Курсовая с практикой на тему Курсовая работа: среда разработки игр unreal Engine: основные возможности.

Содержание:

ВВЕДЕНИЕ 2

1. ОБЗОР UNREAL ENGINE 4

1.1 Эволюция Unreal Engine 4

1.2 Описание возможностей Unreal Engine 5 5

2. АНАЛИЗ ВОЗМОЖНОСТЕЙ UNREAL ENGINE 10

2.1 Программирование и мультиплатформенная система 10

2.2 Разработка игр в Unreal Engine 14

3. СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ СРЕДЫ РАЗРАБОТКИ UNREAL ENGINE 16

3.1 Обзор игр, разработанных в Unreal Engine 16

3.2 Положительные и отрицательные стороны Unreal Engine 19

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 22

СПИСОК ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ 24

Введение:

Сегодня рынок разработки игр растет быстрыми темпами, и целый ряд инструментов для разработки игр способствует этому росту. В легион геймеров входят такие профессионалы, как инженеры, квалифицированные врачи, творческие работники и представители других сложных профессий. Интерес к играм не ограничивается определенной возрастной группой или квалификационным уровнем. Возможно, именно по этой причине к 2023 году ожидается, что рынок программного обеспечения для видеоигр будет расти со среднегодовым темпом роста более 9% в год.

Ключевыми факторами, которые вызывают этот рост рынка программного обеспечения для создания игр, являются более широкое использование смартфонов и улучшенный доступ к Интернету и его скорость.

Программное обеспечение для создания — это специализированное программное приложение, облегчающее разработку видеоигры. На данный момент доступны несколько инструментов для разработки игр, которые позволяют как начинающим, так и опытным разработчикам игр преобразовывать свои идеи в настоящие видеоигры без лишнего программирования. Эти программы могут выполнять несколько функций автоматически, чтобы избавить разработчиков от необходимости писать код для нескольких общих функций. Вышеперечисленные доводы подтверждают актуальность нашего исследования.

Объект исследования: Программное обеспечение для разработки компьютерных игр.

Предмет исследования: применение Unreal Engine в разработке компьютерных игр.

Цель исследования: изучить основные возможности программной среды для разработки игр Unreal Engine.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1) Изучить основные понятия и архитектуру Unreal Engine

2) Провести анализ возможностей Unreal Engine

3) Привести примеры игрового программного обеспечения, разработанного в среде Unreal Engine.

4) Провести сравнительный анализ и выделить преимущества Unreal Engine перед другими средами разработки компьютерных игр.

Существуют различные пакеты программного обеспечения в зависимости от игровых категорий. Пакеты программного обеспечения для 3D более сложны и мощны по сравнению с пакетами для 2D.

Большинство разработчиков игр используют язык C++ для разработки игр. Язык высокого уровня C++ используется для создания большинства игр для Windows и консолей. Еще одним популярным языком программирования в разработке игр является Java.

Основная причина популярности Java среди разработчиков/дизайнеров игр заключается в том, что он тесно связан с C++. Это означает, что сложные системы видеоигр могут быть разработаны с использованием этого языка программирования.

Другими менее распространенными языками, которые используются для дизайна и разработки игр, являются C# и веб-языки, такие как HTML5, CSS3, SQL и JavaScript.

 

Заключение:

Все программы разработки игрового программного обеспечения облегчают создание активов, что часто является трудным и кропотливым занятием. Эти программы предоставляют обширный набор полезных инструментов для разработки игр, облегчающих и ускоряющих выполнение этой сложной задачи. Используя эти инструменты игрового дизайна, вы можете создавать физику игрового процесса, искусственный интеллект неигровых персонажей, персонажей, значки, меню, звуковые эффекты, экраны справки, кнопки, ссылки на интернет-магазины и многое другое.

Обременительная задача создания игровой механики становится намного проще и быстрее.

Программное обеспечение для видеоигр поставляется с широким набором инструментов для 3D-моделей, предметов, ландшафта, окружающей среды, объектов, поведения и многого другого. Редакторы уровней и инструменты, работающие в режиме реального времени, позволяют разработчикам определить, как новый разработанный персонаж или элемент появится в игровой среде.

Данное исследование посвящено изучению возможностей Unreal Engine. Unreal Engine был создан известной игровой компанией Epic Games с целью разработки передовых игр. Unreal Engine — это универсальное программное обеспечение для разработки игр любого типа, поэтому каждый этап процесса создания может выполняться в нем. UE предоставляет инструменты и пакеты для создания визуального контента, анимации, кодирования и даже тестирования.

Последняя версия Unreal Engine имеет три основные новые функции рендеринга — это Lumen, Nanite и Virtual Shadow Maps (VSM), каждая из которых работает вместе, чтобы обеспечить более точное освещение и детали мира при более низком уровне шума. стоимость производительности.

VSM и Nanite имеют схожую идею. Оба виртуализируют высокодетализированные методы рендеринга и предоставляют игроку только те детали, которые имеют значение. В случае VSM массивная карта теней разбивается на куски, и визуализируются только те куски, которые важны для того, что может видеть игрок. Точно так же Nanite — это геометрическая система, которая «разумно работает только с той деталью, которую можно воспринять, и не более того».

Unreal Engine имеет уникальную функцию — Lumen — это полностью динамическое решение для глобального освещения и отражений, которое немедленно реагирует на изменения сцены и освещения, предлагая художникам и дизайнерам возможность создавать более динамичные сцены с большей реалистичностью. Изменение угла наклона солнца, включение фонарика, открытие входной двери или даже взрыв стены вызовет изменение непрямого освещения и отражений.

Нами были рассмотрены основные возможности программной среды Unreal Engine, приведены примеры компьютерных игр, разработанных инструментами Unreal Engine. В последнем параграфе был подведен итог исследования и приведен список положительных и отрицательных качеств Unreal Engine.

 

Фрагмент текста работы:

1. ОБЗОР UNREAL ENGINE

1.1 Эволюция Unreal Engine

Unreal Engine (UE) — это хорошо известное программное обеспечение для разработки игр всех видов, которое используется многими известными игровыми компаниями для создания невероятных продуктов для ПК и консолей, таких как Fortnite, Hellblade, Life is. Unreal Engine первого поколения был разработан Тимом Суини, основателем Epic Games.[4] Создав инструменты редактирования для своих условно-бесплатных игр ZZT (1991) и Jill of the Jungle (1992), [5] Суини начал писать движок в 1995 году для производства игры, которая позже станет шутером от первого лица, известным как Unreal.

После многих лет разработки он дебютировал с выпуском игры в 1998 году,[9] хотя MicroProse и Legend Entertainment получили доступ к этой технологии намного раньше, лицензировав ее в 1996 году.[3] Согласно интервью, Суини написал 90 процентов кода для движка, включая графику, инструменты и сеть.[10].

Сначала движок полностью полагался на программный рендеринг, то есть графические вычисления выполнялись процессором.[4] Однако со временем он смог воспользоваться возможностями, предоставляемыми выделенными видеокартами, сосредоточившись на Glide API, специально разработанном для ускорителей 3dfx. Хотя OpenGL и Direct3D поддерживались, они сообщали о более низкой производительности по сравнению с Glide из-за недостатка управления текстурами в то время. Суини особенно раскритиковал качество драйверов OpenGL для потребительского оборудования, назвав их «чрезвычайно проблематичными, содержащими ошибки и непроверенными», и назвал код в реализации «пугающим» в отличие от более простой и чистой поддержки Direct3D.

Что касается звука, Epic использовала Galaxy Sound System, программное обеспечение, созданное на языке ассемблера, которое интегрировало технологии EAX и Aureal и позволяло использовать трекерную музыку, что давало дизайнерам уровней гибкость в том, как саундтрек игры воспроизводится в определенный момент. на картах.

Среди его функций были обнаружение столкновений, цветное освещение и ограниченная форма фильтрации текстур. Движок также интегрировал редактор уровней UnrealEd[22], который уже в 1996 году поддерживал операции конструктивной твердотельной геометрии в реальном времени, что позволяло картографам изменять расположение уровней на лету.

Несмотря на то, что Unreal был разработан, чтобы конкурировать с id Software (разработчиком Doom и Quake), соучредитель Джон Кармак похвалил игру за использование 16-битного цвета и отметил реализацию визуальных эффектов, таких как объемный туман. «Гарри Поттер и Философский камень» для ПК был разработан с использованием версии программной среды Unreal Tournament с использованием ресурсов, созданных по образцу фильма 2001 года.

Unreal был известен своими графическими новшествами, но Суини признал в интервью Eurogamer в 1999 году, что многие аспекты игры были несовершенными, сославшись на жалобы геймеров на высокие системные требования и проблемы с сетевым игровым процессом. Epic решила эти проблемы во время разработки Unreal Tournament, включив несколько улучшений в движок, предназначенных для оптимизации производительности на недорогих машинах и улучшения сетевого кода, а также усовершенствовав искусственный интеллект для ботов для отображения координации в командных средах. В игре также было улучшено качество изображения благодаря поддержке алгоритма сжатия S3TC, позволяющего использовать 24-битные текстуры с высоким разрешением без ущерба для производительности. Помимо того, что он доступен для Windows, Linux, Mac и Unix,[7] движок был портирован через Unreal Tournament на PlayStation 2 и, с помощью Secret Level, на Dreamcast.

Unreal Engine 5 был представлен 13 мая 2020 года и поддерживает все существующие системы, включая консоли следующего поколения PlayStation 5 и Xbox Series X/S. Работа над платформой началась примерно за два года до его анонса. Он был выпущен в раннем доступе 26 мая 2021 г. и официально запущен для разработчиков 5 апреля 2022 г.

Одной из его основных особенностей является Nanite, движок, который позволяет импортировать в игры исходный фотографический материал с высокой детализацией. Технология виртуализированной геометрии Nanite позволяет Epic воспользоваться преимуществами предыдущего приобретения Quixel, крупнейшей в мире библиотеки фотограмметрии по состоянию на 2019 год.