Farididdin Rahimov 24 июля 2021

🎮 Какие языки программирования используют разработчики игр?

У разработчиков игр есть знания, воображение, умелые руки и работающий компьютер, но они не смогут построить виртуальный мир без другого важного инструмента – языка программирования.

Выбор правильного языка программирования, фреймворка или других инструментов имеет важное значение в успешной разработке программного обеспечения. Это решение повлияет на то, как вы будете использовать свои основные ресурсы, такие как время, бюджет, оборудование и т. д. Игровая индустрия очень разнообразна, и выбор языка программирования для игры во многом зависит от ваших целей и задач. Этому выбору также способствуют многие другие факторы – целевая платформа, сложность проекта или жанр игры. Мы разделим игры на категории и подберем соответствующие языки программирования для каждой.

Игровой движок – это среда разработки для создания видеоигр и других интерактивных приложений. Термин может относиться к программному обеспечению с различными уровнями абстракции, однако основные функциональные возможности игрового движка включают рендеринг графики (2D или 3D), моделирование физики, звук, написание сценариев, анимацию, искусственный интеллект, сетевое соединение, управление памятью и потоковую передачу. Несмотря на растущую популярность коммерческих движков, многие компании-разработчики предпочитают создавать собственные, чтобы избежать проблем с лицензированием или добиться большей гибкости.

Языки программирования для разработки движков AAA-игр


<span>Среда разработки игрового движка Godot</span>
Среда разработки игрового движка Godot

Хотя появилось множество новых языков, промышленные движки для 3D-игр по-прежнему пишутся по большой части на C++. Этот язык сочетает принципы объектно-ориентированного программирования с низкоуровневыми функциями языка C. C++ позволяет создавать программы с высоким уровнем абстракции без больших потерь в производительности.

Игровые движки реализуют множество ресурсоемких процедур для моделирования графики и физики. Современные игры могут отображать реалистичные сцены в режиме реального времени с миллионами треугольников и детализированными текстурами с учетом светотени, атмосферы и т.д. Это было бы невозможно без контроля над железом, предоставляемым C и C++.

<span>Сцена из игрового демо движка Unreal Engine 5 содержит миллиарды треугольников.</span>
Сцена из игрового демо движка Unreal Engine 5 содержит миллиарды треугольников.

Программировать высокоуровневую игровою логику на C++ трудно. Для повышения скорости разработки в движок игры часто интегрируют язык сценариев. Сценарии обычно интерпретируются, а не компилируются, что делает процесс сборки быстрым. Их написание легко освоить, что дает новичкам возможность создания игровой логики.

Хотя лучшего языка сценариев не существует, Lua быстро набирает обороты в игровой индустрии. Этот простой и легкий язык используется во многих популярных движках: CryEngine, Defold, Irrlicht и Corona.

Большинство спецэффектов, от реалистичных световых отражений до эффектов постобработки и моделирования жидкости, контролируются специальными программами, известными как шейдеры. Шейдеры могут превратить плоские и унылые сцены в потрясающе красивые виды.

<span>Сцена в Minecraft до и после применения пользовательских шейдеров</span>
Сцена в Minecraft до и после применения пользовательских шейдеров
Шейдеры – это небольшие программы, которые запускаются непосредственно на видеокарте. OpenGL Shading Language (GLSL) и High-Level Shading Language (HLSL) являются одними из самых распространенных языков для разработки шейдеров.

Языки программирования для разработки веб-игр

Большинство онлайн-игр относительно небольшие и написаны исключительно с использованием языков фронтенда, преимущественно JavaScript. В то время как HTML структурирует содержимое веб-страницы, а CSS описывает ее внешний вид, JavaScript вдыхает жизнь в игру, добавляя интерактивность. Используя специальные фреймворки, мы можем создавать сложные игры прямо в браузере.

Перечислим некоторые из этих библиотек: Phaser, GDevelop, ImpactJS и melonJS. Также можно использовать WebGL для добавления в игру сложной трехмерной графики.

Языки программирования для разработки мобильных игр

При создании мобильных игр выбор языка программирования во многом определяется целевой платформой. Android и iOS являются крупнейшими операционными системами для мобильных устройств, поэтому большинство разработчиков пишут приложения на совместимых с ними языках: Java, Kotlin, Objective-C или Swift.
  • Java используется для разработки нативных приложений для Android. Программы обычно компилируются в байт-код, который может работать на любой виртуальной машине Java (JVM) независимо от архитектуры процессора. Эта почти универсальная совместимость является причиной того, что Java всегда входит в список лучших языков программирования. Синтаксис Java очень похож на синтаксис C/C++.
  • Kotlin – сравнительно новый язык для разработки под Android, который является духовным преемником Java. Он проще, выразительнее и менее многословен по сравнению с предшественником. Программы на Kotlin можно скомпилировать в байт-код и запустить на JVM, что дает нам совместимость с библиотеками и фреймворками для Java. Kotlin стремительно развивается, и эксперты высоко оценивают его перспективы в будущем.
  • Objective-C был создан как объектно-ориентированное расширение языка C. Начиная с 90-х он используется для написания программного обеспечения для устройств Apple. Разработчики приложений на Objective-C для мобильных устройств Apple имеют доступ к многочисленным фреймворкам для создания игр.
  • Objective-C хорошо служил Apple на протяжении многих лет, но будучи строгим надмножеством C, он унаследовал многие его недостатки. Например, язык не поддерживает механизм пространства имен и перегрузку операторов. Кроме того, он синтаксически многословен и сложен по сравнению с современными языками. Эти проблемы вынудили Apple создать Swift, который используется для разработки приложений под iOS 7 и выше. Несмотря на короткое время существования на рынке, Swift уже обогнал Objective-C по популярности. Он отличается от предшественника безопасностью типов, автоматическим управлением памятью и безопасностью при использовании указателей.

Языки для программирования на коммерческих движках

Коммерческие движки, вроде Unreal и Unity, упростили процесс разработки и произвели революцию в игровой индустрии. Они позволили потенциальным инди-разработчикам создавать популярные игры. Благодаря независимости от крупных компаний инди-игры отличаются инновационными идеями, экспериментальным игровым процессом и креативными решениями.

Unity – мультиплатформенный игровой движок, который позволяет с легкостью создавать интерактивный контент. Его выбирают небольшие организации и инди-разработчики из-за отличной функциональности, дружелюбного сообщества и возможности использования для написания любых 2D- и 3D-игр.

Unity быстр, гибок, портативен и дружелюбен к новичкам. Персональная лицензия позволяет создавать коммерческие игры бесплатно до тех пор, пока они не принесут более 100000 долларов дохода. Хотя фреймворк Unity построен на языке C++, доступ к его коду не предоставляется. Это означает, что вы не можете изменить движок под свои нужды.

<span>Игра Ori and the Will of Wisps разработанная на Unity</span>
Игра Ori and the Will of Wisps разработанная на Unity

Пользователи взаимодействуют с движком Unity через C#, который используется для написания сценариев. C# – объектно-ориентированный язык программирования общего назначения, созданный в 2000 году в Microsoft для работы с платформой .NET. Этот язык со строгой и статической типизацией прост для чтения и освоения, а его создатели были вдохновлены C++ и Java.

C# изучить легче чем C++ и он производит меньше шаблонного кода чем Java.

Unreal Engine – игровой движок, разработанный Epic Games. Впервые он был выпущен в 1998 году и с тех пор постоянно совершенствуется. На протяжении более двух десятилетий движок Unreal использовался в сотнях крупных игр, он основан на проверенной структуре AAA-игр и прекрасно подходит для сложных проектов. Пользователь имеет доступ к исходному коду движка и может при необходимости его изменить.

Unreal отличается реалистичными визуальными эффектами, но он сложнее в освоении нежели Unity.

<span>Игра Star Wars Jedi: Fallen Order разработанная на Unreal</span>
Игра Star Wars Jedi: Fallen Order разработанная на Unreal

Для сценариев в Unreal используется C++, хотя и с некоторыми отличиями от стандартного языка. Например, в нем отсутствует низкоуровневое управление памятью, поскольку об этом заботится сам движок. Также в Unreal-версии C++ отсутствует стандартная библиотека шаблонов (STL).

STL – важная часть стандартных библиотек C++, которая предоставляет контейнеры, строки, алгоритмы и различные полезные функции.

Как стать программистом игр?

Разработка игр – нечто большее, чем просто программирование. В успешные команды также входят геймдизайнеры, художники, тестировщики, дизайнеры уровней, звукорежиссеры и композиторы. Вы можете построить карьеру в индустрии, изучив любую из этих дисциплин. Однако, если вы хотите стать именно программистом, потребуется сочетание практических знаний и понимания основ компьютерных наук.

Начните с изучения структур данных и алгоритмов, математики и архитектуры компьютерных систем. Выберите любую хорошую книгу по C++ и создавайте различные проекты. Когда вы овладеете языком и приобретете достаточно теоретических знаний, можно будет выбрать узкую специализацию.

Приведем их список:

  • Игровая физика.
  • Компьютерная графика.
  • Искусственный интеллект.
  • Интеграция звуков.
  • Игровой процесс.
  • Графический интерфейс.
  • Написание сценариев.
  • Сетевые соединения.

Независимо от того, какой путь вы выберете, рекомендуется создать несколько небольших игр на любом из популярных движков, чтобы познакомиться с процессом изнутри. Удачи!

Дополнительные материалы:

МЕРОПРИЯТИЯ

Комментарии

ВАКАНСИИ

Добавить вакансию

ЛУЧШИЕ СТАТЬИ ПО ТЕМЕ