برامج كمبيوترتقنية

ماذا يعني محرك الألعاب وكيف يعمل




ماذا يعني محرك الألعاب وكيف يعمل

محرك الألعاب Game Engine كلمة نسمعها كثيراً لكن لم نتعمق مرة لنعرف ما معناها الحقيقي.

فما هو محرك الألعاب وما الذي يفعله، ولماذا نحتاج لمحركات الألعاب أصلاً وما الفرق بين محرك وآخر؟

لماذا بعضهم مجاني وبعضهم الآخر يجب شراؤه، ولماذا سميت بالمحركات أساساً.

كيف بدأت المحركات عملها ومن صنعها ولماذا هذه المحركات تراقبنا ونحن نائمون؟

كيف يعمل محرك الألعاب

كيف يعمل محرك الألعاب

لا يوجد شيء سمي في الكمبيوتر بدون مغزى، فعندما يقلع الكمبيوتر معناه boot يعني الحذاء كالشخص الذي يرتدي حذاءه ليمشي.

وعندما تركب قطعة جديدة على الكمبيوتر تحتاج إلى موصل معلومات من القطعة الجديدة إلى الكمبيوتر فتقوم بتحميل Driver أي سائق.

محرك الألعاب يعمل بنفس الطريقة، فهو يوصل لك اللعبة بكل الأنظمة التي تحتاجها اللعبة لتسير. من بينها نظام الجرافيكس.

فالمحرك يرسل رسائل إلى Open GL الذي سيتواصل مع سائق بطاقة الشاشة الذي سيعالج المعلومات وبطاقة الشاشة تظهر الصورة أمامك.

أو المحرك يرسل رسائل إلى معالج الكمبيوتر CPU الذي يعالج الرسائل التي وصلته ويرد الجواب للمحرك على المسألة التي يطلبها

ثم يأخذ المحرك الجواب ويعطيه لل Open GL التي تتصل بالسائق الذي سيرسل المعلومات إلى بطاقة الشاشة والتي تعطيك المعلومات بدورها.

وذات الشيء ينطبق على الصوت لكن المحرك يرسل الأصوات إلى بطاقة الصوت وليس بطاقة الشاشة.

وبما أنه يستطيع التنسيق مع هؤلاء الثلاثة Graphics، Logic، Audio الأساسية في الكمبيوتر ويعمل بهم معاً.

فأنت ترى الصورة أمامك تتحرك وتفهم على ضغطات أزرارك وتعطيك الأصوات. وهكذا أصبح لديك لعبة.

صناعة برامج الألعاب

صناعة برامج الألعاب

في كل مرة تريد صناعة لعبة تحتاج إلى صناعة برنامج يقوم بكل هذه الوظائف وهذا سيحتاج منك أربعة سنوات لتنتهي من المحرك فقط.

لذلك أغلب الشركات تتكل على محرك جاهز وقليل فقط من الشركات تقوم بتصنيع محركها الخاص من الصفر.

لكن بما أن سوق الألعاب أصبح كبيراً وكذلك سوق المحركات، اضطرت الشركات لتوسيع إطار المحركات أكثر بكثير من هدفها البدائي.

وأصبح يأتي مع المحرك خصائص لهم وهذه الخصائص أصبحت بالتدريج جزءاً أساسياً من محرك الألعاب لأنه لا تقوم لعبة بدونهم.

إضافة لقوانين الفيزياء التي تجعل الموديلز المصنوعون من مواد مختلفة يتفاعلون معاً كتمدد المطاط وصدور صوت الخشب.

وأيضاً الأمر البديهي بالألعاب والذي يجب أن يكون في المحرك هو كيف الغرافيكس المختلفة على الشاشة تعرف أنها اصطدمت بشيء أم لا.

مم يتكون محرك الألعاب

محرك الألعاب ليس واحداً بل يوجد 600 محرك بداخله. فالصوت له محرك، وواجهة المستخدم لها محرك.

الحركات لها محرك، والأنوار لها محرك وكل نقطة تكلمنا عنها هي محرك بحد ذاتها.

ومجموعة كل هذه المحركات يصنعون ميجا محرك عملاق وهو محرك الألعاب لذلك من الصعب إنشاء محرك.

وحتى المحركات الموجودة في المحرك الكبير يدخل فيها محركات، فمحرك الغرافيكس يدخل فيها محرك الإضاءة ومحرك الإضاءة لوحده عالم بذاته.

ولصنعه يجب اختراع قوانين لكيفية تفاعل الضوء مع المواد المختلفة كسقوط الضوء على الحديد والزجاج والجدار وألوان الجدران وهكذا دواليك.

نشأة محركات الألعاب الشهيرة

لنعد بخطوة للوراء، بعد أن فهمنا ما هو عمل المحرك ولماذا نحتاجه وما أهميته ولماذا من الصعب إنشاؤه.

وبسبب صعوبة إنشائه فلا أحد يعطي محركه مجاناً، وكل الشركات منذ بداية تصميم ألعاب الفيديو يصممون محركاتهم ويخترعون هذه القوانين لكل شيء فيها.

فنرى اختلافاً جذرياً بالألعاب وحتى من إصدر إلى آخر من نفس اللعبة.

لأن كل لعبة جديدة تعني محركاً جديداً يعني لعبة تتطور من كل النواحي من صورة إلى صوت إلى قوانين جديدة.

ومع قدوم ألعاب 3D ونهضة عالم الألعاب يرغب الكثيرون بصنع ألعاب ولا يستطيعون، لأنه أصبح صعباً تصميم محرك أو شرائه.

ولكي تشتري محركاً أو تستأجره يجب أن تدفع ملايين الدولارات.

Quake Engine

شركة Valve التي صممت Half Life قاموا بصفقة مع id Software ليستعملوا Quake Engine ودفعوا مليون دولار في حينها.

حينها كانت المحركات تسمى بأسماء الألعاب المصنوعون لأجلها، وحتى لم يكن اسمهم محركات لم يكن هناك محركات.

بل كان هناك بضعة محركات مصنوعون للبيع تدعى PinBall Construction Set أي عدة بناء لعبة PinBall أو Adventure Construction Set.

لهذه الدرجة كانت المحركات محدودة ولا يمكن صنع إلا نوع واحد من الألعاب بالمحرك الذي تشتريه لأن الخصائص الموجودة محدودة

فالمحرك للعبة PinBall يعرف كيف يجعل كرة حديدية تصطدم بمواد مختلفة من البلاستيك والزجاج فقط.

Unreal Engine

مع الوقت بدأت تظهر المحركات المهمة وبدأت شركة EPIC Games تعمل على واحد من أهم المحركات بتاريخ عالم الألعاب وهو Unreal Engine.

ولتسويقه كمنتج وكي يعرف العالم قوة هذا المحرك صنعوا لعبة أيقونية تدعى Unreal Tournament حيث سميت اللعبة باسم المحرك لترويجه.

محرك Unreal لم يكن مجانياً فقد كان يكلف 10 آلاف دولار لإعطاء رخصة بدل الملايين التي تدفع.

وهذا زاد من شعبيته كثيراً لكن السوق ما زال يفتقد المحرك الذي يمكنك من العمل عليه.

Unity Engine

لكي ينجح المحرك يجب أن يكون مجانياً وبسيطاً وسهل الاستعمال. وهنا خرج محرك تاريخي وهو Unity Engine.

محرك الألعاب Unity يشمل كل ما تحتاجه لصنع لعبة ويمكنك أن تفعل ما تشاء من 2D أو 3D أو VR.

يمكنك أن تنزله على أي نظام تشغيل وتشغل الألعاب التي تصنعها عليه على أي نظام تشغيل.

وكان حلاً جذرياً لكل صانعي الألعاب وحصل على ضجة كبيرة، ويعتمده كل شخص يريد أن يجرب حظه في صناعة الألعاب.

لكن بما أنه مجاني فقد كانت شركة Unity تريد جني المال، ففتحوا متجر Asset Store ليتمكن الناس من عرض منتجاتهم.

ويمكن للشركة بيعهم والحصول على حصة من الأرباح، وأصبح المتجر عملاقاً بخيارات كثيرة يمكنك استعمالها في لعبتك ولديك حق التسويق.

واللعبة التي تحتاج لفريق عمل كامل يمكن صنعها من قبل شخص واحد إن كان يمكنه شراء الممتلكات.

Unreal Engine 5

بعد نجاح شركة Unity قام تيمو سويني بقلب محركUnreal  إلى محرك مجاني للترويج لمتجره أكثر وهذا أثر على Unity.

لأن محرك Unreal  من مستوى آخر. فتيمو سويني يملك أكثر محرك ألعاب متطور على الأرض وهو محرك Unreal Engine 5.

بقدر ما كان المحرك خارقاً اشترت Sony حصة 20% من ألعابه للحصول على بعض الفوائد وهذا بعد أن أصبح المحرك مجانياً.

محرك LWJGL

ومع ذلك فإن شركات ألعاب أخرى ما زالت تصر على صنع محرك الألعاب الخاص بها، لأنه لا يوجد محرك كامل.

فإن كان المحرك Unreal رائعاً ومحرك Unity يمكنك أن تصنع عليه ما تشاء، لكن لا يمكنك أن تصنع عليه كل شيء.

فقدر ما تكبر مساحة اللعبة على Unity فهو بالنهاية لا يمكنه القيام بحسابات لنقاط أبعد بعشر كيلومتر مكعب من النقطة المركز لأنه يعمل على 32 bit Floating Point Percegen limit

فلو صنعت لعبة عملاقة في الفضاء فلن يكون الفضاء عملاقاً ولن يمكنك وضع عشرة آلاف سفينة فضائية في معركة واحدة.

ولو تريد فعل ذلك مثل Eve Online حينها يجب أن تصنع محركاً مخصصاً لاستيعاب الحجم الهائل من المعلومات.

لأنه في النهاية المحرك لا يطير في الهواء بل تكمن حدوده في الذواكر.

وكلما كان هناك خصائص أكثر ويلزمه أن يعمل أكثر يحتاج إلى مساحة أكبر كلما كانت الألعاب ستعمل عليه أبطأ وأسوأ

فهناك تضحيات ستقدمها عندما تصنع المحرك وواحدة من تضحيات unity هي هذه.

والتضحية الثانية التي قدمتها Unity هو أن في داخل اللعبة كل نقاط التحرك في الخريطة محدودة.

فإن كنت تصنع لعبة فيها خرائط عشوائية وفيها Bots يحتاجون للتحرك فيها فستواجه مشاكل بتوجيههم وستحاول إيجاد حلول لهذه المحدودية

فلا يمكنك صنع لعبة من نوع MineCraft عليه، لأنه ليس مصنوعاً لهذا النوع من الألعاب والأفضل أن تصمم محركاً لك.

أو أن تحضر محرك LWJGL الذي تعمل عليه MineCraft.

عدا عن إمكانية هندسة محركك الخاص حسب متطلباتك وتوفر مساحة في الذواكر لتسير لعبتك بشكل أفضل.

فهناك شركات مثل Valve يصنعون محركات تعمل عليها أشهر الألعاب ولو لم يستعملها أحد.

وشركات أخرى تريد التعلم أكثر عن عالم الألعاب فتوظف مختصين ليصنعوا لها محركاً لتفهم كيف تسير الأمور في الكمبيوتر ليستغلوا قدراته للحد الأقصى.

Crytech Engine

أحد أشهر المحركات التي تجهد أعتى كمبيوتر هو محرك الألعاب Crytech Engine الذي صممت عليه لعبة Crysis.

فهذا المحرك أخرج غرافيكس خيالية في الوقت الذي كانت الألعاب بالبيكسل.

وهذا أجبر مهووسي الألعاب لتحديث حواسيبهم وهذا كان سبباً أساسياً لتطوير ثقافة تحديث الحواسيب.

قبل Crysis لم تكن تحتاج للتطوير لكن بعدها أصبحت مجبراً على تطوير حاسوبك وإلا ستخسر الكثير.

Crytech مهدت الطريق للعبة Far Cry التي تعمل على محرك Dunia الذي صنعه كريمان أبو بكر الذي يعمل لدى Ubisoft.

وهذا سبب آخر لتصنع محرك ألعاب لأن صنع محرك ناجح يجب أن تكون بمستوى عال جداً ببرمجة الحاسوب.

وكيف تسير الأمور بأصعب آلة على وجه الأرض وهذا الأمر بحد ذاته سيضمن حياة كريمة.

خاتمة

محركات الألعاب أصبحت حالياً متطورة ومعقدة بشكل خارق والتطور الذي نراه هو جذري من جيل إلى آخر.

لكن خلال الجيل الواحد فالتطور يسير ببطء بسبب تعقيد الحسابات التي تحتاجها لتطور نقطة في المحرك.

لأن قطع المحرك مرتبطة كلها مع بعضها وتغيير قطعة واحدة يجبرك على تغيير عدة قطع، فماذا لو لديك مليار قطعة.

تعدل فيهم وأغلبيتهم يؤثرون ببعضهم البعض، وهو أمر يحتاج إلى وقت أكثر وفريق عمل أكبر واستثمار أكبر.

ومن الطبيعي عند وصول المحرك إلى ذروته سنراه يتحسن ببطء، إلا بحدوث قفزة جديدة بالتكنولوجيا تدفع عالم الألعاب خطوة للأمام.

المصادر

قناة Darrad

شاهد أيضاً:

شرح استخدام برنامج Google Meet

كيف تستخدم برنامج Movie Maker


جميع الحقوق محفوظة لموقع ماكتيوبس للنشر والتوثيق 2020 / MakTubes.com

ماكتيوبس

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

زر الذهاب إلى الأعلى