sexta-feira, 7 de janeiro de 2011

Programação de Jogos

Terminei o que considero a fase de prototipação com algumas ferramentas antes de começar a escrever de forma séria um jogo. Escrevi código de qualquer maneira, sem me preocupar se estava elegante, reutilizável, modular, etc. O que queria fazer era experimentar algumas APIs e ver se elas me permitiam fazer as coisas do jeito que eu queria.

Estas APIs são: OpenGL, Assimp, Bullet e OpenAL. Com estas 4 APIs é possível criar jogos e gráficos em tempo real de alta complexidade, com características similares aos jogos mais modernos da atualidade, porém o meu intuito não é criar nada grande, afinal sou um programador apenas, porém com estas APIs posso me concentrar no que mais me interessa, que é escrever o código de um jogo, sem ter que me dedicar a escrever uma biblioteca de física, de detecção de colisões, de áudio 3D, etc.

Mesmo com todas estas ferramentas a disposição sei que a tarefa de desenvolver um jogo de corrida é bastante complexa, porém adotando estas ferramentas poderei me concentrar mais no que me interessa, que é desenvolver a física dos carros e aprender principalmente a API OpenGL. Com elas fiz o seguinte exemplo:

Utilizei a biblioteca Assimp para carregar o modelo dos dois cubos que foram criados com o Blender e exportados para o formato Collada. Através da Bullet adicionei as informações a respeito dos corpos rígidos e obtive as informações das colisões para reproduzir os sons através da OpenAL. OpenGL foi utilizada para gerar a visualização baseada nos dados de física disponíveis e renderizar informações visuais a respeito da geometria utilizada pela biblioteca de física (uma informação muito útil disponibilizada pela biblioteca Bullet).

Algumas pessoas ao lerem esse post podem se perguntar porque eu não estou utilizando uma engine para escrever meu jogo. A resposta é bem simples, quero aprender OpenGL e também quero aprender a integrar estas ferramentas. Depois de desenvolver este simples exemplo já tenho uma noção muito melhor de como as engines são programadas e entendo muito melhor como utilizá-las. Como quero trabalhar profissionalmente um dia com desenvolvimento de jogos, prefiro botar a mão na massa, eu aprendo muito melhor assim!

Não quero desenvolver um super jogo. Estou pensando simples, pois sei que não tenho recursos para desenvolver um jogo top de linhal, mas sei que tenho todas as condições para desenvolver um jogo divertido como o F1GP de 1993: http://www.simracingworld.com/games/2/ e este é justamente meu objetivo. Fazer um jogo de F1 nos mesmos moldes, porém com a ajuda de todas estas APIs que já comentei.

Não é uma tarefa incrivelmente difícil, mas também não é uma tarefa fácil, sendo assim me preocupo como irei desenvolver. Li já faz algum tempo o livro Design Pattens: Elements of Reusable Object-Oriented Software, porém sempre estou folheando para me inspirar em padrões que possam resolver problemas que estou tendo. Li alguns livros específicos de jogos, como Core Techniques and Algorithms in Game Programming (CTAGP), Game Architecture and Design (GAD) e Beginning OpenGL Game Programming (BOGP). Cada um desses livros tem coisas boas e ruins. O GAD possui bastante material orientado a equipes de desenvolvimento, porém também possui algumas ótimas figuras a respeito da arquitetura de um jogo moderno, coma a figura seguinte que mostra os módulos e a interação entre eles em jogo moderno:

Este livro também contém algumas técnicas úteis para pensar a intereção entre os diversos elementos presentes no jogo. O livro CTAGP é bastante abrangente e por isso não trata muito a fundo os assuntos abordados, servindo apenas de coceira mental para buscar mais informação. O BOGP é um ótimo livro, bastante simples e prático, contém muita informação interessante para quem quer usar OpenGL em jogos.

Acabei de comprar o livro Large-Scale C++ Software Design, que apesar de já ser antigo é um dos poucos livros que trata da organização física dos arquivos de um projeto. Apesar de não querer fazer nada grandioso, tenho certeza que meu jogo não será igual um trabalho de faculdade, será bem maior e mais complexo, considero que será um projeto de médio-porte. Desta forma estou ansioso pela chegada deste livro. Apenas depois de lê-lo vou começar a produziar o código "tracer bullets", como descrito no livro The Pragmatic Programmer, que será um código para me guiar onde pretendo chegar, nada rígido, porém será o esqueleto que trará organização e flexibilidade para poder melhorar o código ao adquirir novos conhecimentos.

Neste meio tempo quero ler alguns livros sobre design de jogos que têm assuntos que me interesseram, sendo eles: 3D Game Engine Architecture, 3D Game Engine Design, 3D Game Engine Programming e 3D Game Programming All In One. Como dá pra perceber vou acabar escrevendo uma engine. Não é meu objetivo, porém grande parte dos seus módules serão "façades" e ou "fábricas" que utilizarão outras APIs, como a Assimp e a Bullet. Quero me concentar mesmo em como desenvolver a física do carro.

Se você gostou deste post, talvez ache interessante este também: http://cerdiogenes.blogspot.com/2010/11/comparacao-entre-metodos-para-evolucao.html. É um artigo que escrevi como trabalho final da minha pós-graduação e aborda o treinamento de carros de corrida utilizando aprendizado de máquina e inteligência computacional.

Se você quiser baixar o código que desenvolvi clique aqui! Para compilá-lo basta digitar "make" e depois "./sample cubo_simples.dae" para executar. Você vai precisar das bibliotecas de desenvolvimento da sua distribuição e das bibliotecas bullet, freealut, openal, vorbis e vorbisfile. Se não esqueci de nada é isso!