Đánh giá Game engine là gì? Cách thức hoạt động của game engine

Game engine là một công nghệ vô cùng quan trọng góp phần vào sự phát triển của ngành công nghiệp game như hiện nay. Hãy cùng chúng tôi khám phá xem game engine thực chất là gì và những điều thú vị xoay quanh nó nhé!

Game engine là gì?

I. Game engine là gì

1. Định nghĩa

Game engine, hay còn được gọi là Phần mềm game, là một phần mềm dùng để xây dựng và thiết kế một trò chơi điện tử (video game). Hình dung một cách đơn giản, game engine cung cấp cho các nhà làm game những nguyên liệu cơ bản để từ đó họ sẽ dễ dàng hơn trong việc phát triển game của mình. 

Game engine

Một game engine thông thường bao gồm kết xuất đồ họa cho các hình ảnh 2D hay 3D, công cụ vật lý, hoạt hình, trí tuệ nhân tạo cho những nhân vật trò chơi, phân luồng, tạo dòng dữ liệu xử lý, quản lý bộ nhớ, dựng ảnh đồ thị,… Từ 1 game engine có thể phát triển ra rất nhiều các game khác nhau. Đây là giải pháp tiết kiệm nhiều thời gian và chi phí cho các nhà sản xuất. 

2. Lịch sử hình thành

Trước đây khi chưa có sự xuất hiện của game engine, các nhà phát hành phải mất rất nhiều thời gian xây dựng từng phần nhỏ ban đầu của phần mềm game. Cho đến những năm 1980, một số hệ thống đồ họa 2D xuất hiện, là nền tảng dùng để phát triển các trò chơi. Có thể kể đến Pinball Construction Set (1983), ASCII “s War Game Construction Kit (1983), Adventure Construction Set (1984), Garry Kitchen’s GameMaker (1985), Wargame Construction Set (1986), Bộ xây dựng trò chơi điện tử (1988),…. Nổi tiếng nhất là RPG Maker của ASCII ra mắt năm 1998.

RBG maker

Nhưng thuật ngữ “game engine” mới chính thức được công nhận vào giữa những năm 1990. Và nó thường được áp dụng cho những game 3D như bắn súng góc nhìn thứ nhất (FPS). Các nhà phát triển game sẽ được cấp phép để có quyền truy cập vào mã nguồn, sau đó có thể thiết kế hình ảnh, nhân vật, vũ khí, nội dung game và game assets (các tài sản game). Từ đây, game engine và nội dung game là hai khía cạnh hoàn toàn tách biệt nhau. Quake III Arena và Unreal (1998) là hai đại diện tiêu biểu của giai đoạn khởi nguồn này.

Unreal (1998)

Hiện nay, game engine được viết bằng ngôn ngữ lập trình rất phức tạp và phải thường xuyên được chỉnh sửa để phù hợp với trải nghiệm người dùng. Bên cạnh game bắn súng góc nhìn thứ nhất, game engine còn xuất hiện trong các thể loại game khác như game nhập vai: The Elder Scrolls III: Morrowind và game MMORPG: Dark Age of Camelot đều được làm trên engine Gamebryo Lineage II dựa trên Unreal Engine,… 

II. Mục đích hình thành và phát triển

Hãy thử tưởng tượng giả sử bạn cần xây một ngôi nhà nhưng trong tay bạn chỉ có một khối đất. Bạn phải làm mọi thứ từ việc làm ra những viên gạch, xi măng, đến việc kết dính chúng lại rồi thiết kế nên một ngôi nhà. Quá trình này sẽ mất rất nhiều thời gian và đôi khi hiệu quả cũng không như ý muốn. Trong khi đó chúng ta hoàn toàn có thể đi mua lại những nguyên liệu và chỉ việc lắp ráp thành hàng trăm ngôi nhà khác nhau. Câu chuyện về mục đích của game engine cũng tương tự.

Game engine ra đời đã cung cấp cho các nhà phát triển game một bộ công cụ nền để phát triển và có thể tái sử dụng từng phần. Từ một game engine, người ta có thể phát triển thêm vô số các game khác nhau. Nó đã giải quyết bài toán phát triển vô cùng khó nhằn và tốn kém nhiều thời gian, chi phí cũng như công sức của con người. 

Đặc biệt trong ngành công nghiệp game – một ngành vô cùng cạnh tranh và có tốc độ phát triển theo cấp số nhân, thì những sản phẩm trí tuệ lại mang tính sống còn. Game engine ra đời với mục đích giải quyết những yêu cầu cấp thiết về giảm thiểu chi phí và sáng tạo, để từ đó giảm giá thành và tiếp tục duy trì sức hút với người tiêu dùng.

III. Phần mềm trung gian trò chơi (Game middleware)

Phần mềm trung gian trò chơi (Game middleware) trong game engine được hiểu là hệ thống con của chức năng trong một công cụ trò chơi. Đa số các phần mềm trung gian cung cấp hình ảnh, âm thanh, hệ thống vật lý, chức năng AI. Phổ biến nhất hiện nay là Gamebryo và RenderWare.

RenderWare

Bốn gói phần mềm trung gian được sử dụng rộng rãi nhất hiện nay là Bink, FMOD, Havok, GFx. Bink cho phép dựng hình video cơ bản, âm thanh Miles, dựng hình 3D Granny. FMOD bao gồm bộ âm thanh mạnh mẽ với giá phải chăng. Havok cung cấp một hệ thống mô phỏng vật lý mạnh, phần mềm hình ảnh động và mô phỏng hành vi. GFx dùng cho các biểu diễn cao cấp trên nền giao diện Flash, các giải pháp trình chiếu video chất lượng cao, và một Input Method Editor (IME) hỗ trợ trò chuyện trong game bằng ngôn ngữ châu Á.

Một số middleware chỉ làm một chức năng nhưng rất hiệu quả, đôi khi còn hơn cả toàn bộ engine. Ví dụ như SpeedTree được sử dụng để dựng hình ảnh cây cối thực tế hơn trong game The Elder Scrolls IV: Oblivion

IV. Game engine trong thời buổi hiện nay

Game engine hiện nay vẫn đang liên tục được phát triển để đáp ứng được nhu cầu của người dùng. Các ứng dụng của nó đã mở rộng và vượt ra khỏi biên giới giải trí đơn thuần. Ứng dụng này bao gồm mô phỏng, huấn luyện ảo, y tế ảo, và mô phỏng các ứng dụng quân sự,…

XNA

Các game engine hiện nay được phát triển trên ngôn ngữ lập trình như Java và C# hay .NET, Python. Gần đây, Microsoft đã đi đầu trong việc thúc đẩy các nhà phát triển game độc lập phát triển game với ít tốn chi phí hơn; nhờ công nghệ XNA (Microsoft XNA) cung cấp phần mềm phát triển chung cho tất cả các game trên hệ máy Xbox và các sản phẩm liên quan.

Trên đây là tổng quan về game engine, cách thức hoạt động và những điều thú vị xoay quanh nó. Hy vọng bài viết này đã giúp bạn có thêm nhiều kiến thức bổ ích. Hãy chia sẻ bài viết nếu thấy thú vị nhé!