dagon:network — асинхронный UDP-клиент для игр

В Dagon грядет расширение для создания сетевых игр! Я решил интегрировать библиотеку ENet и написать поверх нее легковесный клиент, при помощи которого игра сможет взаимодействовать с UDP-сервером. Причем это работает через менеджер событий и асинхронную систему обмена сообщениями (dagon.core.messaging), о которой я писал в соответствующем посте. Это дает сразу два преимущества: сетевой клиент не блокирует игровую логику (поскольку работает в собственном потоке), и гарантируется порядок отправки сообщений (сообщения добавляются в SPSC-очередь).

Выглядит это так:

import dagon.ext.network;

class TestScene: Scene
{
    MyGame game;
    NetworkClient netClient;

    this(MyGame game)
    {
        super(game);
        this.game = game;
    }

    override void afterLoad()
    {
        // Инициализация игры...

        netClient = New!NetworkClient("GameClient",
            game.networkManager, "XXX.XXX.XXX.XXX", 1234, this);
        netClient.run();

        eventManager.messageBroker.enabled = true;
    }

    override void onMessage(
        int domain, string sender, string message, void* payload)
    {
        if (sender == "GameClient")
        {
            logInfo("[Server] ", message);
        }
    }

    override void onKeyDown(int key)
    {
        send("GameClient", "Hello, World!");
    }
}

class MyGame: Game
{
    NetworkManager networkManager;

    this(uint w, uint h, bool fullscreen, string title, string[] args)
    {
        super(w, h, fullscreen, title, args);
        networkManager = New!NetworkManager(this);
        currentScene = New!TestScene(this);
    }
}

Реализация полностью потоко-безопасна — хост и пир ENet, ассоциированные с NetworkClient, изолированы в рамках потока, и цикл enet_host_service у него тоже свой собственный.

На данный момент NetworkClient работает только со строками (как, собственно, и сам брокер сообщений). Для поддержки бинарных данных, видимо, придется чуть изменить архитектуру. Кроме того, хочется, чтобы было из коробки шифрование, так что буду копать в сторону AEAD-алгоритмов.

Обновления

Dagon 1.4.0

Добавлена поддержка сжатия текстур в BC4 и BC7, бэкпортированная из Dagon 2. Компрессор BC7 является D-портом библиотеки bc7enc Рича Гелдриха, компрессор BC4 написан с нуля.
Модуль dagon.resource.sdlimage объединен с dagon.resource.texture.
prefilterCubemap теперь принимает опциональный параметр lumaScale, коэффициент яркости для входных значений кубмапа.
Исправлен баг, из-за которого свойство Application.fullscreen не обновлялось по конфигу.

dlib 1.5.1

Небольшой багфикс-релиз dlib 1.5, в котором был исправлен неприятнейший баг декодера JSON — пустые объекты и массивы интерпретировались как узлы JSONType.Null.

Chillwave Drive — новые машины

В финальную версию игры модели нелицензионных машин, конечно, не войдут, и я уже начал собирать коллекцию несуществующих в реальности суперкаров со стоков. Конечно, игра будет поддерживать моды, пользователи смогут добавить любые кастомные машины.

Обновления

Dagon 1.3.0

Выпустил новую версию движка, до этого также вышло несколько багфиков для 1.2. Метод Application.takeScreenshot теперь совершает полную отрисовку кадра, чтобы все изменения в рендере отразились на скриншоте. Добавлены методы Material.copyTo и Material.copyFrom для копирования свойств одного материала в другой. Добавлено свойство Entity.blurOnlyRotation, предназначенное для ограничения motion-векторов угловой скоростью, игнорируя изменение позиции — это важно для объектов, которые вращаются, но не меняют своего положения в экранном пространстве, таких, как колеса машины.

Улучшен префильтр яркости для эффекта glow: добавлен верхний порог яркости, а нижний теперь не срезает пиксели жестко, используя технику soft-knee для плавной градации. Разница заметна, например, при свечении неба, которое имеет неравномерную яркость. Соответственно, добавлены новые опции render.conf: glow.softKnee, glow.maxEnergy.

Исправлены баги рендеринга декалей. Я использую диффузные декали для размытых теней под днищем машин, но это приводило к тому, что тень некрасиво наползала на вертикальную стенку, когда машина приближалась к ней вплотную. Это вызвано вырожденным случаем при расчете текстурных координат проекции. Проблема исправлена тем, что прозрачность декали зависит от ее копланарности поверхности, на которую она проецируется. Если поверхность перпендикулярна, то прозрачность равна нулю.

dlib 1.5.0

Вышло небольшое обновление dlib. Добавлена функция trsMatrix для создания матрицы трансформации из смещения/поворота/масштаба за один шаг, без перемножений. Появилась функция lerpAngle для линейной интерполяции углов по кратчайшей дуге, а также shortestAngleDelta для вычисления угловой дельты по кратчайшей дуге. Добавлена новая изинг-функция easeOutElastic. Функция wrapAngle теперь работает с любыми угловыми единицами при помощи опционального параметра периода (по умолчанию период равен 360, что означает градусы).

Chillwave Drive

Игра была значительно обновлена: добавлен подсчет кругов и гоночная логика, главное меню, экран загрузки, уникальная покраска кузова для каждого участника заезда, поддержка различных материалов покрытия, влияющих на физику, интерфейс в режиме паузы, поддержка вибрации контроллера, поддержка суперсэмплинга при снятии скриншотов и многое другое. Симулятор приближается к полнофункциональной альфа-версии.

Как сделать лидерборд в гонках

Лидерборд — это таблица, ранжирующая участников заезда по какому-либо критерию, например, по позиции на маршруте. Фактически, это логика гонок, которая определяет, кто побеждает, а кто проигрывает. Правильная реализация лидерборда — не такая уж простая задача, как может показаться, потому что она зависит от того, как игра хранит трассу, и во многом пересекается с кодом ИИ-оппонентов.

Если отталкиваться от методологии, которую я описал в статье Как сделать ИИ для гонок, то задача упрощается – можно использовать следующий подход, который показался мне весьма надежным и лишенным логических изъянов.

(далее…)

Dagon 1.2.0

Выпустил новую версию Dagon. Основным поводом к этому релизу стало исправление серьезного бага, связанного с горячим подключением геймпадов (в качестве индексов для GameInputDevice использовались неправильные ID). Кроме того, игра заметно подтормаживала при вызове InputManager.getAxis из-за использования SDL_GameControllerGetAxis — эта проблема была решена использованием значений осей из событий SDL_CONTROLLERAXISMOTION. Соответственно, GameInputDevice теперь имеет поле axisValues.

Исправлена утечка памяти в методе Application.takeScreenshot.

Добавлена поддержка суперсэмплинга. Он управляется при помощи опции ss.sampleRatio в render.conf. Если выставить в нее 2, то игра будет рендериться в двухкратном разрешении.

Шейдер FXAA заменен на более качественную версию 3.11. Добавлена поддержка независимого от разрешения радиуса размытия для фильтра свечения (glow). Если в render.conf присутствует опция glow.normalizedRadius, то обычный glow.radius не используется — радиус вычисляется динамически как доля высоты экрана. Например, если выставить значение 0.005, то при 1080p радиус свечения будет 6 пикселей.

Обновления по итогам июня

Вышел Dagon 1.1.1. Добавлено свойство GLTFMeshPrimitive.materialIndex, индекс материала в файле glTF. Этот индекс записывается в структуру Triangle при обходе по граней с помощью GLTFAsset.opApply, что позволяет передавать данные о материалах в различные обработчики мешей. Основное применение этой фичи — учет материалов при обнаружении столкновений и рейкастинге. Соответственно, в dagon:newton добавлена поддержка индексов материалов при создании NewtonMeshShape. В интерфейсный метод NewtonRaycaster.onRayHit добавлен параметр long id, через который коллбек получает искомый индекс материала при попадании луча в меш.

Пошла серьезная работа над Chillwave Drive. Я уже рассказывал про ИИ, но, помимо этого, на днях улучшил модель колеса и наконец-то добавил поддержку материалов, чтобы машина учитывала свойства покрытия. Например, когда машина вылетает с трассы, то трава на обочине сильно ее замедляет и не дает разгоняться. Также добавил HUD-тахометр, обновил текстуры тестовой трассы, реализовал эффекты погоды — дождь и динамически появляющееся и исчезающее за облаками солнце. У игры появилась страничка на GameJolt, где я регулярно выкладываю альфа-версии.

Привел в порядок блог, объединил старую версию и новую, подкорректировал неактуальную информацию.

Как сделать ИИ для гонок

Пост является, по сути, продолжением статьи Как сделать простой автосимулятор.

Гонки — своего рода священный Грааль геймдева. Любительских гоночных игр исчезающе мало, даже простых и аркадных. А дело в том, что чисто технически «простых» гонок не существует — есть определенный минимум, которому они обязаны соответствовать, чтобы быть играбельными, и достижение этого — очень непростая задача. Если физика, как я уже отмечал в вышеупомянутой статье, не обязана быть чересчур навороченной и допускает довольно широкий разброс реалистичности, то с искусственным интеллектом особой свободы нет — виртуальные соперники обязаны изображать реальных водителей, причем, желательно, хороших. Это задача-минимум, и она же, как ни странно, задача-максимум, потому что игровому боту сильно лучше человека быть не положено.

Не будет преувеличением сказать, что ИИ — это самое сложное в играх. О графике в Интернете говорят очень много, о физике — намного меньше, а об игровом искусственном интеллекте почти не говорят. До этой территории мало кто добирается, а кто добирается — в основном, крупные студии — держат свои ноу-хау в секрете. Поэтому скажу честно: я не знаю, как написаны контроллеры оппонентов в коммерческих гоночных играх, и давно бросил попытки выяснить. Я пошел своим путем.

(далее…)

Соперники в Chillwave Drive

После релиза Dagon 1.1 я решил вернуться к демке автосимулятора Chillwave Drive — собираюсь превратить ее в полноценную гоночную игру. Этому препятствовало отсутствие ИИ для соперников, и на днях наконец-то эта задача была решена — я написал алгоритм следования траектории на базе Pure Pursiut, популярного метода из робототехники (но почему-то практически не известного в среде инди-разработчиков). В ближайшее время будет подробная статья на эту тему, а пока вы можете скачать свежий билд Chillwave Drive и увидеть ИИ в действии, либо просто посмотреть видео:

Блог восстановлен!

Рад сообщить, что старый сервер перенесен в новый датацентр и вновь доступен, благодаря чему я вернул контроль над полноценной копей блога. В ближайшее время займусь возвращением всех остальных сервисов.