2010.02_Programowanie wizualne_[Programowanie Gier].pdf

Programowanie gier

Programowanie

wizualne

Co to takiego?

Niniejszy tekst to informacje, przykłady i tutorial przybliżające

technologię Quest3D. Artykułem tym chcę pokazać, że można tworzyć

aplikacje 3D i gry szybko oraz bez znajomości języka programowania,

bibliotek DirectX czy OpenGL. Jeszcze raz – można. Jest do tego gotowe

narzędzie. Resztę znajdziecie poniżej.

Dowiesz się:

• Co to jest programowanie wizualne;

• Czym Jest Quest3D;

• Czym nie jest :);

• Jak szybko tworzyć aplikacje 3D bez znajo-

mości języka programowania.

Powinieneś wiedzieć:

• Co to jest aplikacja 3D.

Kiedy prezentuję obraz znajomym firmom czy

też na targach, bardzo często słyszę ...acha, czyli

nie mogę programować tradycyjnie? I poprawiam

ich Nie w tym rzecz, że nie możesz, ale że nie musisz,

bo nie ma takiej potrzeby.

Mamy do dyspozycji channnele, które może-

my wypełnić za pomocą LUA Script i tam stwo-

rzyć swój mały kawałek kodu. Ponadto kiedy

ktoś się bardzo uprze, zawsze ma do dyspozycji

darmowe biblioteki SDK i może pisać w C++

swoje własne autorskie channele, a następnie

używać ich w środowisku Quest3D na takich sa-

mych zasadach jak wszystkie inne.

Dzięki temu możliwości nigdy się nie koń-

czą, a program rozwija się zarówno w pracowni

producenta, jak i w domach i firmach jego użyt-

kowników.

Poziom

trudności

łączyć ze sobą, po prostu przeciągając linię od

jednego do drugiego. Na liniach łączących widać

czarną strzałkę informującą, w którym kierun-

ku danego połączenia przekazywane są informa-

cje. Większe fragmenty grafu możesz zwinąć do

postaci folderu (patrz Rysunek 1), aby struktura

twojego programu była przejrzysta i czytelna dla

innych pracujących nad tym samym projektem.

W ten sposób programujesz wizualnie.

Metoda tworzenia w pełni funkcjonalnych

aplikacji Quest3D sprawia, że jest on narzę-

dziem dla wszystkich. Pracują w nim graficy-

3D, projektanci, inżynierowie i ludzie ze świata

rozrywki, bo każdy może po prostu usiąść i za-

cząć prace – bez wielomiesięcznych kursów na-

uki języka. To jest właśnie serce Quest3D.

Z apewne wiele razy spotkałeś się z listin-

gami programów pisanych w takich ję-

zykach jak C++, Java, C# czy innych.

Pojedyncze linie tworzą funkcje lub procedury,

z których składa się program. Jeżeli poznałeś je-

den z takich języków, na pewno wiesz, że dużo

pracy kosztuje poznanie nazw funkcji, składni ,

a potem pilnowanie, aby podczas pisania progra-

mu nie pojawiła się literówka czy też czeski błąd

albo parametry funkcji podane w odwrotnej ko-

lejności, co może spowodować, że programu nie

uda sie skompilować.

Z drugiej strony może niekoniecznie chcesz

być programistą. Ja np. nigdy nie chciałem nim

być. Chciałem po prostu móc wprowadzić inte-

rakcję do wykonywanych przez siebie scen i mo-

deli 3D. Z pomocą przyszło właśnie programo-

wanie wizualne.

Charakteryzuje się ono tym, że twój program

w wersji źródłowej nie jest już wieloma liniami

kodu. W programowaniu wizualnym źródło

twojego programu stanowią bloki ( channels ) i

połączenia między nimi, wizualizowane jako

graf. Głównym narzędziem nie jest klawiatura,

tylko myszka. Poszczególne klocki grafu możesz

Programowanie wizualne

3D na przykładzie Quest3D

Wydajność wewnętrznego silnika 3D nie ugina

się pod sceną zawierającą wiele milionów trójką-

tów (face'ów). Najwiekszą jednak zaletą progra-

mowania wizualnego w Quest3D jest szybkość

budowania aplikacji. Ja nazywam to wydajnością

programowania, która zestawiona z mocnym sil-

nikiem renderującym pozwala na naprawdę wie-

Aplikacje 3D

programowane wizualnie

Quest3D jest jednocześnie wizualnym środo-

wiskiem programistycznym oraz wydajnym sil-

nikiem renderującym 3D. Służy do tworzenia

aplikacji 3D. Zarówno tych małych wirtual-

nych spacerów, prostych gier 3D, jak i większych

i sieciowych produkcji widzianych z różnych ka-

mer. Jednocześnie tworzymy w nim duże sy-

mulatory obliczane przez kilkanaście maszyn.

Jest zatem środowiskiem bardzo skalowalnym.

Wszystkie wymienione rodzaje aplikacji stwo-

rzysz bez wpisania choćby jednej linii kodu.

Wyobrażam sobie, że wielu rdzennych progra-

mistów może poczytać to jako minus aplikacji.

Tutorial na płycie

Aby ułatwić początkującym i tym po prostu

ciekawym zaznajomienie się z podstawa-

mi Quest3D, przygotowałem videotutorial,

który przekazuję wraz z niniejszym nume-

rem SDJ. Jest to krótka lekcja ukazująca krok

po kroku stworzenie nieskomplikowanej

gry dla jednego gracza. Gatunek: western.

Każdy jest w stanie wykonać taką aplikację

, postępując za tutorialem w przeciągu kilku

godzin. Później pozostaje kwestia wymiany

obiektów na swoje. Zapraszam serdecznie

do zapoznania się z tutorialem.

02/2010

Programowanie wizualne

le. Dla przykładu dość statyczna scena ukazana

na pierwszych dwóch obrazkach powstała po-

przez jedno przeciągnięcie zbioru Quest'owych

klocków zapisanych na liście Templates . Są to go-

towe do użycia większe i mniejsze grafy fragmen-

tów aplikacji. Wystarczy je przeciągnąć do grafu i

po prostu połączyć z resztą naszych klocków. To

jest ogromnie przyspieszenie i uproszczenie dla

programistów. Aby dodać do naszej sceny kame-

rę orbitującą wokół obiektu, wystarczy usunąć z

grafu nasze Basic Camera i zamiast tego przecią-

Rysunek 2. Efekt grafu powyżej – scena 3D w

czasie rzeczywistym

Rysunek 1. Przykład grafu - prosta aplikacja 3D

Rysunek 3. Fragment zbioru szablonów

gotowych do użycia – Templates

R E K L A M A

Programowanie gier

gnąć z listy Templates nowy zestaw klocków zapi-

sany pod nazwą Object Inspection Camera.

W Quest3D w bardzo prosty sposób możesz

oprogramować urządzenia do sterowania takie

jak klawiatura, mysz, joystick i inne, włączając w

to wirtualne rękawice czy chełmy. Co więcej, to

środowisko integruje w sobie elementy niezbęd-

ne w wielu grach (silnik fizyczny, generowanie

tłumu, szukanie drogi). Pisząc grę metodą tra-

dycyjną, sam musiałbyś je zintegrować. Modele

używane w tym środowisku można wykonać za

pomoćą dowolnego pakietu graficznego 3D, jak

chociażby 3ds max, maya, blender, cinema, a na-

stępnie zaimportować do Quest3D poprzez je-

den z uniwersalnych formatów: COLLADA, X,

a wkrótce również FBX.

Na Rysunku 1 widać graf przedstawiający pro-

stą scenę 3D. Każdy, kto spotkał się już z grafiką

3D i zasadami tworzenia takich obrazów, wie,

ze każda taka scena składa się z 3 grup elemen-

tów: obiekty 3D – w tym przypadku napis trój-

wymiarowy oraz podłoże, światło, które owe

obiekty oświetla abyśmy mogli je zobaczyć – w

tym przypadku zamknięte w folderze o nazwie

Directional Light, oraz kamera, która ową scenę

obserwuje z zadanego punktu widzenia – u nas

Basic Camera. Wszystko to podłączamy do kloc-

ka Render odpowiedzialnego za wyświetlenie na-

szego grafu jako obraz 3D w aplikacji. Na Rysun-

ku 2 widać efekt tej najprostszej aplikacji 3D.

rów gry. Do najważniejszych należy zaliczyć Sil-

niki fizyczne: ODE, Newton, jest też płatny do-

datek: PhysX. Możemy wybrać ten, który będzie

spełniał nasze oczekiwania. Są zintegrowane i go-

towe do użycia. Czeka na nas także mechanizm

oświetlenia słonecznego ustawianego za pomo-

cą godziny, pory roku i położenia geograficznego.

Mamy do dyspozycji również takie parametry jak

wiatr, deszcz czy zamglenie - słowem, kompletny

system pogodowy (Weather System).

W Quest3D można również tworzyć aplika-

cje sieciowe, i to na dwa sposoby. Pierwszy to ne-

tworking budowany na bibliotekach DirectPlay

wchodzących w skład DirectX. Drugi to tzw. soc-

kety . Z kolei do optymalizacji większych map te-

renów służy moduł Nature Painting, który po-

trafi doskonale zoptymalizować tereny miejskie

oraz wielkie zalesione połacie. Producent w ko-

lejnej wersji Quest3D zapowiada także rewolu-

cyjny edytor terenu. Wewnątrz programu Qu-

est3D mamy możliwość tworzenia własnych

shaderów w jęz. HLSL lub wczytywania plików

.fx. Dostępny jest również global shader.

Z działki animacji warto wspomnieć o ani-

macji szkieletowej, mikserze sekwencji aminacji

(tzw. motion blending ), potrzebny może okazać

się wbudowany system tkanin ( cloth rendering ).

Jeżeli postaci będzie więcej, z łatwością będziesz

mógł skorzystać z generowania tłumu za pomo-

cą crowd rendering .

Do wyliczonego zbioru należy doliczyć jeszcze

gotową realistyczną wodę, zaawansowany system

cząsteczek, płynną zmianę ruchu (np. ze space-

ru w bieg), ekspozycję światła HDR, obsługę baz

danych (mySQL i ODBC), obsługę wielu forma-

tów dźwiękowych, oczywiście z dźwiękiem 3D,

renderowanie na wielu komputerach tej samej

sceny. Na koniec to wszystko możemy wyren-

derować jako aplikację 3D (stereorendering lub

anaglif). Pełne porównanie z opisem modułów

znaleźć można na stronie www.quest3D.pl .

Jak widzisz, jest w czym wybierać. To wszyst-

ko jest już w środku i nie wymaga dogrywania ja-

kichkolwiek pluginów czy innego rodzaju roz-

szerzeń. Zainstaluj i używaj.

Przykłady aplikacji

wykonanych w Quest3D

Jak pisałem wcześniej , środowisko to jest bardzo

skalowalne. Na kilku przykladach postaram się

przybliżyć najbardziej znanych albo zasługują-

cych na uznanie aplikacje wykonane przez róż-

ne firmy z bardzo rozbieżnych branż. Wiele firm

używa tego środowiska do celów promocyjno-re-

klamowych. Przykładowo, w branży dewelope-

rów mieszkań, domów i innych nieruchomości

jest to idealne rozwiązanie. Firma nie musi na-

wet zatrudniać programisty.

Możliwości silnika Quest3D

Środowisko Quest3D jest silnikiem komplet-

nym. Znaczy to, że zawarte w nim moduły i pod-

silniki wystarczają do zrobienia sporych rozmia-

Rysunek 4. Agencje PR tworzą za pomoca Quest3D małe i sympatyczne gry reklamowe oraz prezentacje,

które całkowicie mieszczą się w jednym pliku EXE i można je łatwo przesyłać Internetem, a uruchomienie

aplikacji nie wiąże się z instalacją czegokolwiek. Po prostu jeden plik exe działający na zasadzie Click&Run

Rysunek 5. Pełnowymiarowe gry 3D tworzą zarówno duże studia, jak i małe grupy. W tych drugich

często nawet nie ma programisty, tylko kilku graików 3D i animatorów

W Sieci

• quest3d.pl – strona główna i podstawowe

informacje o technologii i zastosowaniu;

• forum.quest3d.pl – podstawowe źró-

dło pomocy, jeżeli zaczniesz używać

Quest3D, również linki do tutoriali;

• support.quest3d.com – aktualna doku-

mentacja online w j. Angielskim.

Rysunek 6. Ponadto jednymi z najczęściej wykonywanych aplikacji w Quest3D są koniguratory,

aplikacje szkoleniowe 3D (tzw. trenażery), symulatory i różnej maści aplikacje do wirtualnej

rzeczywistości (m.in. projekcja na 4 ściany, obsługa rękawic i hełmów wirtualnych)

ARKADIUSZ BRZEGOWY

Ekspert i certyikowany trener Quest3D. Partner

holenderskiej irmy Act3D, producenta technolo-

gii. Właściciel irmy oferującej oprogramowanie

Quest3D oraz wsparcie techniczne dla twórców.

Założyciel i opiekun Quest3d.pl.

Kontakt z autorem: arek.brzegowy@quest3d.pl

02/2010

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: