ОБЗОР БАЗОВОГО ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ КОМПЬЮТЕРНЫХ ИГР ДЛЯ НАЧИНАЮЩИХ ИГРОВЫХ РАЗРАБОТЧИКОВ

OVERVIEW OF BASIC GAME SOFTWARE FOR BEGINNER GAME DEVELOPERS

Konstantin Mityugov

student, Department of Automated Control Systems, Faculty of Control Systems, Tomsk State University of Control Systems and Radioelectronics,

Russia, Tomsk

Alexander Iskortsev

student, Department of Automated Control Systems, Faculty of Control Systems, Tomsk State University of Control Systems and Radioelectronics,

Russia, Tomsk

Lev Satonin

student, Department of Automated Control Systems, Faculty of Control Systems, Tomsk State University of Control Systems and Radioelectronics,

Russia, Tomsk

Semen Levin

scientific adviser, candidate of legal sciences, professor of the department of automated control systems, Tomsk State University of Control Systems and Radioelectronics,

Russia, Tomsk

АННОТАЦИЯ

В данной статье проведен обзор базового программного обеспечения для начинающих игровых разработчиков с последующим анализом, основанном на матрице критериев. Для анализа использованы критерии, выбранные экспертным методом. В результате проведенного обзора и исследования выбрано программное обеспечение, наиболее соответствующее целям начинающих разработчиков.

ABSTRACT

This article provides an overview of the basic software for beginner game developers, followed by an analysis based on a matrix of criteria. Criteria selected by the expert method used for the analysis. As a result of the review and research, the software that best suits the goals of novice developers was selected.

Ключевые слова: игровой движок, базовое программное обеспечение, разработка игр.

Keywords: game engine, base software, game development.

Введение

В данный момент игровая индустрия является очень перспективной и быстроразвивающейся. Она позволяет раскрывать творческий и профессиональный потенциал с последующей возможностью последующей коммерческой реализации конечного продукта. Безусловно, для работы в сфере игровой индустрии можно использовать только IDE и языки программирования, но в этом случае создание больших проектов станет почти нереализуемой и весьма затратной задачей. Решением подобной проблемы стало создание специализированного базового программного обеспечения (далее – ПО), именуемого также игровыми движками.

Игровой движок пригоден для многоразового использования при разработке игровых продуктов. От выбора такого ПО при инициализации игрового проекта может зависеть его развитие и успешность.

В настоящей статье авторы провели обзор и сравнительный анализ ряда популярных игровых движков.

CryEngine

ПО CryEngine является трудным в освоении пользователями. Впервые применён в 2004 году и был разработан компанией Crytek. В настоящий момент самой актуальной версией ПО является CryEngine 5.7, в которую были добавлены новые инструменты и доработки, что делает процесс разработки гораздо удобнее и продуктивней [1]. Несмотря на нововведения, движок все так же характеризуется как трудный для изучения начинающими разработчиками - в отличии от большинства аналогичных продуктов, это ПО описывается весьма малым числом учебных и вспомогательных материалов [2].

В марте 2018 года Crytek изменила лицензирование с «Pay what you want» на фиксированную пятипроцентную модель распределения доходов, если выручка проекта превышает пять тысяч долларов. Для личного пользования или для изучения программа абсолютно бесплатна [3].

Несмотря на сложности изучения, CryEngine является достаточно современным ПО с обширным набором инструментов как для медиа редактирования, так и для написания исходного кода игры. Он обладает широким набором эффектов и различного рода графики, что позволяет создавать игры, максимально приближенные к изначальной творческой идее. Также CryEngine обладает упрощённым инструментом по созданию искусственного интеллекта, который позволяет настраивать и подстраивать модели поведения неигровых персонажей [4].

Unreal Engine

Unreal Engine - игровой движок, принадлежащий компании Epic Games и прошедший длинный путь развития, начиная с момента разработки первой версии Unreal Engine 1 в 1998 году и заканчивая выходом Unreal Engine 5.0 в 2022 году. Несмотря на то, что изначально этот продукт был ориентирован на узконаправленный жанр для т.н. «шутеров», более поздние версии стали более универсальными и используются теперь не только в производстве игр, но и в киноиндустрии. Разные версии ПО послужили базой для создания отдельных модификаций, специализированных для определенного игрового процесса [5].

Unreal Engine обладает функционалом, позволяющим выполнять практически всю работу, связанную с созданием игрового приложения, не переходя в сторонние программы. Движок позволяет создавать геометрические фигуру, анимацию, графику, системы частиц, имеет редактор звуков, инструмент по подключению искусственного интеллекта, а также предусматривает возможность интеграции Visual Studio для эффективного программирования [6].

Также в Unreal Engine реализовано визуальное программирование Blueprints – система, позволяющая не использовать код в игровом приложении. В ней разработчик создает узлы (nodes), которые являются переменными или выполняют какой-то метод, после чего соединяет их в последовательность. На самом деле за всеми этими узлами стоит такой же код, как и при обычном программировании, но он скрывается за удобной визуальной составляющей. Однако следует отметить, что скорость работы игровой программы, написанной на Blueprints, будет медленнее, чем на С++, поскольку Blueprints использует виртуальную машину для своей работы, в отличии от С++ [7].

Unreal engine является доступным ПО, так как распространяется через официальное приложение Epic Games Launcher и является условно бесплатным для использования – в случае, если проект, сделанный на Unreal Engine, начнет приносить более 3000 USD за квартал, разработчик будет обязан отчислять 5% прибыли в пользу создателей движка.

Для упрощения работы Unreal Engine оснащен площадкой Marketplace, где можно приобрести или реализовать т.н. ассеты, методы или даже полноценные проекты, которые покупатель сможет разобрать и использовать в той мере, в которой ему необходимо.

UNITY

Unity – это разработанная американской компанией Unity Technologies кроссплатформенная среда разработки двумерных и трехмерных приложений почти на всех существующих платформах; обладает возможностью создания веб-приложений и их запуска в любом браузере [8]. Для Unity существуют платные лицензии, цена за которые доходит до 4000 долларов в месяц [9]. Ни одна из лицензий не предоставляет доступа к исходному коду движка. Платформа поддерживает язык программирования C# дополненный своими собственными библиотеками.

В интегрированную среду разработки Unity входит: лёгкий к изучению и использованию редактор уровней, редактор пользовательского интерфейса, а также редакторы аудио и медиа файлов. Этот движок имеет обширный функционал для создания и взаимодействия с 2D объектами, а также возможность осуществлять работу с анимацией в интегрированных редакторах. В Unity, как и в Unreal Engine, есть необходимый функционал для работы с частицами. Для двухмерных объектов существует 2D физический движок Box2D с большим набором различных эффекторов.

ПО Unity обладает своим аналогом Blueprints из Unreal Engine [10], уступающий по набору функций упомянутому инструменту.

GODOT

Движок Godot был выпущен в 2014 году Хуаном Линецким и Ариэль Манзур. По сравнению с возрастом других движков этот является наиболее новым. С позиции разработки игр, сравнивая его с другим ПО, можно отметить, что функционал Godot нельзя соотнести с возможностями Unity, не говоря уже об Unreal Engine. Однако, в силу своей простоты и понятного функционала, Godot является отличным инструментом для начинающих разработчиков. Это кроссплатформенное ПО, которое стремится занять нишу в мире разработки игр, как для ПК, так и для мобильных устройств.

Godot полностью бесплатен. Он использует MIT лицензию, что обязывает разработчика включить авторские права MIT в свой проект. Сайт Godot содержит различные обучающие материалы и ресурсы для начинающих [11].

У движка открытый исходный код. В Godot большое внимание уделяется визуально ориентированному рабочему процессу [12]. Разработку можно проводить для ПК, мобильных и web-платформ. Это двумерный и трехмерный игровой движок, в котором есть возможность подключения большого количества различных плагинов. К преимуществу Godot можно также отнести небольшой объём конечных файлов и созданных приложений. По обладает собственным языком программирования GDScript, который очень похож на Python; также есть возможность программирования на C#.

Таблица приоритетов

Матрица критериев — это инструмент, с помощью которого можно определить важность критериев в сравнении с другими и после выявить какой вариант по этим критериям более привлекательный [13].

При использовании матрицы критериев в первую очередь следует выявить критерии, по которым будет проводиться сравнение. Для этого собирается группа людей, в данном случае имитирующая небольшую команду разработчиков, и проводится выбор самых значимых критериев для игрового движка, а после приводится субъективная оценка каждого из них в сравнении с остальными (рисунок 1).

Рисунок 1. Коэффициенты веса

Далее для определения конечного веса критериев составляется еще одна таблица. Как показано на рисунке, критерии располагаются как по горизонтали, так и по вертикали и сравниваются друг с другом. Если критерий в строке важнее чем критерий в столбце, то ставится 1, в обратном случае ставится 0. Далее значения по горизонтали складываются и умножаются на коэффициент веса из чего и получается конечный вес критериев (рисунок 2).

Рисунок 2. Матрица критериев

После составления матрицы критериев остается лишь сравнить по ним игровые движки, которые были рассмотрены ранее. Для этого составляется таблица, в которой в столбцах располагаются критерии, а в строках аналоги. В ячейках проставляется 1 если критерий можно назвать сильной стороной игрового движка и 0 если нельзя (рисунок 3).

Рисунок 3. Представление конечной оценки аналогов

В результате были получены очень близкие результаты у всех четырех исследуемых игровых движков, однако, Unreal Engine оказывается более предпочтительным игровым движком на основе выбранных критериев.

Заключение

В результате анализа игровых движков, полученного с использованием таблицы приоритетов, можно отметить, что предпочтительным базовым ПО для начинающих разработчиков в сфере игровой индустрии является Unreal Engine.

Unreal Engine имеет множество отличительных черт, которых нет у других движков. К таким особенностям можно отнести удобную документацию, достаточное количество примеров проектов, удобность и универсальность.

Список литературы:

1. CRYENGINE | The complete solution for next generation game development by Crytek [Электронный ресурс]. [сайт]. URL: https://www.cryengine.com/ (дата обращения: 04.05.2022).
2. Бахтин, И. В. Какой игровой движок выбрать? Cryengine, unreal, unity - лучшие игровые движки / И. В. Бахтин // Форум молодых ученых. – 2019. – № 2(30). – С. 247-249.
3. Лазарева, О. Ю. Обзор современных игровых движков / О. Ю. Лазарева, А. В. Санина // Вестник Воронежского института высоких технологий. – 2018. – № 4(27). – С. 29-32.
4. Батманов, Д. С. Современные игровые движки. Их достоинства и недостатки / Д. С. Батманов, А. В. Поначугин // Дневник науки. – 2020. – № 11(47). – С. 21.
5. Применение unreal engine в разработке игр / А. М. Бакунов, И. Л. Калитеня, А. С. Дворецкий [и др.] // Web of Scholar. – 2018. – Т. 1. – № 6(24). – С. 26-28. – DOI 10.31435/rsglobal_wos/12062018/5736.
6. The most powerful real-time 3D creation tool - Unreal Engine [Электронный ресурс]. [сайт]. URL: https://www.unrealengine.com/en-US/ (дата обращения: 04.05.2022).
7. Бахтин, И. В. Обзор игрового движка unreal engine / И. В. Бахтин // Форум молодых ученых. – 2019. – № 8(36). – С. 15-19.
8. Шаркова, Е. И. Сравнительный анализ игровых движков unity 2017 и unreal engine 4 / Е. И. Шаркова // Альманах научных работ молодых ученых Университета ИТМО : XLVII научная и учебно-методическая конференция Университета ИТМО, Санкт-Петербург, 31 января – 03 2018 года. – Санкт-Петербург: федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет ИТМО", 2018. – С. 101-104.
9. Unity, платформа разработки в реальном времени | Платформа для 3D-, 2D- VR- и AR-контента [Электронный ресурс]. [сайт]. URL: https://unity.com/ru (дата обращения: 03.05.2022).
10. Погодин, М. Д. Сравнение blueprint visual scripting в unreal engine и visual scripting в unity / М. Д. Погодин, Д. Унгуряну, Д. А. Арсентьев // Вестник науки. – 2020. – Т. 1. – № 1(22). – С. 191-196.
11. Godot Engine - Free and open source 2D and 3D game engine [Электронный ресурс]. [сайт]. URL: https://godotengine.org (дата обращения: 03.05.2022).
12. Саяпин, Н. С. Сравнительный анализ сред разработки игровых приложений / Н. С. Саяпин // Мавлютовские чтения : материалы XV Всероссийской молодежной научной конференции: в 7 томах , Уфа, 26–28 октября 2021 года. – Уфа: Уфимский государственный авиационный технический университет, 2021. – С. 803-806.
13. Исакова А. И., Кориков А. М., Левин С. М. Многокритериальный выбор на основе матрицы критериев при оценке эффективности программного обеспечения информационных систем //Доклады Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники. – 2020. – Т. 23. – №. 4. – С. 40-44.