Po štyroch rokoch vývoja bol zverejnený vydanie voľného herného enginu Godot 4.0, vhodného na vytváranie 2D a 3D hier. Engine podporuje jednoduchý jazyk na zadávanie hernej logiky, grafické prostredie na návrh hier, systém nasadenia hier jedným kliknutím, široké možnosti animácie a simulácie fyzikálnych procesov, vstavaný debugger a systém na identifikáciu úzkých miest vo výkonnosti. Kód herného enginu, prostredia na návrh hier a sprievodného vývojového nástroja (fyzikálny engine, zvukový server, backendy 2D/3D renderovania atď.) je distribuovaný pod licenciou MIT.
Zdroje enginu boli otvorené v roku 2014 štúdiom OKAM po desiatich rokoch vývoja proprietárneho produktu profesionálnej úrovne, ktorý bol použitý na vytváranie a publikovanie mnohých hier pre PC, herné konzoly a mobilné zariadenia. Engine podporuje všetky populárne desktopové a mobilné platformy (Linux, Windows, macOS, Wii, Nintendo 3DS, PlayStation 3, PS Vita, Android, iOS, BBX), ako aj vývoj hier pre web. Hotové spustiteľné binárne zostavy sú vytvorené pre Linux, Android, Windows a macOS.
Do vetvy Godot 4.0 bolo zahrnutých približne 12 tisíc zmien a opravených 7 tisíc chýb. Na vývoji enginu a písaní dokumentácie sa podieľalo približne 1500 ľudí. Medzi kľúčové zmeny patrí:
- Boli navrhnuté dva nové backendy renderovania (klastričný a mobilný) na báze grafického API Vulkan, ktoré nahradili backendy, vykonávajúce vykreslenie cez OpenGL ES a OpenGL. Pre staršie a slabšie zariadenia bol integrovaný backend na zabezpečenie kompatibility na báze OpenGL, ktorý využíva novú architektúru renderovania. Pre dynamické vykresľovanie s nižším rozlíšením bola použitá technológia super-samplingu AMD FSR (FidelityFX Super Resolution), ktorá využíva algoritmy priestorového škálovania a rekonštrukcie detailov na zníženie straty kvality obrazu pri zväčšovaní a transformácii do vyššieho rozlíšenia. Bol implementovaný renderovací engine na báze Direct3D 12, ktorý zlepší podporu platforiem Windows a Xbox.
- Bola pridaná možnosť práce s rozhraním v viacerých oknách (rôzne panely a časti rozhrania je možné odpojiť ako samostatné okná).
- Bol pridaný nový editor užívateľských rozhraní a nový vizuálny dizajnér widgetov.
- Bol pridaný nový editor tém.
- Celkom bola prepisaná systém riadenia osvetlenia a tieňov, v ktorom je zapojená technológia globálneho osvetlenia SDFGI (Signed Distance Field Global Illumination) pracujúca v reálnom čase. Výrazne bolo zvýšené rozlíšenie tieňov.
- Uzol GIProbe, ktorý sa používa na osvetlenie scény odrazeným svetlom, bol nahradený uzlom VoxelGI, optimalizovaným na spracovanie osvetlenia v reálnom čase v scénach s malými alebo strednými interiérmi. Pre slabšie zariadenia zostáva možnosť predbežného renderovania svetla a tieňa pomocou mapovania svetla, pričom na urýchlenie vykresľovania je teraz využívané GPU.
- Implementované nové techniky optimalizácie renderovania. Pridané automatické okluzívne orezávanie (occlusion culling), ktoré dynamicky určovanie a odstraňuje modely, skryté za inými povrchmi, na zvýšenie výkonu renderovania a zníženie záťaže na CPU a GPU.
- Pridaný režim SSIL (Screen Space Indirect Lighting), ktorý zvyšuje kvalitu renderovania na vysoce výkonných zariadeniach vylepšením spracovania tmavých oblastí a nepriamého osvetlenia. Okrem toho sú k dispozícii dodatočné nastavenia simulácie rozptýleného nepriamého osvetlenia pomocou techniky SSAO (Screen Space Ambient Occlusion), ako je výber úrovne vplyvu priameho svetla.
- Navrhnuté realistické jednotky osvetlenia, ktoré umožňujú upravovať intenzitu svetla a používať na ovládanie jasu finálnej scény štandardné nastavenia kamery, ako sú clona, uzávierka a ISO.
- Pridané nové nástroje na úpravu úrovní pre 2D hry. Uskutočnené radikálne zmeny v procese vývoja 2D hier. Pridaný nový editor dlaždicových máp (tilemap), ktorý teraz podporuje vrstvy, automatické vyplňovanie krajiny, náhodné umiestnenie rastlín, kameňov a rôznych objektov, flexibilné výber objektov. Unifikovaná práca s dlaždicovými mapami a súpravami fragmentov na vytváranie máp (tileset). Zabezpečené automatické rozšírenie fragmentov v súprave, aby sa vylúčili medzery medzi susednými fragmentmi. Pridaná nová funkcia umiestnenia objektov na scéne, ktorú je možné použiť napríklad na pridanie postáv do buniek dlaždicovej mriežky.
- Pri 2D-renderingu bola implementovaná možnosť používania skupín plátna, čo umožňuje miešať prekryté prvky plátna, napríklad je možné spojiť niekoľko spriteov a zmiešať ich s pozadím, akoby tieto spritey boli jedným prvkom. Pridaná vlastnosť Clip Children, ktorá umožňuje používať akýkoľvek 2D-prvok ako masku. Do 2D-enginu bola tiež pridaná možnosť používať metódu vyhladzovania MSAA (Multisample Anti-Aliasing) na zvýšenie kvality obrazov a vytvorenie hladších okrajov.
- Vylepšená práca s osvetlením a tieňmi v 2D-hrách. Výrazne zvýšený výkon pri používaní viacerých svetelných zdrojov. Pridaná možnosť simulácie trojrozmernosti prostredníctvom zmeny úrovne osvetlenia na normálových mapách, ako aj vytvárania takých vizuálnych efektov, ako sú dlhé tiene, aure a jasné kontúry.
- Pridaný efekt objemovej hmly, ktorý využíva techniku dočasnej re-projekcie na dosiahnutie realistického vzhľadu a vysokého výkonu.
- Pridané shadery oblakov, ktoré umožňujú dynamicky generovať oblakové formácie, meniac sa v reálnom čase.
- Implementovaná podpora "dekalov", metódy projekcie materiálu na povrch.
- Pridané efekty založené na časticiach, ktoré sa aplikujú na celé herné prostredie, využívajúce GPU a podporujúce atraktory, kolízie, stopy a emitery.
- Rozšírené možnosti rozhrania pre vizuálne editovanie shaderov.
- Rozšírený jazyk shaderov, ktorý teraz podporuje štruktúry, makrá preprocesora, substitúcie shaderov (príkaz include), zjednotené pole a používanie "varying" na prenos údajov z fragmentového spracovateľa do spracovateľa osvetlenia.
- Pridaná možnosť aplikácie výpočtových shaderov, ktoré využívajú GPU na urýchlenie algoritmov.
- V jazyku skriptovania GDScript bola zlepšená sústava statickej typizácie, bol pridaný nový syntax na definovanie vlastností, boli navrhnuté kľúčové slová await a super, boli pridané operácie map/reduce, implementovaný nový systém anotácií, pribudla možnosť používania unicode-symbolov v názvoch premenných a funkcií. Bol pridaný nástroj na automatickú generáciu dokumentácie. Zlepšil sa výkon a stabilita GDScript runtime. V prostredí vývoja bola zabezpečená možnosť zobrazenia niekoľkých chýb naraz, boli pridané nové varovania pre typické problémy.
- Rozšírili sa možnosti vývoja hernej logiky v jazyku C#. Bola pridaná podpora platformy .NET 6 a jazyka C# 10. Pre skalárne hodnoty sa využívajú 64-bitové typy. Mnohé API boli prevedené z typov int a float na long a double. Bol poskytnutý spôsob definovania signálov vo forme udalostí C#. Bolo pridané schopnosť vyvíjať rozšírenia GDExtensions v jazyku C#.
- Bola pridaná experimentálna podpora rozšírení (GDExtension), ktoré môžu byť použité na rozšírenie možností enginu bez jeho prekompilovania a bez úprav kódu.
- Bol navrhnutý predvolený vlastný engine simulácie fyzikálnych procesov Godot Physics, optimalizovaný na riešenie úloh typických pre počítačové hry, a dosiahnutý parita v funkcionalite s predtým používaným enginom Bullet (napríklad, Godot Physics pridala spracovanie nových foriem kolízií, podporu máp výšok a možnosť používania uzlov SoftBody na simuláciu oblečenia). Bolo vykonané optimalizovanie výkonu a rozšírené využitie viacerých vlákien s rozdelením zaťaženia na rôzne jadra CPU pri simulácii fyzikálnych procesov v 2D a 3D prostrediach. Bolo vyriešených mnoho problémov so simuláciou.
- Bol navrhnutý nový systém vykresľovania textu, poskytujúci väčšiu kontrolu nad orezaním a zalamovaním textu, ako aj zabezpečujúci vysokú ostrosť pri akýchkoľvek obrazových rozlíšeniach.
- Boli rozšírené nástroje na lokalizáciu a prácu na preklade.
- Bol pridaný samostatný dialóg na import 2D a 3D zdrojov, ktorý podporuje náhľad a zmeny nastavení importovanej scény, materiálov a fyzikálnych vlastností.
- Do redaktora boli pridané nové widgety, ako napríklad panel na vrátenie zmien a nový dialóg pre výber farby a aktualizáciu palety.
- Aktualizovali sa rozhrania na inšpekciu, ovládací panel scény a skriptového editora. Zlepšené zvýraznenie syntaxe, pridaná možnosť zobrazenia viacerých kurzorov, poskytli sa nástroje na úpravu formátov JSON a YAML.
- Možnosti animátora boli rozšírené, pričom sa pridala podpora zmesi tvarov a vylepšené procesy založené na Bézierových krivkách. Pre 3D animáciu bol prepísaný kód na podporu kompresie pre zníženie spotreby pamäte. Systém zmesí animácie a vytvárania prechodových efektov bol prepracovaný. Rozšírené možnosti pre vytváranie zložitých animácií. Na ukladanie a opätovné použitie vytvorených animácií boli navrhnuté knižnice animácií.
- Bol pridaný režim filmového vytvárania, ktorý vykonáva snímkový rendering scény s maximálnou kvalitou pre vytváranie úvodných scén a nahrávanie videa.
- Podpora 3D headsetov a virtuálnych realitných platforiem bola rozšírená. Do hlavného zloženia enginu bola zabudovaná podpora štandardu OpenXR, ktorý určuje univerzálne API pre vytváranie aplikácií virtuálnej a rozšírenej reality. Na systémoch Windows a Linux je zabezpečená podpora všetkých populárnych 3D headsetov, vrátane headsetov SteamVR, Oculus a Monado.
- Stabilita subsystému pre organizáciu sieťovej hry bola zvýšená a proces vývoja multiplayerových hier bol zjednodušený.
- Možnosti zvukového systému boli rozšírené, pridaná podpora polyfónie, API pre syntézu reči a možnosť cyklického prehrávania zvuku.
- Zabezpečená možnosť spustenia rozhrania Godot na Android tabletách a v webovom prehliadači.
- Pridaný nový systém pre zostavovanie hier pre rôzne CPU architektúry. Napríklad, teraz je možné vykonať zostavenie pre Raspberry Pi, Microsoft Volterra, Surface Pro X, Pine Phone, VisionFive, ARM Chromebook a Asahi Linux.
- V API došlo k zmenám, ktoré porušujú kompatibilitu. Prechod z Godot 3.x na Godot 4.0 vyžaduje prepracovanie aplikácií, ale pre vetvu Godot 3.x je zabezpečený dlhý cyklus podpory, ktorého trvanie bude závisieť od dopytu po starom API zo strany používateľov.
Zdroj: opennet.ru
