Как работают игровые движки

Игровой движок — программная платформа для разработки игр. Предоставляет готовые системы: рендеринг, физика, звук, анимация, сеть. Разработчик пишет игру, а не переизобретает каждый раз.

Что внутри движка

• Renderer: отрисовка графики (OpenGL, DirectX, Vulkan, Metal)
• Physics: столкновения, гравитация, rigid body
• Animation system: скелетная анимация, blend trees
• Audio: 3D звук, музыка, эффекты
• Scripting: язык для логики игры
• Asset pipeline: импорт моделей, текстур, звуков
• UI framework
• Networking: для мультиплеера
• Editor: визуальный редактор сцен

Unity (2005)

• Самый популярный, особенно в инди и мобильных
• C# как скриптовый язык
• Многоплатформенность: PC, console, mobile, web, VR
• Asset Store: готовые ассеты
• URP (Universal Render Pipeline) и HDRP
• Недостатки: визуальный скриптинг слаб, производительность в 3D уступает Unreal

Unreal Engine (1998)

• Epic Games
• C++ + Blueprints (визуальный скриптинг)
• Графически премиум: Nanite, Lumen в UE5
• Бесплатный до $1 млн выручки, потом 5%
• AAA-стандарт: Fortnite, many PC/console games
• Tough для новичков

Godot (2014)

• Open-source, MIT license
• GDScript (похож на Python) и C#
• Маленький размер (менее 50 MB)
• Идеален для 2D, растёт в 3D
• Сообщество энтузиастов
• Принят после Unity PR-кризиса 2023

GameMaker Studio

• Опытный инди-движок
• GML (GameMaker Language)
• 2D специализация
• Undertale, Hyper Light Drifter, Hotline Miami сделаны в нём
• Доступный для начинающих

Custom engines

• CD Projekt Red: RED Engine (Witcher, Cyberpunk). Переход на Unreal 5
• Rockstar: RAGE (Red Dead Redemption 2, GTA)
• Bethesda: Creation Engine (Skyrim, Fallout, Starfield)
• Ubisoft: Anvil, Dunia, Snowdrop
• id Software: id Tech 7 (Doom Eternal) — вершина оптимизации

Другие

• CryEngine: Crysis, Far Cry (устарел, но некоторые используют)
• Amazon Lumberyard / Open 3D Engine: от Amazon
• Source 2: Valve (Half-Life Alyx, Dota 2)
• Cocos2d: мобильные 2D-игры
• Construct 3: без кода, HTML5

Rendering pipeline

• Forward rendering: классический, прост
• Deferred rendering: разделяет геометрию и освещение, эффективнее при много источников света
• Clustered, tiled — оптимизации
• Ray tracing: UE5, Unity HDRP — реалистичные отражения

Физика

• PhysX (Nvidia): Unreal, Unity
• Havok: собственные движки больших студий
• Box2D: простая 2D
• Bullet: open-source

Анимация

• Skeletal animation: кости, иерархия
• Blendshapes: мимика
• Motion capture: съёмка реальных актёров
• IK (Inverse Kinematics): ноги на земле, руки на объекте
• Procedural animation: AI-driven, например, ragdoll physics

Unity Pricing Scandal (2023)

• Unity объявила "installation fee": платить за каждую установку их игры
• Разработчики в ярости
• Многие перешли на Godot
• Unity отменил решение, но репутация пострадала
• Godot в Q4 2023 получил огромный приток

Выбор для проекта

• 2D инди: Godot, GameMaker
• 3D AAA: Unreal 5
• Мобильная игра: Unity
• Prototype: Unity или Godot (быстро)
• VR: Unity или Unreal

Learning resources

• YouTube: Brackeys (Unity), Unreal Sensei, HeartBeast (GameMaker)
• Udemy, Coursera курсы
• Official docs: у всех движков подробная документация
• Open source проекты на GitHub

Российские разработчики

• Крупные студии: Game Insight, Mail.ru (на своих + Unity)
• Wargaming: BigWorld (свой)
• 1C: свой Gaijin engine для War Thunder
• Инди часто на Unity или GameMaker

Производительность

• Unreal 5 + Nanite: невероятная детализация, но тяжёлый
• Unity оптимизирован для мобильных
• Godot лёгкий, но 3D производительность в развитии

AAA-развитие

• Тренд: переход на Unreal 5
• CDPR оставил свой движок
• Square Enix, Ubisoft — некоторые игры на Unreal
• Специализированные движки дорого поддерживать

Что дальше

• AI-ассисты в разработке (copilot для игр)
• Procedural generation лучше
• Photogrammetry: реальные сканы в игре (uncharted, Death Stranding)
• Virtual production: mix of Unreal и кино