Програміст відеоігор

Програмісти ігрового рушія створюють базовий рушій гри, включаючи імітовані фізичні та графічні дисципліни. [4] У відеоіграх все частіше використовуються наявні ігрові двигуни, комерційні, з відкритим кодом чи безкоштовно. Вони часто налаштовуються під конкретну гру, і програмісти ігрового рушія обробляють ці модифікації.

Програміст фізичного рушія гри призначений для розвитку фізики, яку буде використовувати гра. Як правило, гра моделює лише декілька аспектів реальної фізики. Наприклад, космічній грі може знадобитися імітація сили тяжіння, але вона не потребує моделювання в'язкості води.

Оскільки цикли обробки завжди цінні, фізичні програмісти можуть використовувати "ярлики", які обчислювано недорогі, але виглядають і діють "достатньо добре" для відповідної гри. В інших випадках застосовується нереальна фізика, щоб полегшити ігровий процес або отримати драматичний ефект. Іноді вказується конкретна підмножина ситуацій, і фізичний результат таких ситуацій зберігається в якомусь записі і взагалі ніколи не обчислюється під час виконання.

Деякі програмісти фізичного рушія можуть навіть заглибитися у складні завдання зворотної кінематики та інших рухів, що приписуються ігровим персонажам, але все частіше ці рухи призначаються за допомогою бібліотек захоплення руху, щоб не перевантажувати центральний процесор складними обчисленнями.

Історично цей заголовок, як правило, належав програмісту, який розробляв спеціалізовані алгоритми блітера і розумні оптимізації для 2D графіки . Однак сьогодні він майже виключно застосовується до програмістів, які спеціалізуються на розробці та модифікації складних візуалізаторів 3D- графіки . Деякі навички 2D-графіки нещодавно знову стали корисними для розробки ігор для мобільних телефонів нового покоління та портативних ігрових консолей.

Програміст тривимірної графіки повинен чітко розуміти передові математичні поняття, такі як векторна та матрична математика, кватерніони та лінійна алгебра.

Кваліфіковані програмісти, що спеціалізуються на цій галузі розробки ігор, можуть вимагати високої заробітної плати і зазвичай є дефіцитним товаром. Їхні навички можна використовувати для відеоігор на будь-якій платформі.

Програміст ШІ розробляє логіку часу для імітації інтелекту у ворогів і супротивників. [5] Нещодавно він перетворився на спеціалізовану дисципліну, оскільки ці завдання раніше виконували програмісти, які спеціалізувались в інших областях. Програміст ШІ може програмувати системи пошуку шляху, стратегії та тактичні системи противника. Це один із найскладніших аспектів програмування ігор, і його витонченість швидко розвивається. Сучасні ігри присвячують штучному інтелекту приблизно від 10 до 20 відсотків програмістів.[6]

Деякі ігри, такі як стратегічні ігри, такі як Civilization III, або рольові відеоігри, такі як The Elder Scrolls IV: Oblivion, активно використовують ШІ, тоді як інші, наприклад, головоломки, використовують його помірковано або взагалі не використовують. Багато розробників ігор створили цілі мови, за допомогою яких можна програмувати власний ШІ для ігор за допомогою сценаріїв. Ці мови, як правило, менш технічні, ніж мова, що використовується для реалізації гри, і часто використовуються дизайнерами гри або рівнями для реалізації світу гри. Багато студій також роблять сценарії своїх ігор доступними для гравців, і вони часто широко використовуються сторонніми розробниками модів.

Технологію ШІ, що використовується в програмуванні ігор, не слід плутати з академічним програмуванням ШІ та дослідженнями. Хоча обидві сфери дійсно запозичують одна в одної, їх зазвичай вважають окремими дисциплінами, хоча є винятки. Наприклад, гра 2001 року від Lionhead Studios Black & White має унікальний підхід до штучного інтелекту до контрольованої користувачем істоти, яка використовує навчання для моделювання поведінки під час гри.[7] В останні роки більше зусиль було спрямовано на втручання перспективних областей досліджень ШІ та програмування ШІ. [8] [9] [10] [11]

Не завжди окрема дисципліна, звукове програмування було опорою ігрового програмування ще з часів Понгу . У більшості ігор використовується аудіо, а багато з них мають повну музичну партитуру. Комп'ютерні звукові ігри цураються графіки в цілому і використовують звук в якості основного механізму зворотного зв'язку. [12]

У багатьох іграх використовуються передові методи, такі як позиційний 3D-звук, що робить програмування аудіо нетривіальною справою. За допомогою цих ігор один або два програмісти можуть присвятити весь свій час створенню та вдосконаленню звукового механізму гри, а програмісти звуку можуть пройти навчання або мати офіційний досвід цифрової обробки сигналів.

Інструменти для написання сценаріїв часто створюють або підтримують програмісти звуку для використання звукорежисерами. Ці інструменти дозволяють дизайнерам пов'язувати звуки з персонажами, діями, об'єктами та подіями, одночасно призначаючи музику або атмосферні звуки для ігрових середовищ (рівнів чи областей) і встановлюючи такі змінні середовища, як реверберація.

Хоча всі програмісти додають вмісту та досвіду, які надає гра, програміст геймплею більше зосереджується на стратегії гри, реалізації її механіки та логіки та "відчутті" гри. Зазвичай це не окрема дисципліна, оскільки те, що робить цей програміст, зазвичай відрізняється від гри до гри, і вони неминуче будуть залучені до більш спеціалізованих областей розвитку гри, таких як графіка чи звук.

Цей програміст може реалізовувати таблиці стратегій, налаштовувати вхідний код або коригувати інші фактори, що змінюють гру. Багато з цих аспектів можуть бути змінені програмістами, які спеціалізуються на цих сферах, однак, наприклад, таблиці стратегій можуть впроваджуватися програмістами ШІ.

У ранніх відеоіграх програмісти геймплею писали код для створення всього вмісту в грі. Якщо гравець повинен був стріляти в певного ворога, а червона клавіша повинна з'являтися разом з деяким текстом на екрані, тоді ця функція написана програмістом ігрового процесу як частина основної програми на мові C або асемблеру.

Сьогодні найчастіше основний ігровий рушій, як правило, відокремлюється від програмування ігрового процесу. Це має ряд переваг у розвитку. Ігровий рушій має справу з візуалізацією графіки, звуком, фізикою тощо, тоді як мова сценаріїв має справу з такими подіями, як кінематографічні події, поведінка ворога та цілі гри. Великі ігрові проекти можуть мати команду сценаристів для реалізації такого роду ігрового контенту.

Сценаристи зазвичай також є ігровими дизайнерами. Часто простіше знайти кваліфікованого ігрового дизайнера, якого можна навчити мові сценаріїв, на відміну від того, який опанував C ++.

Цей програміст спеціалізується на програмуванні користувальницьких інтерфейсів (UI) для ігор. [13] Хоча деякі ігри мають користувальницькі інтерфейси, програміст інтерфейсу користувача, швидше за все, розробить бібліотеку, яка може використовуватися в декількох проектах. Більшість інтерфейсів виглядають двовимірними, хоча сучасні інтерфейси зазвичай використовують ту саму технологію 3D, що й решта гри, тому деякі знання 3D-математики та систем корисні для цієї ролі. Розширені системи інтерфейсу можуть дозволяти сценарії та спеціальні ефекти, такі як прозорість, анімація або ефекти частинок для елементів управління.

Джойстик був основним пристроєм введення для ігор епохи 1980-х. Тепер програмісти ігор повинні враховувати широкий спектр пристроїв введення, але джойстик сьогодні підтримується у відносно невеликій кількості ігор, хоча все ще є домінуючим для симуляторів польоту .

Програмування введення даних, хоча зазвичай це не посада чи навіть штатна посада в конкретному ігровому проекті, все ще є важливим завданням. Програміст пише код із зазначенням того, як такі пристрої введення, як клавіатура, миша чи джойстик, впливають на гру. Ці процедури зазвичай розробляються на початку виробництва і постійно вдосконалюються під час розробки. Зазвичай одному програмісту не потрібно весь свій час присвячувати розробці цих систем. Гра в керованому режимі руху в реальному часі, що використовує такі пристрої, як Wii Remote або Kinect, може потребувати дуже складної системи з низькою затримкою введення, тоді як вимоги HID до керованої мишею покрокової стратегічної гри, такі як Heroes of Might and Magic, є значно простішими у реалізації.

Цей програміст пише код, який дозволяє гравцям змагатися або співпрацювати, завдяки підключенню через локальну мережу або Інтернет (або в рідкісних випадках безпосередньо підключені через модем). [14] Програмісти, що впроваджують ці ігрові функції, можуть весь свій час проводити лише в цій ролі, яка часто вважається однією з технічно найскладніших. Затримка мережі, стиснення пакетів, а також розірвані або перервані з'єднання - це лише декілька проблем, які слід врахувати. Хоча функції для декількох гравців можуть зайняти весь графік виробництва і вимагати, щоб інші системи двигунів були розроблені з урахуванням мереж, мережеві системи часто відкладаються до останніх кількох місяців розробки, додаючи додаткові труднощі цим програмістам.

Програміст інструментів [15] може допомогти розробці гри, написавши для неї власні інструменти. Інструменти для розробки ігор часто містять такі функції, як компіляція сценаріїв, імпорт або перетворення художніх ресурсів та редагування рівнів. Хоча деякі інструменти, що використовуються, можуть бути продуктами COTS, такі як IDE або графічний редактор, програмісти інструментів створюють інструменти зі специфічними функціями, пристосованими до конкретної гри, які недоступні в комерційних продуктах. Наприклад, розробнику пригодницьких ігор може знадобитися редактор для розгалуження діалогових вікон, а розробник спортивних ігор може використовувати власний редактор для управління статистикою гравців та команд. Ці інструменти, як правило, недоступні для споживачів, які купують гру.

Портування гри з однієї платформи на іншу завжди було важливим процесом для розробників ігор. Деякі програмісти спеціалізуються на цій діяльності, перетворюючи код з однієї операційної системи в іншу. Іноді програміст відповідає за те, щоб програма працювала не лише для однієї операційної системи, а на різних пристроях, таких як мобільні телефони. Однак часто "перенесення" може включати переписування всієї гри з нуля, оскільки власні мови, інструменти та обладнання роблять перетворення вихідного коду безрезультатним завданням.

Програміст перенесення повинен бути знайомим як з оригінальною, так і з цільовою операційними системами та мовами (наприклад, перетворюючи гру, спочатку написану на C ++, на Java), конвертувати активи, такі як ілюстрації та звуки, або переписувати код для телефонів із низькою пам’яттю. Цьому програмісту також, можливо, доведеться обходити стороною реалізації мови з помилками, деякі з невеликою кількістю документації, кодом рефактора, наглядом за декількома гілками коду, переписуванням коду для широкого спектру розмірів екрану та реалізацією спеціальних вказівок оператора. Можливо, їм також доведеться виправити помилки, які не були виявлені в оригінальній версії гри.

Програміста технологій частіше можна зустріти у більших студіях розробки з конкретними відділами, присвяченими виключно науково-дослідним роботам. На відміну від інших членів команди програмістів, програміст технологій, як правило, не прив’язаний до конкретного проекту або типу розробки протягом тривалого періоду часу, і вони, як правило, підпорядковуються безпосередньо керівнику технічної служби або керівнику відділу, а не виробнику ігор. Як випливає із назви посади, ця посада надзвичайно вимоглива з технічної точки зору і вимагає глибоких знань апаратного забезпечення цільової платформи. Завдання охоплюють широкий спектр тем, включаючи практичну реалізацію алгоритмів, описаних у наукових роботах, дуже низький рівень оптимізації збірки та здатність вирішувати складні питання, що стосуються вимог до пам'яті та проблем кешування на останніх етапах проекту. Існує значна кількість перехрещення між цією позицією та деякими іншими, особливо графічним програмістом.

У менших командах одного або декількох програмістів часто описують як "загальних спеціалістів", які виконують інші необхідні функції. Загальні спеціалісти часто займаються відстеженням помилок та визначенням того, яка експертиза підсистеми потрібна для їх виправлення.

Провідний програміст зрештою відповідає за все програмування гри. Це їх робота - переконатися, що різні підмодулі гри впроваджені належним чином, і відстежувати розвиток з точки зору програмування. Програміст зазвичай переходить від інших аспектів ігрового програмування до цієї ролі після декількох років досвіду. Незважаючи на назву, провідний програміст, як правило, має менше часу на написання коду, ніж інші програмісти проекту, оскільки вони повинні відвідувати зустрічі та взаємодіяти з клієнтом або іншими провідними особами гри. Однак від головного програміста все ще очікується, що він програмує принаймні частину часу, а також буде обізнаним у більшості технічних областей гри. У ролі технічного директора та провідного програміста часто є значні спільні точки зору, так що ці робочі місця часто охоплює одна людина.