Архитектура движка
Существуют разные подходы к настройке игровой архитектуры, от комплексных решений, в которых игровая логика объединена с движком, до кучи отдельных модулей, каждый из которых отвечает за одну часть функциональности. UNIGINE находится где-то посередине этой шкалы, он включает в себя все, что нужно для реализации игры или другого 3D-приложения, за исключением логики приложения, сетей и ИИ. UNIGINE включает в себя только типичную игровую логику, общую для приложений всех типов, и это сделано намеренно.
Это может показаться не преимуществом, потому что для создания игры нужно много программировать и самостоятельно реализовывать общие функции, широко используемые в играх требуемого жанра. Тем не менее, отсутствие логики игры, ориентированной на определенный жанр, не так уж плохо, поскольку делает UNIGINE универсальной библиотекой, которую легко использовать в различных проектах. Более того, разработчики не привязаны к какому-то конкретному жанру, они могут экспериментировать сразу с несколькими жанрами, что крайне сложно, если используется специализированный движок. Например, сложно совместить шутер и гоночную игру на движке, созданном исключительно для шутеров от первого лица. Кроме того, UNIGINE позволяет подключать внешние модули, которые могут содержать специфичные для жанра функциональные возможности, а также могут использоваться повторно. Все это делает UNIGINE довольно гибкой базой для широкого спектра 3D-приложений.
Понять архитектуру UNIGINE очень важно как для разработчиков, так и для создателей контента. Первые будут знать, что им разрешено делать, чего они могут достичь и чего ожидать от UNIGINE. Последние поймут, как будет обрабатываться их контент. Вот почему эта статья представляет собой краткий общий обзор рабочего процесса UNIGINE.
Более подробное и ориентированное на программиста описание рабочего процесса UNIGINE можно найти в статье Execution Sequence . Приведенная ниже диаграмма демонстрирует взаимосвязи между внутренними компонентами UNIGINE и различными внешними объектами.
Все начинается, когда пользовательское приложение вызывает функции C++ API UNIGINE. Эти вызовы выполняются с использованием C++/C#. C++ приложение напрямую вызывает функции API. Приложение C# использует C# Wrapper (UnigineSharp.dll), которое, в свою очередь, использует C Wrapper (UnigineWrapper.dll, UnigineWrapper.so) для взаимодействия с UNIGINE API.
Логика приложения может быть реализована непосредственно в классах AppWorldLogic, AppSystemLogic и AppEditorLogic или через набор Компонентов с использованием Компонентной системы, включенной в API.
Система компонентов C# является частью оболочки C#.Функциональность приложения может быть расширена с помощью плагинов движка. UNIGINE предоставляет набор готовых к использованию плагинов, однако вы можете реализовать пользовательский. Вы также можете реализовать пользовательские плагины редактора , которые расширяют функциональность редактора UNIGINE.
Вызовы API передаются Движку, который инициализирует необходимые ресурсы: регистрирует расширения, загружает основные данные, файлы конфигурации, файлы пользовательского интерфейса, каталоги плагинов. Поскольку все эти ресурсы организованы в специальном каталоге данных и, более того, могут быть упакованы, они загружаются с помощью Файловой системы. Кроме того, файловая система отслеживает порядковый номер файлов. Обратите внимание, что если вы добавляете файлы в этот каталог после завершения инициализации, вам необходимо перезагрузить компонент файловой системы.
После инициализации Движок запускает другие подсистемы. Приведенная выше схема содержит основные из них:
- App управляет основным циклом и управляет графическим контекстом (управляет событиями элементов управления, обновляет параметры окна).
- Render рендерит сцену. Для выполнения своих задач ему нужны дополнительные ресурсы: текстуры, сетки и анимация. Необходимые графические ресурсы передаются для рендеринга из файловой системы .
- World загружает файлы, необходимые для построения текущей сцены, и определяет набор видимых нод, которые позже будут отправлены на Рендеринг. Мир также сообщает Sound, когда и как воспроизводить звуки окружающей среды, какие источники расположены где-то в мире и обладают пространственными свойствами. Мир работает вместе с Physics, который выполняет физические вычисления (обнаружение столкновений, решение стыков, плавучесть жидкости и так далее). Короче говоря, Мир не рисует объекты, не воспроизводит звуки и не выполняет физические вычисления сам по себе. Вместо этого он делегирует эти задачи соответствующим подсистемам.
- Game передает Миру (по запросу) время в секундах, которое потребовалось для завершения последнего кадра. Мир обновляется в соответствии с полученным значением.
- Physics управляет симуляцией физики в Мире.
- Input (элементы управления) обрабатывает ввод от устройств ввода и передает обратную связь. Приложение может прочитать и каким-то образом обработать полученные входные данные, если требуется.
- Materials и Properties управляет материалами и свойствами. Они загружаются из файловой системы .
- Sound получает звуки из файловой системы и передает их на звуковую карту для воспроизведения.
- GUI рисует пользовательский интерфейс. В UNIGINE объекты GUI могут быть как автономными, так и частью отображаемого виртуального мира. В последнем случае они управляются миром так же, как и другие ноды. Когда отображается визуализированное изображение, возможно, содержащее графический интерфейс, пользователь начинает взаимодействовать с миром. Пользователь может влиять на мир с помощью различных устройств ввода. Входные данные с этих устройств отправляются в графический интерфейс пользователя и в Controls. Графический интерфейс обрабатывает входные данные, обнаруживает выбранный элемент и выполняет соответствующую функцию обратного вызова. Подсистема Controls обрабатывает входные данные, которые не связаны с графическим интерфейсом, например действия игрока в игре. Обратите внимание, что графический интерфейс всегда получает входные данные перед элементами управления и, следовательно, имеет более высокий приоритет.