Игровой движок Torque 3D: возможности и история разработки

Введение

3D-движок для компьютерных игр

Torque Game Engine, или TGE, — это кроссплатформенный 3D-движок для компьютерных игр с открытым исходным кодом, разработанный GarageGames и активно поддерживаемый в текущих версиях Torque 3D, а также Torque 2D. Изначально он был разработан компанией Dynamix для шутера от первого лица Tribes 2, выпущенного в 2001 году. В сентябре 2012 года GarageGames выпустила Torque 3D как программное обеспечение с открытым исходным кодом под лицензией MIT. Torque 3D включает в себя пакет редакторов мира с инструментами для создания рельефа, рисования лесов, рек и дорог, а также редактирования материалов, частиц и декалей. Он поддерживает открытый формат файла COLLADA для взаимодействия с программами для создания цифрового 3D-контента. PhysX обеспечивает поддержку динамики ткани, динамики твердых тел, разрушаемых объектов и соединений, а также симуляцию плавучести жидкостей. Среди других особенностей — модель отложенного освещения и современные эффекты шейдеров, такие как динамическое освещение, нормальное и параллаксное затенение, окклюзия окружения, глубина резкости, эффекты объемных лучей света, блики и короны, преломление, свечение, размытие и цветокоррекция. Также предусмотрена сетевая функциональность для многопользовательской игры. Поддержка сборки обеспечивается для настольных операционных систем Windows, Linux, macOS и веб-платформ.

Начало

Двигатель Torque и множество его производных продуктов были доступны по лицензии от GarageGames, компании, основанной многими членами команды Tribes 2 из Dynamix. Позже GarageGames была приобретена InstantAction, но 11 ноября 2010 года InstantAction объявила о прекращении деятельности и поиске потенциальных покупателей для Torque. 19 января 2011 года GarageGames вновь была приобретена Graham Software Development, и компании вернули первоначальное название. 20 сентября 2012 года GarageGames выпустила Torque 3D как программное обеспечение с открытым исходным кодом под лицензией MIT. Разработка и поддержка Torque 3D и большинства других продуктов должны были продолжаться. Последний стабильный релиз Torque 2D был зафиксирован в мае 2018 года на GitHub, а последний стабильный релиз Torque 3D – в августе 2022 года на GitHub.

Игровой движок с оригинальным крутящим моментом

Оригинальный Torque Game Engine, который был вытеснен Torque 3D, предоставлял сетевой код, поддержку скриптов, редактирование игрового мира непосредственно в движке и инструменты для создания графического интерфейса. Исходный код можно было скомпилировать для платформ Windows, macOS, Linux, Wii, Xbox 360 и iOS. TGE поставлялся с наборами для старта разработки шутера от первого лица и гоночной игры на внедорожниках. Набор для старта разработки стратегии в реальном времени также был доступен для отдельной покупки. Эти стартовые наборы можно было модифицировать под нужды разработчика, либо разработчик мог начать проект с нуля. Движок поддерживал загрузку 3D-моделей в форматах файлов DTS и DIF. Модели DTS обычно использовались для персонажей и транспортных средств, хотя иногда и для зданий и интерьеров. Их можно было анимировать с использованием скелетной или морфотаргетной анимации. Также была возможность смешивать несколько скелетных анимаций, одновременно воспроизводя их или автоматически плавно переходя между различными положениями костей в скелете. Модели DIF имели предварительно рассчитанное освещение и поэтому не подходили для анимации. Вместо этого они использовались для зданий и интерьеров. Они автоматически имели ограничивающие рамки, точно соответствующие видимой геометрии. Это было сделано для того, чтобы игроку в игре на Torque Game Engine не было сложно перемещаться или стрелять вокруг них. В движке была реализована система рельефа, которая автоматически создавала уровни детализации (LOD) местности, чтобы отображать минимально необходимое количество полигонов в любой момент времени. Рельеф автоматически освещался, а текстуры, накладываемые на местность, могли плавно смешиваться друг с другом. Графический движок игры поддерживал отображение окружения, затенение Гуро, объемный туман и другие эффекты, такие как декали, позволявшие проецировать текстуры на интерьеры в реальном времени (например, игрок в игре на Torque Game Engine мог выстрелить из оружия, оставив пулевое отверстие в стене. Пулевое отверстие отображалось в виде декали). Torque поддерживал сетевые игры через локальную сеть и интернет с использованием традиционной клиент-серверной архитектуры. Объекты сервера были "призрачными" на клиентах и обновлялись периодически или при наступлении определенных событий. TorqueScript (также известный как TS) – это язык программирования, разработанный специально для Torque Game Engine, с синтаксисом, похожим на C++.

The original Torque Game Engine, which has been superseded by Torque 3D, provided networking code, scripting, in engine world editing, and GUI creation. The source code could be compiled for Windows, macOS, Linux, Wii, Xbox 360, and iOS platforms. TGE shipped with starter kits for a first person shooter and an off road racing game. A real time strategy starter kit was also available as a separate purchase. These starter packs could be modified to suit the needs of the developer, or the developer could start from scratch. The engine supported loading of 3D models in the DTS and DIF file formats. DTS models were typically used for characters and vehicles though occasionally for buildings and interiors. They could be animated using either skeletal or morph target animation. It was also possible to blend multiple skeletal animations together by playing them simultaneously or automatically tweening the different positions of bones in the skeleton. DIF models have pre calculated lighting and as such are ill suited for animation. Instead, they were used for buildings and interiors. They automatically had bounding boxes that perfectly match the visible geometry. This was so that it was not made overly difficult for a player in a Torque Game Engine game to move or fire weapons around them. The game featured a terrain engine that automatically created LODs of the ground so that it rendered the fewest polygons necessary at any given time. The terrain was automatically lit, and textures applied to the terrain could be blended together seamlessly. The game's rendering engine featured environment mapping, Gouraud shading, volumetric fog, and other effects such as decals that allowed for textures to be projected onto interiors in real time (for example, a player in a Torque Game Engine game might fire a weapon that left a bullet hole in the wall. The bullet hole would be a decal). Torque supported networked games over LAN and the internet with a traditional client server architecture. Server objects were "ghosted" on clients and updated periodically or upon events. TorqueScript (also known as TS) is a coding language designed specifically for the Torque Game Engine, with a syntax similar to C++.

Мотор игры с повышенным крутящим моментом

Torque Game Engine Advanced (ранее известный как Torque Shader Engine) — расширенная версия Torque Game Engine, разработанная для поддержки передовых технологий, включая шейдеры, освещение на уровне пикселей и масштабные ландшафты. Эта версия движка была портирована на консоли Xbox и Xbox 360 от Microsoft. Несколько игр для Xbox Live Arcade были выпущены с использованием движка Torque, наиболее известная из них — Marble Blast Ultra. Первый релиз состоялся 23 января 2007 года с бета-версией 4.2, а финальный релиз TGEA 1.0 и завершение программы раннего доступа — 15 февраля 2007 года. Хотя TGEA поддерживала существующий ландшафт Torque Legacy Terrain, в TGEA был интегрирован совершенно новый движок рендеринга местности — Atlas Terrain Engine, который является улучшением по сравнению со смешанными ландшафтами TGE. Atlas использовал аппаратное обеспечение GPU для рендеринга массивного блока местности и его текстур. Это позволяло Atlas масштабироваться с более производительными системами будущего. Была реализована система рендеринга воды с поддержкой полного отражения, преломления и отражения Френеля. TGEA включала в себя систему освещения, основанную на Torque Lighting Kit, включая инструмент управления освещением, освещение сцены и динамические тени. Torque Game Engine Advanced 1.0 поддерживал рендеринг Direct3D через графический слой, независимый от API. Ожидалось, что будущие версии будут поддерживать как Direct3D, так и OpenGL, чтобы TGEA могла поддерживать платформы macOS и Linux, а также Windows. Также планировалась совместимость TGEA с пакетом разработки игр Microsoft для Xbox 360 — XNA Game Studio Express. TGEA содержал несколько готовых к применению шейдеров и общих настроек шейдеров. Пользовательские шейдеры, основанные на High Level Shader Language, могли быть скомпилированы движком и применены в качестве пользовательских материалов. Это можно было применить как к внутренним, так и к внешним 3D-моделям. Резервные материалы могли быть настроены для поддержки видеокарт первого поколения. 18 ноября 2009 года была выпущена последняя версия TGEA — TGEA 1.8.2.

Комплект для освещения крутящим моментом

Torque Lighting Kit — дополнение к Torque Game Engine, разработанное Джоном Кабусом и Synapse Gaming. Оно добавило в игровой движок Torque разнообразные расширенные функции освещения. В последней версии были добавлены такие возможности, как динамическое освещение и тени. Позже Torque Lighting Kit был включен в состав Torque Game Engine 1.5 и Torque Game Engine Advanced. В 2008 году Кабус и Synapse Gaming прекратили поддержку Torque, начали сотрудничество с Microsoft и интегрировали свою технологию освещения и другие новые разработки в Sunburn XNA Game Engine.

крутящий момент X

После выхода Torque Game Builder, GarageGames приступила к разработке Torque X. Torque X был игровым движком, основанным на Torque Game Builder, использующим компонентную систему, позволяющую нескольким игровым объектам обладать одними и теми же возможностями и работающим на платформе Microsoft XNA Framework. Многие 3D-функции остались незавершенными и так и не были доработаны. В частности, 3D-ландшафт с использованием RAW-карт высот страдал от отсутствия рабочих примеров, тени были некачественными (состояли лишь из сферической текстуры тени, проецируемой на ландшафт), возможность использования скелетной анимации для анимированных моделей не функционировала (неанимированные модели работали), а 3D-физика твердых тел имела ряд проблем.

Прием и использование

Двигатель Torque и его производные использовались в разработке множества игр, особенно среди независимых разработчиков видеоигр. Коммерческие игры, разработанные с использованием движка Torque, включают BoneTown, Blockland, Marble Blast Gold, Minions of Mirth, TubeTwist, Ultimate Duck Hunting, Wildlife Tycoon: Venture Africa, ThinkTanks, The Destiny of Zorro, Penny Arcade Adventures и инди-игры The Age of Decadence, BeamNG.drive, The Cat and the Coup, Dead State, Frozen Synapse, S.P.A.Z. и Villagers and Heroes. Видеоигра с открытым исходным кодом Uebergame также использует этот движок.