Пуск на открития игрови двигател Godot 4.0

След четири години развитие бе публикувана версия на свободния игрови двигател Godot 4.0, подходящ за създаване на 2D и 3D игри. Двигателят поддържа лесен за ученето език за задаване на игровата 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 тясно място в производителността. Кодът на игровия двигател, средата за проектиране на игри и спомагателните инструменти за разработка (физичен двигател, звуков сървър, бекенди за 2D/3D рендериране и т.н.) се разпространяват под лиценз MIT.

Изходните кодове на двигателя бяха отворени през 2014 г. от студио OKAM, след десет години развитие на собствен продукт от професионално ниво, който беше използван за създаване и публикуване на много игри за PC, игрови 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), а също така и разработка на игри за Web. Готови за стартиране бинарни версии са създадени за Linux, Android, Windows и macOS.

В низа 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 рендеринг (кластеризиран и мобилен) на базата на графичния API Vulkan, които заменят бекенди, извършващи рендериране чрез OpenGL ES и OpenGL. За стари и слабо мощни устройства е интегриран бекенд за съвместимост на базата на OpenGL, използващ нова архитектура за рендеринг. За динамично рендериране с по-ниско разрешение е използвана технологията за суперсемплинг AMD FSR (FidelityFX Super Resolution), която използва алгоритми за пространствено мащабиране и реконструкция на детайли за намаляване на загубата на качество на изображението при увеличаване на мащаба и преобразуване в по-високо разрешение. 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 многоокен режим (различни панели и части от интерфейса могат да се открепят като отделни прозорци).
• Добавен нов интерфейс редактор и нов визуален дизайн уиджет.
• Добавен нов редактор на теми.
• Напълно пренаписана е системата за управление на осветлението и сенките, в която е внедрена технологията за глобално осветление SDFGI (Signed Distance Field Global Illumination) в реално време. Значително увеличено качеството на рендериране на сенките.
• Възел GIProbe, използван за осветление на сцената с отражена светлина, е заменен с възел VoxelGI, оптимизиран за обработка на осветление в реално време в сцени с малки или средни интериори. За по-слаби устройства остава възможността за предрендериране на светлина и сенки с помощта на карти на осветлението, за което сега се използва GPU.
• Реализирани нови техники за оптимизация на рендерирането. Добавено е автоматично оклузивно рязане (occlusion culling), което динамично определя и премахва модели, скрити зад други повърхности, за да повиши производителността на рендерирането и да намали натоварването на CPU и GPU.
• Добавен е режим SSIL (Screen Space Indirect Lighting), който позволява повишаване на качеството на рендерирането на високопроизводително оборудване чрез подобрена обработка на тъмните области и непряко осветление. Освен това са предоставени допълнителни настройки за симулация на дифузно непряко осветление с техниката SSAO (Screen Space Ambient Occlusion), като например избор на степен на влияние на пряката светлина.
• Предложени са реалистични единици осветеност, които позволяват корекции в интензитета на светлината и използване на стандартни настройки на камерата, като диафрагма, експозиция и ISO, за управление на яркостта на финалната сцена.
• Добавени 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 предлага поддръжка на слоеве, автоматично попълване на ландшафта, случайно разпределение на растения, камъни и различни обекти, както и гъвкаво маркиране на обекти. Стандартизирана е работата с тайлови карти и набори от фрагменти за изграждане на карти (tileset). Осигурено е автоматично разширение на фрагментите в набора, за да се избегнат разстояния между съседните фрагменти. Добавена е нова функция за разположение на обекти на сцената, която например може да се използва за добавяне на персонажи в клетките на тайловата мрежа.
• При 2D-отрисуването е реализирана възможността за използване на групи от платна, които позволяват смесване на припокриващи се елементи на платното, например, може да се обединят няколко спрайта и да се смесват с фона, сякаш тези спрайтове са един елемент. Добавено е свойство Clip Children, което позволява използването на всеки 2D-елемент като маска. В 2D-движка е добавена опция, която позволява използването на метода за антиалиасинг MSAA (Multisample Anti-Aliasing) за повишаване на качеството на изображенията и създаване на по-гладки ръбове.
• Подобрена е работата с осветлението и сенките в 2D-игрите. Значително е повишена производителността при използването на множество светлинни източници. Добавена е възможността за имитация на триизмерност чрез промяна на нивото на осветление на картите с нормали, както и за създаване на визуални ефекти, като дълги сенки, ореоли и ясни контури.
• Добавен е ефект на обемен мъгла, използващ техника за временно репроектиране за постигане на реалистичен вид и висока производителност.
• Добавени са шейдери за облаци, позволяващи динамично генериране на облаци, които се променят в реално време.
• Реализирана е поддръжка на "декали", метод за проектиране на материал върху повърхност.
• Добавени са ефекти на базата на частици, които се прилагат за цялото игрово пространство, използващи GPU и поддържащи атрактори, сблъсъци, шлейфове и емитери.
• Разширени са възможностите на интерфейса за визуално редактиране на шейдери.
• Разширен езикът на шейдерите, в който се появи поддръжка на структури, макроси на предпроцесора, включване на шейдери (оператор include), унифицирани масиви и използването на "varying" за предаване на данни от фрагментен обработчик към обработчик на осветление.
• Добавена е възможността за прилагане на изчислителни шейдера, използващи GPU за ускоряване на алгоритмите.
• В езика за сценарии GDScript е подобрена системата за статична типизация, добавен е нов синтаксис за определяне на свойства, предложени са ключови думи await и super, добавени са операции map/reduce, реализирана е нова система за анотации, добавена е възможност за използване на юникод 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 възможност за показване на повече от една грешка наведнъж, 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 скалярни стойности са използвани 64-битови типове. Много API са преведени от int и float на long и double. Осигурена е възможност за определяне на сигнали под формата на C# събития. Добавена е възможност за разработка на разширения GDExtensions на езика C#.
• Добавена е експериментална поддръжка на разширения (GDExtension), които могат да се използват за разширяване на функционалността на двигателя без неговото пренаписване и без изменения в кода.
• Предложен е по подразбиране собствен движок за симулация на физични процеси Godot Physics, оптимизиран за решаване на задачи, характерни за компютърните игри, и доведен до паритет в функционалността с преди използвания двигател Bullet (например, в Godot Physics е добавена обработка на нови форми на сблъсквания, поддръжка на карта с височини и възможност за използване на възли SoftBody за симулация на облекло). Извършена е оптимизация на производителността и е разширено прилагането на многопоточност с разделяне на натоварването на различни ядра на CPU при симулация на физични процеси в 2D и 3D среди. Решени са много проблеми със симулацията.
• Предложена нова система за визуализация на текста, предоставяща повече контрол върху изрязването и пренасянето на текста, както и осигуряваща висока яснота при всякакви екранни резолюции.
• Разширени инструменти за локализация и работа върху превода.
• Добавен е отделен диалог за внос на 2D и 3D ресурси, поддържащ предварителен преглед и промяна на настройките на вносимата сцена, материалите и физическите свойства.
• В редактора са добавени нови виджети, като панел за връщане на промени и нов диалог за избор на цвят и обновяване на палитрата.
• Актуализирани интерфейса за инспектиране, управляваща панел сцената и редактора на скриптове. Подобрено осветяването на синтаксиса, добавена е възможност за показване на множество курсори, предоставени са средства за редактиране на формати JSON и YAML.
• Разширени възможностите на редактора за анимации, в който е добавена поддръжка на смесване на фигури и са подобрени процесите на база на Безье криви. Пренаписан е кодът за 3D анимация, внедряващ поддръжка за компресия с цел 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 повторно използване на създадените анимации е предложена библиотека за анимации.
• Добавен е режим за създаване на филми, извършващ кадър по кадър рендеринг на сцената с максимално качество за създаване на интродукции и запис на видео.
• Разширена е поддръжката на 3D шлемове и платформи за виртуална реалност. В основния състав на движението е внедрена поддръжка на стандарта OpenXR, определящ универсален API за създаване на приложения за виртуална и разширена действителност. В Windows и Linux е осигурена поддръжка на всички популярни 3D шлемове, включително шлемовете SteamVR, Oculus и Monado.
• Повишена стабилността на подсистемата за организиране на мрежови игри и опростен процес на разработка на многопотребителски игри.
• Разширени са възможностите на звуковата система, добавена е поддръжка на полифония, добавен е API за синтез на реч и е реализирана възможността за циклично възпроизвеждане на звук.
• Осигурена е възможност за стартиране на интерфейса Godot на Android таблоти и в уеб браузер.
• Добавена е нова система за компилиране на игри за различни архитектури на CPU. Например, сега може да се извърши компилация за Raspberry Pi, Microsoft Volterra, Surface Pro X, Pine Phone, VisionFive, ARM Chromebook и Asahi Linux.
• В API са направени промени, които нарушават съвместимостта. Преминаването от Godot 3.x на Godot 4.0 ще изисква преработване на приложения, но за клон Godot 3.x е осигурен дълъг цикъл на поддръжка, който ще зависи от търсенето на стария API от потребителите.

Източник: opennet.ru