Nesne yönelimli bir dilde oyun motoru nasıl tasarlanır? [kapalı]

Ne zaman herhangi bir nesne yönelimli dilde bir oyun yazmayı denesem, her zaman karşılaştığım ilk sorun (ne tür bir oyun yazacağımı düşündükten sonra) motorun nasıl tasarlanacağıdır. Mevcut kütüphaneleri veya SDL gibi çerçeveler kullanıyor olsam bile, yine de her oyun için bazı kararlar vermek zorunda olduğumu, menüleri yönetmek için bir devlet makinesi kullanıp kullanmadığımı, kaynak yükleme için ne tür bir sınıf kullanacağımı vb. Buluyorum.

İyi bir tasarım nedir ve nasıl uygulanmalı? Yapılması gereken bazı değişimler ve artıları / eksileri nelerdir?

Birinin 'Bunu yapmak zorundasın ve bunu ve bununla, bu desenle X'i kullanan bu yuvaları' diyebileceğinden şüpheliyim.

Ancak, bazı yararlı kaynaklar:
Enginuity - Gamedev.net'te bir dizi motor yapım makalesi.
Oyun Kodlama Tamamlandı - Bu kitabın sahibiyim ve oyun programlamanın her (neredeyse, her) yönünü gözden geçiriyor. Ayrıca kitap boyunca inşa edilmiş bir motoru var.
Oyun Motoru Mimarisi - Bu, motor tasarımı için bir başka harika kitap.
C4 Motor Düzeni - Benim yorumumdan alınmış, ancak bu motorun her bir parçasını birbirine monte etmenin üst düzey bir yolunu gösteriyor.

Bunlar ihtiyacınız olan için biraz fazla olabilir, ama bir şey hakkında fazla bir şey bilemezsiniz ve onlardan iyi bir plan alacağınıza eminim.

EDIT: Gamedev makalelerinin yeni siteden bu yana arşivlendiğini unutmuşum :)

Örnek olarak, şu anki roguelike projem nasıl yapılandırılmıştır (Java'da). Bir 2D grafik motoru kullanıyor, bu yüzden render kodunun çoğu benim için çoktan halledildi. Eleştiri memnuniyetle karşılandı.

class Game
Bu sınıf, oyunun mevcut durumunu yöneten durum makinesini kurar. (bir menüde vs. yeni bir oyuna başlama - kaydedilmiş bir oyuna oynama)

interface State
Her bir State sınıfı iki döngü içerir: mantığı güncellemek için bir döngü ve oluşturma için bir döngü. Ayrıca, Gamesınıfı aramak ve farklı bir durumda değişiklik talep etmek için kod içerirler .

class ResourceManager
GameGerekli tüm kaynakları yükleyen ve bunlara erişime izin veren sınıf tarafından başlatılan bir tekil . Bu tasarımdan hoşlanmıyorum, çünkü kaynakların farklı seviyelerde yüklenmesini / boşaltılmasını zorlaştırıyor. Eğer baştan başlasaydım, muhtemelen bunu farklı şekilde tasarlardım.

class Map
Harita, bir dizi karo ile haritadaki tüm yaratık ve öğelerin bir listesini içerir. Oldukça basit bir sınıf.

class Creature
Yaratıklar hareket hesaplamaları dahil kendileri hakkında bilgi içerir (hangi Haritaya girdiklerini bilmelerini ve engelleri bulmak için sorgulayabilmelerini gerektirir). Bunu yapıp yapmadığına ya da bir çeşit yönetici sınıfına sahip olup olmadığına karar vermek, tüm canlılar için onunla ilgilenmek.

interface AITask
Yaratıklar, yaratığın mantık döngüsü her çalıştırıldığında yürütülen bir AITasks listesine sahip olabilir. AITask, yaratığa komutlar veren kendi mantık döngüsüne ve görevin başarıyla tamamlanıp tamamlanmadığını belirleyen bir sonlandırma koşuluna sahiptir.

interface UIElement
Bu motor için kendi kullanıcı arayüzümü uyguladım. Her UIElement'in bir oluşturma döngüsü ve bir mantık döngüsü vardır. Ayrıca klavye / fare girişini işlemek için bir döngü var. Tüm öğelerin ebeveynlerinden sonra oluşturulan bir dizi alt öğesi olabilir ve klavye / fare girişini üstlenebilir. Bu, örneğin alt menülere sahip menülere sahip olmanızı sağlar.

Yapılması gereken ilk önemli nokta, bu sorunun cevabını 'iyi' bir cevabın olmamasıdır.

Doğru cevaba en yakın şey şöyle bir şey olabilir: Oyunun türüne, hedef platformuna, kısıtlamalarına (zaman) vb. Bağlıdır.

Burada, başkalarının bu sorunu nasıl cevaplamaya çalıştıklarını (geçmişte bu konuda bilgi bulmaya çalıştığım gibi) gösteren gerçekten iyi makaleler olduğunu söyledi.
Komünist ördek oyunun enginuity makalesinde bahsettiği gibi oyun mimarisinin bazı bölümlerini anlamama yardımcı oldu.

Mevcut tasarımım Quake3 / Doom3'ün bir melezi ve biraz da .NET sınıf kütüphanesinin bir parçası :)

İki kütüphanem var (statik veya dinamik nasıl oluşturmak / teslim etmek istediğinize bağlıdır) Frameworkve Library.

Kütüphane, oyun yazılımı yapımında yardımcı olacak tüm yardımcı sınıfları içerir ancak bu tür ürünlerle sınırlı değildir. yani, oyun kodu için optimize edilmiş, ancak bağlantılı bir listenin hizmetine ihtiyaç duyan herhangi bir şey tarafından kullanılabilen bağlantılı bir listenin uygulanmasına sahiptir.

Çerçeve, onu çağırmak istersen, 'motorun bağırsaklarıdır. Bunların çoğu Quake3'ün tasarım felsefelerini izler (daha çok nesne yönelimli bir şekilde). İçerdiği CLI , zamanlama yönetimi, işletim sistemi özel kodu ve sonunda ağ katmanları vb

Bu ikisi daha sonra üretilen gerçek uygulamaya karşı bağlanır. GameEğer oyun özel kodu içeren, istersen. Quake3 de aynı şekilde hangi mod'un oynandığına bağlı olarak DLL yükler.

Size burada bir yapı hakkında fikir vermek için, her bir lib için klasörler ve içeriklerin hızlıca dağılması:

• iskelet
  • GÇ (Uzman dosya yönetimi sınıfları, Metin Baskısı sınıfları (örneğin, CLI'ye) ve günlüğe kaydetme vb.)
  • Ağ
    • Müşteri (Çerçevenin “oyuna katılan / oyuna bağlı kişi” olarak gördüğü şeyi temsil eden sınıflar)
    • Sunucu (çerçeve ile bağlantıyı yönetme ve yürütücüleri yönetme sınıfları)
  • Platform (Klavye / fare / kontrolcü sınıfları kullanma, getTime () gibi işletim sistemine özgü rutinler)
  • Sistem (hata mesajlarının yazdırılmasına yardımcı olmak için bir hata sınıfı gibi çok düşük seviye sınıfları, Zamanlama sınıfları ve CLI'nın kendisi.)
  • Render (kendi kendini açıklayıcı)
  • vb.

• Kütüphane
  
  • Koleksiyonlar (veri koleksiyonlarını temsil eden sınıflar, bağlantılı listeler / karma tablolar vb.)
  • Matematik (Vektörler ve matrisler gibi temel matematik yardımcı sınıfları)
  • vb.

HTH! Size bazı işaretçiler vermeli ...

Düşünülmesi gereken şeyler

• Nesne yönelimli diller, genellikle birinci sınıf işlevlere sahip olmadıkları veya tüm verilerin nesne olmadığı (Java'da tam sayı veya kayan nokta gibi) sorunlara sahiptir. Tasarım kalıpları bu problemleri birkaç kalıpla ele almaktadır. Kodlamak genellikle daha hızlıdır ve bunları yapabilen dili kullanmak için kullanmak kolaydır (birinci sınıf nesneler); örneğin, Python (aynı zamanda nesneye yönelik tasarıma izin verir), Daha yavaş hızınız olacaktır.
• En az AI olayına
• Hoare mantığı, en azından kodunuzu test etmek için ön koşulları ve son koşulları kullanın
• Ajanlar, Quake varlıklarına bakın
• İlişkisel Veritabanları, veri depolamak için güçlü bir yol

İyi tasarım

• ER diyagramı yap
• düzeltmek
• Veritabanınızı, nesnelerinizi veya veri verilerinizi ondan oluşturun.

Veri programlama için anahtardır. Verilerinizi iyi tasarlarsanız, algoritma genellikle onlardan ortaya çıkar (bilgisayarlı determinant gibi bazı sayısal algoritmaları saymazsanız).