны в 1950-х и 1960-х годах. Они работали на таких платформах, как оiиллографы, университетские мейнфреймы и компьютеры EDSAC. Самой первой компьютерной игрой, стал симулятор ракеты, созданный в 1942 году Томасом Голдсмитом Младшим и Истл Рей Менном. Позже, в 1952, появилась программа, играющая в крестики-нолики, созданная А.С. Дугласом как часть его докторской диссертации в Кембриджском Университете. Игра работала на большом университетском компьютере, известном как EDSAC (Electronic Delay Storage Automatic Calculator). В 1958 году, Уильям Хигинботем, помогавший строить первую ядерную бомбу, в Национальной Лаборатории Брукхевен (Аптон, Нью-Йорк), для развлечения посетителей создал Теннис для двоих. В 1962 году, Стив Рассел написал Космическая война и Большое Приключение Джона. Игра работала на миникомпьютере PDP-1 и быстро распространилась по всем университетам страны. В 1968 году, Ральф Баер, который позже стал известен как Король Видеоигр. запросил патент на раннюю версию игровой консоли Televisio n Gaming and Training Appataus. В 1967 году, Баер создал пингпинг игру, похожую на Теннис для двоих. Вместе с Magnavox он работал над созданием первой консоли, названной Magnavox Odyssey в 1972 году. Разработка игровых автоматов в 1970-х привела к так называемому Золотому веку аркад. Одна из самых известных игр того времени - Pong.
С появлением первых персональных компьютеров, игры быстро распространились и на этой платформе. И в настоящее время самыми популярными игровыми платформами являются персональные компьютеры и специализированные игровые приставки, такие как PlayStation 3 и Xbox 360.
С эволюцией игр эволюционировали и методы их создания. Так в начале 90-х годов 20-го века, разработчики, создавая новую игру, могли модифицировать и повторно использовать исходный код своих предыдущих игровых проектов. Потом разработчики поняли, что повторно используемый код можно отделить от всей остальной игры. Так стали выделяться такие низкоуровневые операции, как вывод изображения, звук, работа в сети и некоторые другие. Первопроходцем здесь можно признать игру Doom от id Software. Подобный модульный и расширяемый дизайн позволил игрокам и программистам быстро видоизменять игровое ядро - создавать новые игры с новыми моделями, iенарием, звуками, или изменять существующий материал.
Индустрия создания и продажи движков приобрела поистине широкий размах благодаря развитию 3D-технологий. Реализация низкоуровневых операций работы с графикой и звуком стала очень трудоемкой и дорогостоящей, и многие разработчики предпочитают использовать уже готовые движки для своих игр. Продажа движков стала настолько выгодной, что некоторые разработчики игр занимаются в первую очередь созданием движков, а не игр. Например, цена лицензии на использование известного движка Unreal Engine 2 от компании Epic Games составляет 750000 долларов на одну платформу плюс 100000 за каждую дополнительную платформу, а количество игр, выпущенных на этом движке, перевалило за четыре десятка. Раз так называемый игровой движок является основой для построения игр, попробуем разобраться, что же он из себя представляет.
1.2Общая характеристика игровых движков
Не существует единого, общепринятого определения игрового движка. Каждый разработчик понимает его по-своему, и выделяет в не