Veröffentlichung der Open-Source-Game-Engine Godot 4.0

Nach vierjähriger Entwicklungszeit ist die kostenlose Game-Engine Godot 4.0 erschienen, die sich für die Erstellung von 2D- und 3D-Spielen eignet. Die Engine unterstützt eine leicht zu erlernende Spiellogiksprache, eine grafische Umgebung für das Spieldesign, ein Ein-Klick-Spielbereitstellungssystem, umfangreiche Animations- und Simulationsfunktionen für physische Prozesse, einen integrierten Debugger und ein System zur Identifizierung von Leistungsengpässen . Der Code der Spiel-Engine, der Spieldesign-Umgebung und der zugehörigen Entwicklungstools (Physik-Engine, Soundserver, 2D/3D-Rendering-Backends usw.) werden unter der MIT-Lizenz vertrieben.

Die Engine wurde 2014 von OKAM als Open Source bereitgestellt, nachdem zehn Jahre lang ein professionelles proprietäres Produkt entwickelt wurde, mit dem zahlreiche Spiele für PC, Spielekonsolen und mobile Geräte erstellt und veröffentlicht wurden. Die Engine unterstützt alle gängigen Desktop- und Mobilplattformen (Linux, Windows, macOS, Wii, Nintendo 3DS, PlayStation 3, PS Vita, Android, iOS, BBX) sowie die Spieleentwicklung für das Web. Es wurden betriebsbereite Binärassemblys für Linux, Android, Windows und macOS erstellt.

Der Godot 4.0-Zweig umfasst etwa 12 Änderungen und behebt 7 Fehler. An der Entwicklung des Motors und der Erstellung der Dokumentation waren rund 1500 Personen beteiligt. Zu den wichtigsten Änderungen gehören:

• Es werden zwei neue Rendering-Backends (Clustered und Mobile) vorgeschlagen, die auf der Vulkan-Grafik-API basieren und die Backends ersetzen, die über OpenGL ES und OpenGL rendern. Für ältere und stromsparende Geräte ist ein OpenGL-basiertes Kompatibilitäts-Backend integriert, das eine neue Rendering-Architektur verwendet. Dynamisches Rendering bei niedrigeren Auflösungen nutzt die Supersampling-Technologie AMD FSR (FidelityFX Super Resolution), die räumliche Skalierung und Detailrekonstruktionsalgorithmen verwendet, um Bildqualitätsverluste beim Hochskalieren und Hochskalieren auf höhere Auflösungen zu reduzieren. Es wurde eine auf Direct3D 12 basierende Rendering-Engine implementiert, die die Unterstützung für Windows- und Xbox-Plattformen verbessert.
• Es wurde die Möglichkeit hinzugefügt, mit der Benutzeroberfläche im Mehrfenstermodus zu arbeiten (verschiedene Bedienfelder und Teile der Benutzeroberfläche können als separate Fenster abgedockt werden).
• Ein neuer Benutzeroberflächen-Editor und ein neues visuelles Design-Widget hinzugefügt.
• Ein neuer Theme-Editor hinzugefügt.
• Das Licht- und Schattensteuerungssystem wurde komplett neu geschrieben und nutzt die Echtzeit-SDFGI-Technologie (Signed Distance Field Global Illumination). Die Qualität der Schattenwiedergabe wurde deutlich verbessert.
• Der GIProbe-Knoten, der zum Füllen der Szene mit reflektiertem Licht verwendet wird, wurde durch einen VoxelGI-Knoten ersetzt, der sich optimal für die Echtzeit-Beleuchtungsverarbeitung in Szenen mit kleinen bis mittelgroßen Innenräumen eignet. Bei Hardware mit geringem Stromverbrauch ist es möglich, Licht und Schatten proaktiv mithilfe von Lichtkarten zu rendern, die jetzt die GPU nutzen, um das Rendern zu beschleunigen.
• Neue Rendering-Optimierungstechniken wurden implementiert. Automatisches Okklusions-Culling hinzugefügt, das hinter anderen Oberflächen verborgene Modelle dynamisch erkennt und entfernt, um die Rendering-Leistung zu verbessern und die CPU- und GPU-Last zu reduzieren.
• SSIL-Modus (Screen Space Indirect Lighting) hinzugefügt, um die Renderqualität auf High-End-Hardware zu verbessern, indem die Handhabung dunkler Bereiche und indirekter Beleuchtung verbessert wird. Darüber hinaus stehen zusätzliche Einstellungen zur Simulation diffuser indirekter Beleuchtung mithilfe der SSAO-Technik (Screen Space Ambient Occlusion) zur Verfügung, beispielsweise die Wahl des Einflussgrades des direkten Lichts.
• Es werden realistische Beleuchtungseinheiten vorgeschlagen, mit denen Sie die Lichtintensität anpassen und Standardkameraeinstellungen wie Blende, Verschlusszeit und ISO verwenden können, um die Helligkeit der endgültigen Szene zu steuern.
• Neue Level-Bearbeitungswerkzeuge für 2D-Spiele hinzugefügt. Am Entwicklungsprozess für XNUMXD-Spiele wurden radikale Änderungen vorgenommen. Es wurde ein neuer Tilemap-Editor hinzugefügt, der nun Ebenen, automatisches Ausfüllen der Landschaft, zufällige Platzierung von Pflanzen, Steinen und verschiedenen Objekten sowie eine flexible Auswahl von Objekten unterstützt. Die Arbeit mit Kachelkarten und Fragmentsätzen zum Erstellen einer Karte (Kachelsatz) wurde vereinheitlicht. Die automatische Erweiterung von Fragmenten in einem Satz ermöglicht die Eliminierung von Leerräumen zwischen benachbarten Fragmenten. Es wurde eine neue Funktion zum Anordnen von Objekten auf der Bühne hinzugefügt, mit der sich beispielsweise Zeichen in die Zellen des Kachelrasters einfügen lassen.
• Beim 2D-Rendering können Sie Canvas-Gruppen verwenden, um überlappende Canvas-Elemente zu verschmelzen. Sie können beispielsweise mehrere Sprites gruppieren und sie in den Hintergrund einfügen, als wären die Sprites ein einziges Element. Die Eigenschaft „Untergeordnete Elemente ausschneiden“ wurde hinzugefügt, mit der Sie jedes 2D-Element als Maske verwenden können. Die 2D-Engine bietet außerdem die Möglichkeit, MSAA (Multisample Anti-Aliasing) zu verwenden, um die Bildqualität zu verbessern und glattere Kanten zu erzeugen.
• Verbesserte Handhabung von Licht und Schatten in 2D-Spielen. Deutlich verbesserte Leistung bei Verwendung mehrerer Lichtquellen. Es wurde die Möglichkeit hinzugefügt, Dreidimensionalität durch Ändern der Beleuchtungsstärke auf Normalkarten zu simulieren und visuelle Effekte wie lange Schatten, Lichthöfe und klare Konturen zu erzeugen.
• Es wurde ein volumetrischer Nebeleffekt hinzugefügt, der eine zeitliche Reprojektionstechnik verwendet, um ein realistisches Aussehen und eine hohe Leistung zu erzielen.
• Cloud-Shader hinzugefügt, mit denen Sie dynamisch Wolken generieren können, die sich in Echtzeit ändern.
• Unterstützung für „Abziehbilder“ hinzugefügt, eine Methode zum Projizieren von Material auf eine Oberfläche.
• Spielweite Partikeleffekte hinzugefügt, die die GPU nutzen und Attraktoren, Kollisionen, Wolken und Emitter unterstützen.
• Die Schnittstellenfunktionen zur visuellen Bearbeitung von Shadern wurden erweitert.
• Die Shader-Sprache wurde um Unterstützung für Strukturen, Präprozessormakros, Shader-Ersetzung (include-Anweisung), einheitliche Arrays und die Verwendung von „Varying“ zur Übergabe von Daten vom Fragment-Handler an den Beleuchtungs-Handler erweitert.
• Es wurde die Möglichkeit hinzugefügt, Computational Shader zu verwenden, die die GPU nutzen, um Algorithmen zu beschleunigen.
• In der Skriptsprache GDScript wurde das statische Typisierungssystem verbessert, eine neue Syntax zum Definieren von Eigenschaften hinzugefügt, die Schlüsselwörter „await“ und „super“ vorgeschlagen, Zuordnungs-/Reduzierungsoperationen hinzugefügt, ein neues Anmerkungssystem implementiert und Es ist möglich geworden, Unicode-Zeichen in Variablennamen und Funktionsnamen zu verwenden. Ein Tool zur automatischen Dokumentationserstellung hinzugefügt. Verbesserte Leistung und Stabilität der GDScript-Laufzeit. In der Entwicklungsumgebung ist die gleichzeitige Anzeige mehrerer Fehler möglich und es wurden neue Warnungen für häufige Probleme hinzugefügt.
• Die Möglichkeiten zur Entwicklung von Spielelogik in C# wurden erweitert. Unterstützung für die .NET 6-Plattform und die Sprache C# 10 hinzugefügt. 64-Bit-Typen sind für Skalarwerte aktiviert. Viele APIs wurden von int und float in long und double konvertiert. Bietet die Möglichkeit, Signale in Form von C#-Ereignissen zu definieren. Möglichkeit hinzugefügt, GDExtensions in C# zu entwickeln.
• Experimentelle Unterstützung für Erweiterungen (GDExtension) hinzugefügt, mit denen die Fähigkeiten der Engine erweitert werden können, ohne sie neu zu erstellen oder Änderungen am Code vorzunehmen.
• Standardmäßig wird unsere eigene Engine zur Simulation physikalischer Prozesse, Godot Physics, angeboten, für die Lösung von Problemen in Computerspielen optimiert und in der Funktionalität mit der zuvor verwendeten Bullet-Engine gleichgesetzt (z. B. hat Godot Physics die Verarbeitung neuer Formen von hinzugefügt). Kollisionen, Unterstützung für Höhenkarten und die Möglichkeit, SoftBody-Knoten für die Kleidungssimulation zu verwenden. Es wurden Leistungsoptimierungen durchgeführt und der Einsatz von Multithreading erweitert, um bei der Simulation physikalischer Prozesse in 2D- und 3D-Umgebungen die Last auf verschiedene CPU-Kerne zu verteilen. Viele Simulationsprobleme wurden behoben.
• Es wurde ein neues Textwiedergabesystem vorgeschlagen, das mehr Kontrolle über das Zuschneiden und Umbrechen von Text bietet und bei jeder Bildschirmauflösung für hohe Klarheit sorgt.
• Tools für Lokalisierungs- und Übersetzungsarbeiten wurden erweitert.
• Ein separates Dialogfeld zum Importieren von 2D- und 3D-Assets wurde hinzugefügt, das die Vorschau und das Ändern von Einstellungen der importierten Szene, Materialien und physikalischen Eigenschaften unterstützt.
• Dem Editor wurden neue Widgets hinzugefügt, z. B. ein Bedienfeld zum Rückgängigmachen von Änderungen und ein neuer Dialog zur Farbauswahl und Palettenaktualisierung.
• Die Inspektionsoberfläche, das Szenenkontrollfeld und der Skripteditor wurden aktualisiert. Die Syntaxhervorhebung wurde verbessert, die Möglichkeit zur Anzeige mehrerer Cursor wurde hinzugefügt und es wurden Tools zum Bearbeiten von JSON- und YAML-Formaten bereitgestellt.
• Die Funktionen des Animationseditors wurden erweitert und unterstützen jetzt das Verschmelzen von Formen und die Verbesserung von Prozessen auf Basis der Bezier-Kurve. 3D-Animationscode wurde umgeschrieben, um Komprimierungsunterstützung einzuschließen und so den Speicherverbrauch zu reduzieren. Das System zum Mischen von Animationen und zum Erstellen von Übergangseffekten wurde neu geschrieben. Die Möglichkeiten zur Erstellung komplexer Animationen wurden erweitert. Zur Speicherung und Wiederverwendung erstellter Animationen werden Animationsbibliotheken vorgeschlagen.
• Es wurde ein Filmerstellungsmodus hinzugefügt, der Szenen Bild für Bild in maximaler Qualität rendert, um Bildschirmschoner zu erstellen und Videos aufzunehmen.
• Die Unterstützung für 3D-Headsets und Virtual-Reality-Plattformen wurde erweitert. Der Hauptteil der Engine umfasst integrierte Unterstützung für den OpenXR-Standard, der eine universelle API für die Erstellung von Virtual- und Augmented-Reality-Anwendungen definiert. Windows und Linux unterstützen alle gängigen 3D-Headsets, einschließlich SteamVR-, Oculus- und Monado-Headsets.
• Die Stabilität des Subsystems zur Organisation von Online-Spielen wurde erhöht und der Prozess der Entwicklung von Multiplayer-Spielen vereinfacht.
• Die Fähigkeiten des Soundsystems wurden erweitert, Polyphonie-Unterstützung wurde integriert, eine API für die Sprachsynthese wurde hinzugefügt und die Möglichkeit, Audio zu schleifen, wurde implementiert.
• Es ist möglich, die Godot-Schnittstelle auf Android-Tablets und in einem Webbrowser auszuführen.
• Ein neues System zum Erstellen von Spielen für verschiedene CPU-Architekturen hinzugefügt. Sie können jetzt beispielsweise für Raspberry Pi, Microsoft Volterra, Surface Pro X, Pine Phone, VisionFive, ARM Chromebook und Asahi Linux bauen.
• An der API wurden Änderungen vorgenommen, die die Kompatibilität beeinträchtigen. Der Übergang von Godot 3.x zu Godot 4.0 erfordert eine Überarbeitung der Anwendung, aber der Godot 3.x-Zweig hat einen langen Supportzyklus, dessen Länge von der Benutzernachfrage nach der alten API abhängt.

Source: opennet.ru