Пишем простую игру на c. Почему я пишу игры на C (да, на C)

Компьютерные игры - это большой бизнес. Суммарная выручка индустрии видеоигр в США достигла 23,5 миллиардов долларов в прошлом году, что на 5% больше, чем в 2014. За каждой великой игрой стоят программисты, которые вносят существенный вклад в конечный продукт. Конечно, для создания разных игр используются разные языки программирования. В данной статье мы представим вам несколько самых популярных.

Язык ассемблера

Многие игры для Sega и Dendy были написаны на различных диалектах языка ассемблера, включая Super Mario Brothers.

Игры серии Super Mario были проданы тиражом более 70 миллионов копий. IGN назвала третью часть Super Mario Brothers самой великой игрой всех времён.

Язык Си

Язык Си до сих пор остаётся одним из самых популярных языков программирования из-за своей относительной простоты и чёткой структуры. Компания id Software использовала Си для создания игры Doom, впервые выпущенной в 1993 году.

Doom была названа самой влиятельной FPS-игрой, став прообразом многих других игр от первого лица и 3D-игр в общем. По приблизительным оценкам Doom набрал около 10 миллионов установок в 1995 году.

С++

Язык С++ использовался для создания многих современных операционных систем, софта, игр и игровых движков. Благодаря его гибкости, игры можно относительно несложно портировать с ПК на консоли и в обратном направлении. Одной из самых популярных игр, написанных на С++, является World of Warcraft.

С момента запуска было продано 14 миллионов копий. 48% подписчиков проживают в азиатском регионе, 22% из США. На вики по WoW содержится более 100 000 статей.

C#

Разработанный компанией Microsoft в 2000 году, С# стал довольно популярен среди разработчиков игр. Движок Unity, широко используемый при создании игр для ПК, консолей и мобильных устройств, написан преимущественно на С#. Одна из самых заметных игр в данном классе - Angry Birds.

Angry Birds находится на третьем месте по популярности среди всех игры для iOS всех времён, сразу за Candy Crush Saga и Fruit Ninja. Стоимость разработки первой версии игры составила порядка $140 000, что является очень скромным числом в своём роде. Четыре человека работали над игрой суммарно порядка восьми месяцев.

Java

Java является в некотором роде родственником C#. Они развиваются под влиянием друг друга, оба имеют сборщики мусора и объектно-ориентированы. Но Java изначально позиционируется как платформонезависимый язык, что означает, что он (по задумке) работает абсолютно одинаково на всех устройствах. Истории успешных игр, написанных на Java, включают в себя RuneScape и Minecraft.

Альфа-версия игры была создана всего за 6 дней. Minecraft - вторая самая продаваемая игра в мире. Изначально она называлась «Cave Game».

Хотите найти больше материалов по разработке игр и, может быть, даже разработать одну свою? Загляните в .

Всем привет! Что-то последнее время много уроков по конструкторам игр, и не так много по различным языкам программирования. Что бы устранить эту не справедливость, я решил запилить урок по OpenGL C++, надеюсь вы оцените)

Сразу же перейдем к геймдеву и будем писать маленькую игрульку нашего детства.

Для начала подключаем библиотеку OpenGL к своей среде разработки, я лично программирую в Microsoft Visual Studio 2013.

200?"200px":""+(this.scrollHeight+5)+"px");">
#include "stdafx.h"
#include
#include
#include
#include // подключаем все необходимые инклюды.

Int N = 30, M = 20; // т.к. змейка будем ездить по квадратикам, создадим их, для нашего окна в идеале будет 30x20 квадратов
int scale = 25; // размер квадрата. Когда OpenGL будет расчерчивать поле для игры, расстояние между гранями квадрата будет 25 пикселей

Int w = scale*N; // ширина поля
int h = scale*M; // его высота

Int dir, num = 4; // 4 направления и начальный размер змеи.
struct { int x; int y; } s; // структура змеи, X и Y координаты, массив с длинной.

Class fruct // класс фруктов, тех самых, которые будет есть наша змея
{
public:
int x, y; //координаты фруктов, что и где будет находится

Void New() // паблик с новыми фруктами. Он будет вызываться в начале игры и в тот момент, когда змея съест один из фруктов
{
x = rand() % N; // вычисление X координаты через рандом
y = rand() % M; // вычисление Y координаты через рандом
}

Void DrawFruct() // паблик, отрисовывающий фрукты
{
glColor3f(0.0, 1.0, 1.0); // цвет фруктов. в openGL он задается от 0 до 1, а не от 0 до 256, как многие привыкли
glRectf(x*scale, y*scale, (x + 1)*scale, (y + 1)*scale); // "Закрашиваем" квадрат выбранным цветом, таким образом в нем "появляется" фрукт
}
} m; // масив с фруктами, таким образом, у нас появится одновременно 5 фруктов в разных местах, а не один, как мы привыкли

Void Draw() // функция, которая отрисовывает линии
{
glColor3f(1.0, 0.0, 0.0); // цвет наших линий, в данном слуае - красный
glBegin(GL_LINES); // начинаем рисовать и указываем, что это линии
for (int i = 0; i < w; i+= scale) // отрисовываем линии в ширину
{
glVertex2f(i, 0); glVertex2f(i, h); // рисуем прямую
}
for (int j = 0; j < h; j += scale) //отрисовываем линии в высоту
{
glVertex2f(0, j); glVertex2f(w, j); // рисуем ту же самую прямую, но в другом направлении
}

GlEnd(); // конец отрисовки
}

Void tick() // функция в которой будет все обновляться (двигаться змея и т.д.)
{
for (int i = num; i > 0; --i) // движение змеи. Система остроумна и проста: блок перемешается вперед, а остальные X блоков, на X+1(2 блок встанет на место 1, 3 на место 2 и т.д...)
{
s[i].x = s.x; // задаем Х координату i блока координатой i - 1
s[i].y = s.y; // то же самое делаем и с Y координатой
}
// далее у нас система направлений.
if (dir == 0) s.y += 1; // если направление равно 0, то первый фрагмент массива перемещается на один по Y
if (dir == 1) s.x -= 1; // если направление равно 1, то первый фрагмент массива перемещается на минус один по X
if (dir == 2) s.x += 1; // аналогиная система
if (dir == 3) s.y -= 1; // аналогичная система

For (int i = 0; i < 10; i++) //цикл, в котором наша змея будет расти
{
if ((s.x == m[i].x) && (s.y == m[i].y)) // Если голова нашей змеи находится в одном блоке с фруктом, то...
{
num++; //...увеличиваем размер нашей змеи на 1
m[i].New(); // ... запускаем функцию отрисовки нового фрукта.
}
}
// Следующее нужно, что бы змея не выходила за рамка поля. Действует это просто: если змея выходит за рамки поля, то задаем
if (s.x > N) dir = 1; // Ей обратное направление. Например, если она выйдет за экран по высоте, то задаем ей направление, при котором она ползет
if (s.y > M) dir = 3; // вниз
if (s.x < 0) dir = 2;
if (s.y < 0) dir = 0;

For (int i = 1; i < num; i++) // с помощью этого цикла мы "обрежем" змею, если она заползет сама на себя
if (s.x == s[i].x && s.y == s[i].y) // проверка координат частей змеи, если X и Y координата головной части равно координате любого
num = i; // другого блока змеи, то задаем ей длину, при которой "откушенная" часть отпадает.
}

Void Snake() // выводим змейку на экран
{
glColor3f(0.1, 1.0, 0.0); //цвет змеи
for (int i = 0; i < num; i++) // цикл отрисовки.
{
glRectf(s[i].x*scale, s[i].y*scale, (s[i].x + 0.9)*scale, (s[i].y + 0.9)*scale); //Рисуем квадраты, те самые "блоки" змеи
}
}

Void Key(int key, int a, int b) // функция нажатия клавиш
{
switch (key) // используем оператор switch
{
case 101: dir = 0; break; // при нажатии клавиш, задаем направление змеи(вверх, вниз, влево, вправо)
case 102: dir = 2; break;
case 100: dir = 1; break;
case 103: dir = 3; break;
}
}

Void Display() //функция общий отрисовки
{
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT); // очищаем окно перед началом отрисовки

Draw(); // вызов функции Draw, отвечающей за отрисовку фруктов
Snake(); // вызов функции Snake, отвечающей за отрисовку змейки

For (int i = 0; i < 5; i++) // заполнение карты фруктами
m[i].DrawFruct();

GlFlush(); // выводим на экран все вышеописанное
glutSwapBuffers();
}

Void timer(int = 0) // Таймер игры(промежуток времени, в котором будет производится все процессы)
{
Display(); // Вызов функций
tick();
glutTimerFunc(100, timer, 0); // новый вызов таймера(100 - промежуток времени(в милисекундах), через который он будет вызыватся, timer - вызываемый паблик)
}

Int main(int argc, char **argv) // Главная функция
{
std::cout << "Snake by Alexey Ovchinnikov:P\n Loading..."; // крутой текст в консоле при загрузке
srand(time(0));
for (int i = 0; i<10; i++) // начальная, самая первая отрисовка фруктов
m[i].New();

S.x = 10; // начальное положение змейки по X
s.y = 10; // и Y координате
// следующие функции абсолютно идиентичных почти во всех программах на OpenGL, так то запоминать их не обязательно, кроме...
glutInit(&argc, argv);
glutInitDisplayMode(GLUT_SINGLE | GLUT_RGB);
glutInitWindowSize(w, h); // ... этой, она создаем окно (w - ширина, h - высота)
glutCreateWindow("Game"); // ... этой, она задает название окна
glMatrixMode(GL_PROJECTION);
glLoadIdentity();
gluOrtho2D(0, 640, 0, 480);
glutDisplayFunc (Display); // ... и этой, она вызывает начальную функцию, в нашем случае это главная функция отрисовки - Display
glutSpecialFunc(Key);
glutTimerFunc(50, timer, 0); // ... Ну и в начале программы задаем рекурсивный таймер.
glutMainLoop();

Return 0;
}

И так, на этом все, запускаем, играем. Постарался объяснить максимально понятно, если будут вопросы - задавайте.
P.S. И пожалуйста, не кидайтесь тапками если что-то не понятно или не так написал, первый урок в моей жизни.

Разработка игр на плаву, она перспективна и набирает популярность. Мы подготовили подробную инфографику о пути изучения разработки игр.

С геймдевом связано много областей, и каждый этап обучения основан на этапе предшествующем. Например, не стоит сразу перескакивать на игровые движки. Начните с разработки ПО, изучения математики с заточкой под программирование игр и только после переходите к геймдеву. Каждый из представленных этапов – это пошаговое руководство, включающее в себя книги и другие материалы.

0. Разработка игр для детей

Многие книги ориентированы на работу с легендарной и интуитивно понятной средой разработки для детей Scratch, в том числе ScratchJr. После базиса следует информация о Python Pygame. Есть книга для пятилетних, но большая часть материалов подойдет для детей в возрасте от 8 лет.

1. Информатика

Теоретическая подковка – обязательная составляющая, без которой дальнейшее изучение лишено смысла. Эта подборка обучающей литературы включает в себя основы, сведения об алгоритмах и математику в разрезе изучения информатики.

2. Языки программирования

Разговаривать на языке компьютера непросто, но возможно. И таких способов уйма. Например, язык C существенно повлиял на индустрию ПО, поделившись своим синтаксисом с популярными C#, C++ и Java. C++, в свою очередь, является мощным языком для создания эффективных программ и программных комплексов. Многие также пишут игры на C#: язык шустрый, удобный и позволяет быстрее стартовать разработку.

А вот Lua перенял кое-что от C++. Скрипт-язык хорош для игровой логики. Он упростит инициализацию уровня, привязку задач к объектам, смену поведения NPC в интерактивном режиме без необходимости перекомпилировать проект и многое другое.

3. Создание приложений

И если информатика – это базис теоретический, то здесь больше практики. Разработка игр – ухабистая стезя, и начать лучше с приложений. Книги с практическими заданиями, а также информацией о паттернах и UML помогут разобраться, что к чему.

4. Математика для разработки игр

Нет, здесь не будет школьного курса алгебры и геометрии. Подборка разбита на основы математики в сфере геймдева и более продвинутый уровень.

5. Игровое программирование

Аппаратные платформы, операционные системы, наборы API, алгоритмы, кроссплатформенность и другие важные аспекты, которые лягут в основу разрабатываемой игры. Книги дополнены рядом геймдев-статей, в которых содержится полезная информация по программированию.

6. Разработка игрового движка

Движок – это сердце игры, которое «закачивает» функциональные возможности и необходимый инструментарий. В первых книгах вы познакомитесь с архитектурой и дизайном. Дальше «игровые движки» разделяются на инструменты, оптимизацию, скрипты и дополнительные материалы в виде статей. В ходе ознакомления затрагиваются паттерны, алгоритмические трюки, оптимизация в Unity и прочие нюансы.

7. Компьютерная графика

Да, содержимое – это важно, но именно компьютерная графика является аналогом интерфейса приложения, который будут видеть пользователи. Поэтому ей стоит уделить особое внимание.

Недаром этот раздел самый большой. Сюда включены основы программирования с Real-Time 3D, DirectX и OpenGL. Все дополнено информацией о рендеринге и технологиях. Отдельного внимания в подборке удостоились Direct3D и OpenGL.



8. Игровое аудио

Разработка игр касается и аудио: это звуки, издаваемые NPC, главным героем, явлениями или предметами, а также музыка. Аудио программирование обошлось всего двумя книгами, но в них доступно изложена необходимая информация.

9. Игровая физика и анимация

Один из самых сложных этапов. Кроме программной основы и картинок, должны быть законы, по которым все это взаимодействует. Игровая физика и анимационное программирование раскрыты в 17 книгах. Отдельно затронута имитация жидкости.

10. Игровой искусственный интеллект

Управляемых компьютером персонажей немало: это могут быть мобы, квестгиверы и даже обычные шахматы. Обилие книг позволит понять принципы работы ИИ. Ниже приведен перечень тематических полезных статей.

11. Многопользовательское игровое программирование

Разработка игр для одного игрока сильно отличается от многопользовательских вариантов. Здесь нужно учитывать соединение, работу потоков и другие нюансы. Подборка разбилась на статьи и книги о серверном программировании, сетевом программировании и сетевом протоколе.

Я - тот ещё фрукт. Все мои личные игровые проекты, которыми я занимался в последнее время, были написаны на «vanilla» C. Больше никто так не делает, поэтому, полагаю, вам может быть интересно узнать, почему я сделал такой выбор.
Написанное дальше содержит мнение о языках программирования, которое вам может не понравиться. Я предупреждал .

Что мне нужно от языка

Некоторые требования не подлежат обсуждению или поиску компромиссов. Во-первых, язык должен быть надёжным. Я не могу позволить себе тратить своё время на поиск ошибок, которых я не совершал.

Я написал большое количество игр на Flash, и вот, Flash умер. Я не хочу тратить время на портирование старых игр на современные платформы, я хочу писать новые игры. Мне нужна платформа, в долговечности которой я буду уверен.

Чего я точно хочу, так это избежать зависимости от определённой ОС. В идеале - иметь возможность разрабатывать и для консолей. Поэтому важно, чтобы язык позволял легко портировать написанное на нём, а также имел хорошую поддержку кроссплатформенных библиотек.

Чего я хочу от языка

Самым важным, но не обязательным требованием является простота. Изучение особенностей языка и и его чудного «умного» API я нахожу безумно скучным. Идеальный язык можно однажды изучить и никогда больше не пользоваться его документацией.

Поиск и исправление багов истощает творческий потенциал. Я хочу оставлять меньше багов, потому желаю строгую типизацию, качественные сообщения об ошибках и статический анализ кода. Хочу упростить поиск ошибок, а, следовательно, хорошие отладочные средства и динамический анализ.

Меня не интересует красивая реалистичная картинка, зато я забочусь о производительности. Меньшая требовательность к ресурсам расширяет спектр возможностей, доступных для реализации. Особенно интересно наблюдать за тем, что происходит с современным мощными компьютерами, когда разработчик о производительности не думает.

Ещё больше меня волнует скорость компилятора. Я не какой-нибудь буддийский мастер концентрации, и ждать больше 10 секунд - расточительство. Хуже того, это выбивает из потока. Вроде только глянул Twitter, а 5 минут куда-то пропали.

Я не адепт ООП. Большую часть времени, проведённого за работой, я имел дело с классами и объектами. Но чем дальше, тем меньше я понимаю, почему надо так жёстко объединять код и данные. Я хочу работать с данными, как с данными, и писать код, который лучше всего подходит в конкретной ситуации.

Альтернативы

C++ продолжает оставаться наиболее распространенным языком для разработки игр, и на то есть свои причины. До сих пор большинство моих заказных проектов пишется на нем, и это мне не нравится.

C++ покрывает мои нужды, но не соответствует желаниям. Он дико сложный. Несмотря на наличие годных инструментов, на нём легко допускать коварные ошибки. Кроме того, по сравнению с C, он медленно компилируется. C++ имеет высокую производительность и предоставляет возможности, которых нет в C, но это не то, чего я хочу, да и достигается это ценой большой сложности.

C# и Java имеют схожие проблемы. Это многословные и сложные монстры, а мне нужен маленький простой зверёк. Оба языка направляют программиста прямиком в пучину ООП, а я против этого. Как и в большинстве высокоуровневых языков, многие сложные вещи тут скрываются так, что ничего не мешает случайно выстрелить себе в ногу.

Мне очень нравится Go. Во многих аспектах это изобретённый заново C, с поправкой на то, что до представления его публике он продумывался несколько лет. Я хотел бы использовать Go, но есть один огромный подводный камень - сборка мусора. Разработка игр на Go сомнительна, ведь сборщик мусора будет приостанавливать весь игровой мир, чего разработчик не может позволить. Также тут всё не очень хорошо с игровыми библиотеками. И хотя всегда можно приспособить для этого дела библиотеку на C, причём без особых проблем, это всё равно порождает много лишней работы. Кроме того, у меня есть сомнения насчёт перспектив. Go был бы неплох для веба, но это стремительно меняющаяся среда. Особенно это почувствовалось со смертью Flash.

JavaScript мне абсолютно не нравится. Он предоставляет столько свободы, что мне непонятно, как люди умудряются писать сколько-нибудь сложные проекты на нём. И не хочу даже пытаться его пробовать.

Haxe выглядит гораздо перспективнее остальных языков в этом списке. У него нет проблем с библиотеками. Если я снова начну писать под веб, то обязательно познакомлюсь с ним поближе. Несколько беспокоит относительная молодость языка, будет ли он жить? Больше мне добавить нечего, с Haxe я успел лишь немного поиграться, не углубляясь.

Джонатан Блоу пишет свой язык. Язык, которым он сам захотел бы пользоваться. Я восхищаюсь его решением, иногда и сам загораюсь идеей поступить так же. Но не выкинуть же все существующие библиотеки. А реализовать полную с ними совместимость - не так просто. Да и вообще это трудно, я бы предпочёл дальше писать игры, а не языки программирования.

Почему C - лучший выбор для меня

Хоть C и опасен, зато надёжен. Это очень острый нож, способный отрубить пальцы так же легко, как нарезать овощи. Но он прост, и научиться правильно его использовать труда не составит.

Он быстрый. А когда дело доходит до компиляции, я и представить себе не могу, что какой-то язык способен сделать это быстрее.
Есть возможность писать код так, чтобы он работал везде. И обычно это относительно несложно. Трудно представить, что однажды это изменится.

Есть отличная поддержка библиотек и инструментов.

Хоть меня это и несколько печалит, но C до сих пор остаётся лучшим языком для меня.

Я совсем не хочу сказать что-то вроде: «Эй, вы тоже должны писать на C». Я осознаю, что мои предпочтения весьма специфичны. Кроме того, по количеству, написанного мной на разных языках, код на «vanilla» C занимает лидирующую позицию, так что это уже часть моей зоны комфорта.

Так что да, C для меня - лучший выбор.

От переводчика

Перевод местами достаточно вольный, но не в ущерб смыслу или содержанию.

Подготовил перевод специально к пятнице, в этот день он особенно уместен, на мой взгляд. Хоть автор оригинального текста и пишет, кажется, на полном серьезе… вы сами всё понимаете, если прочитали. Как истину прочитанное воспринимать не стоит.

С предложениями, пожеланиями и замечаниями, как обычно, в ЛС.