موتور بازی (Game Engine) چیست؟

موتور بازی یک نرم‌افزار است که برای تولید بازی رایانه ای نوشته می‌شود. موتورهای زیادی برای بازی‌ها ساخته شده‌است که بیشتر آنها از طریق سیستم‌عامل مکینتاش ، لینوکس و مایکروسافت ویندوز اجرا می‌شوند. هسته هر بازی رایانه‌ای از یک موتور گرافیکی (که وظیفه رندرینگ را بر عهده دارد) و موتور فیزیکی تشکیل شده‌است که این موتورها گاهی اوقات توسط یک موتور اجرا می‌شوند و هسته بازی یک موتور خواهد داشت.موتورهای بازی در حقیقت مؤلفهٔ نرم‌افزاری و اصلی هر بازی ‌رایانه‌ای و ویدئویی و هر برنامهٔ تعاملی است که محتوای گرافیکی بلادرنگ تولید کند. موتوربازی یک سری از تکنولوژی‌های اساسی را مهیا می‌سازد و همچنین فرایند توسعه را تسهیل می‌کند و در بعضی مواقع بازی را قادر می‌سازد تا به گونه‌ای ساخته شود که به صورت چندزیرساختاری (مستقل از زیرساخت‌ها مثل سیستم‌عامل) و بر روی کنسول‌های بازی و ‌رایانه‌های رومیزی اجرا شود. توانایی‌ها و قابلیت‌های اساسی که توسط موتوربازی در اختیار قرار می‌گیرد شامل یک تفسیرکننده برای گرافیک‌های دو بعدی و سه بعدی و موتور فیزیک و کاشف برخورد و صدا و پردازشگر اسکریپت و پویانمایی و هوش مصنوعی و قابلیت‌های شبکه‌ای و یک نمودار صحنه می‌باشد. موتورهای بازی را بعضی اوقات با نام میان افزار بازی نیز می‌شناسند. بعضی از موتورهای بازی به جای کلیه قابلیت‌هایی که مورد نیاز یک بازی ‌رایانه‌ای است تنها قابلیت رندرینگ بلادرنگ سه بعدی را مهیا می‌سازند. این موتورها به توسعه‌دهندهٔ بازی اجازه می دهند که بقیه توانایی‌ها و قابلیت‌های مورد نیاز را فراهم نموده و مجموعه را تکمیل نماید که می‌توان آنها را از بین اجزای میان افزار بازی‌های دیگر انتخاب نمود. این نوع از موتورها اغلب با نام‌های دیگری مانند موتور گرافیکی یا موتور رندرسازی و یا موتور سه بعدی نیز شناخته می‌شوند. امروزه بسیار بر روی موتورهای بازی و اجزای سازندهٔ آنها کار می‌شود و این امر باعث شده تا بین قسمت‌هایی مانند کارهای هنری و طراحی مراحل و رندرینگ و اسکریپت ‌نویسی شکاف عمیقی ایجاد شود. به زبان ساده این امر باعث شده تا کارها تخصصی‌تر شود. امروزه در تیم‌‌های بزرگ توسعه بازی‌های ‌رایانه‌ای و ویدئویی نسبت هنرمندان به برنامه‌نویسان ۴ به ۱ می‌باشد و این یک امر عادی به‌شمار می‌آیند. امروزه موتورهای بازی در زمره پیچیده‌ترین برنامه‌های ‌رایانه‌ای هستند که تابه حال ایجاد شده‌است. توسعه موتورهای بازی امروزه یکی از محبوب ترین پروژه‌ها در میان علوم ‌رایانه‌ای می‌باشد و افراد بسیاری از دانشجویان و علاقمندان و توسعه‌دهندگان بازی‌های ‌رایانه‌ای به این موضوع می پردازند. از ملزومات توسعه موتورهای بازی داشتن دانش بسیار در طیف وسیعی از علوم مانند هندسه و تئوری رنگها و محاسبات می‌باشد. بسیاری از افراد بطور مشتاقانه و غیرحرفه‌ای به این رشته می‌پردازند و از این کار لذت می‌برند ضمن اینکه محصول خود را به صورت منبع باز در اختیار بقیه می‌گذارند. “فضای کریستالی ” یک موتوربازی رایگان است که به صورت منبع‌باز و چندزیرساختاری عرضه می‌شود و از محبوبیت خوبی نیز برخوردار است. گرافیک ‌رایانه‌ای به طور کلی و رندرینگ و پویانمایی به طور خاص، نیاز به پیش زمینهٔ قوی در ریاضیات و الگوریتم‌های ‌رایانه‌ای دارد. الگوریتم‌های رندرینگ نیاز به دانش در زمینهٔ هندسهٔ نسبی و انعکاسی و جبرخطی و انواع مدل‌های نور و رنگ دارد. پویانمایی نیازمند درک خوبی از ریاضیات پیوسته دارد. پویانمایی‌های خوب نیاز به گونه‌هایی از مدل‌های فیزیکی برای نمایش تاثیر نیروی جاذبه و نیروی تعاملی اشیا نیز دارد.