Utgivningen av den öppna spelmotorn Godot 4.0

Efter fyra års utveckling har lanseringen av den fria spelmotorn Godot 4.0 publicerats, som är lämplig för att skapa 2D- och 3D-spel. Motorn stöder ett lättförståeligt språk för spelloop-logik, en grafisk miljö för spelutveckling, ett klick för att distribuera spel, omfattande animations- och fysiksimuleringsmöjligheter, en inbyggd debugger och ett system för att identifiera prestandaflaskhalsar. Koden för spelmotorn, spelutvecklingsmiljön och de medföljande utvecklingsverktygen (fysikmotor, ljudserver, backend för 2D/3D-rendering, etc.) distribueras under MIT-licensen.

Källkoden för motorn öppnades 2014 av studion OKAM, efter tio år av utveckling av en proprietär produkt av professionell nivå, som har använts för att skapa och publicera många spel för PC, spelkonsoler och mobila enheter. Motorn stödjer alla populära stationära och mobila plattformar (Linux, Windows, macOS, Wii, Nintendo 3DS, PlayStation 3, PS Vita, Android, iOS, BBX), samt utveckling av spel för webben. Färdiga körbara binärpaket har skapats för Linux, Android, Windows och macOS.

I Godot 4.0 ingår omkring 12 000 förändringar och 7 000 buggar har åtgärdats. Ungefär 1500 personer har varit involverade i utvecklingen av motorn och skrivandet av dokumentationen. Bland de viktigaste förändringarna:

• Två nya rendering-backends (kluster- och mobil) baserade på grafik-API:et Vulkan har föreslagits, vilka ersätter backends som utförde rendering via OpenGL ES och OpenGL. För äldre och mindre kraftfulla enheter har en kompatibilitetsbackend baserad på OpenGL integrerats, som använder en ny rendering-arkitektur. För dynamisk rendering med lägre upplösning har teknologin AMD FSR (FidelityFX Super Resolution) implementerats, som använder algoritmer för rumslig skalning och detaljåteruppbyggnad för att minska kvalitetsförlust vid uppskalning och omvandling till högre upplösning. En renderingmotor baserad på Direct3D 12 har genomförts, vilket kommer att förbättra stödet för Windows och Xbox-plattformarna.
• Möjligheten att arbeta med gränssnittet i ett flerfönsterläge har lagts till (olika paneler och delar av gränssnittet kan lossas som separata fönster).
• En ny användargränssnitteditor och en ny visuell designwidget har lagts till.
• En ny temaeditor har lagts till.
• Systemet för ljus- och skugghantering har skrivits om helt, där den realtidsaktiverade teknologin för global belysning SDFGI (Signed Distance Field Global Illumination) används. Kvaliteten på skuggrendering har ökat avsevärt.
• GIProbe-noden, som används för att fylla scenen med reflekterat ljus, har ersatts av VoxelGI-noden, som är optimal för att behandla belysning i realtid i scener med små eller medelstora inomhusinteriörer. För lågpresterande utrustning finns möjligheten till förhandsrendering av ljus och skuggor med hjälp av ljuskartor, där GPU nu är involverad för att snabba upp renderingstiden.
• Nya tekniker för renderingoptimering har införts. Automatisk ocklusiv avskärning (occlusion culling) har lagts till, vilket dynamiskt identifierar och tar bort modeller som döljs bakom andra ytor för att öka renderingens prestanda och minska belastningen på CPU och GPU.
• En SSIL (Screen Space Indirect Lighting) -läge har lagts till, vilket möjliggör ökad renderingskvalitet på högpresterande utrustning genom att förbättra behandlingen av mörka områden och indirekt belysning. Dessutom finns det ytterligare inställningar för simulering av diffus indirekt belysning med hjälp av SSAO (Screen Space Ambient Occlusion) -tekniken, som till exempel möjligheten att välja nivån av påverkan från direkt ljus.
• Realistiska enheter för belysning har föreslagits, vilket gör det möjligt att justera ljusstyrka och använda standardkamerainställningar, såsom bländare, exponering och ISO, för att kontrollera ljusstyrkan i den slutliga scenen.
• Nya verktyg för redigering av nivåer för tvådimensionella spel har lagts till. Radikala förändringar har genomförts i utvecklingsprocessen för 2D-spel. En ny tilemap-redigerare har lagts till, som nu har stöd för lager, automatiskt fyllande av landskap, randomiserad placering av växter, stenar och olika objekt, samt flexibel selektion av objekt. Arbetet med tilemaps och fragmentuppsättningar för kartor (tileset) har enhetsanpassats. Automatiskt utökningssystem för fragment i uppsättningen har införts för att utesluta luckor mellan angränsande fragment. En ny funktion för placering av objekt på scenen har lagts till, vilket kan användas för att lägga till karaktärer i rutnätsrutor.
• Vid 2D-rendering har möjligheten att använda grupper av dukar implementerats, vilket gör det möjligt att blanda överlappande dukelement, till exempel kan flera sprites kombineras och blandas med bakgrunden, som om dessa sprites var ett enda element. Egenskapen Clip Children har lagts till, vilket gör att vilken 2D-element som helst kan användas som en mask. En funktion har även lagts till i 2D-motorn som gör det möjligt att använda metoden för MSAA (Multisample Anti-Aliasing) för att förbättra bildkvaliteten och skapa mjukare kanter.
• Arbetet med belysning och skuggor i 2D-spel har förbättrats. Prestandan har avsevärt ökat vid användning av flera ljuskällor. Möjligheten att simulera tredimensionalitet genom att ändra ljusnivåerna på normalmaps har lagts till, liksom skapandet av visuella effekter som långa skuggor, halo-effekter och skarpa konturer.
• Effekten av volymetrisk dimma har lagts till, som använder en teknik för temporär reprojektion för att uppnå en realistisk look och hög prestanda.
• Molnshaders har lagts till, vilket gör det möjligt att dynamiskt generera moln som förändras i realtid.
• Stöd för "decal"-tekniken har implementerats, som innebär att material projiceras på ytor.
• Partikeleffekter som används över hela spelrymden har lagts till, som utnyttjar GPU och stödjer attraktorer, kollisioner, svansar och emitterare.
• Möjligheterna i användargränssnittet för visuell redigering av shaders har utökats.
• Språket för shaders har utvidgats för att inkludera stöd för strukturer, makron i preprocessorer, shader substitution (include-operatorer), enhetliga arrayer och användning av "varying" för att överföra data från fragment-shader till ljusbehandlare.
• Möjligheten att använda compute shaders har lagts till, vilket använder GPU för att påskynda algoritmer.
• I GDScript-språket har systemet för statisk typning förbättrats, en ny syntax för egendefiniering av egenskaper har lagts till, nyckelorden await och super har introducerats, map/reduce-operationer har lagts till, ett nytt annoteringssystem har implementerats, och det har blivit möjligt att använda unicode-tecken i variabelnamn och funktionsnamn. Ett verktyg för automatisk dokumentationsgenerering har lagts till. Prestandan och stabiliteten i GDScript-runtime har förbättrats. Utvecklingsmiljön har fått möjlighet att visa flera fel samtidigt, och nya varningar för typiska problem har lagts till.
• Möjligheterna för utveckling av spel-logik i C# har utvidgats. Stöd för .NET 6 och C# 10 har lagts till. 64-bitstyper används för skalära värden. Många API:er har översatts från int- och float-typer till long och double. Möjligheten att definiera signaler i form av C#-evenemang har införts. Utvecklingen av GDExtensions-ändringar på C# har blivit möjlig.
• Experimentellt stöd för förlängningar (GDExtension) har lagts till, vilket kan användas för att utvidga motorfunktioner utan att omkompilera den och utan att göra ändringar i koden.
• Den egen fysiksimulatorn Godot Physics har föreslagits som standard, optimerad för att lösa uppgifter som är typiska för datorspel och har nått paritet i funktionalitet med den tidigare använda motorn Bullet (till exempel har Godot Physics fått nya former av kollisioner, stöd för höjdkartor och möjligheten att använda SoftBody-noder för att simulera kläder). Prestandan har optimerats, och tillämpningen av flertrådad körning har utvidgats med lastbalansering på olika CPU-kärnor vid simulering av fysiska processer i 2D- och 3D-miljöer. Många problem med simuleringen har åtgärdats.
• Ett nytt textsymboliseringssystem har föreslagits, vilket ger mer kontroll över avkortning och radbrytning av text, samt säkerställer hög skärpa vid alla skärmupplösningar.
• Verktygen för lokalisering och översättning har utvidgats.
• En separat dialog för import av 2D- och 3D-resurser har lagts till, vilket stödjer förhandsgranskning och ändringar i inställningarna för den importerade scenen, material och fysiska egenskaper.
• Nya widgets har lagts till i editorn, som en panel för att ångra ändringar och en ny färgdialog som uppdaterar paletten.
• Användargränssnittet för inspektion har uppdaterats, kontrollpanel scenen och skripteditorn. Syntaxmarkeringen har förbättrats, flera markörer kan nu visas, och verktyg för att redigera JSON- och YAML-format har tillhandahållits.
• Redigeringsmöjligheterna för animationer har utökats, med stöd för blandning av former och förbättrade processer baserade på Bézier-kurvor. Koden för 3D-animation har skrivits om för att stödja komprimering som minskar minnesanvändningen. Systemet för blandning av animationer och skapande av övergångseffekter har skrivits om. Det har också blivit möjligt att skapa komplexa animationer. Animationsbibliotek har skapats för att lagra och återanvända skapade animationer.
• Läget för filminspelning har lagts till, vilket gör en bildruta för bildruta rendering av scenen med högsta kvalitet för att skapa trailers och spela in video.
• Stödet för 3D-headsets och plattformar för virtuell verklighet har utökats. Stödet för standarden OpenXR, som definierar ett universellt API för att skapa applikationer för virtuell och förstärkt verklighet, har integrerats i motorn. I Windows och Linux stöds alla populära 3D-headsets, inklusive SteamVR, Oculus och Monado.
• Stabiliteten i subsystemet för nätverksorganisering har förbättrats, och processen för att utveckla multiplayer-spel har förenklats.
• Möjligheterna för ljudsystemet har utökats, med stöd för polyfoni, en API för talgenerering har lagts till, och möjligheten att loopa ljud har implementerats.
• Möjlighet att köra Godot-gränssnittet på Android-plattor och i webbläsare har säkerställts.
• Ett nytt spelsystem för olika CPU-arkitekturer har lagts till. Nu är det till exempel möjligt att bygga för Raspberry Pi, Microsoft Volterra, Surface Pro X, Pine Phone, VisionFive, ARM Chromebook och Asahi Linux.
• Ändringar som bryter kompatibiliteten har gjorts i API:et. Övergången från Godot 3.x till Godot 4.0 kommer att kräva omarbetning av applikationer, men stöd för Godot 3.x-grenen kommer att erbjudas under en längre tidsperiod, vars längd kommer att bero på efterfrågan från användarna på det gamla API:et.

Källa: opennet.ru