پرونده ویژه : تاریخچه و بررسی موتور گرافیکی Unreal Engine

اکثر داستان های خوب با شخصی شروع می شود که تنهایی در گوشه ی اتاقی سعی در ساخت چیز جدیدی دارد.Tim Sweeney تنها ۲۰ سال داشت وقتی به ساخت بازی به عنوان ZZT پرداخت اولین بازی رسمی از شرکت اپیک گیمز.Sweeney پس از تحصیل در دانشگاه مریلند به مدت ۱۰ سال به عنوان یک برنامه نویس تازه کار به سر می برد اما در آن ازمان ساخت عنوانی مانند ZZT  به عنوان یک نقطه عطف برای او به شمار می رفت.موتور های ساخته شده توسط اپیک گیمز تا به حال وارد بسیاری از شرکت های توسعه دهنده شده است همچنین اپیک گیمز با ساخت این انجین یکی از بهترین انجین ها را با سابقه ای بسیار درخشان به وجود آورد.از تکنولوژی این انجین تا کنون برای عناوینی همچون Deus Ex و هری پاتر تا چرخ دنده های جنگ و عناوین بزرگ دیگری استفاده شده است.این موتور در طول انتقال نسل به کنسول های این نسل نیز وارد شد و به عنوان یکی از بزرگترین ابزار های توسعه برای بزرگترین توسعه دهندگان و فرانجایز های دنیا استفاده شد.

آشنایی با ZZT

ZZT یک بازی پازل با گرافیک ساده ای بود که تقریبا توانست با تمام استاندارد های یک بازی در سال ۱۹۹۱ ساخته شود.بازیکن در این بازی وظیفه هدایت یک اسپرایت سفیدی را از بین پیچ و خم ها , در های قفل شد و دشمنانی که اغلب همانند حروف الفبا هستند دارد.محتوای این بازی در ان زمان به عنوان یک بازی انقلابی به شمار نمی رفت ولی به عنوان یک رویداد بزرگ برنامه نویسی در ان زمان بود که موجب جوانه زدن عناوین بزرگتری شد.در ادمه سخنی از Sweeney در مورد این بازی را مشاهده می کنید :

من ZZT را برپایه زبان برنامه نویسی Turbo Pascal نوشتم , با استفاده سبک برنامه نویسی شی گرا و استفاده از OOP برای ارائه کنترل اسان برروی اشیاء گیم پلی بدون استفاه از پیچیدگی های زبان واقعی

ایده برای برنامه نویسی شی گرا , راه تعریف مقدار داده ها به عنوان یک “شی” و ایجاد یک سیستم برای اشیاء مختلف که چگونه باید به یکدیگر پاسخ دهند به اواسط دهه ی شصت بر می گردد که هنوز هم به عنوان یک اثر نسبی و پتانسیل در صنعت بازیسازی است.حتی بزرگترین بازی های ساخته شده توسط تعداد انگشت شماری از افراد نیاز به مهندسان و برنامه نویسانی خلاق دارد که ممکن است به صورت شبانه روز برروی یک عنوان کار کنند.

استفاده Sweeney از زبان برنامه نویسی شی گرا در ZZT باعث تغییر های بسیاری در صنعت بازیسازی شد.استفاده از کد های مرکزی باعث تغییراتی فراتر در زبان های برنامه ان زمان می شد چیزی فراتر از نقشه ها و طرح هایی که در از زمان استفاده می شد از همه مهمتر استفاده از این نوع برنامه نویسی می تواند پایه خوبی برای ساخت چهار چوب یک انجین مناسب باشد.

طبق اعلام Sweeney :

ZZTیک پایه و نقشه برای رسم های فنی و نوشتن موتور بازیسازی انریل بود.

او همچنین اضافه کرد :

یک موتور بازیسازی با قابلیت استفاده و بهره وری بالا با یک زبان برنامه نویسی با منطق هایی برای ساخت ساده یک گیم پلی هدف گذاری می شود.

Sweeney ظرف مدت کوتاهی توانست شهرت و اعتبار بزرگی برای شرکت اپیک درست کند با عناوینی همچون :Epic Pinball, Jill of the Jungle و Jazz Jackrabbit در زمان اضافه شدن افراد کلیدی و بزرگی در این گروه همچون : Cliff Bleszinski و Steve Polgeو Mark Rein .پس از ساخت عناوین بزرگ و اول شخصی همچون Wolfenstein 3D وDOOM وDuke Nukem 3D و Quake شرکت اپیک کار خود را برروی پروژه ی بزرگی به نام انریل در سال ۱۹۹۸ شروع کرد.این بازی توسعه یافته به عنوان یک رغیب جدی برای عناوینی همانند : Quake II بود.انریل به بازیکنان اجازه کنترل یک زندانی marooned را در سرزمینی بیگانه می دهد که در بین گونه های مختلفی از بیگانگان گرفتار شده است.این بازی مسلما به عنوان بهترین شوتر در زمان خود بود با طراحی شگفت انگیز محیط .این بازی حدی زیبا ساخته شده بود و طرفداران این بازی به حدی زیاد بود که George Broussard را مجذوب موتور انریل کرد و او را واداشت تا به جای استفاده از موتور  Quake II از انریل برای عنوان محبوب خود یعنی  Duke Nukem Foreverاستفاده کند که باعث تاخیر بسیار طولانی در ساخت این عنوان شد.

در ادمه سخنانی از Sweeney در مورد نسخه ی اولیه این انجین مشاهده می کنید :

بعد از اینکه ما به نمایش نسخه ی اولیه از موتور انریل پرداختیم Legend Entertainmentو Microprose _دو شرکت اولی که لایسنس این انجین را تهیه کردند_ از ما در مورد استفاده از موتور انریل در بازی های خود پرسیدند.

در ادامه افزود :

ما از این فرصت بسیار هیجان زده شدیم از فرصت همکاری اولیه مان با شرکایی که  باعث معین شدن محدودیت ها و ضعف های انجین ما می شوند و یک رویکرد اجتماعی و باز برای ارتباط مستقیم بین دارندگان پروانه (لایسنس) و تیم توسعه دهنده ی موتور .

نتایج و مواردی که از نسخه ی اولین موتور انریل حاصل شده است : یک تکنولوژی استاندارد در انجین های ساخته شده تا ان زمان و تمرکز زیاد برروی ابزار های وابسته ساده و به هم پیوسته و موانع فنی برای خلاقیت در توسعه بازی.

با هم سخنی از Steve Polge در مورد این انجین توجه می کنیم :

موتور انریل بیشتر بر روی ابزار های بزرگ متمرکز شد است و بخش هایی برای گردش کار بین طراحان(designers) بازی.

و یکی از برنامه نویسان اپیک گیمز نیز می گوید که :

با ساخت این موتور بسیاری از موانع برای دستیابی به یک چشم انداز زیبا و خلاق تا حد چشمگیری بهبود یافت

موتور انریل درست قبل از تغییر و انقلاب کارت های گرافیکی به وجود امد منتشر شد.بازی های رندر شده در این انجین و تصاویر و مدل های رندر شده در موتور انریل همانند سیستم رندرینگ مدل ها در گذشته بود.اما Sweeney در این مورد می افزاید :

من بیش از سه و نیم سال به بازنویسی الگوریتم های رندرینگ در این موتور پرداختم حداقل ۷ بار !در نهایت در یک طرح دو مرحله ای موتور را قادر به ساخت سایه های نرم (یا soft shadows ) ونورپردازی های پویا و متحرک (dynamic lights) و سیستم volumetric fog ویک سیستم کار امد فیلترینگ بافت ها ساختم .

یکی دیگر از عوامل موفقیت این موتور قابلیت تغییر سطح در اسمان بود چیزی که بسیاری از level editor ها در از زمان قادر به انجام ان نبودند.و دوباره توجه شما را به سخنی از Sweeney  توجه می کنیم :

چالش عمده و اولیه ما این بود که ادیتور موتورمان از یک سیستم geometry editing (یکی از بخش هایی برای طراحی هندسی محیط) به صورت Real time پشتیبانی کند همانند اجرای درست و به وجود اوردن اجزای هندسی در محیط بهصورت real-time

او همچنین افزود :

من در ان زمان به عنوان یک برنامه نویس جدید و تازه کار با مشکلات زیادی رو به رو بودم و با مشکلات ذهنی بسیاری رو به رو شدم اما فقط با ۲۴ ساعت کوشش و سخت کوشی در برنامه نویسی به جایی رسیدم که موفق به انجام تمام موارد به صورت کامل و درست شدم وCSG (یا Constructive solid geometry) ها از حالت نادرست و خراب به حالت بسیار کار امد تبدیل شد.که این فوق العاده لذت بخش بود.

در نیمه ی دوم سال ۱۹۹۸ استدیوی اپیک گیمز تمام تمرکز خود را برروی ساخت یک بازی با نام تجاری به نام unreal و محتوای قابل دانلودی  به نام Return to Na Pali گذاشت.در سال ۱۹۹۹ اپیک گیمز عنوانی به نام Unreal Tournament (توسعه یافته همراه با Digital Extremes) را منتشر کرد با در نظر گرفتن تمام المان ها و ویژگی های انریل اصلی یک بازی رقابتی و انلاین که در ان زمان یک عنوان ناب و کاملا بینظیر بود.

ایا این موتور به کنسول پلی استیشن ۲ نیز وارد خواهد شد ؟!

در انریل انجین ۲ اپیک گیمز تمرکز خود را در پشتیبانی این انجین از پلی استیشن ۲ و ایکس باکس و کنسول Gamecube متمرکز کرد مهاجرت از پلتفرم PC به کنسول های دیگر که فقط در طول چند سال ممکن شد.برای سال ها کنسول ها و رایانه های شخصی به عنوان دو چیز کاملا متفاوت به نظر می رسیدند دو چیز اشتی نا پذیر!.رایانه های شخصی همیشه قوی تر بودند و همانند یک برادر و یا یکی از اعضای خانواده در تمام خانه ها وجود داشتند.انریل انجین ۲ به عنوان یک موتور بازیسازی و یا ابزار توسعه می توانست از چند پلتفرم متفاوت به صورت کامل پشتیبانی کند.یکی از نشانه ها و علامت های شناخت انریل انجین ۲ عنوان America’s Army بود که انریل انجین همزمان با ان عرضه شد.در همان سال طراحی به نام Mary Flanagan نیز برای ساخت عنوانی به نام Domestic به سمت این انجین امد این حوداث این بازی در خانه ای در حال سوختن و خالی از سکنه اتفاق می افتاد این بازی دارای حسی نوستالژی است که بازیکن در ان به اکتشافات به صورت تعاملی می پردازد.موتور انریل انجین ۲ با حجم بی سابقه ای از قرارداد ها از سوی شرکت های مختلف رو به رو شد که تا ان زمان بی سابقه بود حتی در زمان حال نیز تعدادی از شرکت های بازیسازی در سخت بازی های خود از این انجین استفاده می کنند.از انریل انجین ۲ در عناوینی همچون : Tom Clancy’s Splinter Cellو Deus Ex: Invisible War وسری بازی های هری پاتر وRed Steel BioShock و Mirror’s Edge استفاده شده است.در همین دوره بود که  از بسیاری از ایده ها توانایی شکفتن یافتن.انریل انجین ۲ باعث توسعه و ساخته شدن بازی های بزرگ و معروف بسیاری در طول تاریخ شد و لازم به ذکر است که ساخت بازی با انریل انجین ۲ تا حد زیادی توسط توسعه دهندگان ساده و محیط کاربری بسیار مناسب ساخته شده بود.

Geremy Mustard یکی از کارکنان شرکت اپیک گیمز در مورد این شرکت می گوید که :

اپیک گیمزبه طور مداوم در حال اضافه کردن ویژگی های جدید و بهینه سازی و بهبود به عناوین خود است.

اپیک گیمز در تمام مدتی که برروی پروژه های بزرگ و داخلی خود کار می کرد مهندسین و حتی توسعه دهندگان  انها همواره سخت در حال تلاش برای توسعه تکنولوژی خود بودند بدین ترتیب این جامعه (متشکل ازتوسعه دهندگان و مهندسین اپیک گیمز) موفق به ساخت یک انجین بسیار کارامد و مفید در طول تاریخ بازی های کامپیوتری شدند.

به سخنی از de Jong در این مورد توجه می کنیم :

جامعه انریل (جامعه ای متشکل از سازندگان ومهندسین اپیک گیمز)  بیش از ۱۰ سال سن دارد.جامعه ای از ترکیب افراد مختلف و با تجربه که بسیار خوب انتخاب شده اند .

به طور جد می توان گفت که شرکت اپیک گیمز متشکل از سازندگان و توسعه دهندگان حرفه ای است که در طول تاریخ باعث بزرگی و شهرت هرچه بیشتر این شرکت شده اند.تا به حال ده ها اموزش و مقاله ساخت بازی از این شرکت برای علاقه مندان به این صنعت منتشر شده است.

اما ایا ما شاهد بازی هایی با کیفیت HD ساخته شده با این موتور نیز خواهیم بود ؟!

در حال حاضر پیشرفت های زیادی در این انجین توسط اپیک اعمال شده است و برای بسیاری از عناوین تجاری نیز از این انجین به نحو احسنت استفاده شده است ولی اپیک بلند پروازی های بسیاری برای انتشار نسخه ی سوم انریل انجین دارد.زمانی که اپیک نسخه ی دوم این انجین را منتشر کرد این انجین دارای خروجی های متعددی برای عناوین ملتی پلتفرم بود ولی تغییر نسل و افزایش سخت افزار پلتفرم های مختلف به معنی منسوخ شدن این انجین بود.با ساخت نسخه ی سوم از انجین انریل اپیک شانس و مهارت خود را برای بار سوم و البته برای نسل اینده و البته کنسول های نسل اینده امتحان می کند.در سال ۲۰۰۵ اپیک گیمز عنوانی با نام تجاری Gears of War (یک عنوان گرافیکی و بزرگ) را که از تکنولوژی نسخه ی سوم انریل استفاده می کرد را برای کنسول ایکس باکس ۳۶۰ معرفی می کند.در همین گیر و دار بود که Sweeney با نمایش تصاویری از تفاوت رندر برروی رم ۵۱۲ توانست مایکروسافت را متقاعد به استفاده از رم ۵۱۲ (به جای استفاده از رم ۲۵۶) در کنسول ایکس باکس ۳۶۰ بکند.

خیلی زود بسیاری از بزرگترین استدیو ها بازیسازی دنیا همانند : Square-Enix, EA, Ubisoft, Disney, THQ, SEGA, Activision, Midway به فکر تهیه لایسنس این موتور قدرتمند افتادند و عناوین بزرگی همچون : ohn Woo’s Stranglehold, Medal of Honor: Airborne, Blacksite: Area 51 و Brothers in Arms: Hell’s Highway با این موتور قدرتمند ساخته شد که توانست روز به روز به شهرت این انجین بیافزاید و انریل انجین به یک انجین قدرتمند برروی کنسول های قدرتمند ان سال ها تبدیل شد.انریل انجین ۳ پس از شایعات مختلف و زیادی منتشر شده بود و این انجین افزایش چشم گیری در رندر تصاویر یافته بود که به نوعی این موتور را قادر به ساخت تصاویر خیره کننده ای میکرد و علاوه بر ان ابزار های پیچیده و مختلفی نیز به ان اضافه شده بود.در همان سال در یکی از مجلات مربوط به توسعه دهندگان بازی اعضای تیم سازنده ی این انجین به بیان مشکلات این انجین پرداختند که مهم ترین این موارد خروجی نامناسب ان برروی کنسول پلی استیشن ۳ بود.در سال ۲۰۰۷ استدیو Silicon Knights با افتخار اعلام کرد که لاینسنس نسخه ی سوم انریل انجین را تهیه کرده است ولی مدتی بعد اتفاق عجیبی رخ داد و ان هم این بود که این استدیو در یک دادگاه شکایتی از شرکت اپیک گیمز تنظیم کرد و گفت که :این انجین هرگز این چیزی نیست که اپیک گیمز انرا وعده داده بود و انها همچنین اعلام کردند که این انجین موجب حدر رفتن میلیون ها دلار از سرمایه ای این شرکت شده است.به رغم شروع پر صرو صدا و بحث بر انگیز نسل بعد از مدتی تمامی بحث ها وجدال ها فروکش کرد و موتور انریل توانست با سلامتی و البته با فن اوری های جدید و قدرتمند خود از این بحث ها سربلند بیرون بیاید و با یک فناوری جدید ظهور کند و از این موتور در عناوین بزرگی همچون Army of Two: The Fortieth Day, Mass Effect 2, BioShock 2و Splinter Cell Conviction استفاده شد که باعث معروفیت هر چه بیشتر این انجین شد به همگان نشان داد که این موتور چیزی فراتر از ان چیزی است که انها تصور می کنند _تعدادی از این عناوین توسط موتور گسترش یافته و قدرتمند شده ی انریل انجین ۲٫۵ توسعه یافتند_

به صحبت هایی از Rein در مورد این انجین توجه می کنیم :

از نظر من ابزار های ما در توسعه این انجین همیشه باعث قدرتمند تر شدن ان شده است .

او افزود که :

پیشرفت های اخیر ما همانند : UnrealKismet وMatinee یکی از بهترین فاکتور های ساخت  بازی برای رقابت جهانی باعناوین بزرگ حتی توسط تیم ها و شرکت های کوچک است.

استدیو Chair Entertainment با یافتن ویژگی های جدیدی که در انریل انجین ۳ به کار برده شده بود اعلام کرد که انریل انجین ۳ می تواند انجین بسیار مناسبی برای افراد تازه کار و تیم های کوچک باشد.به صحبت های Mustard در این مورد توجه می کنیم :

انریل انجین ۲ نیاز بسیاری به برنامه نویسی برای ساخت یک گیم پلی داشت در حای که انریل انجین ۳ قدرت را به دست طراحان و designers ها منتقل کرده است.

او همچنین اضافه کرد که :

این امکان به ما اجازه ساخت یک بازی با برنامه نویسی کمتر در مدت زمانی کوتاهی را می دهد.

de Jong نیز در این مورد تجربه مشابه ای با Mustard دارد و می گوید که انریل انجین ۳ به ما اجازه ی ساخت یک بازی ساده با کمترین نیاز به برنامه نویسی را می دهد.Mustard بعد از کار کردن  وتجربه انریل انجین ۳ می گوید که حتی تصور برگشت و استفاده و انریل انجین ۲ کار عذاب اوری است.

او همچنین می گوید که :

با استفاده از Matinee و Kismet طراحان و designers ها می توانند بسیاری از سناریو و خلاقیت های خود را بدون هیچ گونه محدودیتی در بازی پیاده کنند.

او همچنین در مورد این ابزار حرف جالبی می زند و می گوید که :

در هنگام ساخت بازی بدون این ابزار دلم می خواهد تا گریه کنم .

مطمنا یکی از مشکلات بزرگی که امروزه گریبان گیر موتور های بازیسازی شده است داشتن خروجی برای دستگاه ها و پلتفرم های قابل حمل و خروجی برای بازی های فلش و کوچک است که امروزه به یک منبع درامد برای شرکت های توسعه بازی و سازنده انجین تبدیل شده است پلتفرم های پر طرفداری همانند : ۳DS ,تبلت های اندرویدی و ساخته ی اپل.اما اپیک به تازگی خبر خوشحال کننده ای را اعلام کرد و ان چیزی نبود جز خروجی اختصاصی از این انجین برای تبلت های سیستم عامل IOS .

Sweeney در اینباره می گوید که :

پلتفرم های همراه همچون ایفون بسیار جالب هستند.

در ادمه می گوید که :

طبق انتظار من تا یک دهه ی دیگر از هم اکنون تبلت ها و تلفن های هوشمند به یکی از محبوب ترین پلتفرم های جهان تبدیل خواهد شد که استفاده های بسیاری برای محاسبات وسرگرمی از انها خواهد شد تا جایی که کم کم جای پلتفرم هایی همچون رایانه های شخصی و کنسول های خانگی را خواهند گرفت.

 این موارد دلایلی هستند که باعث شدند اپیک یک خروجی اختصاصی IOS برای انجین انریل انجین ۳ در نظر بگیرد.که انصافا اپیک از این نظر بسیار هم موفق بود توانست یک خروجی با رندر بسیار مناسب برای این انجین بسازد و نکته ی جالبی که در این بین وجود دارد اینست که طبق گفته ی Rein انریل انجین ۳ توانایی ساخت یک بازی برای سیستم عامل IOS با اکثر ابزار های ساخت یک بازی برای رایانه های شخصی را  دارا می باشد.اپیک همچنین به همکاری با انویدیا برای پشتیبانی انریل انجین ۳ برای چیپ های این شرکت یعنی Tegra پرداخت.در حالی که بازار توسط تبلت ها و محصولات دو شرکت اپل و انویدیا در حال رقابت بود به نظر می رسید که اپیک به پشتیبانی از هر دو طرف بپردازد و Rein در این بین اعلام کرد که به موفقیت محصول جدید اپل یعنی IPAD اعتماد دارد و موتور خود را به صورت کاملی برای این انجین بهینه سازی خواهد کرد.

مدتی قبل اپیک نسخه ای رایگان ار انریل انجین ۳ با نام Unreal Development Kit (به اختصار udk ) را منتشر کرد.این ابزار به افراد اجازه می داد تا بازی های مستقل و کوچک (و حتی عناوین بزرگ) خود  یا ماد هایی را با اسکریپت ها و ابجکت های اماده درون انجین  یا به صورت کاملا مستقل طراحی کنند.اپیک همچنین به میربانی مسابقات Make Something Unreal پرداخت ( که جایزه ی بزرگی یعنی یک میلیون دلار داشت) تا به کشف استعداد های کوچک و بزرگ در سرتاسر دنیا بپردازد.شهرت این موتور تا حدی زیاد شده بود که ناسا نیز به ساخت یک بازی MMO مربوط به سربازان امریکایی (یک بازی شبیه ساز جنگی) پرداخت.چیزی که Tim Sweeney در ۲۱ سالگی خود انرا اعلام کرد و گفت که بزودی شاهد استفاده ناسا از تکنولوژی او خواهیم بود.بدون شک شرکت اپیک گیمز یکی از حامیان بزرگ افراد تازه کار در صنعت بازیسازی در طول این چند سال بوده است که توانست یک موتور بازیسازی بزرگ و کاربردی را به جهانیان معرفی کند.(لازم به ذکر است که اپیک در E3 سال ۲۰۱۲ به نمایش عمومی از اخرین نسخه ی انریل انجین پرداخت که در اینجا می توانید اطلاعاتی از این انجین رامشاهده کنید.)