🎮 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.
Языки программирования для разработки движков AAA-игр
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++.
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.
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.
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
- 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
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.
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.
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.
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).
Как стать программистом игр?
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: