Pixonic
8 359

Учимся делать 3D-игры с нуля

Курсы и туториалы по созданию трёхмерных игр — третья статья из цикла «Разработка».

В закладки

Автор: Артём Клиновицкий. По диплому — специалист по защите информации, но в основном занимался AR, VR и интерактивными инсталляциями в разных странах мира. В Pixonic пришёл на должность ведущего VR-разработчика, а сейчас — Senior R&D Software Engineer. Работает над прототипами и другими экспериментальными проектами компании.

Вот мы и добрались до темы, которую наверняка ждали многие, — как сделать трёхмерную игру. В головах некоторых начинающих разработчиков при этом возникает картина шикарной RPG с открытым миром, полной свободой действий и грабежами корованов. Но попытка на чистом энтузиазме взяться за реализацию масштабного проекта часто приводит к разочарованию. Лишь спустя десяток-другой собранных прототипов приходит понимание, какой объём работы нужен для разработки каждого элемента игры.

Потом разработчик начинает выбрасывать из игры своей мечты всё больше деталей, чтобы закончить хоть что-то. Задуманная ролевая игра постепенно превращается в инди-хоррор, открытый мир сменяется коридорами, а механики сводятся к неторопливому сбору записок под скримеры.

Поэтому лучше начинать с малого и постепенно добавлять в игру новые возможности. Тогда полученный в процессе опыт окажется намного ценнее, а следующая попытка гарантированно будет лучше.

Минутка истории. Многие в качестве примеров первых 3D-игр обычно вспоминают Doom или Wolfenstein 3D, но настоящим прародителем трёхмерных шутеров (ещё и с мультиплеером) была игра, выпущенная в стенах NASA в 1973 году — называлась она Maze War.

В те времена не было движков, программисты с большим трудом добивались лицензий и исходников какой-то существующей игры, чтобы её доработать, или же просто писали всё с нуля. На это уходила львиная доля времени разработки самой игры. Сегодня всё намного проще — можно спокойно выбрать один из популярных движков.

Рекомендую начинать с Unity: его не так сложно освоить, у него очень активное комьюнити и есть много готовых компонентов. На ближайшие несколько лет возможностей движка вам точно хватит.

3D-модели и анимации

Если вкратце, все 3D-движки создают изображение по одному сценарию.

  1. Модели и виртуальная камера располагаются в трёхмерном пространстве, с учетом положения, вращения и масштаба. К анимированным моделям применяются соответствующая анимации, например, изгибается часть модели, которая привязана к суставу скелета.
  2. Все модели покрываются текстурами. Одни текстуры сообщают о цвете определенных частей модели, другие — о том, насколько сильно эти части отражают свет, третьи содержат информацию о рельефе поверхности и так далее. По сути, текстуры — это обычные картинки. За то, как именно они будут накладываться и отображаться отвечают шейдеры — своего рода инструкции для видеокарты.
  3. Рассчитывается освещение с учётом источников света, расположения моделей относительно друг друга, заранее подготовленных световых карт (специальных текстур, содержащих информацию об освещённости 3D-моделей).
  4. Применяются пост-эффекты для финальной обработки картинки. Например, стилизация под нуар или эффект миниатюры.

Сами модели для игр создаются в отдельных редакторах вроде 3ds Max или Maya. Ещё есть бесплатный Blender с кучей туториалов на YouTube. Как именно это делается — слишком большая тема для нашего цикла, тем более, что в прототипах можно обойтись готовыми моделями из онлайн-библиотек и каталогов самих игровых движков.

Всё, что требуется от начинающего разработчика в этой части — понять общие принципы работы с моделями, отбора их для прототипа и грамотного размещения на сцене.

Звук и музыка

Как уже говорили в прошлой статье, для создания прототипа добавлять какую-либо озвучку в принципе не обязательно. Можно сделать целую игру, обкатать геймплей, настроить всю графику и только в конце добавить озвучку. Но важно ведь ещё и не потерять интереса к процессу.

Я рекомендую потратить несколько часов на подбор минимально необходимых звуков из бесплатных библиотек. В игре появится стук шагов, выстрелы оружия, скрип открывающейся двери — ощущения от неё вырастут на порядок.

Логика и код

В этом разделе речь пойдёт о том, что делает статичный набор моделей, картинок и звуков собственно игрой.

Вам будет проще, если вы уже владеете программированием на одном из высокоуровневых языков. В целом, написание кода для игр происходит по тем же фундаментальным принципам, с использованием тех же паттернов и моделей проектирования. Программирование всё равно придётся изучать — рано или поздно.

Но кому хочется корпеть над учебниками по кодингу вместо того, чтобы делать игры. Тут есть два пути.

Первый: освоить самые азы, повторяя за туториалами (разницу между туториалами и курсами мы разобрали в прошлой статье цикла). Делая это, можно узнать, как писать код для самых базовых вещей, понять синтаксис языка и то, как код управляет происходящим в игре. Постепенно вы сможете делать аналогичные вещи самостоятельно, а затем выучите новые операторы, которые расширят ваши возможности.

Второй: воспользоваться средствами визуального или «нодового» программирования. Например, для Unity нужно будет установить специальный плагин (самый известный — Playmaker). С его помощью можно «собрать» логику игры из логических блоков, соединяя их линиями, как в блок-схеме. У Unreal Engine аналогичный инструмент встроен в базовую версию и называется Blueprints.

Конечно, сделать действительно сложную логику с помощью только этих инструментов будет крайне трудно, а поддерживать и отлаживать — ещё труднее. Но для новичков они сильно снизят порог входа в геймдев.

Советы для начинающих

Возможно, для первого раза лучше отложить собственные идеи для игр и выбрать один из готовых проектов, для которого есть хорошие туториалы. Так вы сможете шаг за шагом изучить интерфейс и возможности игрового движка и его редактора, понять основы построения игр. А также более трезво оцените свои собственные силы.

Следовать туториалам несложно, но я очень советую избегать слепого копирования. Экспериментируйте: что будет, если задать другое значение параметра в скрипте; а если сделать совсем другую форму коллайдера; и так далее.

Один из официальных уроков Unity по коллайдерам

Закончив урок, добавьте к проекту что-нибудь своё: новую возможность для персонажа, красивый уровень из найденных ассетов, озвучку или другой вариант управления.

Главное — выйти за рамки простого повторения. Только тогда можно по-настоящему усвоить материал и приобрести устойчивые навыки.

Несколько слов о программном обеспечении

Движок Unity со всем необходимым можно получить совершенно бесплатно. Более того, сделанные в нём игры можно официально публиковать и продавать, пока они не начнут приносить прибыль больше $100 тысяч в год. Функции бесплатной версии фактически не ограничены — разве что придётся мириться с логотипом Unity на старте игры и светлой темой интерфейса редактора.

Советую сразу скачивать последнюю версию, несмотря на то, что большинство уроков сделаны до её выхода. Большая часть действий почти не будут отличаться, а если где-то возникнут расхождения, тем лучше — самостоятельно найдите, как выполнить в новой версии то, что описано в уроке. Так обучение будет намного эффективнее.

Важное исключение: если урок затрагивает создание интерфейса игры (UI) и он предназначен для Unity версии 4.5 или раньше — он устарел целиком и полностью. Потому что в версии 4.6 UI был полностью переработан — изучать устаревшую версию не имеет смысла.

Ещё в комплекте с Unity поставляется бесплатная некоммерческая версия редактора кода Visual Studio. Советую сразу его установить и привыкать работать в профессиональной среде.

Уроки для начинающих

Теперь к конкретным урокам, которые могут пригодиться для создания первого прототипа. Заодно можно на практике увидеть, как работают люди с большим опытом создания игр.

  • Текстовый туториал начального уровня от Unity по созданию адвенчуры про Элен, которая потерпела крушение на неизвестной планете. Весь урок можно выполнить без написания и строчки кода, на основе бесплатного 3D Game Kit. А после него можно изучить и весь раздел Tutorials на сайте Unity — там много полезных уроков.
  • Целый курс, официально рекомендуемый Unity. Он охватывает множество аспектов этого движка: программирование, физика, шейдеры, искусственный интеллект, звуки, частицы и так далее. Курс рассчитан примерно на 50 часов, и на него иногда действуют большие скидки.
  • Серия туториалов от YouTube-канала Brackeys по созданию игры в жанре Survival. Инди-игры в этом жанре довольно популярны, и многие наверняка хотели бы сделать что-то подобное. Этот туториал поможет начать.
  • Плейлист с отдельными роликами от того же автора. В нём могут быть уроки, которые пригодятся именно вам.
  • Четыре серии видеоуроков от разработчиков Unity. Я советую первые две: прототипирование на UFPS и работа с Playmaker.
  • Серия видеоуроков от N3K по созданию мобильного раннера, по сути — клона Subway Surfer, но про пингвинов. Однозначно стоит взглянуть всем, кто интересуется разработкой мобильных игр.
  • Двухчасовой видеоурок по созданию профессионально выглядящей лесной сцены в Unity из готовых ассетов (ссылки на них есть в описании к роликам). Подойдет тем, кто хочет самостоятельно собрать крутой уровень, не хуже, чем в коммерческих проектах.

Домашнее задание

Кто-то мечтает сделать классический ПК-шутер, кто-то мобильный раннер, кто-то возродить жанр стратегий в реальном времени. Поэтому задание будет общим.

  • Выберите серию уроков, которая лучше всего вам подходит, — из списка выше или самостоятельно.
  • Скачайте и установите Unity или любой другой движок. Начните следовать выбранным урокам, повторяя за автором. Но не забывайте экспериментировать, чтобы понять, как всё устроено.
  • Закончив туториал или курс, попробуйте самостоятельно улучшить результат. Добавьте то, без чего прототип игры в выбранном жанре будет неполным. Это не обязательно должно быть чем-то сложным, главное — выйти за рамки обучающих материалов.

В следующий раз мы немного отойдем от Unity и более подробно разберем создание логики для прототипа без навыков программирования. Для этого мы используем Blueprints, о которых мы уже говорили, и которые входят в базовый комплект движка Unreal Engine.

Это статья из нашего большого проекта с vc.ru. Если выполнять все задания, можно — ни много ни мало — научиться делать видеоигры. И выиграть лимитированное издание PS4 Pro в конце каждого цикла статей.

Цикл «Разработка»:

Узнать правила
{ "author_name": "Pixonic", "author_type": "editor", "tags": [], "comments": 10, "likes": 23, "favorites": 36, "is_advertisement": false, "subsite_label": "pixonic", "id": 49470, "is_wide": true, "is_ugc": false, "date": "Wed, 31 Oct 2018 11:15:59 +0300" }
{ "id": 49470, "author_id": 181238, "diff_limit": 1000, "urls": {"diff":"\/comments\/49470\/get","add":"\/comments\/49470\/add","edit":"\/comments\/edit","remove":"\/admin\/comments\/remove","pin":"\/admin\/comments\/pin","get4edit":"\/comments\/get4edit","complain":"\/comments\/complain","load_more":"\/comments\/loading\/49470"}, "attach_limit": 2, "max_comment_text_length": 5000, "subsite_id": 181238 }

10 комментариев 10 комм.

Популярные

По порядку

Написать комментарий...
0

скриншот с кодом.

Это просто п*издец какой-то в Update.
гетать инпут каждый кадр

гетать камеру кажды кадр

создавать рейкаст каждый кадр

GC, CPU Bounds гарантированны. Темболее это еще Unity c его API-Core-API-C# вызовами.

Ответить
1

А что не так с гетом инпута и рейкастом каждый кадр? Сейчас бы залупаться на код, не зная кейса.

Ответить
1

иксперты подъехали, всегда радуют комментаторы хуесосящие код у которых нет ни одного рабочего проекта, в интернете чего не выложи всё говно будет, а если молча делаешь и оно приносит бабки - всё равно говно по мнению икспертов, они могут лучше в тыщу раз написать, но не будут потому что это не их уровень уже.

Ответить
1

Если это висит в соседнем потоке и отдано на откуп дизайнерам, то ок.
Я залупаюсь всего на 2 места - гет камеры и объект рейкаста. Оба эти вещи можно вынести в мемберы и вообще не гетать. Мы вам перезвоним. Когда у нас неполачиваемые стажировки будут.

Ответить
0

Тут вроде пытаются обучить делать игры, а не писать высокооптимизированный код для устройств позапрошлого поколения.

Ответить
0

судя по неймспейсу кусок кода из unity standard assets :)

Ответить
0

Это из тутора Brackeys. Годнейший материал для новичков на youtube.

Ответить
0

Новичкам для начала азы нужно понять взаимодействия. Сразу архитектуру которая используют продвинутые программисты они не осилят.

Ответить
0

инпут может не пройти, если делать это не в адтейте. Рейкаст же срабатывает один раз, когда нажимается кнопка.

Ответить
0
{ "page_type": "article" }

Прямой эфир

[ { "id": 1, "label": "100%×150_Branding_desktop", "provider": "adfox", "adaptive": [ "desktop" ], "adfox_method": "createAdaptive", "auto_reload": true, "adfox": { "ownerId": 228129, "params": { "pp": "g", "ps": "bugf", "p2": "ezfl" } } }, { "id": 2, "label": "1200х400", "provider": "adfox", "adaptive": [ "phone" ], "auto_reload": true, "adfox": { "ownerId": 228129, "params": { "pp": "g", "ps": "bugf", "p2": "ezfn" } } }, { "id": 3, "label": "240х200 _ТГБ_desktop", "provider": "adfox", "adaptive": [ "desktop" ], "adfox": { "ownerId": 228129, "params": { "pp": "g", "ps": "bugf", "p2": "fizc" } } }, { "id": 4, "label": "240х200_mobile", "provider": "adfox", "adaptive": [ "phone" ], "adfox": { "ownerId": 228129, "params": { "pp": "g", "ps": "bugf", "p2": "flbq" } } }, { "id": 5, "label": "300x500_desktop", "provider": "adfox", "adaptive": [ "desktop" ], "adfox": { "ownerId": 228129, "params": { "pp": "g", "ps": "bugf", "p2": "ezfk" } } }, { "id": 6, "label": "1180х250_Interpool_баннер над комментариями_Desktop", "provider": "adfox", "adaptive": [ "desktop" ], "adfox": { "ownerId": 228129, "params": { "pp": "h", "ps": "bugf", "p2": "ffyh" } } }, { "id": 7, "label": "Article Footer 100%_desktop_mobile", "provider": "adfox", "adaptive": [ "desktop", "tablet", "phone" ], "adfox": { "ownerId": 228129, "params": { "pp": "g", "ps": "bugf", "p2": "fjxb" } } }, { "id": 8, "label": "Fullscreen Desktop", "provider": "adfox", "adaptive": [ "desktop", "tablet" ], "auto_reload": true, "adfox": { "ownerId": 228129, "params": { "pp": "g", "ps": "bugf", "p2": "fjoh" } } }, { "id": 9, "label": "Fullscreen Mobile", "provider": "adfox", "adaptive": [ "phone" ], "auto_reload": true, "adfox": { "ownerId": 228129, "params": { "pp": "g", "ps": "bugf", "p2": "fjog" } } }, { "id": 10, "disable": true, "label": "Native Partner Desktop", "provider": "adfox", "adaptive": [ "desktop", "tablet" ], "adfox": { "ownerId": 228129, "params": { "pp": "g", "ps": "clmf", "p2": "fmyb" } } }, { "id": 11, "disable": true, "label": "Native Partner Mobile", "provider": "adfox", "adaptive": [ "phone" ], "adfox": { "ownerId": 228129, "params": { "pp": "g", "ps": "clmf", "p2": "fmyc" } } }, { "id": 12, "label": "Кнопка в шапке", "provider": "adfox", "adaptive": [ "desktop" ], "adfox": { "ownerId": 228129, "params": { "p1": "bscsh", "p2": "fdhx" } } }, { "id": 13, "label": "DM InPage Video PartnerCode", "provider": "adfox", "adaptive": [ "desktop", "tablet", "phone" ], "adfox_method": "createAdaptive", "adfox": { "ownerId": 228129, "params": { "pp": "h", "ps": "bugf", "p2": "flvn" } } }, { "id": 14, "label": "Yandex context video banner", "provider": "yandex", "yandex": { "block_id": "VI-223676-0", "render_to": "inpage_VI-223676-0-1104503429", "adfox_url": "//ads.adfox.ru/228129/getCode?pp=h&ps=bugf&p2=fpjw&puid1=&puid2=&puid3=&puid4=&puid8=&puid9=&puid10=&puid21=&puid22=&puid31=&puid32=&puid33=&fmt=1&dl={REFERER}&pr=" } }, { "id": 15, "label": "Плашка на главной", "provider": "adfox", "adaptive": [ "desktop", "tablet", "phone" ], "adfox": { "ownerId": 228129, "params": { "p1": "byudx", "p2": "ftjf" } } }, { "id": 16, "label": "Кнопка в шапке мобайл", "provider": "adfox", "adaptive": [ "tablet", "phone" ], "adfox": { "ownerId": 228129, "params": { "p1": "byzqf", "p2": "ftwx" } } }, { "id": 17, "label": "Stratum Desktop", "provider": "adfox", "adaptive": [ "desktop" ], "auto_reload": true, "adfox": { "ownerId": 228129, "params": { "pp": "g", "ps": "bugf", "p2": "fzvb" } } }, { "id": 18, "label": "Stratum Mobile", "provider": "adfox", "adaptive": [ "tablet", "phone" ], "auto_reload": true, "adfox": { "ownerId": 228129, "params": { "pp": "g", "ps": "bugf", "p2": "fzvc" } } }, { "id": 19, "label": "Тизер на главной", "provider": "adfox", "adaptive": [ "desktop", "tablet", "phone" ], "auto_reload": true, "adfox": { "ownerId": 228129, "params": { "p1": "cbltd", "p2": "gazs" } } } ]
Голосовой помощник выкупил
компанию-создателя
Подписаться на push-уведомления
{ "page_type": "default" }