Создаём собственный программный 3d-движок

Godot

The Godot engine is your open source solution for true cross-platform game development.

It’s my engine of choice for 2D game development and it works well with 3D too. The release of Godot 3.0 brought a major update to the 3D features, bringing it up to speed with other modern game engines while keeping the free price tag.

Godot also offers a dedicated 2D engine that works in pixel coordinates and makes 2D development a breeze.

With a variety of languages available including C++, C#, and GDScript(a python variant), Godot is easy to program and easy to learn.

The best part of the Godot engine is the scene and node system. It makes organizing your games easy which speeds up development and improves the scalability of your projects.

With powerful animation tools and a built-in scripting editor, making games with Godot is a joy. Definitely worth a try, especially if you’re into 2D projects.

Features

• Cross-platform: Windows, Linux, and macOS. (WebAssembly is 90% complete!)
• Integrated GUI (graphical user interface) with many widgets
• Hierarchical scene graph — nodes can contain other nodes
• 3D spatial audio via OpenAL (.wav, .ogg)
• Real-time lighting: ambient, directional, point, and spot lights
• Physically-based rendering: fresnel reflectance, geometric occlusion, microfacet distribution
• Model loaders: glTF (.gltf, .glb), Wavefront OBJ (.obj), and COLLADA (.dae)
• Geometry generators: box, sphere, cylinder, torus, etc…
• Geometries support morph targets and multimaterials
• Support for animated sprites based on sprite sheets
• Perspective and orthographic cameras
• Text image generation and support for TrueType fonts
• Image textures can be loaded from GIF, PNG or JPEG files
• Animation framework for position, rotation, and scale of objects
• Support for user-created GLSL shaders: vertex, fragment, and geometry shaders
• Integrated basic physics engine (experimental/incomplete)
• Support for HiDPI displays

Четвертый этап — звук

Звук и саундтрек в играх — очень важная часть, которая, однако, очень часто игнорируется начинающими разработчиками. Подумайте, у игрока, как и у любого человека, есть всего несколько основных органов чувств, а чем больше органов чувств в игре задействовано, тем лучше погружение игрока в процесс.Сколько органов чувств задействовано у игрока?Обоняние? Нет. Осязание? Иногда, что связанно с некоторыми системами управления в играх

Зрение? Вот на зрении всё и строиться, это основа.Поэтому такая высокая важность графики и визуальных элементов. И по сути дела кроме зрения в играх можно задействовать еще только одно чувство — слух.Если вы раньше играли в компьютерные игры, то у вас наверняка есть любимые, а так-же есть какой-то любимый OST (Музыка из игр)

И игра вам могла запомниться именно за счёт музыки. Про мой любимый OST я писал вот тут:Звуки — это еще один удар по органам чувств, звук сопровождающий действие может как-бы усиливать эффект от этого действия. Просто выстрел и вылет пули — скучно. Верный звук перезарядки, выстрела, столкновения пули с поверхностью (разные для разной поверхности), падение гильзы на пол и прочее существенно усиливают погружение игрока в процесс.Вы же знаете про всякие специальные звуки и фразы в таких играх как Unreal Tournament и насколько сильно они увеличивают фан от игры.Другими словами — верные звуки и музыка делают игру атмосферной, эмоциональной, человечной и куда более интересной.У меня был небольшой опыт когда я делал игру Lonely Dude.Тогда для этой игры мой знакомый написал уникальный OST, а остальные звуки я просто взял из бесплатных источников.Что я хочу сказать? Для простой игры совершенно необязательно сильно заморачиваться со звуком, достаточно просто поместить в игру звуки для основных действий (выстрел, взятие бонуса, завершение уровня, прыжок и т.п.) и это уже существенно усилит общее впечатление от игры. Музыку написать конечно существенно сложнее, но иногда можно купить трек за каких-то $1-5, ну или посидеть с такими программами как FL Studio, дабы написать пару простых треков для своей игры.Бесплатные звуки вы можете найти вот тут: https://soundbible.com/Или на других подобных сайтах.

Shiva3D

ShivaEngine.comCompany: ShiVa Technologies SASPlatforms: Windows, Mac OSX, Linux, Android, Blackberry, iOS, PlayStation 4, PlayStation3, Xbox 360, Xbox One, Vita, Wii, Windows Phone, Web Browsers

Shiva3D is a 3d game engine that is designed for web, console and mobile games and applications. Engine can run in OpenGL, DirecX and software modes. Some features include Nvidia physX, compound dynamic body, point light shadows, per-vertex per-pixel and lightmapping. Shiva3D has a free web edition of the engine, with ability to publish your games online as well as full licenses.

Shiva3D 2.0 is being developed, with version 1.9 still available to download.

Features: shivaengine.com

Download: shivaengine.com

Anvil engine

Движок, созданный Ubisoft Montreal в 2007 году специально для первого «Кредо убийцы», а также Prince of Persia и Shaun White Snowboarding. Со временем программное обеспечение улучшили до AnvilNext 2.0, под которым выходят современные проекты французов, вроде Assassin’s Creed Odyssey, For Honor и их недавняя королевская битва Hyper Scape.

При создании и модификации Anvil программисты уделили особое внимание реализации погодных условий, динамическому освещению и дальности прорисовки. Движок позволяет симулировать сложные шумовые эффекты, избегая просадок по FPS, отражать и рассеивать свет в воде и вмещать до трех тысяч участников в одну сцену

Source

Выпущенный Valve для собственных проектов.

Прославился благодаря CS, Portal и Half Life.

Он сделал революцию в игровом мире, благодаря второй части истории о Гордоне Фримене.

Ныне актуальна вторая версия, где полно улучшений, исправлений и новых технологий.

Важная черта движка – лицевая анимация, содержащая элементы мимики и синхронизации её с разговорами персонажей.

Продвинутый ИИ может управлять как единичными противниками, так и координировать действия их группировок. Это один их первых движков с шейдерными эффектами: вода, разрушаемость объектов, интерактивные предметы, отражения.

Рис. 15 – Кадры, вызывающие ностальгию

Физика рассчитывается посредством Havok, что дает возможность взаимодействовать с лестницами, канатами, разного рода переключателями и пересекать местность на транспорте, в том числе на машинах на водной подушке и летательных средствах.

Прочие особенности:

• наличие динамических источников света;
• самозатенение;
• задействование многоядерных ЦП для повышения эффективности расчетов;
• разрушаемость элементов окружающей среды;
• работает на OpenGL с перспективой добавления Vulkan;
• использование новой файловой системы для хранения файлов.

Плюсы:

• продвинутая технология работы с частицами;
• кинематографическая физика;
• динамические разрушения;
• двухмерный рендеринг отдалённых объектов положительно отражается на производительности.

Минусы:

• только статическое освещение;
• тени падают под одним углом.

Лучший игровой движок для сетевых шутеров, подаривший нам CS и её последователей.

CryEngine V

CryEngine.comCompany: CrytekPlatforms: Windows, Linux, PlayStation 4, Xbox One, Oculus Rift, HTC Vive, Open-Source VR and PlayStation VR

Crytek completely revamped CryEngine in 2016.

Originally it was called CryEngine 3 SDK  and now it is CryEngine V.

Cryengine V has now become available as a «pay what you want» service, allowing the user to set their own price. If you like the service CryEngine provides then you can contribute to its ongoing development. That is pretty amazing deal.

CryEngine features include full engine source code, fully commercialization, 100% royalty-free, access to all supported platforms and ready for VR development.

CryEngine has been used in games such as Crysis 2, Crysis 3, Evolve, Sniper: Ghost Warrior 2 and 3, and Homefront: The Revolution.

Just like Unreal Engine 4, CryEngine is the complete toolset for game development. It engine has been used as a benchmark for visual graphics for some time and it continues to push the limit what games are capable of.

Download: cryengine.com/get-cryengine

Features: cryengine.com/features

Construct 3

Первую версию движка — Construct Classic — разработали в 2007 году братья Гуллен — Эшли и Томас (Ashley Gullen, Thomas Gullen). В 2011-м они основали компанию Scirra и выпустили вторую версию движка, позволяющую создавать игры под iOS и Android. А 2015 году в Construct появилась поддержка Mac OS и Linux.

Construct подходит для новичков благодаря визуальным скриптам, схожим с «блюпринтами» из UE4 и drag & drop из GameMaker. Проекты на движке создаются с помощью системы блоков, которые напоминают слои в Photoshop. На её основе можно создавать так называемые события и связывать их между собой для построения логики игры.

Construct также поддерживает JavaScript, что позволяет более опытным разработчикам комбинировать кодинг и визуальное программирование. В отличие от того же GameMaker, у Construct несколько иная направленность. Когда Flash утратил актуальность, движок стал одним из ведущих инструментов для создания веб-проектов.

Ограничения пробной версии:

• лимит на количество «слоёв» и «событий»;
• возможность выпустить игры только в веб-версии;
• запрет на монетизацию игр.

Цены на лицензию — 524 рубля в месяц или 4 199 рублей в год. Также есть варианты бизнес-лицензий:

• Startup — 6 299 рублей. Для компаний с годовым доходом 50 тысяч долларов или меньше и со стоимостью предприятия не более 100 тысяч долларов;
• Business — 25 999 рублей. Для всех остальных компаний, не специализирующихся на азартных играх;
• Gambling — цена и условия обговариваются в индивидуальном порядке. Для организаций, связанных с игорным бизнесом или получивших лицензию на этот вид деятельности;
• Education — 519 рублей в месяц или 1 699 рублей в год. Для образовательных учреждений.

Достижения:

Предыдущая версия движка — Соnstruct 2 — набрала 4 миллиона скачиваний по всему миру, она до сих пор поддерживается сообществом.

Преимущества:

• подходит для начинающих;
• хороший вариант для работы с 2D и 2.5D;
• можно работать из браузера;
• при наличии клиента доступ к Сети необязателен;
• последняя версия совместима с JavaScript, что позволяет привлечь более продвинутых пользователей или со временем повысить навыки начинающих разработчиков;
• работает как в десктопных приложениях (Windows, Mac, Linux), так и на смартфонах Apple, девайсах Google и даже Raspberry Pi;
• быстрое прототипирование.

Недостатки:

• нет возможности делать 3D-игры;
• движок не дружит с консолями: обещанное портирование на Xbox One может обернуться для разработчиков головной болью, а поддержки PS4 и Switch нет вовсе;
• не подходит для больших проектов.

Игры на движке: Mighty Goose, Last Moon, Kiwi’s Adventure.

«Раньше я работала с Unity 3D. Construct 3 подкупил меня своей простотой: можно быстро сделать играбельный проект, не углубляясь в программирование. Я использовала этот конструктор при обучении молодых людей в возрасте от 9 до 19 лет. Мои ученики могут создавать на движке элементарные вещи с помощью функции добавления и связывания „событий“. Поэтому Construct 3 просто освоить даже школьникам начальных классов».

Эстель Эшман (Estelle Ashman), разработчик учебного контента в английской цифровой школе Ukie и преподаватель компьютерных наук.

«What is the best game engine: is Construct right for you?», январь 2020 года

Скриншот из Mighty Goose — игры, созданной на Construct 3. Скриншот: игра Mighty Goose / Steam

«Не думайте, что при работе с Construct вам не нужно будет разбираться, как работают скрипты. Когда вы познакомитесь со всеми особенностями движка, программирование всё равно понадобится. Construct — отличное решение, если вы хотите освоить все процессы разработки игр».

Джон «Fervir» Панталеон (John «Fervir» Pantaleon), разработчик Creature Keeper. «What is the best game engine: is Construct right for you?», январь 2020 года

↓ 03 – CryEngine | Open Source | Windows | Linux

With CRYENGINE, they have a simple goal: to create the most powerful game engine in the industry, and to give creators all across the globe the tools to harness this power to create world-class gaming experiences, no matter their budget or team size. CRYENGINE makes the learning curve less steep with Full Source Code. Clear tutorials, detailed documentation, and a strong development community. The marketplace provides you with a wide range of assets ready to use in your projects.

• Visuals – Take advantage of CRYENGINE’s legendary best-in-class visuals to blow players away.
• Sandbox & Tools – Sandbox and its suite of tools put the power to create stunning experiences at your fingertips.
• Characters & Animation – Fill your worlds with the most realistic characters ever seen in gaming.
• Platforms – As a true next-gen engine, CRYENGINE offers support for all of today’s high-end platforms.
• Audio/Physics – Harness the power of the built-in physics and audio solutions for life-like interaction.
• Performance – Accomplish real-time visualization, interaction and immersion with CRYENGINE.

INFINITY ENGINE

Технологии, лежащие в основе таких легендарных игр, как Baldur’s Gate от BioWare и Icewind Dale от Black Isle Studio, навсегда останутся большой частью наследия игр на ПК . Infinity Engine стал важным компонентом нового поколения CRPG, золотого века компьютерных игр и одной из самых любимых студий той эпохи. А несколько программ и вообще оказали очень большое влияние на целое поколение геймеров.

Более того, в отличие от многих своих сверстников, Infinity Engine состарился в довольно изящной манере. В 2016 году мы увидели релиз Baldur’s Gate: Siege of Dragonspear, которая стала первой с 2002 года игрой, работающей на данном движке. Ответственность за это возрождение несет Beamdog, студия, которая работала над всеми последними расширенными выпусками таких классических тайтлов, как Icewind Dale, а также над двумя частями серии Baldur’s Gate.

Godot

Движок разработан двумя программистами из Аргентины — Хуаном Линетски (Juan Linietsky) и Ариэлем Манзур (Ariel Manzur) в 2007 году. Несколько лет Godot был основой для внутреннего ПО некоторых латиноамериканских компаний. До того как исходный код движка выложили в открытый доступ, его итерации выходили под разными названиями: Larvotor, Legacy, NG3D и Larvita. Godot до сих пор активно поддерживается благодаря пожертвованиям на Patreon от сообщества, заинтересованного в развитии технологии.

Kingdoms of the Dump — игра, созданная на Godot

Достижения:

• согласно данным портала itch.io, Godot занимает пятое место среди самых популярных игровых движков, оставив позади себя RPG Maker и Unreal Engine 4;
• на Godot сделано более 5 000 проектов;
• в начале 2021 года разработчики получили грант на 120 тысяч долларов от волгоградской студии «KEFIR!».

Преимущества:

• подходит для 2D-игр;
• в отличие от Unity, поддерживает систему измерения в пикселях и облегчает создание пиксель-арта;
• мультиплатформенный редактор (Windows, macOS, Linux) работает в двух режимах — 32 и 64 бита;
• скрипты реализованы проще, чем в других движках: помимо собственного GDScript, есть полная поддержка C# 8.0, C++, а также визуальное программирование;
• гибкая система анимации объектов, встроенная в движок;
• наличие подробной документации в сообществе, а также много полезной информации на reddit.

Недостатки:

• 2D-физика и тени реализованы хуже, чем в других бесплатных движках;
• могут возникнуть трудности с перемещением и изменением объектов на уровне;
• 3D-движок не может конкурировать с более мощными альтернативами;
• не поддерживает консоли;
• ограниченная интеграция со сторонним API;
• отсутствие знаковых хитов.

Игры на движке: Kingdoms of the Dump, The Garden Path, Until Then, Ex Zodiac, GDQuest.

Я заинтересовался Godot, когда искал альтернативу Unity/UE4 c открытым исходным кодом, и начал с ним работать в октябре 2019 года. До этого я делал игры на GameMaker, потом перешёл на Unity, чтобы сделать первую 3D-игру, и продолжал на нём работать, пока не попробовал Godot. Теперь я работаю только на нём. В процессе разработки нередко возникают проблемы с исправлением багов. Некоторые ошибки появляются в самых неожиданных местах, и сложно найти корень проблемы. Ситуацию усложняет скудное и запутанное описание к ним

Я 3D-художник, для меня важно, чтобы 3D-сцены отлично выглядели. Поэтому хотелось бы, чтобы в следующих версиях улучшили возможности графики: физически корректный рендеринг, связанный с динамическим и статическим глобальным освещением, эффекты окружающей среды и постобработки

При этом должны быть хорошая производительность и оптимизация. Об этом стоит задуматься, ведь наличие 4K-дисплея у игрока скоро станет нормой».

Леонардо «Leocesar3D» Велозу (Leonardo «Leocesar3D» Veloso), инди-разработчик (Human Diaspora).

Интервью в марте 2021 года

Human Diaspora

«Каждый день я сталкиваюсь с молодыми людьми, убеждёнными в том, что Unity и UE4 — это единственные движки, которые стоит изучать. Они игнорируют тот факт, что экосистема геймдева разнообразна: игры создаются как на популярных, так и на собственных движках. <…> Godot не конкурирует с другими инструментами, ведь он создан не для прибыли. Мы заинтересованы в том, чтобы мотивировать разработчиков поработать на нём. Это поможет не только развеять мифы о разработке игр, но и увеличит количество людей, активно работающих над улучшением технологии, которая навсегда останется бесплатной для всех».

Райан Хьювер (Ryan Hewer), CEO Little Red Dog Games (Precipice).

«What is the best game engine: is Godot right for you?», апрель 2020 года

Precipice

UNITY

Кроссплатформенный коммерческий игровой движок, разработанный Unity Technologies. Он использовался для таких игр, как Untitled Goose Game, Ori and Will of the Wisps и Hollow Knight.

Фото: epicgames.com

Для разработки: 2D- и 3D-игр.

Платформы: Windows, macOS и Linux.

Языки программирования: C#.

Стоимость: Бесплатно для личного пользования предоставляется студентам и любителям, а также небольшим компаниям, которые зарабатывают менее 100 000 долларов в год. Помимо этого, существуют годовые планы, начинающиеся с 399 долларов в год или 40 долларов в месяц.

Обучение: Unity предоставляет некоторые бесплатные ресурсы, чтобы помочь новичкам начать работу с движком. Но в рамках программы Unity Learn Premium она предоставляет гораздо больше возможностей, включая курсы, учебные пособия и даже сертификаты. Unity Learn Premium в настоящее время бесплатна до 10 июня 2020 года, но обычно стоит 15 долларов в месяц.

Начало работы: https://learn.unity.com/tutorial/create-your-first-unity-project

10 альтернативных игровых движков

Платформа Gamefroot имеет определенные ограничения

Если вам захочется окунуться в более сложную разработку, также советую обратить внимание на следующие платформы:

• Construct 3. Браузерный кросс-платформенный визуальный движок разработки игр.
• Game Maker: Studio. Позволяет писать расширения под множество платформ на соответствующих им языках.
• Unity. Одна из самых известных платформ. Позволяет создавать 3D-игры. Основными преимуществами Unity являются наличие визуальной среды разработки, межплатформенной поддержки и модульной системы компонентов. К недостаткам относят появление сложностей при работе с многокомпонентными схемами и затруднения при подключении внешних библиотек.
• GDevelop. Open-source браузерный кросс-платформенный визуальный движок разработки игр, также есть версия для скачивания 
• GameSalad. Движок с платной подпиской (абонентской платой), позволяющий создавать игры для Android, iOS и на HTML5. Приложение основано на принципе Drag-and-drop специально для людей, не знающих программирование.
• Buildbox. Скачиваемая платформа для разработки мобильных игр, есть бесплатная и платная версии, различающиеся функционалом. Знание программирования не требуется.
• Godot Engine. Мощный открытый кроссплатформенный 2D и 3D игровой движок под лицензией MIT. Игра создаётся с использованием собственного высокоуровневого динамически типизированного скриптового языка программирования под названием GDScript, синтаксис которого напоминает язык Python.
• Unreal Engine. Мощнейший всемирно известный трехмерный движок. Написанный на языке C++, движок позволяет создавать игры для большинства операционных систем и платформ. Со 2 марта 2015 года Unreal Engine 4 стал бесплатным. Разработчики игр должны передавать 5% от выручки с продаж игры компании Epic Games, если ежеквартальная выручка превышает $3000.
• Panda3D. Движок малоизвестный, разработан компанией «Дисней» и в последствии передан университету CMU и сообществу. Движок написан на языке C++ и небольшая его часть — на Python. Panda3D спроектирован таким образом, чтобы разработка проектов с его использованием велась на языке Python в большей степени, а также на языке C++.
• Stencyl. Скачиваемый кроссплатформенный конструктор игр. Stencyl работает в интеграции с онлайновым магазином компонентов игр StencylForge и сайтом Stencyl.com. На сайте расположены учебные материалы, форумы пользователей конструктора и опубликованные ими игры. Позволяет создавать игры для платформ iOS, Android, настольных компьютеров под управлением Windows, Linux и Mac OS, а также игр в формате Adobe Flash и HTML 5. Есть бесплатная и платные версии с расширенными возможностями.

Вероятно, оценив возможности создания крутых бродилок, вам захочется запустить собственный игровой портал, например,купив хостинг и домен в зоне .games в Timeweb, и создать сайт, наполнив его играми.

Defold

Looking for a 2D game engine? Well Defold packs everything you need for development into one tool.

It’s marketed as the best way to make games for web and mobile designers. And with built-in version control and team management features, they may be right.

By focusing on 2D game development Defold can deliver a streamlined package with tools geared specifically towards the 2D world.

Getting started is easy with the many detailed tutorials provided in the editor right after installation. Following through can take a few hours but you’ll learn all the basics of building a platformer from scratch, or creating background parallax effects, or whatever you want!

Defold uses the Lua programming language for scripting behaviors. It’s also free and open source, keeping with the goal of providing a lightweight & free development experience.

Unreal Engine

Unreal Engine – игровой движок компании Epic Games, ориентированный на ААА-проекты и проекты в 3D. Он условно бесплатен при некоммерческом применении, но если проект приносит больше $3 тыс. в квартал – разработчикам движка нужно платить авторские отчисления в размере 5% от выручки. Первое, о чем стоит упомянуть в обзоре UE, это, конечно, графический потенциал, включающий поддержку даже DirectX 12. Нельзя забывать о кроссплатформенности этого SDK: на нем можно создавать игры для ПК, консолей, смартфонов, планшетов.

Unreal дает разработчику большой набор простых в освоении и интуитивно понятных инструментов. C++ накладывает минимум ограничений во время написания скриптов, а система визуального программирования Blueprint облегчает прототипирование или написание скриптов руками новичков. Создавать элементы игры можно наглядно, перемещая объекты, без ручного ввода кода.

В фирменном магазине доступен ассортимент готовых шаблонных решений. Они подойдут разработчикам, заинтересованным в быстром завершении игрового проекта. Среди прочих особенностей SDK – регулярные обновления, крупное сообщество и поддержка разработчиков.

Плюсы Unreal Engine

К преимуществам UE относятся:

• графический потенциал;
• поддержка стационарных и мобильных платформ;
• очень большое сообщество;
• легкость освоения и количество обучающих видеоматериалов;
• саппорт.

Минусы Unreal Engine

Недостатки игрового движка:

• отсутствие совместимости со старыми консолями в UE4;
• заточенность под высокоуровневые 3D-игры, делающая инструмент избыточным для простых проектов в 2D.