چطور برنامه‌نویسی بازی‌های رایانه‌ای را شروع کنیم؟

برنامه نویسی بازی، زیرمجموعه توسعه نرم‌افزار بازی‌های ویدیویی است. که نیازمند مهارت اساسی در مهندسی نرم‌افزار و برنامه‌ نویسی کامپیوتر در یک زبان مشخص است. برنامه نویسی بازی به تخصص در این چند حوزه نیاز دارد: شبیه‌سازی، گرافیک رایانه‌ای، هوش مصنوعی، فیزیک، برنامه‌ نویسی و صدا و ورودی. برای تعداد زیادی از بازی‌های آنلاین (MMOGs)، دانش حوزه‌های دیگر مانند برنامه‌ نویسی شبکه و برنامه‌ نویسی پایگاه‌ داده نیز مورد نیاز است. اگر چه اغلب بازی ها توسط برنامه نویسان حرفه‌ای بازی نوشته می‌شوند، برخی از برنامه نویسان می‌توانند به عنوان سرگرمی به برنامه نویسی بازی نگاه کنند.

با شرکت در بوت کمپ برنامه‌ نویسی ++C اولین گام در جهت بدل شدن به یک برنامه‌نویس بازی را محکم بردارید، تیم سازی کنید، روی پروژه‌های واقعی کار کنید و از منتورینگ اساتید فعال در صنعت نرم‌افزار بهره‌مند شوید.

برنامه نویسی بازی شامل چه دسته‌بندی‌هایی می‌شود؟

به طور کلی، سه دسته اساسی و مهم را می‌توان برای برنامه‌نویسی انواع بازی‌ها در نظر گرفت که شامل موارد زیر می‌شود: 

1- برنامه‌نویسی بازی‌های کامپیوتری: در این نوع بازی‌سازی شما نیازمند این هستید که بازی‌هایی را ایجاد کنید که برای سیستم‌های کامپیوتری هستند. این دسته از بازی‌های کامپیوتری معمولا روی سیستم عامل ویندوز نوشته می‌شوند، ولی برخی از آنها امکان اجرا در سیستم‌عامل‌های دیگر کامپیوتری را نیز دارند. 

2- برنامه‌نویسی بازی‌های موبایلی: بازی‌هایی که برای گوشی‌های هوشمند نوشته می‌شوند، یکی از زیرشاخه‌های مهم بازی‌سازی به شمار می‌آیند. در این سبک بازی‌سازی، شما باید اقدام به ساخت بازی‌هایی کنید که در هر دو سیستم عامل اندروید و IOS قابل اجرا هستند. 

3- بازی‌سازی کنسول‌های بازی: در نهایت شما ممکن است در زمینه ساخت بازی‌هایی که در کنسول‌های بازی مانند PS5 اجرا می‌شوند، فعالیت داشته باشید.

معیارهای انتخاب زبان برنامه‌نویسی گیم

برای انتخاب بهترین زبان‌های برنامه نویسی بازی های رایانه ای، نیازمند این هستید که به معیارهایی که در جدول زیر آورده‌ایم توجه داشته باشید: 

فرایند توسعه بازی

توسعه حرفه‌ای بازی‌ها معمولا با طراحی آن بازی شروع می‌شود. که همین طراحی از مراحل مختلفی تشکیل شده است. برنامه نویسی بازی کامپیوتری تنها با طراحی آزمایشی ایده‌ها در ذهن، انجام نمی‌شود بلکه چندین و طرح اولیه توسط طراح بازی ارائه می شود. به عنوان مثال : طراح بازی the sims با چند طرح و ایده برنامه نویسان را ترغیب به نوشتن بازی این برنامه کرده است. ابتدا با انتخاب بهترین گزینه از زبان های برنامه نویسی در بوت کمپ برنامه نویسی مسیر خود را آغاز کنید تا تبدیل به یک توسعه دهنده بازی کامپیوتری شوید.

نمونه اولیه Prototyping

معمولا از برنامه نویسان بازی درخواست می‌شود تا از جزییات بازی و نحوه‌ی آن یک نمونه اولیه ارائه بدهند. بهترین نمونه اولیه به مرحله‌ی پیش تولید می‌رسد. و این کار کمک می‌کند تا قبل از اتمام طرح، تمام ویژگی‌های مد نظر در بازی شرح داده شود.

نمونه‌های اولیه برای طراحی و صرفا نشان دادن ایده، در زمان کوتاه‌تری آماده می‌شوند. از این نمونه‌ها در طرح نهایی استفاده نمی‌شوند، اما برای اینکه بتوان ایده‌های جدید را امتحان کرد عالی هستند.

طراحی بازی

اگر چه کار برنامه نویسان طراحی بازی نیست، اما اغلب برنامه نویسان، در این طراحی‌ها نقش دارند. مثل بازیگرانی که می‌توانند روی فیلم نامه و سناریوی یک فیلم با خلاقیت و کیفیت کارشان تاثیر بگذارند. طراح بازی هم از طرف تولید کننده و هم از طرف برنامه نویس می‌تواند ایده‌ها و استراتژی‌هایی را دریافت و مانند نویسندگان و هنرمندان در تغییرات ایده نقش داشته باشد.

برنامه نویسان بازی به طور دقیق در طول کدنویسی کار طراح را دنبال می‌کنند و با توجه به محدودیت‌های برنامه نویسی و خلاقیت برنامه نویس، خروجی مورد نظر را بدست می‌آورند.

مرحله‌ی تولید بازی

در طول مراحل تولید، برنامه نویس‌ها برای طراحی بازی یک کد منبع می‌نویسند. و در این مرحله با توجه به برخی محدودیت‌ها، ویژگی‌های طرح، دچار تغییراتی می‌شود. و نمونه‌ی زنده‌ی طرح با کمک مهارت و استعداد برنامه نویس خلق می‌شود.

به این دلیل که برنامه نویسان بازی در قسمتی از محتوای بازی نقش دارند، تولید کنندگان از برنامه نویسان وضعیت توسعه و ساخت بازی را می‌خواهند. با وجود محتواهای بسیار قوی و غنی برای تولید بازی برنامه نویسان با هنر واقعی در تعامل هستند. و البته مسولیت و رهبری برنامه نویس در این فرایند بسیار زیاد است. و یک سرگروه برای تیم برنامه نویسان بازی تعیین می‌شود که محدودیت‌ها و میزان تغییرات در اجزای بازی را مشخص می‌کند.

به عنوان مثال: یک برنامه نویس سه بعدی گرافیک در کنار یک طراح سه بعدی بازی کار می‌کند، به این دلیل که اهداف و استراتژی‌های مشترکی در اجرای طرح‌ها دارند و ممکن است با سایر طراحان ارتباطی نداشته باشد. در مراحل تولید بازی طراحان و برنامه نویسان برای توسعه بازی، ابزارها و اصلاح کننده هایی را توسعه می‌دهند که می‌توانند با هدف بهبود ویژگی‌ها و کاهش زمان تولید ساخته شوند. بعضی از ابزارهای برنامه نویسی، همزمان با تولید نوشته می‌شوند و بعد از اتمام مراحل تولید بازی کنار گذاشته می‌شوند.

مرحله تست و آزمایش برنامه نویسی بازی

مراحل و فرایند تست بازی برای تضمین کیفیت آن توسط تسترهای حرفه‌ای انجام می‌شود و در شروع با اجرای آن بازی این تست را انجام می‌دهند. و البته بازی‌های خیلی ساده و سطح پایین تا زمان اتمام فرایند تولید، تست نمی‌شوند. وظیفه برنامه نویس در این مرحله برطرف کردن ارورها و باگ‌های موجود در بازی که توسط QT قابل مشاهده‌اند، است.

نزدیک به اتمام تولید بازی

مرحله پایانی شامل به اصطلاح پولیش کردن بازی یا همان کاری است که برنامه نویسان برای برطرف کردن ارورها انجام می‌دهند.

بازی سازها ممکن است در طول فرایند تولید بازی، کارشان بارها مورد آزمایش قرار بگیرد. و در نهایت تمام ویژگی‌های بازی ارزیابی می‌شود. و ممکن است باگ‌های کوچکی باقی بمانند. در واقع بازی‌های بسیار کمی هستند که بعد از تست بتا بدون نقص و بدون ارور بوده‌اند.

وقتی یک بازی تولید شد به اصطلاح به آن لقب طلایی یا gone gold را می‌دهند. بعد از گذراندن این مراحل بازی به نمایش عمومی در می‌آید و بسته به نوع و ویژگی‌ها، تولید کننده به آن درجه کیفیت می‌دهد. و گاهی برخی بازی‌ها نماد کیفیت طلایی دریافت می‌کنند.

تعمیر و نگهداری، برنامه نویسی بازی

زمانی که بازی تکمیل شد، فاز تعمیر بازی ویدیویی شروع می‌شود. برنامه نویسان منتظر دریافت گزارش از باگ های احتمالی هستند. زمانی که تولید کننده بازخوردهای کافی را ارسال می‌کند، برنامه نویس کار روی کدها را شروع می‌کند و این مرحله ممکن است چند هفته طول بکشد، که البته تمام ایرادهای بازی و باگ‌ها برطرف می‌شود. در کل ممکن است برخی ویژگی‌ها و محتواها یا بخشی از بازی، تغییر کنند.

دوره طراحی بازی

به طور متوسط طرحی بازی‌های مدرن از یک تا سه سال زمان می‌برد. و این زمان به فاکتورهایی بستگی دارد. و به برنامه نویس در تمام مراحل و فازهای مختلف ساخت بازی احتیاج داریم.

پیشنهاد مقاله: آموزش برنامه نویسی با اندروید استودیو

ابزارهای برنامه نویسی بازی

درست مانند سایر نرم‌افزارها، برنامه‌های توسعه بازی نیز، از کد منبع برای برنامه‌های واقعی، توسط کامپایلرها تولید می‌شوند. کدهای منبع می‌توانند توسط برخی اصلاح کننده‌ها تغییر کنند. اما برنامه نویسان حرفه‌ای بازی از یک محیط توسعه یکپارچه استفاده می‌کنند که چگونگی آن به هدف پلتفرم بستگی دارد.

در کل برخی از کمپانی‌های تولید بازی هم برای استفاده خودشان ابزارهای خاصی را تولید می‌کنند. که این ابزارها شامل پروتوتایپ و ابزارهای تبدیل هستند. ( برنامه هایی هستند که نوع artwork را تغییر می‌دهند. به عنوان مثال فرمت تولید بازی game’s یکی از این ابزارهاست. ) بعضی از این ابزارها را می‌توان به عنوان اصلاح کننده استفاده کرد.

کمپانی‌های تولید بازی برای اطمینان از اینکه برنامه نویسانشان بهترین ابزارها را برای تولید بازی دارند میلیون‌ها دلار هزینه می‌کنند. طوری که هر برنامه نویس دو تا سه سیستم و مانیتور حرفه‌ای در دفتر کارش دارد که همه‌گی به بهترین نرم افزارها مجهز شده‌اند.

زبان‌های مناسب برنامه نویسی بازی

زمانی که یک بازی طراحی می‌شود، زبان برنامه نویسی مناسب آن نیز در نظر گرفته شده و انتخاب آن به برخی فاکتورها مثل تسلط برنامه نویسان به آن زبان، هدف پلتفرم، سرعت و زمان مورد نظر هر بازی، APIها و کتابخانه‌های مورد استفاده بستگی دارد.

برای کنسو‌ل‌های بازی، پشتیبانی از پلتفرم، معمولا فاکتور بسیار مهمی است. در گذشته بازی‌های ویدیویی در زبان اسمبلی نوشته می‌شدند. اما به دلیل محدودیت منابع و سرعت پایین کم کم این زبان از دور خارج شد. در فرایند تولید و با پیشرفت تکنولوژی کمپانی‌های . Nintendo ، Microsoft و Sony بازی‌هایی برای دستگاه‌های مختلف خودشان مثل Wii U, Nintendo Switch, Xbox One, و PlayStation 4 تولید کردند.

برای کامپیوترهای معمولی انتخاب زبان برنامه نویسی، بیشتر از مزیت‌های آن اهمیت دارد. زبان‌هایی مانند SDL و allergo بیشتر کاربرد دارند و تفاوت عملکرد در این زبان‌ها بسیار ناچیز است. زبان‌های برنامه نویسی شي گرا مانند ++c و جاوا، برای تولید بازی بیشتر استفاده می‌شوند. اما اگر برنامه نویسان به دنبال افزودن ویژگی‌های خاصی به بازی باشند، مانند: دامنه، تعامل با سیستم عامل و انعطاف پذیری بیشتر برای بازی‌های ویدیوئی آنلاین را در نظر بگیرند در این صورت بازی با یک زبان برنامه نویسی نوشته نمی‌شود و برنامه نویس چند زبان را با هم ترکیب می‌کند. مثلا خیلی از بازی ها از ترکیب زبان‌های c++ ، C و سی شارپ ساخته شده‌اند. اگر به دنبال طراحی سایت بدون تحربه و دانش برنامه نویسی هستید مطالعه آزاد را بخوانید.

مطالعه آزاد: آموزش طراحی سایت با وردپرس

در یادگیری برنامه نویسی متوجه میشوید که زبان‌های سطح بالا برنامه نویسی به طور کلی قسمتی برای توسعه بازی دارند. و چه برای برنامه نویسان حرفه‌ای و هر کسی که بخواهد بازی بنویسد برنامه Lua یکی از محبوب‌ترین هاست. که API آن در سایر اپلیکیشن‌ها وجود دارد. و در بعضی موارد هر برنامه نویس بازی از ترکیب چند زبان برنامه نویسی استفاده می‌کند. مانند id Software’s QuakeC و Epic Games’ UnrealScript.

با شرکت در بوت کمپ برنامه‌ نویسی #C اولین گام در جهت بدل شدن به یک برنامه‌نویس بازی را محکم بردارید، تیم سازی کنید، روی پروژه‌های واقعی کار کنید و از منتورینگ اساتید فعال در صنعت نرم‌افزار بهره‌مند شوید.

موتورهای بازی

موتورهای بازی‌سازی در واقع محیط‌های توسعه نرم‌افزار یکپارچه‌ای هستند که با استفاده از آنها می‌توانید معماری اصلی بازی‌های خود را ایجاد کنید. آنها دارای تنظیمات و پیکربندی‌های خاصی بوده و به شما کمک می‌کنند تا بتوانید به ساده‌ترین شکل ممکن توسعه بازی‌های ویدئویی را انجام دهید. معمولا این موتورهای بازی‌سازی از زبان‌های برنامه‌نویسی مختلف پشتیبانی کرده و شامل موتورهای رندر گرافیکی دوبعدی یا سه بعدی نیز هستند. این موتورها در واقع قادر خواهند بود که فعالیت‌های دنیای واقعی را شبیه‌سازی کرده و با استفاده از هوش مصنوعی، به اقدامات یک بازیکن پاسخ دهند. 

انواع موتورهای بازی

از جمله انواع محبوب موتورهای بازی‌سازی، می‌توان به موارد زیر اشاره کرد: 

1- Unreal Engine: برترین موتور بازی‌سازی طی سال‌های اخیر است که ویژگی‌ها و قابلیت‌های جدید زیادی به آن اضافه شده است. استفاده از این موتور بازی‌سازی بسیار ساده و راحت بوده و می‌توان انواع بازی‌ها را برای پلتفرم‌های مختلف همچون کنسول‌های بازی، سیستم‌های کامپیوتری و گوشی‌های هوشمند ایجاد کرد. این پلتفرم، حتی در صنایع بزرگ‌تر از بازی‌سازی، مانند خودروسازی نیز دارای کاربردهای مخصوص به خود است. 

2- یونیتی: این موتور بازی‌سازی در ابتدا برای سیستم عامل مک ایجاد شده بود، ولی بعدها برای سایر پلتفرم‌ها نیز امکانات زیادی را ارائه داد. استفاده از این ابزار برای مبتدیان رایگان بوده و کاملا انعطاف‌پذیر است. با استفاده از این موتور بازی‌سازی می‌توانید انواع بازی‌های دوبعدی و سه بعدی را ایجاد کرده و از پشتیبانی قوی آن نیز بهره‌مند شوید. 

3- Godot: یکی از جدیدترین موتورهای بازی‌سازی چند پلتفرمه است که به‌صورت رایگان و متن باز به شما ارائه می‌شود. این موتور بازی‌سازی قابلیت ایجاد انواع بازی‌های دو بعدی و سه بعدی را دارد و به‌صورت کراس پلتفرم کار می‌کند. معماری منحصربه‌فرد این موتور بازی‌سازی فرایند ساخت بازی‌های مختلف را برای شما راحت‌تر خواهد کرد. در نهایت باید بدانید که رابط کاربری این موتور بازی‌سازی نیز بسیار راحت است. 

4- CryEngine: این ابزار یک موتور بازی‌سازی کراس پلتفرم است که می‌توانید از آن برای ایجاد بازی‌های اول شخص واقع‌گرایانه استفاده کنید. ویژگی‌های پیش‌فرض زیادی در این موتور بازی‌سازی در اختیار شما قرار گرفته و کیفیت تصویر آن نیز بسیار بالاست. شاید برای شما جالب باشد که بدانید این موتور، از قابلیت واقعیت مجازی نیز پشتیبانی می‌کند. 

قابلیت‌های موتورهای بازی

یک موتور بازی‌سازی خوب باید قابلیت‌ها و ویژگی‌های مهم زیر را به شما ارائه دهد: 

1- از زبان‌های برنامه‌نویسی مختلف پشتیبانی کرده و به‌صورت کراس پلتفرم ارائه شده باشد. 

2- رایگان بوده و متن باز بودن این موتورهای بازی‌سازی از اهمیت بالایی برخوردار است. 

3- آنها حتما باید دارای جامعه فعالی بوده و پشتیبانی خوبی را نیز به توسعه‌دهندگان بازی ارائه دهند. 

4- پشتیبانی از قابلیت‌های گرافیکی دو بعدی و سه بعدی ویژگی‌ مهم دیگر این موتورهای بازی‌سازی است. 

5- پشتیبانی از واقعیت مجازی و واقعیت افزوده 

6- ارائه یک گیم‌ ادیتور یا ویرایشگر بازی حرفه‌ای که ساخت و طراحی بازی‌ها را راحت‌تر کند. 

7- داشتن رابط کاربری ساده و در عین حال زیبا که کارکردن با آن چالش‌برانگیز نباشد. 

8- دارای معماری استاندارد برای بازی‌سازی که بتوان برای طیف وسیعی از بازی‌ها از آن استفاده کرد. 

9- فراهم کردن محیطی که بتوان از آن برای توسعه انواع بازی‌های مخصوص گوشی‌های هوشمند نیز استفاده کرد.

10- داشتن عملکرد مطلوب در رندرینگ بازی‌ها