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Resumo● Visão geral do processo de desenvolvimento
de jogos● Projecto Reaktor● Projecto D4MD
Desenvolvimento de Jogos
● Antigamente uma pessoa sozinha conseguia desempenhar todas as tarefas de desenvolvimento de um jogo.
● Hoje em dia o desenvolvimento de um jogo comercial envolve um elevado numero de pessoas, especializadas em areas diferentes– Programadores– Artistas– Testers– Game designer– Game Producer
Desenvolvimento de Jogos● Jogos amadores normalmente têm equipas
mais reduzidas– Projectos académicos ou Hobby’s– Tem geralmente por objectivo mostrar as
capacidades dos autores● Empresas nunca contratam ninguém sem
experiência– Os projectos amadores servem como port-fólio
Desenvolvimento de Jogos● Fases no desenvolvimento de um jogo
– Design do jogo● Pode começar com uma ideia bem definida● Ou como uma série de experiências com novas ideias ou
tecnologia
– Criação de um protótipo● Serve como proof of concept
– Produção● Normalmente dura entre 1 e 3 anos (num jogo comercial)● Crunch time
Desenvolvimento de Jogos● Um jogo normalmente tem por componentes
– Motor gráfico– Motor de física– componentes de som, carregamento de modelos,
input, etc– Ferramentas de desenvolvimento criadas “in-
house” e outras
Reaktor● Enquadramento
– Projecto final para a cadeira de Computação Gráfica e Multimédia (4º ano, ETI-ISCTE)
– O tempo disponível para o projecto era cerca de 1 mês
Reaktor● Objectivos:
– Ter um FPS funcional– Ganhar experiência– Ganhar sensibilidade aos problemas associados
com o desenvolvimento de jogos– Aplicar os conhecimentos adquiridos na cadeira
de CGM de uma maneira interessante
Reaktor● Motor Gráfico
– Foi desenvolvido de raiz, utiliza OpenGL para desenho
– Divisão espacial : BSP-Tree– Carrega mapas de Quake3 (não compilados)
● Parsing e processamento do mapa● Criação da BSP
Reaktor● Motor de Física
– Feito de raiz– Apenas dinâmica da translação– Integração de Euler– Algoritmo de detecção de colisão suporta colisões
entre :● Ponto-Esfera, Ponto-Elipsoide, Esfera-Esfera, Esfera-
Elipsoide, Elipsoide-Elipsoide, Esfera-Poligono e Elipsoide-Poligono
Reaktor● Suporte de Rede
– Desenvolvido de raiz– Garantir o sincronismo entre as várias instâncias dos
objectos do jogo– Arquitectura cliente/servidor– Objectos distribuídos pelos diversos utilizadores
● Objectos locais / Objectos Remotos
– Um objecto criado localmente impõe o seu estado aos seus objectos remotos correspondentes
– Entre actualizações de estado os objectos remotos são tratados como objecto locais
Reaktor● Conclusões
– Com um desenho cuidado, e utlização de APIs portáveis, é relativamente fácil suportar várias plataformas (no nosso caso, Win32 e Linux)
– A “arte” do jogo é muito importante para os jogadores.
– Reacções físicas menos realísticas não assustam os utilizadores.
– Ambiência é muito importante (sons, nevoeiro, aspecto geral ...)
Reaktor● Conclusões (2)
– Hoje em dia não é viável a uma empresa desenvolver um jogo comercial completamente de raiz
– Tendência para comprar “Game-Engines” e desenvolver os conteúdos
– Cada vez mais, surgem empresas especializadas no desenvolvimento de de middleware
D4MD (de-for-md)● Enquadramento:
– Nosso TFC (trabalho final de curso)– Jogo de simulação de condução, com ênfase na
deformação de geometria (em resultado de choques) e simulação mecânica dos veículos
– Tirar partido da experiência obtida do Reaktor– Usar middleware existente como motores
gráficos e motores de física de modo a permitir a concentração do esforço nas características específicas do projecto
D4MD● Motor Gráfico
– Existem diversas alternativas open-source de grande qualidade:
– OSG - http://www.openscenegraph.org/– Irrlicht - http://irrlicht.sourceforge.net/ – Ogre3D - http://www.ogre3d.org
– Foi escolhido o Ogre3D– Elevada qualidade da documentação– API OO (c++) simples e extensivel– Multiplataforma, independente do sistema de renderização
(OpenGL/D3D) e acesso fácil a programação com Shaders CG e GLSL
– Comunidade bastante activa e actualizações frequentes
D4MD● Motor de Física
– Poucas opções open-source:– ODE - http://ode.org/
– Algumas opções grátis para projectos não comerciais:– Tokamak - http://www.tokamakphysics.com/ – True axis - http://www.trueaxis.com/ – Newton Game Dynamics - http://www.physicsengine.com/ – NovodeX - http://www.novodex.com
D4MD● Motor de Física
– Escolhemos o NovodeX– API C++– Robustez e desempenho muito elevado com
formas primitivas– Determinístico– Boa documentação e forum de suporte técnico– Se é bom para o motor Unreal 3, também é bom
para o nosso jogo!
D4MD● Deformação em jogos:
– Embora existam muitos exemplos de jogos que incluam deformação, a informação sobre as técnicas utilizadas é pouca
● Exemplos:– NFSU 2– GTA3– CARMAGEDDON 2
D4MD● Técnicas de deformação mais utilizadas
– Técnicas com base física– Mola-Massa
– Especialmente indicada para corpos 2D (ex: pano)– Corpos com deformação contínua
– FEM (Finite Element Method)– Resultados muito realistas– Requisitos de processamento e memória muito elevados
– Técnicas com base geométrica– FFD (Free Form Deformation)
– Deformação do espaço : independência em relação à geometria
D4MD● Exemplo Mola-Massa:
– Arranjo 3D usando molas orientadas
D4MD● Exemplo FEM:
– Subdivisão FEM de um modelo complexo
origem: M. Muller, Physically-Based Simulation of Objects Represented by Surface Meshes
D4MD● Exemplo FFD:
– Manipulação directa de um cubo através de FFD
D4MD● Sistema de deformação – D4M:
– Deformação intantânea de objectos com características metálicas
– Uso da técnica DFFD (direct manipulation FFD)– Reconfiguração automática dos controlos através de um ou mais deslocamentos no espaço– Deformações com resultados visuais agradáveis usando B-Splines cúbicas uniformes– Controlo da relação qualidade/desempenho através da distribuição de pontos de controlo– A independência em relação à geometria de deformação permite o uso de formas físicas simples para simular a dinâmica dos corpos
D4MD• Sistema de deformação – D4M
D4MD● Simulação mecânica dos veículos:
– Curvas de momento angular– Momento aplicado às rodas e força consequente aplicada
no solo vai influenciar o motor.– Veículos são bastante parametrizaveis
– curva de Torque– mudanças e suas eficiências– pesos e sua distribuição– Eficiências : Transmissão, Travões, Diferencial, …
● Simulação mecânica dos veículos (2)– Rodas são simuladas com raios, que vão ter o
comportamento de molas (as suspensões)– solução mais eficiente para o motor de física– muito comum neste tipo de jogos
– A simulação completa da rodas impõe vários problemas para os motores de física, que assim são facilmente evitadas– Instabilidade devido ao elevado numero de “constraints” implicados
D4MD
D4MD● Modo multijogador / Interface imersiva
– Estamos igualmente a desenvolver um modo multijogador, que permitirá o jogo em rede–Tirar partido das características determinísticas do motor de física–Simulação paralela em cada um dos clientes –O servidor apenas controla o relógio global e o sincronismo de frame
– Usar o modo de rede para para permitir o uso de uma interface imersiva 3D – CAVE
● Cave:– Permite a visualização de um mundo 3D através da
imersão do utilizador numa estrutura de visualização e uso de óculos especiais
D4MD
D4MD● Conclusões:
– Hoje em dia é quase impossível desenvolver um motor de jogo todo de raiz
– Existem bastantes alternativas open-source para os vários componentes: motores de física, motores gráficos, bibliotecas de som, etc..
– Usar middleware existente, ajuda bastante na obtenção de resultados com qualidade superior, no entanto o tempo necessário para aprender a lidar com as suas APIs e integrar diversos módulos que não foram pensados para trabalhar em conjunto pode ser igualmente elevado.
– A experiência é muito importante na industria dos jogos, como nenhuma empresa recebe pessoas sem experiência é muito dificil entrar, no entanto ter trabalho feito na área, mesmo que feito de forma amadora, ajuda.
