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Carregado porJerry Medeiros
Introdução às Game Engines
O documento descreve as principais funções de uma engine de jogos, incluindo renderização, detecção de colisões, scripts, áudio, animação, física e inteligência artificial. Ele também explica componentes-chave como grafos de cena, pipeline gráfico e culling, além de discutir fatores a serem considerados na escolha de uma engine.
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- 1. Graduação Tecnológica emJogos Digitais Universidade FUMEC Jerry Medeiros
- 2. O que é? •Conjunto de ferramentas que dão suporte à criação de jogos. • É um software com diversos módulos que permitem o desenvolvimento de jogos de diversos gêneros e para muitas plataformas.
- 3. Funções Principais dasGames Engines • Renderização 2D e 3D; • Detecção de Colisões ; • Scripts ; • Audio e Video; • Animação; • Shaders e Iluminação; • Redes; • Física ; • Inteligência Artificial; • Edição de Nível.
- 4. Grafo de Cena: Define dentro da engine de renderização onde serão posicionados os objetos tanto fisicamente quanto logicamente. Árvore: Hierárquico Grafo: Não Hierárquico
- 5. Organização de UmGrafo de cena: • Raiz; • Nós; • Relação de parentesco.
- 6. Organização de UmGrafo de Cena: • Três tipos básicos de nós : • Forma • Propriedade • Grupo • Todos possuem atributos; • Alguns controlam outros nós.
- 7. Grafo de Cena: Forma/Geometria Define uma entidade geométrica 3D : • Ponto • Vetor • Polígono • Primitiva • Esfera • Cone • Cilindro • Caixa • Curvas e superfícies (NURBS)
- 8. Grafo de Cena: Propriedades • Cor (material e fonte de luz); • Material (componentes de reflexão); • Brilho ; • Transparência; • Texturas; • Transformações; • Escala; • Rotação; • Translação.
- 9. Pipeline Gráfico O pipeline gráfico é um conjunto de etapas realizadas pelo hardware para renderizar uma imagem, a partir dos parâmetros do grafo da cena. Eliminação dos Malha de Transformação objetos fora do Imagem Rasterização Polígonos dos Dados volume de Renderizada visão
- 10. Culling Culling é oprocesso de eliminação de dados que não contribuem para a imagem final.
- 11. Backface Culling • Nonível do polígono; • Implementado no hardware; • Diminui a complexidade do grafo pela metade.
- 12. Frustrum Culling • Eliminaobjetos inteiros; • Comparação entre dimensões do objeto e do frustrum.
- 13. Frustrum Culling • Objetostotalmente incluídos no frustrum entram no pipeline gráfico; • Objetos parcialmente incluídos no frustrum podem sair do pipeline, entrar completamente ou entrar parcialmente; • Objetos totalmente exluídos do frustrum são eliminados do pipeline.
- 14. Occlusion Culling Objetos encobertospor outros são eliminados do pipeline.
- 15. LOD - LevelOf Detail A técnica de LOD é utilizada como uma otimização para a renderização. Em projeções em perspectiva, quanto maior é a distância de um objeto em relação ao observador, menor é o seu Tamanho.
- 16. LOD – LevelOf Detail Cada filho do nó representa o mesmo objeto em resoluções diferentes.
- 17. Componentes Engine de Renderização: Aengine de renderização geralmente é construída sobre openGL ou DirectX e gera imagens em tempo real a partir dos assets controladas pelo grafo da cena, interagindo diretamente com a GPU.
- 18. Componentes Colisões • A Detecçãode colisões é geralmente calculada com base na interseção de dois sólidos; • Planos; • Esferas; • Tubos ; • Poligonos; • São gerados eventos em resposta às colisões.
- 19. Componentes Scripts • As Enginesde script geralmente usam linguagens interpretadas (Python, Javascript...); • As linguagens interpretadas permitem que o código escrito pelo desenvolvedor do jogo não dependa do código fonte da engine.
- 20. Componentes Animações • Engines deAnimação gerenciam as animações dos objetos no grafo da cena. • Podem ser variações de rotação, posição e escala ou animações mais complexas tais quais as que utilizam esqueletos.
- 21. Componentes Shading •A Engine deSombreamento e Iluminação calcula as sombras e os shaders, que são aplicados pela engine de renderização nos objetos do grafo da cena.
- 22. Componentes Rede • A Enginede Redes gerencia a comunicação entre computadores, seja ela Peer to Peer, Cliente-Servidor ou Distribuída.
- 23. Componentes Física • A Enginede física é responsável por tratar o comportamento de objetos com base em colisões. • Simula e prever a dinâmica de modelos físicos, corpos rígidos, flexíves e flúidos.
- 24. Como escolher umaengine Os níveis de uma game engine influenciam diretamente no custo: •Engines de MMO; •Engines Top de Linha; •Engines "Na média”; •Engines Casuais; •Engines OpenSource.
- 25. Como escolher umaengine •Crie o Game Design Document; •Esboçe um Documento Técnico; •Crie o Projeto de Desenvolvimento do Jogo; Aí sim, escolha a engine!!!!
- 26. Questões a seconsiderar • Custo ; • Relevância para a plataforma, gênero, design; • Suporte ; • Funcionalidades; • Ferramentas; • Flexibilidade.
- 27. Como escolher umaengine • Plataformas - MMO, PC standalone, console, dispositivos móveis, web • Gênero - Procure por jogos similares e pesquise em qual engines foram desenvolvidos • Design - O que é mais importante? Gráficos, interações, física ?
- 28. Como escolher umaengine Suporte •Documentação; •Suporte ao trabalho em equipe; •Exemplos e tutoriais.
- 29. Como escolher umaengine Funcionalidades • Systema Multithread; • Pipeline de renderização; • Sistema de Animação; • Detecção de Colisões; • Sistema de Streaming de áudio e vídeo; • Suporte a Rede.
- 30. Engines MMO •BigWorld TechnologySuite; •Simutronics' HeroEngine; •Sun's Project Darkstar.
- 31. Engines Top deLinha • Epic's Unreal Engine 3; • Crytek's CryEngine 3; • Digital Extremes' Evolution Engine; • id's idTech 4/5/6; • Valve's Source.
- 32. Engines Casuais eWeb •Unity Technologies Unity; •Garage Games's Torque; •PushButton Engine (Para Flash); •jMonkey Engine (Java).
- 33. Engines “Na média” •Emergent'sGameBryo •Terminal Reality's Infernal Engine •Blitz Games' BlitzTech •Trinigy's Vision Engine •Vicious Cycle's Vicious Engine
- 34.
- 35. Como escolher umaengine • Existem MUITAS engines • Planeje o que fazer antes de decidir em que engine fazer • Cada engine tem características únicas: • Analise o jogo; • fale com outros usuários; • baixe exemplos.
- 36. As engines sãoum meio, e não o fim.