Разработка приложения для визуализации трехмерных iен с использованием карт освещения и динамического освещения
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
го какие-то определенные элементы. Попробуем построить наиболее широкую схему игрового движка.
Игровой движок - это центральный программный компонент компьютерных и видео игр или других интерактивных приложений с графикой, обрабатываемой в реальном времени. Он обеспечивает основные технологии и часто даёт игре возможность запускаться на нескольких платформах, таких как игровые консоли и настольные операционные системы, например, Linux, Mac OS и Microsoft Windows.
Игровые движки предоставляют собой гибкую и многократно используемую программную платформу со всей необходимой функциональностью для разработки игрового приложения, сокращая затраты, сложность и время разработки - все критические факторы в сильно конкурирующей индустрии видеоигр.
В наиболее широком случае, игровой движок включает в себя:
Систему игровой логики
Систему ввода и работы в сети
Систему анимации
Физический движок или систему навигации и обнаружения столкновения
Систему искусственного интеллекта
Звуковой движок
Скриптовый движок
Базу данных трехмерных моделей и изображений
Разнообразные редакторы для работы с движком и создания игры
Некоторые игровые движки предоставляют только возможности 3D рендеринга (т.е. визуализации) в реальном времени вместо всей функциональности, необходимой играм. Эти движки доверяют разработчику игры реализацию остальной функциональности или её сбор на основе других игровых компонентов. Такие типы движков обычно относят к графическим движкам (движкам рендеринга или 3D движкам) вместо более содержательного термина игровой движок. Однако эта терминология используется противоречиво: так, многие полнофункциональные игровые 3D движки упомянуты про сто как 3D движки.
Обладая только графическим и физическим движками, можно приступать к разработке игры, но только на уровне программного интерфейса. Каждое изменение вносится непосредственно в код. Это очень неудобно для игровых дизайнеров, им требуются более простые и понятные инструменты разработки. Для этого пишутся вспомогательные визуальные средства разработки, которые могут включать редакторы моделей, редакторы карт, редакторы уровней. Не последнюю роль здесь играет и скриптовый движок, с помощью которого можно управлять всеми остальными элементами игрового движка.
Структура игрового движка сильно зависит и от жанра игры, для которой он создается. Например, в гоночных аркадах может не быть развитого физического движка, а только учет сил трения, упругих соударений и импульса. А в некоторых играх физика может составлять часть игрового процесса (геймплея - совокупность игровых возможностей, образующих собственно игровой процесс) данной игры, как например в Half-life 2.
Часто игровые движки имеют компонентную архитектуру, позволяющую заменять или расширять некоторые системы движка более специализированными компонентами. Некоторые игровые движки, такие как RenderWare, проектируются как набор слабосвязанных компонентов, которые могут выборочно комбинироваться для создания собственного движка, вместо более традиционного подхода расширения или настройки гибкого интегрируемого решения.
Низкоуровневые библиотеки, например, DirectX, SDL и OpenAL, обычно используются в играх, так как обеспечивают аппаратно-независимый доступ к аппаратному обеспечению компьютера, такому как устройства ввода (мышь, клавиатура и джойстик), сетевые и звуковые карты, и сильно облегчают разработку игр.
Несмотря на специфичность названия, игровые движки часто используются в других типах интерактивных приложений, требующих графику в реальном времени, таких как рекламные демо-ролики, архитектурные визуализации, обучающие симуляторы и среды моделирования.
1.3Графический движок
игровой движок приложение программа
Графический движок представляет собой программное обеспечение, которое обрабатывает структуры данных трехмерного мира и визуализирует игровой мир с точки зрения игрока или камеры. Решение этой задачи может быть относительно простым, если игровой движок разрабатывается модульным, так что имеется не так много связей между графическим движком и другими игровыми подсистемами.
Графический движок является лицом игры. Именно по качеству получаемой картинки у игрока складывается первое впечатление об игре. И причина - в том, что в отличие от баланса и глубины миссий в игре графику не заметить невозможно.
Современный графический движок должен уметь:
Рисовать интерфейс пользователя:
Экранные меню
Игровой интерфейс
Рисовать iену:
Ландшафт
Объекты
Модели (с анимацией)
Окружение (небо, облака, погода и т.д.)
Эффекты Тени
Данный список может быть не полным, так как все зависит от жанра игры, и от этого же зависит, на каких частях движка делается упор разработчиков. Например, в стратегиях, в отличие от 3D-шутеров, не нужны столь детализированные объекты, ландшафт, тени.
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. 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 (ко