Après quatre ans de développement, la version du moteur de jeu libre Godot 4.0, adapté à la création de jeux 2D et 3D, est enfin publiée. Le moteur supporte un langage de script intuitif pour la logique de jeu, un environnement graphique pour la conception de jeux, un système de déploiement en un clic, de vastes capacités d'animation et de simulation des processus physiques, ainsi qu'un débogueur intégré et un système d'analyse des performances. Le code du moteur de jeu, de l'environnement de conception et des outils de développement associés (moteur physique, serveur audio, backends de rendu 2D/3D, etc.) est distribué sous licence MIT.
Les sources du moteur ont été ouvertes en 2014 par le studio OKAM, après dix ans de développement d'un produit propriétaire de niveau professionnel, qui a été utilisé pour créer et publier de nombreux jeux pour PC, consoles de jeux et appareils mobiles. Le moteur prend en charge toutes les plateformes de bureau et mobiles populaires (Linux, Windows, macOS, Wii, Nintendo 3DS, PlayStation 3, PS Vita, Android, iOS, BBX), ainsi que le développement de jeux pour le Web. Des versions binaires prêtes à l'emploi ont été créées pour Linux, Android, Windows et macOS.
La branche Godot 4.0 comprend environ 12 000 modifications et 7 000 bugs corrigés. Environ 1 500 personnes ont participé au développement du moteur et à la rédaction de la documentation. Parmi les changements clés :
- Deux nouveaux backends de rendu (clusterisé et mobile) basés sur l'API graphique Vulkan remplacent les backends qui effectuaient le rendu via OpenGL ES et OpenGL. Pour les anciennes et faibles appareils, un backend de compatibilité basé sur OpenGL a été intégré, utilisant une nouvelle architecture de rendu. La technologie de super-échantillonnage AMD FSR (FidelityFX Super Resolution) a été utilisée pour le rendu dynamique à plus basse résolution, exploitant des algorithmes de mise à l'échelle spatiale et de reconstruction des détails pour réduire la perte de qualité d'image lors de l'augmentation de l'échelle et de la conversion en résolutions plus élevées. Un moteur de rendu basé sur Direct3D 12 a été implémenté, permettant d'améliorer le support des plateformes Windows et Xbox.
- Ajout de la possibilité de travailler avec une interface en mode multi-fenêtres (différentes panneaux et parties de l'interface peuvent être détachés en tant que fenêtres distinctes).
- Ajout d'un nouvel éditeur d'interfaces utilisateur et d'un nouveau widget de conception visuelle.
- Ajout d'un nouvel éditeur de thèmes.
- Le système de gestion de l'éclairage et des ombres a été complètement réécrit, incorporant la technologie d'éclairage global en temps réel SDFGI (Signed Distance Field Global Illumination). La qualité du rendu des ombres a été considérablement améliorée.
- Le nœud GIProbe, utilisé pour remplir la scène avec de la lumière réfléchie, a été remplacé par le nœud VoxelGI, optimal pour le traitement en temps réel de l'éclairage dans les scènes avec de petits ou moyens intérieurs. Pour les équipements peu puissants, la possibilité de rendu préventif de la lumière et des ombres à l'aide de cartes d'éclairage a été conservée, et c'est désormais le GPU qui est engagé pour accélérer le rendu.
- De nouvelles techniques d'optimisation du rendu ont été mises en œuvre. Un occlusion culling automatique a été ajouté, qui identifie et supprime dynamiquement les modèles cachés derrière d'autres surfaces afin d'améliorer les performances de rendu et de réduire la charge sur le CPU et le GPU.
- Un mode SSIL (Screen Space Indirect Lighting) a été ajouté, permettant d'améliorer la qualité du rendu sur du matériel hautes performances grâce à une meilleure gestion des zones sombres et de l'éclairage indirect. De plus, des réglages supplémentaires pour simuler l'éclairage indirect diffus grâce à la technique SSAO (Screen Space Ambient Occlusion) ont été fournis, tels que le choix du niveau d'influence de la lumière directe.
- Des unités d'éclairement réalistes ont été proposées, permettant d'ajuster l'intensité de la lumière et d'utiliser les réglages de la caméra, tels que l'ouverture, l'exposition et l'ISO, pour contrôler la luminosité de la scène finale.
- De nouveaux outils pour l'édition de niveaux pour les jeux 2D ont été ajoutés. Des changements radicales ont été apportés au processus de développement des jeux 2D. Un nouvel éditeur de cartes de tuiles a été ajouté, qui supporte désormais les couches, le remplissage automatique du paysage, la disposition aléatoire des plantes, des pierres et de divers objets, ainsi que la sélection flexible des objets. Le travail avec les cartes de tuiles et les ensembles de fragments pour la construction de la carte (tileset) a été unifié. L'extension automatique des fragments dans l'ensemble a été assurée pour éviter les espaces entre les fragments adjacents. Une nouvelle fonction de placement d'objets sur la scène a été ajoutée, qui peut être utilisée, par exemple, pour ajouter des personnages dans des cellules de la grille de tuiles.
- Lors du rendu 2D, la possibilité d'utiliser des groupes de canevas a été mise en œuvre, permettant de mélanger des éléments de canevas qui se chevauchent. Par exemple, vous pouvez regrouper plusieurs sprites et les mélanger avec un fond, comme si ces sprites constituaient un seul élément. Une propriété Clip Children a été ajoutée, permettant d'utiliser n'importe quel élément 2D comme masque. Une option a également été ajoutée au moteur 2D, permettant d'utiliser la méthode de l'anticrénelage MSAA (Multisample Anti-Aliasing) pour améliorer la qualité des images et créer des bords plus lisses.
- Les performances liées à l'éclairage et aux ombres dans les jeux 2D ont été améliorées. La performance a été considérablement augmentée lors de l'utilisation de plusieurs sources de lumière. La possibilité de simuler la tridimensionnalité a été ajoutée grâce à des modifications du niveau d'éclairage sur les cartes de normales, ainsi que la création d'effets visuels tels que des ombres longues, des halos et des contours nets.
- Un effet de brouillard volumétrique a été ajouté, utilisant la technique de reprojection temporaire pour obtenir un aspect réaliste et une haute performance.
- Des shaders de nuages ont été ajoutés, permettant de générer dynamiquement des nuages qui changent en temps réel.
- Le support des "décals" a été mis en œuvre, permettant la projection de matériaux sur des surfaces.
- Des effets basés sur des particules, utilisant le GPU et prenant en charge les attracteurs, les collisions, les traînées et les émetteurs, ont été ajoutés pour l'ensemble de l'espace de jeu.
- Les capacités de l'interface pour l'édition visuelle des shaders ont été étendues.
- Le langage des shaders a été élargi, intégrant la prise en charge des structures, des macros de préprocesseur, l'inclusion de shaders (opérateur include), des tableaux unifiés et l'utilisation de "varying" pour transmettre des données du gestionnaire de fragments au gestionnaire d'éclairage.
- La possibilité d'utiliser des shaders de calcul, exploitant le GPU pour accélérer les algorithmes, a été ajoutée.
- Dans le langage de script GDScript, le système de typage statique a été amélioré, une nouvelle syntaxe pour la définition des propriétés a été ajoutée, les mots-clés await et super ont été proposés, des opérations map/reduce ont été intégrées, un nouveau système d'annotations a été réalisé, et il est désormais possible d'utiliser des caractères unicode dans les noms de variables et les titres de fonctions. Un outil pour la génération automatique de documentation a été ajouté. La performance et la stabilité du runtime GDScript ont été améliorées. Dans l'environnement de développement, la possibilité d'afficher plusieurs erreurs simultanément a été assurée, et de nouveaux avertissements pour les problèmes de typage ont été ajoutés.
- Les possibilités de développement de la logique de jeu en C# ont été étendues. La prise en charge de la plateforme .NET 6 et du langage C# 10 a été ajoutée. Des types 64 bits ont été utilisés pour les valeurs scalaires. De nombreuses API ont été traduites des types int et float vers long et double. La possibilité de définir des signaux sous forme d'événements C# a été fournie. Il est possible de développer des extensions GDExtensions en C#.
- Un support expérimental pour les extensions (GDExtension) a été ajouté, permettant d'élargir les capacités du moteur sans nécessiter de recompilation ou de modifications dans le code.
- Un moteur de simulation physique Godot Physics, optimisé pour résoudre les problèmes typiques des jeux vidéo, a été proposé par défaut, et a atteint la parité fonctionnelle avec le moteur Bullet précédemment utilisé (par exemple, Godot Physics a ajouté le traitement de nouvelles formes de collision, la prise en charge des cartes de hauteur et la possibilité d'utiliser des nœuds SoftBody pour la simulation de vêtements). L'optimisation des performances a été effectuée et l'utilisation du multithreading a été élargie en répartissant la charge sur différents cœurs CPU lors de la simulation des processus physiques dans les environnements 2D et 3D. De nombreux problèmes de simulation ont été résolus.
- Un nouveau système de rendu de texte a été proposé, offrant un meilleur contrôle sur la coupe et le passage du texte, ainsi qu'une clarté élevée sur toutes les résolutions d'écran.
- Les outils pour la localisation et le travail sur la traduction ont été étendus.
- Un dialogue distinct pour l'importation de ressources 2D et 3D a été ajouté, supportant l'aperçu et la modification des paramètres de la scène importée, des matériaux et des propriétés physiques.
- De nouveaux widgets ont été ajoutés à l'éditeur, tels qu'un panneau pour annuler les modifications et une nouvelle boîte de dialogue pour choisir la couleur et mettre à jour la palette.
- L'interface d'inspection, le panneau de contrôle la scène et l'éditeur de scripts ont été mis à jour. La coloration syntaxique a été améliorée, avec l'ajout de la possibilité d'afficher plusieurs curseurs, et des outils ont été fournis pour modifier les formats JSON et YAML.
- Les capacités de l'éditeur d'animation ont été étendues, avec la prise en charge du mélange de formes et l'amélioration des processus basés sur les courbes de Bézier. Le code pour l'animation 3D a été réécrit, y compris le support de la compression pour réduire la consommation de mémoire. Le système de mélange d'animation et de création d'effets de transition a été réécrit. Les possibilités de création d'animations complexes ont été élargies. Des bibliothèques d'animations ont été proposées pour stocker et réutiliser les animations créées.
- Le mode de création de films a été ajouté, réalisant un rendu d'image par image de la scène avec la meilleure qualité pour créer des introductions et enregistrer des vidéos.
- Le support des casques 3D et des plateformes de réalité virtuelle a été élargi. Le support de la norme OpenXR, qui définit une API universelle pour la création d'applications de réalité virtuelle et augmentée, est intégré dans le moteur principal. Sur Windows et Linux, le support de tous les casques 3D populaires, y compris ceux de SteamVR, Oculus et Monado, a été assuré.
- La stabilité du sous-système pour l'organisation du jeu en réseau a été renforcée et le processus de développement de jeux multijoueurs a été simplifié.
- Les capacités du système audio ont été élargies, avec l'intégration du support de la polyphonie, l'ajout d'une API pour la synthèse vocale et la possibilité de boucler le son.
- Il est désormais possible de lancer l'interface Godot sur des tablettes Android et dans un navigateur web.
- Un nouveau système de compilation de jeux pour différentes architectures CPU a été ajouté. Par exemple, il est désormais possible de compiler pour Raspberry Pi, Microsoft Volterra, Surface Pro X, Pine Phone, VisionFive, ARM Chromebook et Asahi Linux.
- Des modifications incompatibles ont été apportées à l'API. Le passage de Godot 3.x à Godot 4.0 nécessitera une refonte des applications, mais un long cycle de support sera assuré pour la branche Godot 3.x, dont la durée dépendra de la demande des utilisateurs pour l'ancienne API.
Source : opennet.ru
