Пролог

Не так давно поднималась тема о том, что было бы неплохо освещать где-либо то, с какими проблемами сталкиваются разработчики MCGL, как эти проблемы решаются и почему достаточно часто они проходят мимо игроков, которые ввиду недостатка информации не могут оценить объем проделанной работы и важность того или иного обновления. Впрочем, зачастую и при наличии подробного объяснения это понимание так и не приходит. Но сегодня не об этом.

PS: эта небольшая статья написана для тех, кому действительно интересны особенности разработки игры, она содержит достаточно много технических терминов и определений из области программирования и близких к ней, поэтому не рекомендуется к прочтению теми, кто слишком далек от этого всего.


Архитектура животных в Minecraft

Рассмотрим классическую архитектуру построения животных в Minecraft. Графически ее можно представить следующим образом:



Где:
- Модель - класс, описывающий внешний вид моба, который в свою очередь состоит из простого набора боксов (голова, тело, рука, нога и т.д.) и кода управления боксами (того самого, который определяет как и когда будут двигаться руки, ноги, крылья, клювы, щупальца и прочее).
- Моб - класс, содержащий код моба (в нем задается его поведение, количество жизней, издаваемые звуки, дроп, атака, скорость и прочее)
- Менеджер отрисовки - еще один класс, которому передается моб и его модель, по которым он уже рисует картинку на экране.

Для того, чтобы создать нового моба в классическом Minecraft необходимо было руками написать его модель, состоящую из не связанных друг с другом боксов, затем написать код, который делал все необходимые привязки (например, у T800 одна из рук состоит из 4х боксов - плеча и трех стержней, которые всегда должны двигаться вместе друг с другом относительно одной точки и никогда порознь), после чего написать код моба и, наконец, менеджер отрисовки.

Да, конечно, сегодня уже создано достаточно приличное число приложений, которые позволяют упростить этап создания списка боксов, однако всю остальную механику, а особенно анимацию, все равно приходилось делать руками. Поэтому процесс создания моба, который умеет чуть больше, чем просто ходить(летать), стоять и жевать травку каждый раз превращается в тот еще геморрой с погружением в формулы, цифры и долгие часы отладки. Еще один существенный минус этого подхода был в том, что анимацию не мог делать никто, кроме разработчика.


Архитектура животных в MCGL

Понимая, что создание новых биомов и интересных животных в них требует:
а) существенного ускорения этапа их разработки
б) максимально полную передачу всего процесса (или большую его часть) из рук разработчика в руки 3D моделера и художника
Мы нашли решение и реализовали его. Ниже представлена архитектура нового подхода:



Где:
- Модель - это все тот же класс, но теперь состоящий из Скелета, описание которого хранится в XML файле, а не коде клиента, и который содержит в себе полную и достаточную информацию о том, какие боксы в модели как связаны друг с другом, а также набор Анимаций - произвольного числа все тех же XML файлов, каждый из которых содержит раскадровку движений моба для тех или иных его состояний (покой, ходьба/бег/полет, прием пищи, атака, прыжок и т.д.), количество, длительность и сложность анимаций не ограничены вообще никак.
- Моб - класс, как и прежде содержащий код моба, однако теперь еще позволяющий управлять его анимацией.
- Менеджер отрисовки - класс, рисующий моба по заданному скелету и текущей его анимации.
- CraftStudio - 3D редактор, который позволяет создавать скелет и набор анимаций к нему (об этом чуть ниже).

Важный момент: все те блоки, которые отмечены желтым на схеме общие для всех мобов, созданных с использованием данного движка и не требуют никакого вмешательства. 3D моделер собирает моба из боксов, создает для него анимацию, рисует и натягивает UV текстуру и отдает разработчику. Разработчик же экспортирует полученное в набор XML файлов, создает код моба, где описывает его поведение, характеристики, дроп и прочее и на этом разработка заканчивается. Большая часть времени уходит именно на этап моделирования, а не возни с кодом, как и должно быть.

Этап 3D моделирования

На Zeus в зимнем биоме с ледяными пальмами можно встретить популяцию пингвинов:



Обычный игрок никогда не отличит его поведение от поведения всех остальных животных в игре, и уж тем более вряд ли поймет, почему на его разработку ушел почти месяц ;)

Однако вернемся к 3D моделированию. Для этого была выбрана программа CraftStudio, которая изначально не имела никакого отношения к Minecraft и являлась лишь платформой для совместной работы над инди играми, однако сегодня она в том числе позволяет создавать полноценные модели и для вселенной шахтеров.

Основное окно среды выглядит так:



Слева находится каталог со всеми моделями, которые уже созданы (с помощью CraftStudio можно делать не только мобов, но и блоки, предметы и вообще все, что состоит из боксов и простых плоскостей). Выбрав нужную модель или создав новую, попадаем собственно на страницу редактирования модели:



Слева - инструменты редактирования боксов, такие как перемещение, поворот, изменение размера и другие, под ними - UV текстура будущего моба, на которой можно размещать развертки боксов для корректного отображения текстуры на них, справа - дерево всех боксов (при этом вложенность определяет то, какие боксы двигаются вместе друг с другом), и наконец по центру собственно модель моба.

Наибольший интерес тут представляет последняя вкладка в инструментах "Animate" - именно она позволяет создавать анимацию животного:



Делается это достаточно просто: справа в дереве выбирается нужный бокс, после чего в панели слева создается нужное число ключевых кадров, каждый из которых содержит информацию о том, какие параметры должны быть изменены у бокса к этому моменту времени (чаще всего это угол его наклона или перемещение по одной или нескольким осям). При этом промежуточные кадры получаются автоматически.

После того, как модель полностью готова, а все анимации отлажены, она передается разработчику, который экспортирует ее из CraftStudio в XML файлы с помощью нашей дополнительной утилиты и пишет окончательный код моба.

В итоге наш пингвин может не только ходить и крякать, но и плавать, лежа на пузе:



В настоящее время движок уже позволяет создавать гораздо более сложные и интересные модели:



Они умеют ходить, стоять, атаковать и делать другие не менее полезные действия, однако в будущем еще есть над чем поработать - улучшить стыковку между анимациями и убрать резкий переход между концом одной и началом другой, добавить поддержку(в коде и анимации) таких действий как атака (сейчас атака моба это тупое нанесение урона N раз в секунду методом телекинеза или тараном в лоб), плавание (на поверхности и на глубине), смерть (а не просто завал на бок и взрыв), сон (переход в положение лежа и возврат из него) и другие.

Если что-то осталось не ясным или требует более подробного освещения - спрашивайте, постараемся ответить.