Reality Engine — игровой движок , разработанный американской компанией Artificial Studios для лицензирования другим компаниям. Движок примечателен тем, что был одним из первых движков, активно использующих физический движок « Ageia PhysX » и поддерживал физический процессор Ageia PhysX PPU . Благодаря этому движок использовался в нескольких , призванных демонстрировать технологии компании Ageia . 11 мая 2005 года движок был полностью продан компании Epic Games и с этого момента перестал развиваться и лицензироваться.

История

Компания Artificial Studios была основана в 2001 году. Её первым и основным продуктом стал ориентированный на лицензирования сторонним компаниям движок «Reality Engine», который постоянно дорабатывался и совершенствовался .

Сотрудничество с NovodeX AG

22 февраля 2005 года Artificial Studios в пресс-релизе официально сообщила о подписании соглашения со швейцарской компанией NovodeX AG, разработчиком физического движка NovodeX Physics . Согласно сделке, физический движок «NovodeX Physics» был интегрирован в «Reality Engine». «В поисках мощного физического движка для игр следующего поколения мы рассматривали много вариантов, но ни один не впечатлил нас своей производительностью и способностями так сильно, как NovodeX. Мы верим, что это сотрудничество позволит разработчикам на Reality поднять реализм в своих играх на новый уровень», — заявил Тим Джонсон ( англ. Tim Johnson ), основатель и технический директор Artificial Studios .

Позже стало известно, что ещё в 2004 году компания NovodeX AG и её движок были приобретены компанией Ageia , «NovodeX Physics» превратился в « Ageia PhysX ». После этой сделки с 13 декабря 2005 года в «Reality Engine» стал использоваться «Ageia PhysX» .

Покупка движка компанией Epic Games

11 мая 2005 года американская компания Epic Games , один из крупнейших американских разработчиков игр и разработчик серии движков Unreal Engine, официально анонсировала о завершении покупки игрового движка «Reality Engine». Одновременно с покупкой движка, Epic Games наняла Тима Джонсона, основателя Artificial Studios и главного программиста движка. Было объявлено, что Джонсон подключится к процессу разработки движка « Unreal Engine 3 » .

Epic Games выкупила полный набор прав на «Reality Engine», включая права на интеллектуальную собственность, торговые марки и авторские права. Было объявлено, что Epic Games не намерена продолжать развивать, поддерживать и продавать «Reality Engine», — цель покупки состояла в интеграции «Reality Engine» в «Unreal Engine 3». Разработчикам, которые ранее купили лицензию на «Reality Engine», был предложен апгрейд с «Reality Engine» на «Unreal Engine 3» по сниженной цене (по сравнению с полной стоимостью «Unreal Engine 3») .

Тим Суини , основатель Epic Games и главный программист всех движков серии Unreal Engine, так прокомментировал данную сделку: «Мы очень рады видеть Тима Джонсона в составе нашей команды. Он привнёс опыт шести лет разработки игровых движков в команду разработчиков Unreal Engine 3, и он прямо сейчас полон идеями, как улучшить нашу технологию. Тим отлично подходит для Epic — он прекрасно понимает все стороны бизнеса лицензирования, от проектирования до поддержки клиентов для развития бизнеса. Он будет иметь огромное положительное воздействие на нашу компанию и на лицензиатов нашего движка» .

На следующий день Джереми Штиглиц ( англ. Jeremy Stieglitz ), сооснователь и главный дизайнер Artificial Studios, прокомментировал эту сделку и сообщил, что для лицензиатов «Reality Engine» будет продолжена поддержка, разработка документации и исправление ошибок движка .

Технические характеристики

Игровой движок «Reality Engine» написан на языках программирования Си и C++ . Он полностью интегрирован с языками платформы .NET Framework , позволяя писать модули к нему на C# , C++/CLI , Visual Basic .NET и других. Для некоторых модулей, в качестве скриптового языка использовался Python . В движке, в качестве API рендера, используется Direct3D9. «Reality Engine» — кроссплатформенный движок, однако при его разработке основной акцент был сделан на IBM PC-совместимые компьютеры под управлением операционных систем семейства Microsoft Windows . Вместе с тем архитектура движка спроектирована так, чтобы его можно было портировать на игровые консоли Xbox 360 и PlayStation 3 .

Графический движок

Внешние изображения
Работа с графикой
(Официальный сайт Artificial Studios)

Графический движок в «Reality Engine» создан на основе DirectX 9.0 и обратно совместим с DirectX 7 и DirectX 8. Движок поддерживает попиксельное освещение и затенение при помощи шейдерных моделей PS3.0, PS2.X, PS2.0 и PS1.1,также поддерживается FPP. Поддерживаются динамический проективный маппинг, normal mapping , зеркальность Фонга, попиксельный reflection mapping, преломления (рефракции), parallax mapping , анимированные текстуры, имитация ткани, анизотропное рассеивание, рендеринг воды и другие конфигурируемые пиксельные и вершинные шейдеры .

В движке используется технология «Precomputed Radiance Transfer» (сокращённо «PRT»), иначе называемая «Realtime Radiosity», благодаря которой возможна реализация технологий подповерхностного рассеивания и мягких теней. Система освещения и затенения является унифицированной и динамичной, способной обрабатывать циклы день/ночь .

Важной особенностью движка является иерархичное попиксельное окклюзивное обрезание ( англ. Hierarchical Per-pixel Occlusion Culling ), которое устраняет необходимость в создании порталов, зон видимости или ручных окклюдеров. Окклюзивное обрезание невидимых поверхностей проводится полностью автоматически .

Поддерживается технология « High Dynamic Range Rendering » с использованием буферов с плавающей запятой, что позволяет реализовывать такие эффекты, как Tone Mapping, Exposure Adaption и Blue Shift .

Пост-процессинг включает такие пост-фильтры, как Motion Blur , Bloom и нефотореалистичный рендеринг .

Физический движок

Внешние изображения
Работа с физикой в «Reality Builder»
(Официальный сайт Artificial Studios)

В качестве физического движка в «Reality Engine» использовался сначала « NovodeX Physics », а с 13 декабря 2005 года — « Ageia PhysX », который был на нём основан. После перехода на «Ageia PhysX» стало возможным ускорение физических расчётов на физическом процессоре Ageia PhysX PPU . Поддержка Ageia PhysX PPU была добавлена для версии «Reality Engine» v.15 13 декабря — в день перехода на движок Ageia PhysX .

Движком поддерживается обнаружение столкновений , физика твёрдых тел, физика транспортных средств, физика Ragdoll , мульти-примитивы, соединения ( кинематические пары ), разрушаемые объекты , физика безразмерных (точечных) частиц и многие другие функции. Ещё одной функцией движка является возможность создания так называемых «физических зон» — областей в трёхмерной сцене, в которых величины физических констант ( инерция , трение , ускорение свободного падения ) отличаются от величин этих констант вне данной «физической зоны» .

Работа с физическим движком поддерживается в утилите «Reality Builder» на уровне графического интерфейса . Так, в «Reality Builder» можно создавать для разных моделей и скелетных анимированных мешей, возможно редактирование соединений, а также просчёт, выполнение и тонкая настройка физики внутри редактора .

Система анимации

Система анимации, входящая в состав «Reality Engine», имеет поддержку анимации по ключевым кадрам ( англ. keyframe ), скелетной анимации и смешивания анимации. Поддерживается скелетная анимация на уровне вершинных шейдеров , персонажи могут содержать любое количество произвольных пиксельных и вершинных шейдеров для множества материалов. Система анимации поддерживает бесшовные переходы между физической анимацией (например, физикой Ragdoll ) и предпросчитанной анимацией по ключевым кадрам. Физические свойства костей скелетов персонажей позволяют создавать процедурную анимацию .

«Reality Engine» содержит инструменты для экспорта анимационных последовательностей, взвешенных сеток и скелетов из 3ds Max и Maya в движок .

Звуковой движок

Звуковой движок в составе «Reality Engine» поддерживает технологии Environmental Audio Extensions и 5.1 Surround , способен обрабатывать звуковые источники на двухмерной и трёхмерной сцене, был написан с использованием DirectSound. Поддерживается потоковое аудио , имеется поддержка аудиокодека Vorbis .

Работа с сетью

«Reality Engine» способен работать с компьютерными сетями , позволяя создавать многопользовательские сетевые игры или режимы игры. Сетевые компоненты движка построены на основе технологии «клиент-сервер» .

При работе с сетевыми соединениями используется адаптивная деградация данных и предсказание поведения, позволяющие более эффективное взаимодействие пользователей через сетевые соединения с большой задержкой (латентностью). Сетевая подсистема поддерживает голосовую связь . Платформо-независимый сетевой компонент способен работать на выделенных серверах , которые запущены на Microsoft Windows , Linux или Mac OS .

Сетевая система движка широко используется при разработке игр на нём. Например, множество разработчиков какой-либо игры на «Reality Engine» могут одновременно вносить изменения в одну игровую сцену через множество компьютеров в сети, — эти изменения будут добавляться в сцену, которая будет запущена на сервере. Кроме этого, сервер работает как система управления версиями — он сохраняет и синхронизирует все сборки (билды) и игровые ассеты , которые находятся на уровне во время его создания .

Ещё одной функцией сетевой компоненты «Reality Engine» являются распределённые вычисления системы освещения. Разработчики игры могут просчитывать «Precomputed Radiance Transfer» на своих собственных (локальных) компьютерах и потом отправлять результаты вычислений на сервер .

Игровой ИИ

Внешние изображения
Работа с игровым ИИ
(Официальный сайт Artificial Studios)

В «Reality Engine» присутствуют компоненты игрового искусственного интеллекта , позволяющие создавать ИИ-персонажей, например, ботов или NPC . Модуль по работе с игровым ИИ был создан с использованием библиотеки Kynapse от AutoDesk. При сетевой игре ИИ может выполняться как на стороне клиента, так и на стороне сервера; во втором случае на клиент отсылаются лишь действия виртуальных персонажей, просчитанные на сервере .

Присутствуют алгоритмы поиска пути , причём есть и предпросчитанные заготовки, и динамические варианты поиска пути с уклонением от препятствий. Принятие решений основано на модели адаптивного конечного автомата . Боты могут реагировать на такие внешние раздражители, как изображения и звуки .

Редакторы уровней и другие утилиты

«Reality Engine» содержит редактор уровней , имеющий графический интерфейс и работающий по принципу « What You See Is What You Get ». Для перехода из режима редактирования в режим сцены не нужно время на компиляцию или другую обработку уровня — переключение в режим игры производится сразу. Редактор уровней позволяет создавать и настраивать все ассеты на уровне: точки респавна , неигровых персонажей, игровых предметов, инвентаря и амуниции, узлы путей ИИ-персонажей, источники света и др. Все объекты появляются на сцене сразу и полноценно обрабатываются графическим движком .

Существует набор плагинов к 3ds Max и Maya , которые позволяют экспортировать из этих программ трёхмерные модели, анимационные и другие данные .

Лицензирование

Компания Artificial Studios предлагала движок «Reality Engine» для лицензирования сторонним компаниям. Цена публично не оговаривалась, она определялась индивидуально для лицензиата после собеседования с ним. При лицензировании лицензиат получал полный исходный код движка, полный исходный код фреймворка , технологические демонстрации , все компиляторы и утилиты, а также их исходный код. Лицензиат обеспечивался поддержкой и ежедневными обновлениями движка из онлайновой CVS .

Для потенциальных лицензиатов Artificial Studios предлагала оценочные версии движка с ограниченным исходным кодом. Существовали обучающие лицензии, распространяемые со скидками, по меньшей цене .

После покупки движка компанией Epic Games компания Artificial Studios утратила все права на движок и прекратила его лицензирование, однако продолжила поддержку для уже существующих лицензиатов. Было заявлено, что работы над движком продолжаться: будут выпускаться новые обновления, писаться инструкции, продолжаться поддержка лицензиатов .

В августе 2008 года Тим Джонсон на официальном сайте сообщил, что он и его компания больше не принимают сообщений от лицензиатов движка касательно самого движка .

Продукты, использующие Reality Engine

Список компьютерных игр , использующих «Reality Engine»

Название игры	Разработчик	Издатель	Платформы	Дата выхода	Примечания
		неизвестен	неизвестны	статус игры неизвестен	недоступен
			ПК , Xbox 360	В разработке — 31 декабря 2010 года	Изначально в списке целевых платформ, кроме ПК и Xbox 360 , присутствовала и PlayStation 3
Armageddon		отсутствовал	ПК , Xbox 360 , PlayStation 3	Релиз отменён	Игра отменена
		Не анонсирован	неизвестны	В разработке (TBA)	—
	Artificial Studios ,		ПК , Xbox 360	12 июня 2007 года	Версия игры для PlayStation 3 была разработана компанией Psyonix и выпущена 5 августа 2008 года под названием
Hellion: Mystery of the Inquisition		Не анонсирован	ПК , Xbox 360 , PlayStation 3	В разработке — 8 сентября 2010 года	—
CellFactor: Combat Training	Artificial Studios ,	Издатель отсутствует	ПК	8 мая 2006 года	, распространяемая бесплатно
CellFactor: Revolution	Artificial Studios , ,	Издатель отсутствует	ПК	8 мая 2007 года	, распространяемая бесплатно
Desert Diner	Tarsier Studios	Издатель отсутствует	ПК	Предположительно в разработке, точный статус неизвестен	, модификация к CellFactor: Revolution , содержащий один уровень
The City of Metronome (ранее — «Metronome»)	Tarsier Studios	Не анонсирован	ПК , Xbox 360 , PlayStation 3	В разработке (TBA)	—
		Не анонсирован	ПК , Xbox 360 , PlayStation 3 , Wii	В разработке (TBA)	—
		Не анонсирован	ПК , Xbox 360	В разработке (предположительно)	: домен принадлежит другому сайту
		Atari	ПК , Nintendo DS , Wii	5 февраля 2008 года	—

Одна лицензия на использование «Reality Engine» была продана компании , которая занимается трёхмерной графикой и дизайном.

«Reality Engine» лицензировала ирландская компания , которая в 2006 году выпустила на движке игру . Данная игра является обучающей игрой в стиле action-adventure и с видом от третьего лица. Эта игра была предназначена для «установления мира и примирения в Северной Ирландии путём содействия развитию сотрудничества, взаимопонимания и примирения». Кроме этого, планировалось использовать игру в школах на севере Ирландии.

Компания Artificial Studios выпустила ряд технологических демонстраций «Reality Engine» :

• «Reality Engine Cave Tech Demo» — 2003 год
• «Reality Engine Haunted Mansion Tech Demo» — 2003 год
• «Reality Engine Backyard Tech Demo» — 2004 год
• «Reality Engine Eval Kit Deathmatch Level» — 2004 год

Оценки и отзывы

9 мая 2007 года сайт опубликовал статью «Unreal Engine 3 Vs Reality Engine: The Battle Of Compatibility» ( рус. Unreal Engine 3 против Reality Engine: Битва совместимости ), в которой был проведён анализ и сравнение движков « Unreal Engine 3 » и «Reality Engine», а также были приведены высказывания нескольких разработчиков игр по этим движкам. Основным и ключевым недостатком «Reality Engine» была названа его недостаточная поддержка консолей, которая делает его пригодным только для использования на персональных компьютерах. Именно этот фактор привёл к тому, что «Reality Engine» имеет очень слабую популярность и лицензиатов, тогда как мультиплатформенный «Unreal Engine 3» является лидером по лицензированию .

В данной статье были приведены высказывания Майка Хамлетта ( англ. Mike Hamlett ), президента компании , которая разрабатывает игру для ПК и Xbox 360 на «Reality Engine». Выход этой игры запланирован на второе полугодие 2010 года . В интервью сайту 6 октября 2006 года Майк Хамлетт заявил :

Кроме этого, Хамлетт сообщил, что, по сравнению с «Unreal Engine 3», «Reality Engine» вполне конкурентоспособный и имеет такие особенности, которые отсутствуют в «Unreal Engine 3». Единственной причиной, по которой «Reality Engine» не получил такого распространения, как «Unreal Engine 3», Хамлетт считает покупку движка компанией Epic Games , вследствие которой уже никто не может лицензировать «Reality Engine».

Отзывы на применение PhysX в играх серии CellFactor

«Reality Engine» стал одним из первых игровых движков, в который был интегрирован физический движок « Ageia PhysX » с поддержкой физического процессора Ageia PhysX PPU . Благодаря этому на «Reality Engine» было выпущено несколько бесплатных , которые были призваны демонстрировать особенности и преимущества комплекса PhysX по сравнению с конкурентами. Так, игры CellFactor: Combat Training (май 2006), CellFactor: Revolution (май 2007), Desert Diner (январь 2009) являются технологическими демонстрациями .

Стандартно «CellFactor: Combat Training» была предназначена для запуска только на тех ПК, на которых установлена плата Ageia PhysX PPU. В случае отсутствия такой платы игра не запускалась. Однако в июле 2006 года участники форумов сайта Tom's Hardware предложили работающий «рецепт», как обеспечить нормальную работу «CellFactor: Combat Training» без наличия Ageia PhysX PPU в системе. Благодаря этому журналисты смогли тестировать производительность и качество физического движка PhysX в игре «CellFactor: Combat Training» в двух режимах: без наличия физического ускорителя и при его наличии .

8 мая 2006 года авторитетный англоязычный сайт опубликовал обширный обзор BFG Tech AGEIA PhysX PPU — платы расширения, которая использовала физический процессор Ageia PhysX PPU. Для тестирования использовались коммерческая игра « Tom Clancy's Ghost Recon Advanced Warfighter » от шведского разработчика GRIN и «CellFactor: Combat Training» Журналисты очень хорошо отозвались о качестве и масштабах физики в «CellFactor: Combat Training», а также о количестве физически взаимодействующих объектов. «Вот где мощь процессора PhysX PPU действительно пробивается», — заявили обозреватели. Особо сильно журналисты подчеркнули работу с тканью в игре: «Рендеринг реальной ткани является одной из самых сложных задач в играх, <…> и мы никогда ранее не видели разрушаемую ткань такого высокого качества». Вместе с тем, журналисты заметили, что «CellFactor: Combat Training» — техно-демо-игра, специально разработанная для демонстрации PhysX, поэтому она не может приниматься во внимание так же, как «полноценные» коммерческие игры .

Русскоязычный сайт «Железо» в своём обзоре на Asus PhysX P1 оценивал его, как и , при помощи двух игр — « Tom Clancy's Ghost Recon Advanced Warfighter » и «CellFactor: Combat Training». О качестве физики в первой игре журналисты отозвались отрицательно, однако были восхищены уровнем и масштабами физики в «CellFactor: Combat Training». Обозреватели поражались «огромным» количеством одновременно обрабатываемых объектов и активное взаимодействие с ними при помощи телекинеза , присущего игровому персонажу. «В действии это, надо сказать, смотрится потрясающе — вот где наглядно видно преимущество аппаратного ускорения физики!» — заявили журналисты .

Примечания

Ссылки

• (англ.) — официальный сайт Artificial Studios