Создаем свою игру. Выбираем движок и пишем копию игры "танчики".

by @lizardsquad
Создаем свою игру. Выбираем движок и пишем копию игры "танчики".

С каждым днем игры становятся все сложнее и навороченнее. Ежегодно в Steam они публикуются тысячами. Они распределяются по разным платформам и категориям. Аудитория игроков растет. Число разработчиков так же стремительно увеличивается. Быть инди, а точнее соло-разработчиком стало тяжело. Но романтика независимости заставляет снова и снова начинать разработку инди-игры. В статье Lizard Squad поговорит, как выжить на этом пути и как разрабатывать клевые игры в жесточайших условиях конкуренции.

Хотя появляются новые технологии для создания игр, с каждым годом их разработка становится все сложнее и сложнее. Есть тройка топовых движков: Unity, Unreal Engine 4, CryEngine 5. О них постоянно говорят, и их используют для разработки самых разных проектов самые разные разработчики. Тем не менее сложность этих инструментов перевалила мыслимый рубеж. Они огромны, их функциональность достигла вселенских масштабов. Все эти возможности могут быть использованы большими студиями, но для соло-разработчика это избыточный стафф, он ему не нужен, поскольку для его реализации нужны дополнительные ресурсы, которых у инди и так нет (для разработки игры мечты он свой дом заложил). И если это не AAA-игра, то реализация этих фич бесполезна.

Приступая к созданию инди-игры, надо рассчитать бюджет примерно на год вперед и накопить достаточную сумму для разработки игры своей мечты. Начинать лучше, еще работая на обычной офисной работе. Выбрав тему для игры, написать диздок. Необходимо даже создавать прототипы, показывая GIF-анимации интернет-сообществу. И только когда очередной прототип получит общественное одобрение, можно начинать полноценную разработку.


 


Альтернативные движки

Я понимаю, что в настоящее время существуют инди-игры всех жанров на любой вкус (и это на самом деле хорошо), но мы под инди-играми в данном контексте подразумеваем маленькие, двумерные, ориентированные на мобильные устройства, созданные соло-разработчиком творения (которых преобладающее большинство), поэтому использовать Unity, UE4 для создания прототипов будет неоправданно сложно. Существует широкий выбор альтернативных движков, они проще в использовании и позволяют достигать впечатляющих результатов за меньший срок, минус спецэффекты, которые инди бы все равно не стал помещать в свою игру. Порой для создания полноценной игры под все платформы эти движки не требуют написания кода. Вот несколько альтернативных движков: Construct 2 или GameMaker Studio.

Оба продукта представляют собой конструкторы двумерных игр, не требующие умения программировать (!). В Construct 2 игру создаете, определяя игровые события и реакцию на них. Итоговые игры портируются под все распространенные платформы. Прога идет с подробной документацией, большим количеством примеров и теймплейтов, так что освоить ее несложно. Покупать советую в Steam, там ее стоимость за персональную версию составляет 6399 рублей.

GameMaker Studio представляет собой популярный конструктор игр с двумя возможностями построения игры (подобно UE4): первая — методом drag and drop, вторая — писать код на собственном языке системы. В зависимости от целевой платформы игры, созданные с помощью GameMaker Studio, визуализируются с помощью OpenGL или DirectX с использованием соответствующих шейдерных технологий. Для обработки физики есть поддержка движка Box2D. Поддерживается широкий ряд устройств ввода. Десктопная версия в Steam стоит 1599 рублей, экспортеры для других платформ надо докупать: так, экспортер для web стоит 2579 рублей, для UWP — 6396 и столько же для мобильных систем.

Третий заслуживающий внимания альтернативный движок — AppGameKit. В отличие от двух предыдущих, разрабатывая с его помощью игры, надо писать код на скриптовом языке. Стоимость этого движка в Steam составляет 2059 рублей, включая экспортеры под все поддерживаемые платформы. Хорошее вложение.


Где взять арт и прочий стафф?

В случае если вы программист и плоховато рисуете/моделите самостоятельно, весь необходимый для прототипа стафф можно купить в сторах топовых и альтернативных движков (например). Арт, звуки, шейдеры и другой стафф также можно найти в Steam. Они стоят не так дорого. Изображений в одном комплекте может быть несколько тысяч, но все они для разных игр, поэтому на прототип вам их, может быть, и хватит, а вот для полноценного релиза — вряд ли. И тогда, возможно, вы найдете свободных художников, на которых произведет впечатление ваша игра. И это правильно, ведь, работая с покупным артом, вы вынуждены подгонять свой сюжет под имеющийся арт, а не наоборот.

 


Разработка игры с помощью AGK

AGK славится по трем причинам:

  • разработка игр основывается на написании кода двух уровней (Tier 1, 2);программисту легче освоиться в новом API, нежели в новом интерфейсе редактора;
  • цена демократична;
  • все обновления приходят сразу же, как появляются.

Дополнительные фишки: AGK поддерживает множество типов контроллеров, так, кроме геймпадов, он поддерживает контроллер бесконтактного управления Leap Motion. Плюс в AGK включена поддержка VR.

 


Visual Editor

После запуска AGK мы видим только редактор кода без каких-либо визуальных средств, которыми богаты другие движки. Этот редактор позволяет визуально настраивать наполнение сцены и уровня твоей игры, импортировать изображения и 3D-модели, помещать их в сцену как игровые объекты, настраивать положение, размер, угол поворота, цвет и другие свойства с помощью инспектора объектов. Как выглядят сцены на устройствах с экраном разного расширения, можно увидеть, прямо не выходя из редактора. В конце концов, сцену можно сохранить и подключить к AGK. Тот спокойно выполнит код, как будто этот файл создан здесь же. Visual Editor дает возможность строить игры методом drag & drop (не полностью, но частично), подобно другим конструкторам, рассмотренным выше. Но, признаться, это не наш выбор.

Игра может состоять из нескольких сцен (например, главное меню, игровое поле, экран победы, экран поражения), и все они могут настраиваться в редакторе. Могут быть использованы текстовые поля, точки привязки, создание анимации и прочее.

 


Классические танки

Движок AGK одинаково хорошо подходит для создания 2D- и 3D-игр. Мы остановимся на 2D по понятным причинам: популярность на мобильных — целевых платформах — одна из них.

Мы испробуем AGK на танках, попробуем воссоздать «классические танки» с игровой консоли NES от 1985 года с новой графикой. Кто не в теме, та игра называется Battle City, во многом именно она послужила прототипом для современных игр про танковые войны (World of Tanks, «Танки Онлайн»). Поэтому наш мир также будет двумерным с обзором сверху.

 


Основы AGK

Разработку мы будем вести на ярусе № 1 (Tier 1) — скриптовом языке, похожем на модернизированный для нужд игродела BASIC. Первое, что необходимо помнить о BASIC, — это то, что в конце инструкции не надо ставить точку с запятой. Расслабьтесь и получайте удовольствие: никаких указателей и низкоуровневых приблуд, классов тоже нет. Их роли играют структуры. Можно создать экземпляр структуры, который закрепляется за числовой константой. В будущем для обращения к этому экземпляру используется закрепленное за ним число. При выполнении функции, чтобы указать, над каким объектом производится операция, надо передать соответствующее число в первом параметре. По сути, в AGK имеется только три типа данных: integerrealstring. По большому счету это все, что необходимо знать перед началом кодирования игр на AGK.

 


Приступаем к кодированию

Мы не будем использовать Visual Editor, напишем весь код самостоятельно (см. пример в материалах к статье). Не будем приводить в статье листинги игры, поскольку вы всегда можете их найти в материалах. Мы лишь напишем краткие инструкции по выполняемому коду.

Создадим в AGK новый проект и начнем кодировать. Сначала инициализируем окно вывода: зададим заголовок окна, установим его размер, укажем способность менять размер. Затем установим разрешение, возможную ориентацию устройства, частоту перерисовки, зададим использование всей области экрана, последним действием инициализации включим использование продвинутых векторных шрифтов вместо растровых. Этот код входит в шаблон проекта. Ниже находится основной цикл игры: do … loop. В нем выводится FPS и происходит перерисовка экрана.

После инициализации игры определяется тип данных для танка, неважно, вражеский он или наш, все поля одинаковые. Объявление типа начинается с ключевого слова Type, за ним следует идентификатор типа, в нашем случае TTank. В первую очередь каждому танку нужны координаты. В AGK объявление происходит таким образом: x as float. Заметьте, на конце точка с запятой не ставится. Второй способ объявления переменных — это просто описать их. Например, переменную можно объявить так:

rem integer
x = 4
rem real
x# = 4.4
rem string
x$ = "four"

То есть добавляется символ после идентификатора. У типа string для задания строки равноценно можно использовать одинарные или двойные кавычки, главное, чтобы закрывающая была парной для открывающей. Далее задаем идентификаторы для спрайта, для коллизии, для флага определения, чьей стороне принадлежит танк: игрока или ИИ. Скорость, частота стрельбы, количество жизней, флаг поверженности, таймер, измеряющий количество секунд, когда танк стал поверженным, флаг, устанавливающийся, когда танк достиг препятствия (нужен для ИИ), в поворотах танка участвуют две переменные: флаг, устанавливаемый в начале поворота, и номер стороны поворота (нужны для ИИ). Заканчивается определение типа ключевым словом EndType.

Затем объявим тип для объекта снаряда. Ему нужны: координаты местоположения, координаты места назначения, идентификатор для спрайта, флаг активности, флаг принадлежности и скорость.

Создадим два массива: один — для танков, второй — для снарядов. Примерно так: Dim tanks[6] as player. Аналогично и со вторым.

Теперь нам надо загрузить текстуры. Это делается с помощью функции LoadImage, первым параметром передается номер, за которым будет закреплено изображение, а вторым — путь и имя файла. Все игровые ресурсы загружаются из подпапки media папки с игрой. Папка mediaсоздается при первой удачной компиляции. Таким же образом загружаем изображение снаряда. В цикле создадим все снаряды. Описание цикла начинается с For makebullets = 1 to 20, а заканчивается инкрементом циклической переменной: Next makebullets. В теле цикла происходит создание спрайта (CreateSprite с параметрами: идентификатор спрайта, номер натягиваемой на спрайт текстуры), установка его позиции (SetSpritePosition), установка слоя глубины (SetSpriteDepth), смещение начала координат для спрайта (SetSpriteOffset).

После этого мы сбрасываем значения всех параметров танков к значениям по умолчанию, это делается нашей функцией resetPlayers. Из нее вызывается функция CreateTank. В качестве параметров она получает: номер танка (индекс в массиве танков), координаты, коэффициенты цветов, угол поворота, принадлежность к игроку или ИИ. CreateTank занимается созданием танка, определяет положение, скорость перемещения, частоту стрельбы, угол поворота. Также она создает для танка спрайты, настраивает их цвета, номера слоев. Далее загрузим текстуру фона и создадим для него спрайт, плюс нам понадобится текстура для препятствия. Зададим тип для препятствия — bricks. Он будет содержать только два поля: номер спрайта и активность. Положение задается при создании в расположенном ниже цикле.

Для игры нам надо загрузить два звука: выстрел и попадание. Это выполняется функцией LoadSound, она принимает цифровой идентификатор и имя файла. На десктопе AGK может работать с тремя форматами аудио: WAV, MP3, Ogg, а на мобильных с двумя, исключая MP3, из-за того, что этот формат не свободный. Создаем несколько глобальных переменных: текущее время, номер текущего уровня. Вызываем функцию для создания уровня. Весь код находится в глобальном пространстве и будет выполнен при запуске игры.

Далее мы погружаемся в центральный цикл нашей игры, тело которого выполняется 30 раз в секунду (зависит от частоты смены кадров, на PC может быть 60). Здесь первым делом нам надо получить количество миллисекунд (GetMilliseconds), прошедших с момента запуска игры. Затем запускаем цикл по всем игровым объектам — танкам. Если танк не вращается, он не подбит и им можно управлять (для этого вызываем функцию controlPlayer), с другой стороны, увеличиваем его угол поворота. Поворачиваем определенный танк в направлении вектора его движения. Если танк вращается более двух секунд и у него закончились жизни, сбрасываем его состояние (resetPlayers). Далее обновляются позиции всех снарядов в функции movefire и идет проверка на подрыв любого танка — в tankhit. Она возвращает номер подбитого танка, который начинает вращаться вокруг своей оси, вдобавок проигрывается звук попадания снаряда. Последней вызывается функция обновления экрана.

В остальном коде программы описаны используемые функции. Они представляют самую интересную часть — «живые» алгоритмы поведения игры.

Функция controlPlayer, в которую передается номер определенного танка, реагирует на ввод юзера, производя соответствующие действия. Каждой клавише соответствует свой номер в системе ASCII, поэтому сначала нам надо объявить соответствующие клавишам константы:

#constant   KEY_LEFT    37
#constant   KEY_UP      38
#constant   KEY_RIGHT   39
#constant   KEY_SPACE   32

Когда игрок нажимает клавишу «Вверх», переменная Forward принимает значение 1, когда «Вправо» — переменная Turn принимает 1, «Влево» — она же -1. При нажатии пробела, если танк не вращается, происходит выстрел (вызов функции makefire с передачей номера танка), с учетом того, что танк может выстрелить с интервалом в 500 миллисекунд.

Далее займемся управлением танками ИИ. Если танк противника находится на обозримом расстоянии, наш незамысловатый ИИ просто преследует танк игрока. Приближаясь к цели, он стреляет. Поэтому первым делом надо найти угол между танками. Это выполняется с помощью функции FindAngle. Ей передаются координаты первого и второго объектов. Если второй танк ниже первого, тогда переменная Turn принимает значение -2, если выше, то 2. Следующим действием находим разность углов. Потом надо узнать расстояние между танками. Если оно больше 100 виртуальных пикселей, тогда вражеский танк движется к цели. К слову, в AGK измерения ведутся в виртуальных единицах; если после запуска игры их оставить по умолчанию, размер игрового поля составит 100 на 100. Размер можно произвольно менять, в этом случае он будет влиять только на расположение и размер объектов. Вражеский танк ведет стрельбу при следующих условиях: выстрел раз в две секунды, относительный угол между танками меньше 20 градусов, дистанция меньше 500 единиц. Кроме того, в этой функции надо запретить танку выезд за границы игровой области.

Последняя проверка, помещенная в эту функцию, — это столкновение с препятствиями. В цикле перебираем все препятствия, проверяем, чтобы они были активны, и тогда смотрим, была ли с танком коллизия. Если эти условия выполняются, пытаемся найти лучший путь для обхода препятствия. Когда в столкновении с препятствием участвует танк юзера, просто отключаем тягу вперед. При движении или повороте танка, управляемого ИИ, прибавляем значение переменной Turn к текущему углу поворота. Поворот танка: положение по X вычисляем, прибавляя к текущей координате X синус угла поворота, умноженного на 32, положение по Y находим через вычитание из текущей Y косинуса угла поворота танка, также умноженного на 32. То есть, когда мы применяем косинус или синус к углу, поворот выполняется в начале координат, и, чтобы сместить его в заданном направление, надо произвести умножение. С помощью функции SetSpritePositionByOffset производим позиционирование танка. Последнее действие выполняется только во время движения: в нем происходит инкремент координат X и Y на синус и минус косинус угла поворота, умноженного на скорость танка.

Также функция resetPlayers останавливает и делает неактивными все снаряды, выпущенные танками, сбрасывает параметры танков к начальным значениям.

Затем в функции makefire происходит активация, позиционирование, задание вектора движения и скорости снаряда. В начале выполнения игры мы создали 20 снарядов и спрятали их за пределы экрана, сделав их неактивными, чтобы в нужный момент не тратить время на создание и инициализацию снаряда, а, спозиционировав его, сразу запустить. Поэтому в рассматриваемой функции в цикле от 1 до 20 мы проверяем наличие неактивного свободного снаряда. Найденный, он становится активным, в качестве родителя ему присваивается номер выстрелившего танка, снаряд поворачивается так же, как материнский танк, назначается соответствующая танку позиция. С помощью операций с синусом и косинусом ему назначается вектор полета, затем в функции settankfiredest, прибегая к тонкому математическому выражению, мы вычисляем точку приземления снаряда.

В цикле функции moveFire перебираем все снаряды и для тех из них, которые активны, инкрементируем положение в соответствии с вектором и скоростью. Если снаряд выходит за границы игровой области, просто делаем его неактивным, другими словами — помещаем в список готовых к использованию.

Функция checkHit проверяет попадание снаряда в любой танк. Внешний цикл перебирает танки, внутренний — снаряды. Первым делом внутри проверяются возможные столкновения снаряда с ячейкой пола, всего их 192, а их нумерация начинается с 200. Если произошло столкновение с ячейкой пола (ракета достигла своего пункта назначения), дальнейшие проверки выполнять не надо, делаем снаряд неактивным. Следующая проверка смотрит, чтобы выпущенная ракета не принадлежала выстрелившему ею танку. Если она проходит, мы делаем проверку столкновения снаряда с вражеским танком. Если столкновение зафиксировано, уменьшаем количество жизней у подбитого танка, останавливаем ракету, помещаем ее в список доступных для очередного выстрела. Данная функция возвращает номер подбитого танка.

Функция makeLevel, как понятно из названия, формирует карту уровня. Сначала двойным циклом проходим по всем 192 «кирпичам», делая их невидимыми и неактивными. Далее делаем видимыми только некоторые препятствия.

Оставшиеся три функции носят вспомогательный характер. Функция wrapAngle на основе полученного значения угла возвращает эквивалентное ему значение, не выходящее из диапазона 0–360. GetDistance получает четыре параметра — координаты двух точек и возвращает извлеченный корень из выражения, вычисленного по теореме Пифагора; таким образом, функция возвращает расстояние между двумя точками. И наконец, findAngle, получая координаты двух точек, возвращает разность между двумя углами.

Игра готова, код написан, можно запускать на выполнение. Но прежде не забудьте скопировать из материалов к статье необходимый арт (из подпапки media каталога с игрой). Арт для игры состоит из семи файлов.

 


Подготовка билда и распространение

 


Тестирование на мобильных девайсах

В эту игру мы не сможем играть на смартфоне, поскольку здесь реализовано управление с клавиатуры, а на телефоне, естественно, ее нет, но все равно мы сможем запустить приложение на девайсе, чтобы протестировать его.

Разрабатывая игры с помощью AGK, их можно не только мгновенно тестировать на десктопе, но и точно так же, не заморачиваясь с установкой SDK и подготовкой билда, тестировать на мобильном устройстве. Для этого надо скачать и установить на свой девайс утилиту AGK Player.

Когда утилита будет установлена, надо подключить девайс к компу (через USB-кабель или по Wi-Fi), запустить AGK Player, а на десктопе в IDE AGK нажать пиктограмму Broadcast. AGK подключится к устройству, передаст данные, а в плеере запустится твоя игра.

 


Экспорт билда

Когда игра будет протестирована и отлажена, для ее публикации в сторе надо создать билд. Для этого с помощью команды меню File → Export Project «Tanki» → As Android Apk откроем окно Export Android APK, в котором предлагается задать свойства создаваемого пакета.

В области APK Settings, в ниспадающем списке APK Type предлагается выбрать целевую платформу: Google, Amazon, Ouya. App Name — имя приложения в операционной системе, Package Name — имя пакета, к примеру com.yazevsoft.Tanki. App Icon — иконка для приложения, Notification Icon — иконка уведомления, Oaya Large Icon — иконка в версии Android для игровой консоли Oaya. Ниже задается ориентация и минимально поддерживаемая версия Android. В области Permission задаются разрешения — доступ к компонентам системы, на которой будет выполняться наша игра: запись на внешние носители, доступ к камере, запись аудио, вибрация и прочее. Область Game Google Services/GameCircle Integration позволяет задать идентификатор для использования сервисов Google. В области Output задается путь, по которому будет сохранен итоговый пакет. Область Signing позволяет настроить свойства для подписания пакета для размещения его в сторах: задать версию, файл подписи.

 


Альтернативные сторы

Под конец статьи добавим еще, что не стоит упираться и распространять свои приложения/игры только в топовых сторах — App Store, Google Play. Там все места заняли большие издатели, и покупатели в первую очередь смотрят на их продукты.

Обратите внимание на альтернативные сторы: Amazon AppStore, Opera Mobile Store, Яндекс.Стор и многие другие. На них меньше пользователей, меньше трафика, вместе с тем меньше конкуренции. Мы не призываем ограничиваться тремя перечисленными, смотрите шире. Лидирует платформа Android, между тем, кроме Apple AppStore, есть площадки для распространения iOS-приложений.

Появление альтернативных сторов связано не только с желанием их инициаторов заработать, дело тут и в национальных предпочтениях. Разговор идет о странах третьего мира и восточных товарищей — это Индия, Китай, Вьетнам и так далее. Там превалируют устаревшие Android-девайсы, и пользователи этих устройств готовы довольно часто совершать небольшие платежи за цифровые развлечения. Надо только правильно понять этот рынок. Поэтому выпускать там приложения/игры имеет смысл в сотрудничестве с местными дистрибьюторами. Тонкая восточная душа, сами понимаете. На первое место выходит необходимость локализации своих игр для местных пользователей. Кроме того, в этих странах могут быть популярны игры других жанров: так же, как везде, казуалки, разные пазлы, экшны, гонки. Взгляните на следующую картинку об исследовании рынка. Она наглядно проиллюстрирует описанное выше.

July 19, 2018
by @lizardsquad