Издаване на отворен игрови двигател Godot 4.0

След четири години разработка е публикувана версията на свободния игрови двигател Godot 4.0, подходящ за създаване на 2D и 3D игри. Двигателят поддържа лесен за изучаване език за задаване на игрова логика, графична среда за проектиране на игри, система за внедряване на игри с едно щракване, широки възможности за анимация и симулация на физични процеси, вграден дебъгер и система за откриване на ограничения в производителността. Кодът на игровия двигател, средата за проектиране на игри и свързаните инструменти за разработка (физически двигател, звуков сървър, бекенди за 2D/3D рендериране и т.н.) се разпространява под лицензия MIT.

Изходният код на двигателя беше отворен през 2014 г. от студиото OKAM, след десет години на развитие на собствен продукт от професионално ниво, който е използван за създаване и публикуване на много игри за PC, конзоли и мобилни устройства. Двигателят поддържа всички популярни настолни и мобилни платформи (Linux, Windows, macOS, Wii, Nintendo 3DS, PlayStation 3, PS Vita, Android, iOS, BBX), както и разработка на игри за Web. Готови за пускане бинарни версии са налични за Linux, Android, Windows и macOS.

В клон Godot 4.0 са включени около 12 хиляди промени и са коригирани 7 хиляди грешки. В разработката на двигателя и написването на документацията са участвали около 1500 души. Сред ключовите промени:

• Предложени са два нови бекенда за рендериране (кластериран и мобилен) на базата на графичния API Vulkan, които заменят бекендите, извършващи рендериране чрез OpenGL ES и OpenGL. За стари и слаби устройства е интегриран бекенд за съвместимост на базата на OpenGL, който използва нова архитектура за рендериране. За динамично рендериране с по-ниска резолюция е въведена технологията за суперсемплиране AMD FSR (FidelityFX Super Resolution), използваща алгоритми за пространствено мащабиране и реконструкция на детайли за намаляване на загубите в качеството на изображението при увеличаване на мащаба и преобразуването в по-висока резолюция. Реализиран е рендеринг двигател на базата на Direct3D 12, който ще подобри поддръжката на платформите Windows и Xbox.
• Добавена е възможност за работа с интерфейса в многоекранен режим (различни панели и части от интерфейса могат да бъдат отделени като самостоятелни прозорци).
• Добавен е нов редактор на потребителски интерфейси и нов визуален проектант.
• Добавен е нов редактор на теми.
• Напълно е пренаписана системата за управление на осветлението и сенките, в която е внедрена работающата в реално време технология за глобално осветление SDFGI (Signed Distance Field Global Illumination). Значително е подобрено качеството на рендериране на сенките.
• Узел GIProbe, използван за запълване на сцената с отразена светлина, е заменен с узел VoxelGI, оптимален за обработка в реално време на осветлението в сцени с малки или средни интериори. За маломощно оборудване остава възможността за предварително рендериране на светлина и сянка с помощта на карти за осветление, за ускоряване на рендерирането, за което вече е включен GPU.
• Реализирани са нови техники за оптимизация на рендерирането. Добавено е автоматично окклюзивно обрязване (occlusion culling), което динамично определя и премахва модели, скрити зад други повърхности, за повишаване на производителността на рендерирането и намаляване на натоварването на CPU и GPU.
• Добавен е режим SSIL (Screen Space Indirect Lighting), позволяващ увеличение на качеството на рендерирането на високо производително оборудване чрез подобрена обработка на тъмни области и непряко осветление. Освен това са предоставени допълнителни настройки за симулация на дифузно непряко осветление с помощта на техниката SSAO (Screen Space Ambient Occlusion), като избор на ниво на влияние на директна светлина.
• Предложени са реалистични единици осветеност, позволяващи коригиране на интензивността на светлината и използване на стандартни настройки на камерата, като диафрагма, експозиция и ISO, за управление на яркостта на финалната сцена.
• Добавени са нови инструменти за редактиране на нива за двумерни игри. Направени са радикални промени в процеса на разработка на 2D-игри. Добавен е нов редактор на тайлови карти (tilemap), който поддържа слоеве, автоматично попълване на ландшафта, рандомизирано разположение на растения, камъни и различни обекти, гъвкаво избиране на обекти. Уеднаквена е работата с тайлови карти и комплекти фрагменти за изграждане на карти (tileset). Осигурено е автоматично разширяване на фрагменти в комплекта, за да се избегнат празнини между съседни фрагменти. Добавена е нова функция за разположение на обекти на сцената, която, например, може да се използва за добавяне на персонажи в клетки на тайловата мрежа.
• При 2D-отрисовката е реализирана възможността за използване на групи от платна, които позволяват смесване на припокриващи се елементи, например, може да се обединят няколко спрайта и да се смесват с фона, все едно че тези спрайтове са един елемент. Добавено е свойство Clip Children, което позволява използването на всеки 2D-елемент като маска. В 2D-движка също е добавена опция, която позволява използването на метода за антиалиасинг MSAA (Multisample Anti-Aliasing) за подобряване качеството на изображенията и създаване на по-гладки ръбове.
• Подобрена е работата с осветлението и сенките в 2D-игрите. Значително е увеличена производителността при използването на няколко източника на светлина. Добавена е възможност за симулиране на триизмерност чрез промяна на нивото на осветлението на нормалните карти, както и създаване на визуални ефекти като дълги сенки, ореоли и ясни контури.
• Добавен е ефект на обемен мъгла, използващ техника за временно репроектиране, за да постигне реалистичен вид и висока производителност.
• Добавени са шейдъри за облаци, които позволяват динамично генериране на облаци, променящи се в реално време.
• Реализирана е поддръжка на "декали", метод за проектиране на материал върху повърхност.
• Добавени са ефекти на базата на частици, приложими за цялото игрово пространство, използващи GPU и поддържащи атракционери, сблъсъци, опашки и емитери.
• Разширени са възможностите на интерфейса за визуално редактиране на шейдъри.
• Разширен е езикът на шейдърите, в който е добавена поддръжка за структури, макроси на предпроцесор, подмяна на шейдъри (оператор include), унифицирани масиви и използването на "varying" за предаване на данни от обработвача на фрагменти към обработвача на осветление.
• Добавена е възможност за прилагане на изчислителни шейдъри, използващи GPU за ускоряване на алгоритми.
• В езика на скриптовете GDScript е подобрена системата за статична типизация, добавен е нов синтаксис за определяне на свойства, предложени са ключовите думи await и super, добавени са операции map/reduce, реализирана е нова система за анотации, появи се възможността за използване на unicode символи в имената на променливи и функции. Добавен е инструмент за автоматично генериране на документация. Повишена е производителността и стабилността на GDScript runtime. В средата за разработка е осигурена възможността за показване на повече от една грешка веднага, добавени са нови предупреждения за типични проблеми.
• Разширени са възможностите за разработка на игрова логика на езика C#. Добавена е поддръжка на платформата .NET 6 и езика C# 10. За скалярните стойности са използвани 64-битови типове. Много API-та са преведени от типове int и float на long и double. Осигурена е възможността за определяне на сигнали под формата на събития C#. Добавена е възможността за разработка на разширения GDExtensions на езика C#.
• Добавена е експериментална поддръжка на разширения (GDExtension), които могат да се използват за разширяване на възможностите на движка без да е необходимо неговото пренареждане и без изменения в кода.
• Предложен е по подразбиране собствен двигател за симулация на физически процеси Godot Physics, оптимизиран за решаване на задачи, характерни за компютърните игри, и доведен до паритет във функционалността с преди използвания двигател Bullet (например, в Godot Physics е добавена обработка на нови форми на сблъсъци, поддръжка на карти с височини и възможността за използване на възли SoftBody за симулация на дрехи). Проведена е оптимизация на производителността и е разширена употребата на многопоточност с разпределяне на натоварването на различни ядра на CPU при симулация на физически процеси в 2D и 3D среди. Решени са много проблеми със симулацията.
• Предложена е нова система за рендериране на текст, която предоставя повече контрол върху изрязването и пренасянето на текста, а също така осигурява висока яснота при всякакви екранни разрешения.
• Разширени са инструментите за локализация и работа по преводите.
• Добавен е отделен диалог за импортиране на 2D и 3D ресурси, който поддържа предварителен преглед и промяна на настройките на импортираната сцена, материалите и физическите свойства.
• Добавени са нови виджети в редактора, като панел за възстановяване на промени и нов диалог за избор на цвят и обновяване на палитрата.
• Обновен е интерфейсът за инспекция, панела за управление сцената и редакторът на скриптове. Подобрена е синтактичната подсветка, добавена е възможността за показване на множество курсори и предоставени са инструменти за редактиране на формати JSON и YAML.
• Разширени са възможностите на редактора за анимация, който вече поддържа смесване на форми и подобрени са процесите базирани на кривите на Безие. Пренаписан е кода за 3D анимация, в който е реализирана поддръжка за компресия за намаляване на потреблението на памет. Пренаписана е системата за смесване на анимации и създаване на преходни ефекти. Разширени са възможностите за създаване на сложни анимации. За съхранение и повторна употреба на създадените анимации са предложени библиотеки за анимации.
• Добавен е режим за създаване на филми, който извършва кадърно рендериране на сцената с максимално качество за създаване на заставки и запис на видео.
• Разширена е поддръжката на 3D слушалки и платформи за виртуална реалност. Технологията OpenXR, която определя универсален API за създаване на приложения за виртуална и добавена реалност, е интегрирана в основния състав на двигателя. В Windows и Linux е осигурена поддръжка за всички популярни 3D слушалки, включително SteamVR, Oculus и Monado.
• Повишена е стабилността на подсистемата за организиране на мрежови игри и процесът на разработка на многопотребителски игри е опростен.
• Разширени са възможностите на звуковата система, интегрирана е поддръжка на полифония, добавен е API за синтез на реч и е реализирана възможността за зацикляне на звука.
• Осигурена е възможност за стартиране на интерфейса Godot на Android таблети и в уеб браузъри.
• Добавена е нова система за компилация на игри за различни архитектури на CPU. Например, вече е възможно да се направи компилация за Raspberry Pi, Microsoft Volterra, Surface Pro X, Pine Phone, VisionFive, ARM Chromebook и Asahi Linux.
• В API са внесени промени, нарушаващи съвместимостта. Преходът от Godot 3.x към Godot 4.0 ще изисква преработка на приложенията, но за версията Godot 3.x е предвиден дълъг цикъл на поддръжка, чиято продължителност ще зависи от търсенето на стария API от потребителите.

Източник: opennet.ru