Основы разработки компьютерных игр

Цель лекции: Ознакомиться с историей развития компьютерных игр, этапами разработки игр и игровыми профессиями

1.1. Очерки истории компьютерных игр

История видеоигр начинается в пятидесятых годах прошлого века. Тогда появились первые устройства, которые позже превратились в игровые приставки, портативные игровые консоли и персональные компьютеры, которые сегодня являются старейшей игровой платформой.

Термин "видеоигры" (video games) сегодня используется для обозначения всех видов игр, взаимодействие с которыми организовано с помощью различных устройств для отображения видеоинформации. В эту категорию попадают компьютерные игры, игры для игровых приставок, для мобильных устройств.

Рассмотрим основные этапы развития видеоигр.

1940-е годы

Компьютерные игры ведут свою историю с 1947 года. Тогда была создана первая игра – ракетный симулятор. Эта игра вряд ли смогла бы стать массовой – а массовость – это один из признаков современных игр. Она была реализована с помощью запатентованной в 1947 году катодно-лучевой трубки. Игрок мог управлять световым пятном – ракетой, которой нужно было поразить цель. Причем, так как в те времена катодно-лучевые трубки были чрезвычайно ограничены в возможностях, цель была просто нарисована и прикреплена к поверхности экрана.

Создание игровых устройств и программ привлекала многих людей, работавших в высокотехнологичной сфере, людей, связанных с компьютерами, поэтому уже в 50-х годах мы можем наблюдать развитие этой сферы.

1950-е годы

Развитие компьютеров, средств отображения информации, привело к созданию нескольких заметных игровых проектов. Как и прежде, они рассматривались скорее как достижения программистского искусства и современной в тот период времени техники, а не как игры, в которые могут играть все желающие.

Так, в 1952 году Александр Дуглас разработал программу OXO – компьютерный вариант игры в крестики-нолики. Эта программа была создана в рамках его научной работы, которая была посвящена человеко-машинному взаимодействию. Программа содержала модуль искусственного интеллекта – именно он позволял компьютеру играть с человеком.

В 1958 году Уильям Хигинботэн разработал игру Tennis for Two (Теннис для двоих) – простой симулятор игры в теннис. Нередко именно эту игру считают первой настоящей видеоигрой. Для управления в игре использовались контроллеры, оснащенные джойстиком и кнопкой. В качестве устройства отображения информации игра использовала осциллограф. Устройство служило для развлечения посетителей Брукхэвенской Национальной Лаборатории в Нью-Йорке.

1960-е годы

В 60-х годах появляются проекты, которые вполне можно сопоставить с современными компьютерными играми. Однако, реализовывались они, в основном, на ЭВМ, которые имелись в распоряжении учебных заведений.

В 1961 году Стив Рассел и его товарищи из Массачусетского университета (США) написали игру Spacewar! (именно так – с восклицательным знаком) – она работала на компьютере PDP-1. Цель игры – поразить космический корабль противника и при этом не попасть под его огонь и не столкнуться со звездой.

В 1966 Ральф Баер создал компьютерную игру Chase, которая примечательна тем, что впервые использовала в качестве устройства для вывода информации обычный телевизор.

В 1969 Кен Томпсон из компании AT&T написал игру Space Travel для ОС MULTICS. В последствии игра была портирована на другие ОС, в результате она стала первой программой для ОС Unix.

1970-е годы

Если ранее видеоигры были чем-то редкостным, то 70-е годы можно считать настоящим игровым бумом. Игры развивались в нескольких направлениях – это были игровые автоматы, игры для больших компьютеров, установленных в учебных заведениях, игры для домашних компьютеров, а так же – консольные игры. В частности, популярностью пользовались консоли от Atari и Magnavox.

Интересно развивалась ситуация среди пользователей домашних компьютеров. Например, в те времена некоторые игры распространялись в виде текстов, напечатанных в журналах или книгах. И домашний пользователь ПК должен был вручную набирать текст игры, отлаживать, компилировать программу, и, в результате – играть.

В 1971 появился первый игровой автомат – он был запущен в Стэнфордском университете. На автомат была установлена игра Galaxy (она была основана на концепции Spacewar!). В этом же году Нолэн Басшнелл и Тед Дабни создали игровой автомат, основанный на той же Spacewar!. Их игра называлась Computer Space, всего было произведено 1500 экземпляров этого автомата. В этом же году Дон Дэглоу написал первую компьютерную реализацию бейсбола на компьютере DEC PDP-10. В этом же году Майк Мэйфил из Массачусетского технологического университета разработал игру Star Trek

В 1972 основана компания Atari, в этом же году вышла игра Atari PONG и соответствующее устройство. Было продано 19000 копий этой игры.

В 1974 появились игры Maze War и Spasim – первые попытки создания многопользовательских трехмерных FPS. В этом же году Брэд Фортнер разработал игру Airflight – авиасимулятор. Эта игра стала прообразом для Microsoft Flight Simulator.

В 1975 году была написана текстовая компьютерная игра Adventure. Компьютеры тех времен имели скромные вычислительные ресурсы, поэтому текстовые игры были популярными. К тому же, многие игры "общались" с игроками, распечатывая информацию на принтере.

В 1978 вышла игра Space Invaders от Taito – ее успех активизировал других производителей игровых автоматов.

В 1979 году, выпущена игра Pac Man. Эта игра актуальна до сих пор. Она занесена в Книгу Рекордов Гиннеса как самая распространенная игра в мире.

1980-е

В 80-х годах игровые автоматы, которые были популярны в прошлом десятилетии, теряли позиции. Однако начало 80-х можно считать золотой эрой игровых автоматов.

Теперь на первый план выходят игры для ПК, а так же – для игровых консолей. Среди компьютеров тех времен можно отметить ZX Spectrum, Apple II, Apple Macintosh, Commodore 64, IBM PC.

В это же время появляются многие компании-издатели и компании-разработчики игр. Некоторые из них, например - Electronic Arts – существуют и по сей день.

В 1980-е были заложены основы многих популярных сегодня игровых жанров и способов построения игрового мира. Например – это скроллинговые игры, квесты, сетевые игры, трехмерные игры. Благодаря разработке новых аппаратных средств в играх появилось неплохое звуковое оформление. В 1985 году была разработана игра, которая не теряет популярности и в наши дни. Речь идет о всемирно известном Тетрисе, который создал наш соотечественник Алексей Пажитнов. В этом же году выпущена Nintendo Entertainment System – игровая консоль, которая набрала огромную популярность к началу 1990-х годов. Кстати, даже сегодня можно поиграть в NES-игры. Nintendo и некоторые другие компании выпускают игровые консоли, или, как их принято называть, игровые приставки, до сих пор.

В 1987 была разработана ролевая игра Final Fantasy – она стала одной из популярнейших ролевых игр и до сих пор выходят ее новые релизы.

В 1989 компания Nintendo выпустила карманную игровую консоль Game Boy.

1990-е

В 90-х годах индустрия компьютерных игр окрепла, игры разрабатывались уже не одиночками, как это было раньше, а огромными командами профессионалов.

Сегодняшним играм мы обязаны разработкам, которые сделаны в 1990-е годы. А многие игры тех лет все еще популярны. Например – Star Craft (1998), чемпионаты по которому проводятся до сих пор, Duke Nukem 3D, продолжение которой ожидается уже много лет, но сама игра все не теряет актуальности, или Counter Strike – мод к Half Life, вышедший в 1999 году. Первая версия Alone in the Dark вышла в 1992 году.

Одна из первых 3D-игр – Quake – увидела свет в 1996 году. Отчасти эта игра обязана своему появлению набору микросхем Voodoo, который выпустила компания 3dfx. Этот набор микросхем значительно ускорял возможности ПК по обработке трехмерной графики.

В 90-е начали развитие Интернет-игры. Так, уже упомянутая Quake, позволяла устраивать многопользовательские бои в Интернете, то же самое касается StarCraft’а, Age of Empires, Ultima Online, EverQuest. Стали появляться игры, основанные на Macromedia Flash – такие игры – обычно различные реализации достаточно простых, но увлекательных концепций – популярны и сегодня. Главная особенность Flash-игр заключается в том, что для их исполнения нужен лишь WEB-браузер, оснащенный соответствующими надстройками.

Что касается игровых консолей, то они развивались в 90-х годах. Пожалуй, наиболее заметными среди них были SNES и Nintendo 64 от Nintendo, Sega Mega Drive, Sony Play Station.

2000-е

В 2000-х годах игровая индустрия продолжала развиваться. В частности, на рынке игровых консолей присутствовали три сильных конкурента. Это Microsoft Xbox 360 (ее предшественница – Xbox – появилась в 2001 году), Sony Play Station III и Nintendo Wii.

Можно отметить, что игры этих времен (преимущественно – консольные) активно используют нестандартные игровые контроллеры – такие, как контроллер-гитару в игре Guitar Hero для Sony Play Station, контроллер в виде барабанов от Nintendo для некоторых ее игр. Кроме того, в эти времена вполне привычными стали беспроводные игровые манипуляторы. В 2010 году начались продажи Microsoft Kinect – устройства, отслеживающего перемещения, позволяющего превратить в игровой контроллер все тело игрока. В этом же году начали продавать PlayStation Move – игровой контроллер, положение которого отслеживается в трех измерениях. Существуют и другие подобные разработки, вдохновителем которых можно считать беспроводной Wii Remote от Nintendo с детектором движения, который является основным контроллером для Nintendo Wii.

В эти годы можно отметить бурное развитие онлайн-игр. Игровая графика и другие возможности игр шли в ногу со временем, а игры этих лет все еще популярны.

Нужно отметить, что в 2000-х годах разработчики уделяли большое внимание мобильным играм. Причем, среди мобильных платформ можно выделить как узкоспециализированные игровые, так и платформы более широкого профиля – такие, как ОС для мобильных телефонов, смартфонов и КПК.

В частности, если говорить о мобильных игровых платформах – то здесь мы имеем PlayStation Portable. Изначально она была выпущена в 2004-м году, за период 2004-2010 гг. были созданы несколько модификаций, ее развитие продолжается до сих пор.

В 2003-м была анонсирована, а в 2004-м выпущена Nintendo DS, развитие которой так же продолжается и в наши дни. Кроме того, Nintendo продолжает развивать серию Game Boy.

В 2003-м был выпущен мобильный телефон Nokia N-Gage, ориентированный на игровое применение, в 2004-м – Nokia N-Gage QD.

Наши дни

В наши дни игры продолжают развиваться. Особое внимание сегодня уделяется разработке новых игровых интерфейсов (таких, как Microsoft Kinect, Nintendo Wii U) и мобильным играм.

Показательно то, что Kinect для Xbox 360 попал в Книгу рекордов Гиннеса как самое быстро продаваемое потребительское электронное устройство. В первые 60 дней после начала продаж Kinect было продано 8 миллионов экземпляров. Существует немало игр, совместимых с Kinect, но потенциал этого сенсора еще предстоит раскрыть. Вполне возможно, что именно вы станете одним из первооткрывателей мира игр нового поколения.

В среде игровых консолей так же наблюдается оживление – в 2011 увидели свет Nintendo 3DS и Sony PlayStation Vita.

Традиционные игры – для стационарных игровых консолей и ПК, с привычным управлением, конечно же, не оставляют без внимания. Но на фоне новых технологических решений они смотрятся достаточно спокойно, не привлекают к себе повышенного внимания.

Сегодня создание компьютерных игр – это огромная индустрия. Бюджеты игровых проектов достигают десятков миллионов долларов, а объем рынков современных игр – компьютерных, консольных, мобильных, оценивается десятками миллиардов долларов.

Игры для мобильных телефонов

По информации Ericsson, к четвертому кварталу 2011 года в мире было около 6 миллиардов абонентов сотовой связи. Даже учитывая то, что многие из них подключены к нескольким операторам, в итоге получается, что около 60% населения Земли пользуются мобильными телефонами. И число это год от года растет. На этом фоне неудивительны оптимистичные прогнозы Gartner, в соответствии с которыми к 2014 году рынок мобильных игр составит порядка 11 миллиардов долларов.

Мобильный телефон изначально был создан, как устройство связи, но к этой его функции постепенно добавлялись и другие, среди которых – и мобильные игры.

Первые мобильные игры появились в середине 1990-х годов. Учитывая графические и вычислительные возможности телефонов тех времен, игры это были достаточно простые. Например – всем известные Змейка (Snake), Тетрис, Лабиринт и другие подобные.

Принято считать первым мобильным телефоном, в который была встроена игра, Nokia 6110, выпущенный в 1998 году. До этого игры в телефоны встраивали (например, тетрис в Siemens S1), но эта функциональность относилась едва ли не к разряду недокументированных возможностей. В те времена сотовый был слишком серьезным устройством и реакция рынка на подобное нововведение была непредсказуемой. Как оказалось, игры пришлись рынку по вкусу – и с конца 1990-х практически все телефоны имели на борту несколько развлекательных программ. С ростом возможностей устройств росло и качество игр.

Первые игры были встроены в прошивку телефона. Со временем, а именно, с 2001 года, с появлением телефонов, поддерживающих технологию J2ME, игры превратились в самостоятельные приложения, которые пользователь мог устанавливать на мобильный телефон. Игры можно было покупать и загружать в телефон, используя интернет-соединение (распространение игр происходило посредством WAP-сайтов). Еще через некоторое время появилась возможность скачивать дистрибутивы игр на компьютер, подключать телефон к компьютеру с помощью дата-кабеля, и, используя специальное ПО загружать игры на телефон. Помимо мобильной версии Java распространение получили и другие платформы, подходящие для создания игр. Игровой рынок неуклонно рос и развивался.

Сегодня среди мобильных игровых платформ выделяются Android, iOS и Windows Phone 7, разработке для которой посвящен наш курс.

Сегодняшние мобильные телефоны отличают серьезные вычислительные возможности, в том числе – аппаратная поддержка трехмерной графики, большие разрешения дисплеев, наличие сенсорных экранов (как правило – с поддержкой технологий распознавания множественных касаний), наличие датчиков движения и других технических средств. Нельзя забывать и о том, что современный мобильный телефон – это устройство, ориентированное, кроме прочего, на постоянное соединение с Интернетом – либо посредством 3G-сети, либо Wi-Fi. Кроме того, все перечисленные платформы предусматривают коммерциализацию приложений, распространение их через специальные сервисы. Все это открывает огромное поле деятельности для разработчиков мобильного ПО, и, в частности, мобильных игр.

Можно заметить, что разработкой компьютерных игр в самом начале их возникновения занимались одиночки. Позже, в начале 80-х годов, начали возникать компании-разработчики и компании-издатели игр. В 1980-90-х годах заметные игровые проекты обычно создавались трудами крупных компаний. Однако, последние несколько лет роль небольших групп разработчиков и даже одиночек возрастает. Этот вывод можно сделать, например, если проанализировать такой феномен, как любительские модификации (или, как принято говорить, моды) популярных игр. Например, популярная игра Counter Strike появилась в виде любительского мода к Half Life.

Поговорив об истории игр, перейдем к описанию этапов создания игры и к характеристике "игровых" профессий.