Приветствую!
Начинаю цикл статей, по воссозданию движка моей любимой игры Arcanum. Цель, написать движок Arcanum'а и в каждой статье шаг за шагом добавлять функционал с описанием кода, принятых решений, прогресса.
Очень был удивлен, что методы оформления кода через ссылку на код в gist.github.com не работает. Вставлять скрины кода, тоже такое себе. Буду рад, если в комментариях посоветуете рабочий способ оформления кода в статье.
Через данный цикл уроков хочу воплотить мини мечту по разработке движка для игры Arcanum. Далее опишу мои вводные. Всё я это делаю по фану. Поэтому некоторые вводные могут быть даже пугающими и просто странными, но хочется не только написать движок, но и поработать с тем старым ретро железом и софтом 20-ти летней давности.
Мотивация
В первую очередь это конечно же личное пристрастие к этой прекрасной игре. Много сотен часов, было потрачено на прохождение разными персонажами, открытию новых локаций. Разному типу прохождению, ха мага, технаря, попытки в баланс между магией и технологией.
Выбор языка прораммиования, конечно же С++.
На 2024 год к моему распоряжению доступно 100500 разных языков. Новых, старых, со сборщиком, без сборщика мусора. Но предпочтение отдано С++. В первую очередь его знание, понимание и несколько проф. проектов, разработанных на нём.
Переносимость.
В 21 веке писать непереносимый код, имея огромное количество кроссплатформенных библиотек, компиляторов под любую платформу, разрабатывать только под Windows, считаю моветоном. Поэтому для данного проекта я выбрал библиотеку SDL. Так же мне нравится идея обеспечить совместимость со старыми версиями Windows 95, 98 и Linux (Debian 3), для этого я буду использовать для старых версий операционных систем библиотеку SDL 1.2, для современных Windows и Linux SDL2. Поэтому я буду использовать стандарт языка С++ 98, (О боже!).Это единственный простой путь, который может обеспечить совместимость. В принципе не так уж и плохо. С++ 98, имеет вполне приемлемый набор контейнеров и в любом случае он на порядок лучше С по возможностям и выразительности. У меня особых переживаний на это счёт нет. Буду рад, если в комментариях, кто-то предложит другой вариант, возможность к примеру писать на С++ 11-17 и собирать под Windows 95.Главное никакого специфичного для компилятора кода. Проект под все системы для всех архитектур, должен собираться из одной кодо базы и минимального количества ifdef'ов. Поддерживать 32-ух и 64-ех битные сборки.
Инструменты разработки.
Разрабатывать планирую на Windows 10, Visual Studio 2022, cmake. Для ручной сборки так же имеетсю bat файлы. Для совмсестимости с Windows 95 и 98, использую компилятор Visual C++ 6.0 Для сборки под Debian 3, компилятор gcc 3.
Производительность
Планирую на всех этапах разработки движка игры, следить за производительностью и оптимизировать код. Arcanum игра начала 2000-ых годов, со смехотворными системными требованиями для текущего времени, поэтому хочу сохранить похожие требования или по крайней мере не увеличить их на порядок.Для тестирования производительности буду использовать эмуляторы типа x86box, так и мой ретро ПК с Pentium 4 (с пониженной частотой до 1000 mhz) и Geforce 4.
Архитектура
На мой взгляд максимально поддерживать простоту, как архитектурно так и частоту кодобазы. Не упариваясь все написать по SOLID, но и не скатываясь в многотысячные портянки функций. Все в меру. Классы простые и маленькие реализующие один функционал. Зависимость между классами передавать через конструктор. Интерфейсы почти не юзаем. Каждый класс, зависит от конкретного класса. Движок разделен по коду на 2 библиотеки: Arcanum как игра, и сам 2D изометрический движок (Pollux). Это позволит в будущем использовать его для других старых игр, сам движок будет по ходу дела расширяться, обобщаться подсистемы к примеру работа с картой и тайлами.Движок Pollux содержит единое API над SDL1 и SDL2, что бы движок и игры был написан один раз, не меняя код и не добавляя ifdef'ы.
Общий процесс разработки.
Разработку веду в едином репозитории. Каждая ветка является уроком в котором я раскрываю тему. Не вижу смысла постить в статье портянки cpp файлов. Ограничусь hpp файлами с коротким описанием простых вещей и более объемным для сложных.Для упрощения сборки проекта из коробки, зависимости SDL для Windows лежат прямо в репе в собранном виде, dll и lib. Да я понимаю, что так не делают, но это позволяет не ставить msys, cmake, долго настраивать пути к компилятору, библиотеки и т.д Сделать git clone в Visual Studio и нажать собрать.
Код стайл.
Прошу прощения, но я по работе пишу на С# из-за этого код стайл сишарповский. Прошу понять и простить:) В будущем втащу в проект какой-нибудь clang формат.
О формате файлов игры.
Новый движок будет работать только с графическими и звуковыми форматами игры. Остальные форматы такие как диалоги, скрипты, форматы карт, прототипов объектов будут иметь текстовый формат xml. Скрипты будут написаны на С++, что позволяет не отвлекаться на встраивание скриптового языка и его обвязку. Так же движок будет поддерживать современные форматы графики, jpeg, png. Палитровая графика Arcanum, при выводе на экран будет конвертироваться в rgb.
Ссылки на уроки. Уроки находятся в ArcanumTutorial_Habr, переключитесь на ветку ArcanumTutorial_01_Start.
Я думаю вводных достаточно, что бы сделать общие выводы. Теперь поехали писать код.
Первый урок, это минимум кода. Больше опишу об инфраструктуре проекта.
Сейчас движок умеет толко открывать окно и закрывать. Такой функционала нам хватит, что бы проверить работоспосбность и компиляцию проекта на всех системах. Ниже будут скриншоты.
Каждый функционал лежит в своей подпапке.
Pollux
--- Events - система событий ОС, нажатие, клик мышкой и т.д
EventHandler позволяет конвертировать события SDL_Event в события движка.
---Grphics - работа с графикой
Пока доступен класс Canvas, который умеет инициализировать окно, в следующих уроках добавлю рисование текстур.
В конструкторе инициализируем окно и рендер SDL. Метод Canvas::Present отвеает за обновление окна.
Arcanum
---Game - Код относящийся к игре
Минимальный движок игры.
Инициализируем окно, запускаем обработчик сообщений и ждем пока пользователь нажмет выход.
Так выгляди cmake.
Так же в каталоге make, лежат батники для сборки с помощью mingw и visual C++ 6.0
Теперь убедимся, что оно работает.
Windows 98 - SDL1
Lubuntu 22.04 - SDL2
В следующем уроке, познакомимся с другими форматами и выведем первый спрайт.
Статья больше получилась обзорная и текста больше чем кода, но уже в следующих уроках разгонимся.
Спасибо за внимание. Буду рад критике, советам и предложениям как по коду так и по оформлению статьи.
