Программист видеоигр - Video game programmer

Видеоигра-контроллер-значок-IDV-green-industry.svg
Часть серии по:
Индустрия видеоигр

А программист игр это инженер-программист, программист, или же специалист в области информатики кто в первую очередь разрабатывает кодовые базы за видеоигры или связанные программного обеспечения, Такие как инструменты разработки игр. Программирование игр имеет множество специализированных дисциплин, и все они подпадают под общий термин «игровой программист».[1][2] Программиста игры не следует путать с игровой дизайнер, кто работает на игровой дизайн.[3]

История

В Яблоко II серия была популярной видео игра платформу в начале домашний компьютер эпоха. Несмотря на то, что он уступал более поздним системам, он оставался популярным до начала 1990-х годов.

На заре видеоигр (с начала 1970-х до середины 1980-х) программист игр также брал на себя работу дизайнера и художник. Как правило, это было связано с тем, что способности ранних компьютеры были настолько ограничены, что в наличии специального персонала для каждой функции не было необходимости. Концепции игр, как правило, были легкими, и в игры предполагалось играть всего несколько минут за раз, но, что более важно, художественный контент и вариации в игровом процессе были ограничены ограниченной мощностью компьютеров.

Позже, как специализированный аркада оборудование и домашние системы стали более мощными, разработчики игр могли разрабатывать более глубокие сюжетные линии и могли включать такие функции, как полноцветная графика высокого разрешения, физика, передовой искусственный интеллект и цифровой звук. Технологии продвинулись настолько далеко, что современные игры обычно могут похвастаться 3D графика и видео полного движения используя активы, разработанные профессиональными художники-графики. В настоящее время уничижительный термин "программист искусство "стало означать яркие цвета и блочный дизайн, типичные для ранних видеоигр.

Стремление добавить в игры большей глубины и возможностей потребовало разделение труда. Изначально производство произведений искусства было отнесено к штатные артисты. Следующий программирование игр стала отдельной дисциплиной от игровой дизайн. Сейчас только некоторые игры, такие как игра-головоломка Украшенный драгоценностями, достаточно просты, чтобы потребовать всего одного программиста на полную ставку. Однако, несмотря на это разделение, большинство разработчиков игр (художники, программисты и даже производители ) могут повлиять на окончательный дизайн современных игр.

Дисциплины

Современная видеоигра может включать в себя продвинутую физику, искусственный интеллект, трехмерную графику, оцифрованный звук, оригинальную музыку, сложную стратегию и может использовать несколько устройств ввода (например, мышей, клавиатуры, геймпады и джойстики ) и можно играть против других людей через Интернет или более LAN. Каждый аспект игры может занимать все время одного программиста, а во многих случаях - нескольких программистов. Некоторые программисты могут специализироваться в одной области программирование игр, но многие знакомы с несколькими аспектами. Количество программистов, необходимых для каждой функции, в некоторой степени зависит от навыков программистов, но в основном определяется типом разрабатываемой игры.

Программист игрового движка

Программисты игрового движка создают базовый движок игры, включая моделируемые физические и графические дисциплины.[4] Все чаще в видеоиграх используются существующие игровые движки, либо коммерческий, с открытым исходным кодом или бесплатно. Они часто настраиваются для конкретной игры, и эти программисты обрабатывают эти модификации.

Программист физического движка

Программист игры, занимающийся физикой, занимается разработкой физика игра будет использовать.[5] Как правило, игра моделирует только несколько аспектов реальной физики. Например, может потребоваться смоделировать космическую игру. сила тяжести, но не нужно было бы моделировать воду вязкость.

Поскольку циклы обработки всегда в цене, программисты-физики могут использовать «ярлыки», которые не требуют больших вычислительных затрат, но выглядят и действуют «достаточно хорошо» для рассматриваемой игры. В других случаях используется нереалистичная физика для облегчения игрового процесса или для драматического эффекта. Иногда указывается конкретное подмножество ситуаций, и физический результат таких ситуаций сохраняется в какой-либо записи и никогда не вычисляется во время выполнения.

Некоторые программисты-физики могут даже погрузиться в сложные задачи обратная кинематика и другие движения, приписываемые игровым персонажам, но все чаще эти движения назначаются через захвата движения библиотеки, чтобы не перегружать ЦПУ со сложными расчетами.

Программист графического движка

Исторически это звание обычно принадлежало программисту, который разрабатывал специализированные алгоритмы блиттера и умные оптимизации для 2D графика. Однако сегодня это почти исключительно применяется к программистам, которые специализируются на разработке и модификации сложных 3D. графический рендеры. Некоторые навыки 2D-графики совсем недавно снова стали полезными для разработки игр для нового поколения сотовые телефоны и портативные игровые консоли.

Программист 3D-графики должен хорошо разбираться в сложных математических концепциях, таких как вектор и матрица математика кватернионы и линейная алгебра.

Квалифицированные программисты, специализирующиеся в этой области разработка игр могут требовать высокой заработной платы и обычно являются дефицитным товаром.[нужна цитата ] Их навыки можно использовать в видеоиграх на любых Платформа.

Программист искусственного интеллекта

Программист ИИ разрабатывает логику времени, чтобы моделировать интеллект врагов и противников.[6] Недавно он превратился в специализированную дисциплину, поскольку раньше эти задачи выполнялись программистами, специализирующимися в других областях. Программист AI может программировать Найти путь, стратегия и тактические системы противника. Это один из самых сложных аспектов программирования игр, и его сложность быстро развивается. Современные игры посвящают ИИ примерно от 10 до 20 процентов программистов.[7]

Некоторые игры, например стратегические игры подобно Цивилизация III или же ролевые видеоигры Такие как The Elder Scrolls IV: Oblivion, активно используют ИИ, в то время как другие, такие как головоломки, используйте его экономно или не используйте его совсем. Многие разработчики игр создали целые языки которые можно использовать для программирования собственного ИИ для игр через скрипты. Эти языки, как правило, менее технические, чем язык, используемый для реализации игры, и часто используются разработчиками игр или уровней для реализации мира игры. Многие студии также предоставляют игрокам доступ к скриптам своих игр, и они часто широко используются сторонними организациями. разработчики модов.

В Технология искусственного интеллекта, используемая в программировании игр не следует путать с академический ИИ программирование и исследования. Хотя обе области действительно заимствуют друг у друга, они обычно считаются отдельными дисциплинами, хотя есть исключения. Например, игра 2001 г. Lionhead Studios Черно-белый обладает уникальным ИИ-подходом к управляемому пользователем существо кто использует обучение для моделирования поведения во время игры.[8] В последние годы больше усилий было направлено на вмешательство в многообещающие области исследований ИИ и программирования игрового ИИ.[9][10][11][12]

Звуковой программист

Не всегда отдельная дисциплина, звуковое программирование было основой программирования игр со времен Понг. В большинстве игр используется звук, а во многих есть полная музыкальная партитура. Компьютер аудио игры полностью отказаться от графики и использовать звук в качестве основного механизма обратной связи.[13]

Во многих играх используются передовые методы, такие как 3D позиционный звук, что делает программирование звука нетривиальным делом. В этих играх один или два программиста могут посвятить все свое время созданию и совершенствованию звукового движка игры, а звуковые программисты могут пройти обучение или иметь формальный опыт работы в этой области. цифровая обработка сигналов.

Инструменты написания сценариев часто создаются или поддерживаются звуковыми программистами для использования звукорежиссеры. Эти инструменты позволяют дизайнерам связывать звуки с персонажами, действиями, объектами и событиями, а также назначать музыку или атмосферные звуки для игровых сред (уровней или областей) и устанавливать переменные среды, такие как реверберация.

Программист геймплея

Хотя все программисты добавляют к контенту и опыту, которые предоставляет игра, программист геймплея больше фокусируется на стратегии игры, реализации игровой механики и логики, а также на «ощущении» игры. Обычно это не отдельная дисциплина, поскольку то, что делает этот программист, обычно отличается от игры к игре, и они неизбежно будут вовлечены в более специализированные области разработки игры, такие как графика или звук.

Этот программист может реализовать таблицы стратегий, настроить входной код или настроить другие факторы, влияющие на игру. Однако многие из этих аспектов могут быть изменены программистами, которые специализируются в этих областях (например, таблицы стратегий могут быть реализованы программистами AI).

Скриптер

В ранних видеоиграх программисты геймплея писали код для создания всего содержимого игры - если игрок должен был стрелять в определенного врага, а красная клавиша должна была появиться вместе с некоторым текстом на экране, тогда эта функция была все написано как часть основной программы на C или же язык ассемблера программистом геймплея.

Чаще сегодня ядро игровой движок обычно отделен от программирования игрового процесса. Это дает несколько преимуществ при разработке. Движок игры занимается визуализацией графики, звуком, физикой и т. Д., Пока язык сценариев имеет дело с такими вещами, как кинематографические события, поведение врагов и игровые цели. В крупных игровых проектах может быть команда сценаристов для реализации такого рода игрового контента.

Сценаристы обычно также являются дизайнерами игр. Часто бывает проще найти квалифицированного гейм-дизайнера, которого можно научить язык сценария в отличие от поиска квалифицированного дизайнера игр, который C ++.

Программист UI

Этот программист специализируется на программировании пользовательские интерфейсы (UI) для игр.[14] Хотя в некоторых играх есть настраиваемые пользовательские интерфейсы, этот программист с большей вероятностью разработает библиотека который можно использовать в нескольких проектах. Большинство пользовательских интерфейсов выглядят как 2D, хотя современные пользовательские интерфейсы обычно используют ту же 3D-технологию, что и остальная часть игры, поэтому некоторые знания трехмерной математики и систем полезны для этой роли. Усовершенствованные системы пользовательского интерфейса могут допускать создание сценариев и специальных эффектов, таких как прозрачность, анимация или эффекты частиц для элементов управления.

Программист ввода

В джойстик был основным устройством ввода для игр эпохи 80-х. Теперь программисты игр должны учитывать широкий спектр устройств ввода, но джойстик сегодня поддерживается в относительно небольшом количестве игр, хотя все еще доминирует в авиасимуляторы.

Программирование ввода, хотя обычно не является должностью или даже должностью на полный рабочий день в конкретном игровом проекте, по-прежнему является важной задачей. Этот программист пишет код, определяющий, как устройства ввода, такие как клавиатура, мышь или джойстик влияют на игру. Эти процедуры обычно разрабатываются на раннем этапе производства и постоянно изменяются в процессе разработки. Обычно одному программисту не нужно посвящать все свое время разработке этих систем. Игра с управлением движением в реальном времени с использованием таких устройств, как Пульт Wii или же Kinect может потребоваться очень сложная система ввода с малой задержкой, в то время как Скрытый требования к управляемой мышью пошаговой стратегической игре, такой как Герои Меча и Магии значительно проще в реализации.

Сетевой программист

Этот программист пишет код, который позволяет игрокам соревноваться или сотрудничать, подключаясь через LAN или Интернет (или, в более редких случаях, напрямую через модем ).[15] Программисты, реализующие эти игровые функции, могут проводить все свое время в этой одной роли, которая часто считается одной из самых технически сложных. Сетевая задержка, сжатие пакетов, а также разорванные или прерванные соединения - вот лишь некоторые из проблем, которые необходимо учитывать. Хотя многопользовательские функции могут занимать весь производственный график и требовать, чтобы другие системы движков были спроектированы с учетом сетей, сетевые системы часто откладываются до последних нескольких месяцев разработки, что добавляет дополнительные трудности к этой роли. В некоторых играх онлайн-функции (часто считающиеся более низкими по сравнению с основным игровым процессом) были сокращены за несколько месяцев до выпуска из-за таких проблем, как отсутствие управления, продуманный дизайн или масштабируемость. Virtua Fighter 5 для PS3 является ярким примером этой тенденции.[16]

Программист игровых инструментов

Программист инструментов[17] может помочь в разработке игры, написав для нее специальные инструменты. Инструменты разработки игр часто содержат такие функции, как компиляция скриптов, импорт или преобразование художественных ресурсов и редактирование уровней. Хотя некоторые используемые инструменты могут быть COTS такие продукты, как IDE или графический редактор, программисты инструментов создают инструменты со специфическими функциями, адаптированными к конкретной игре, которые недоступны в коммерческих продуктах. Например, разработчику приключенческой игры может понадобиться редактор для разветвленные диалоги истории, а разработчик спортивных игр мог использовать собственный редактор для управления статистикой игроков и команд. Эти инструменты обычно недоступны для потребителей, которые покупают игру.

Программист портирования

Портирование игра от одного Платформа другим всегда было важным занятием для разработчиков игр. Некоторые программисты специализируются на этой деятельности, конвертируя код из одной операционной системы для работы в другой. Иногда программист отвечает за то, чтобы приложение работало не только для одной операционной системы, а на разных устройствах, например мобильные телефоны. Однако часто «портирование» может включать в себя переписывание всей игры с нуля как проприетарную. языки, инструменты или оборудование делают преобразование исходного кода бесплодным.

Этот программист должен быть знаком как с исходной, так и с целевой операционными системами и языками (например, преобразование игры, изначально написанной на C ++ к Ява ), конвертируйте активы, такие как изображения и звуки, или переписывайте код для телефонов с низким объемом памяти. Этому программисту, возможно, также придется обходить стороной ошибочные языковые реализации, некоторые с небольшим количеством документации, код рефакторинга, контролировать несколько ветвей кода, переписывать код для масштабирования для самых разных размеров экрана и внедрять специальные инструкции для операторов. Возможно, им также придется исправить ошибки, которые не были обнаружены в исходной версии игры.

Технологический программист

Технологического программиста с большей вероятностью можно найти в более крупных студиях разработки, где есть отдельные отделы, занимающиеся исключительно НИОКР. В отличие от других членов команды программистов, технологический программист обычно не привязан к конкретному проекту или типу разработки в течение длительного периода времени и обычно отчитывается непосредственно перед техническим директором или главой отдела, а не с продюсером игры. Как следует из названия должности, эта должность чрезвычайно требовательна с технической точки зрения и требует глубоких знаний об оборудовании целевой платформы. Задачи охватывают широкий круг вопросов, включая практическую реализацию алгоритмов, описанных в исследовательских статьях, оптимизацию сборки на очень низком уровне и способность решать сложные проблемы, связанные с требованиями к памяти и проблемами кеширования на последних этапах проекта. Между этой позицией и некоторыми другими, особенно программистом графики, существует значительное количество перекрестков.

Универсал

В небольших командах одного или нескольких программистов часто называют «специалистами широкого профиля», которые при необходимости берут на себя различные другие роли. Специалисты широкого профиля часто занимаются отслеживанием ошибок и определением того, какие подсистемы необходимы для их исправления.

Ведущий программист игр

Главный программист в конечном итоге отвечает за все программирование игры. Их работа состоит в том, чтобы убедиться, что различные подмодули игры реализованы правильно, и отслеживать разработку с точки зрения программирования. Человек в этой роли обычно переходит от других аспектов программирования игр к этой роли после нескольких лет опыта. Несмотря на название, у этого человека обычно меньше времени на написание кода, чем у других программистов проекта, поскольку они обязаны посещать встречи и взаимодействовать с клиентом или другими лидерами в игре. Однако ожидается, что ведущий программист будет программировать, по крайней мере, некоторое время, а также от него ожидается знание большинства технических областей игры. Роль технического директора и ведущего программиста часто имеет много общего, так что работу часто выполняет один человек.

Платформы

Программисты игр могут специализироваться на той или иной платформе, например на Wii U или же Windows. Таким образом, помимо специализации в одной дисциплине программирования игр, программист может также специализироваться на разработке на определенной платформе. Следовательно, звание программиста игр могло бы быть «Программистом 3D-графики для PlayStation 3». Некоторые дисциплины, такие как искусственный интеллект, можно переносить на различные платформы и не нужно адаптировать к той или иной системе. Кроме того, общие принципы разработки игр, такие как концепции программирования трехмерной графики, звуковая инженерия и дизайн пользовательского интерфейса, естественно переносятся между платформами.

Образование

Примечательно, что есть много программистов, не имеющих формального образования в этом предмете, которые начинали как любители и много занимались программированием самостоятельно, для развлечения, и в конечном итоге добились успеха благодаря своим способностям и опыту, полученному на дому. Однако в большинстве предложений о приеме на работу для программистов игр указывается степень бакалавра (в области математики, физики, информатики «или эквивалентный опыт»).

Все чаще университеты начинают предлагать курсы и степени по программированию игр. Любые такие степени в значительной степени пересекаются с Информатика и программная инженерия градусов.[нужна цитата ]

Зарплата

Заработная плата разработчиков игр варьируется от компании к компании и от страны к стране. Однако в целом плата за программирование игр примерно одинакова для сопоставимых должностей в бизнес-секторе. И это несмотря на то, что программирование игр - одно из самых сложных и обычно требует больше времени, чем обычное программирование.

Результаты опроса 2010 года, проведенного в США, показывают, что средняя зарплата программиста игр составляет доллар США 95 300 долларов в год. Наименее опытные программисты с опытом работы менее 3 лет получают среднюю годовую зарплату более 72 000 долларов. Наиболее опытные программисты с опытом работы более 6 лет получают среднюю годовую зарплату более 124 000 долларов.[18]

Как правило, ведущие программисты получают больше всего заработной платы, хотя некоторые программисты трехмерной графики могут оспаривать свою зарплату или превышать ее. Согласно тому же опросу, приведенному выше, ведущие программисты в среднем зарабатывают 127 900 долларов в год.[19]

Безопасность работы

Хотя продажи видеоигр конкурируют с другими видами развлечений, такими как фильмы, то индустрия видеоигр чрезвычайно изменчив. Программисты игр не застрахованы от этой нестабильности, поскольку их работодатели испытывают финансовые трудности.

Сторонние разработчики, наиболее распространенный тип разработчики видеоигр зависят от стабильного притока средств из издатель видеоигр. Если веха или крайний срок не соблюдены (или по множеству других причин, например, игра отменяется), средств может не хватить, и разработчик может быть вынужден уволить сотрудников или объявить банкротство и выйти из бизнеса. Игровые программисты, работающие на крупных издателей, несколько изолированы от этих обстоятельств, но даже крупные издатели игр могут выйти из бизнеса (например, когда Hasbro Interactive был продан Инфограммы и несколько проектов были отменены; или когда Компания 3DO обанкротился в 2003 году и прекратил все операции). Резюме некоторых игровых программистов состоит из коротких периодов работы, продолжительностью не более года, поскольку они вынуждены переходить из одной обреченной студии в другую. Вот почему некоторые предпочитают консультироваться и поэтому в какой-то степени защищены от влияния судеб отдельных студий.

Языки и инструменты


Большинство коммерческих компьютерных и видеоигр написаны в основном на C ++, C, и немного язык ассемблера. Многие игры, особенно со сложной интерактивной игровой механикой, сильно нагружают оборудование. Таким образом, для работы этих игр с приемлемой частотой кадров требуется высокооптимизированный код. Из-за этого, скомпилированный код обычно используется для компонентов, критичных к производительности, таких как визуальный рендеринг и физические вычисления. Почти все ПК игры также используют либо DirectX, OpenGL API или некоторая библиотека-оболочка для взаимодействия с аппаратными устройствами.

Разные скриптовые языки, подобно Рубин, Lua и Python, также используются для создания контента, такого как игровой процесс и особенно AI. Скрипты обычно разбирается во время загрузки (когда игра или уровень загружается в основную память), а затем выполняется во время выполнения (через логические ветви или другие подобные механизмы). Обычно они не выполняются устный переводчик, что приведет к гораздо более медленному выполнению. Скрипты, как правило, используются выборочно, часто для ИИ и игровой логики высокого уровня. Некоторые игры разработаны с высокой зависимостью от скриптов, а некоторые скрипты компилируются в двоичный формат перед запуском игры. На этапе оптимизации некоторые функции сценария часто переписываются на компилируемом языке.

Ява используется для многих веб-браузер основанные игры, потому что это кросс-платформенный, обычно не требует установки пользователем и требует меньше безопасность риски по сравнению с загруженной исполняемой программой. Java также является популярным языком для мобильный телефон основанные на играх. Adobe Flash, который использует ActionScript язык и JavaScript - популярные инструменты разработки браузерных игр.

По мере роста размеров и сложности игр, промежуточное ПО становится все более популярным в отрасли. Промежуточное ПО обеспечивает все более высокий уровень функциональности и большие наборы функций, чем стандартный нижний уровень. API Такие как DirectX и OpenGL, Такие как скелетная анимация. Помимо предоставления более сложных технологий, некоторое промежуточное программное обеспечение также делает разумные попытки независимая платформа, делая обычные преобразования, например, из Microsoft Windows в PS4 намного легче. По сути, промежуточное программное обеспечение направлено на сокращение как можно большей избыточности в цикле разработки (например, написание новых систем анимации для каждой игры, производимой студией), что позволяет программистам сосредоточиться на новом контенте.

Разработчикам игр также необходимы другие инструменты: пакеты 2D и 3D (например, Блендер, GIMP, Фотошоп, майя или же 3D Studio Max ) позволяют программистам просматривать и изменять активы, созданные художниками или другим производственным персоналом. Управления источником системы сохраняют исходный код безопасное, надежное и оптимальное слияние. Иды с отладчики (Такие как Visual Studio ) сделать написание кода и отслеживание ошибок менее болезненным занятием.

Смотрите также: Инструмент для разработки игр и Инструменты из программирование игр

Смотрите также

Примечания

  1. ^ Бейтс 2004, стр. 165-192. 168.11 cc1
  2. ^ Мур, Новак 2010, стр. 78-84
  3. ^ Мур, Новак 2010, стр. 74-75
  4. ^ Мур, Новак 2010, п. 79
  5. ^ Мур, Новак 2010, п. 80
  6. ^ Мур, Новак 2010, стр. 80-81
  7. ^ «Количество преданных AI-программистов в команде разработчиков игр». AIGameDev. 26 февраля 2008 г. Архивировано с оригинал 7 июня 2008 г.
  8. ^ Эванс 2002, Глава 11.2: Разновидности обучения, стр. 567-578.
  9. ^ «Симпозиум IEEE по вычислительному интеллекту и играм». Получено 26 марта 2010.
  10. ^ «Сеть исследования искусственного интеллекта и игр». Архивировано из оригинал 26 сентября 2009 г.. Получено 26 марта 2010.
  11. ^ "Группа GAMES Университета Альберты". Получено 26 марта 2010.
  12. ^ Эпштейн, Сьюзен Л. «Игры и головоломки». AITopics. Архивировано из оригинал 1 мая 2010 г.. Получено 26 марта 2010.
  13. ^ Мур, Новак 2010, п. 83
  14. ^ Мур, Новак 2010, п. 81 год
  15. ^ Мур, Новак 2010, п. 82
  16. ^ TVG: AM2: Virtua Fighter 5 PS3 может быть обновлен для онлайн-новостей В архиве 18 января 2008 г. Wayback Machine
  17. ^ Мур, Новак 2010, п. 78
  18. ^ Лучшие игровые студии, школы и зарплаты, Big FIsh Games, июль 2013 г.
  19. ^ Флеминг, Джеффри (апрель 2010 г.). «Девятый ежегодный обзор заработной платы». Разработчик игр. United Business Media. 17 (4): 8.

Рекомендации

  • Бейтс, Боб (2004). Игровой дизайн (2-е изд.). Thomson Course Technology. ISBN  1-59200-493-8.
  • Мур, Майкл Э .; Новак, Джинни (2010). Руководство по карьере в игровой индустрии. Делмар: Cengage Learning. ISBN  1-4283-7647-X.
  • Эванс, Ричард (2002). Рабин, Стив (ред.). Мудрость программирования игр с ИИ. Чарльз Ривер Медиа. ISBN  1-58450-077-8.

внешняя ссылка