Фундаментальні концепції ігрового дизайну

У цій темі ми заглибимося в основні принципи ігрового дизайну, включаючи ігрову механіку, досвід гравця, дизайн рівнів і розповідь. Хоча ці концепції не є специфічними для жодного ігрового движка, ми дослідимо, як інструменти та функції, надані в Unity, можна використовувати для ефективної реалізації.

Ігрова механіка

• Ми обговоримо основні елементи ігрової механіки, такі як правила, цілі, виклики та відгуки.
• Будуть надані приклади того, як створити та реалізувати механіку за допомогою можливостей scripting і вбудованих компонентів.
• Ми вивчимо фізику двигун, систему частинок та інструменти анімації для створення динамічної та захоплюючої механіки.

Основні елементи ігрової механіки

Ігрова механіка – це основні системи та правила, які регулюють взаємодію гравців у грі. Вони забезпечують структуру, визначають досвід гри та сприяють загальному задоволенню та залученню гравців. Є кілька важливих елементів ігрової механіки, які геймдизайнери повинні враховувати:

1. Правила: Правила встановлюють межі та обмеження, у яких працює гра. Вони визначають, що дозволено, а що заборонено, забезпечуючи структуру та послідовність. Чіткі та чітко визначені правила гарантують, що гравці розуміють, як працює гра та які дії можливі.
2. Цілі: цілі дають гравцям відчуття мети та напрямку. Вони пропонують цілі, до яких потрібно прагнути, створюючи відчуття прогресу та досягнення. Цілі можуть бути короткостроковими, як-от завершення рівня чи перемога над ворогом, або довгостроковими, як-от завершення сюжетної арки чи досягнення високого балу. Добре продумані цілі забезпечують мотивацію та стимулюють гравців продовжувати гру.
3. Завдання: виклики створюють перешкоди та труднощі, які гравці повинні подолати, щоб досягти своїх цілей. Виклики можуть мати різні форми, наприклад головоломки, вороги, часові обмеження, управління ресурсами або прийняття стратегічних рішень. Добре розроблені виклики встановлюють баланс між досяжністю та достатньою вимогливістю, щоб зацікавити гравців і створити відчуття досягнення після їх подолання.
4. Зворотній зв’язок: Зворотній зв’язок важливий для розуміння та залучення гравців. Він надає гравцям інформацію про їхні дії, прогрес і стан гри. Зворотний зв’язок може приймати різні форми, включаючи візуальні, слухові чи тактильні сигнали. Позитивний відгук, як-от нагороди, завершення рівня або вітальні повідомлення, зміцнює бажану поведінку та мотивує гравців. Негативний зворотній зв’язок, як-от стани помилок, попередження або штрафи, допомагає гравцям вчитися на помилках і коригувати свої стратегії.

Як створити та реалізувати механіку за допомогою сценаріїв Unity

1. Почніть із чіткого визначення механізмів, які ви хочете створити. Визначте конкретні правила, дії та взаємодії, які беруть участь у ігровому процесі.
2. Ознайомтеся з C#, основною мовою сценаріїв, яка використовується в Unity. Вивчіть основи змінних, типів даних, потоку керування та концепцій об’єктно-орієнтованого програмування.
3. Створіть новий сценарій C# у Unity, щоб реалізувати свою механіку. Клацніть правою кнопкою миші у вікні проекту Unity, виберіть "Create," і виберіть "C# Script."
4. Двічі клацніть файл сценарію, щоб відкрити його у бажаному редакторі коду, наприклад Visual Studio або Visual Studio Code.
5. У своєму сценарії визначте функції та змінні, які відповідають бажаній механіці. Наприклад, якщо ви створюєте механізм стрибка, ви можете визначити функцію Jump() і змінну 'jumpForce'.
6. Використовуйте вбудовані компоненти та функції для доступу до ігрових об’єктів та їхніх властивостей і керування ними. Наприклад, ви можете використовувати компонент Rigidbody для керування взаємодіями на основі фізики або компонент Animator для обробки анімації персонажів.
7. Напишіть код у відповідних функціях для обробки поведінки та взаємодії ігрової механіки. Наприклад, у функції Update() ви можете перевірити введення гравцем і за потреби запустити функцію Jump().
8. Використовуйте керовану подіями систему, щоб реагувати на конкретні події, такі як зіткнення, натискання кнопок або тригери на основі часу. Впроваджуйте обробники подій і слухачі для виконання відповідних механізмів у відповідь на ці події.
9. Регулярно тестуйте свої механізми в редакторі Unity, щоб переконатися, що вони працюють належним чином. Використовуйте режим гри, щоб імітувати ігровий процес і виявити будь-які проблеми чи помилки.
10. Налагоджуйте та усувайте неполадки у своєму коді за допомогою точок зупину, операторів журналювання або інструментів налагодження Unity.
11. Ітеруйте та вдосконалюйте свою механіку на основі тестування і відгуків користувачів. Тонко налаштуйте параметри, налаштуйте таймінг або додайте додаткову функціональність, щоб покращити ігровий процес.
12. Використовуйте Asset Store або створюйте власні ресурси, як-от 3D-моделі, текстури чи аудіо, щоб покращити візуальні та звукові аспекти вашої механіки.
13. Інтегруйте ці активи у свою гру, імпортувавши їх у проект Unity. Призначте їх відповідним ігровим об’єктам і використовуйте їх у своїй механіці.
14. Зверніться до офіційної документації Unity, навчальних посібників і онлайн-ресурсів, щоб отримати докладніші вказівки щодо створення сценаріїв Unity і використання вбудованих компонентів, або найміть професійного розробника Unity.

Unity Фізичний механізм, система частинок та інструменти анімації

1. Фізичний двигун

• Unity physics engine дозволяє імітувати реалістичну фізичну взаємодію у вашій грі. Він обробляє зіткнення, гравітацію, сили та динаміку твердого тіла.
• Щоб використовувати фізичний механізм, приєднайте компонент Rigidbody до ігрових об’єктів, які вимагають фізичної взаємодії, наприклад персонажів, об’єктів або снарядів.
• Налаштуйте властивості Rigidbody, такі як маса, опір і обмеження, щоб досягти бажаної поведінки.
• Використовуйте функції на основі фізики, такі як AddForce(), AddTorque() або OnCollisionEnter(), щоб застосовувати сили, виявляти зіткнення та створювати реактивні елементи ігрового процесу.

2. Система частинок

• Unity particle system — це універсальний інструмент для створення різних візуальних ефектів, таких як вибухи, вогонь, дим або магічні заклинання.
• Відкрийте вікно системи частинок і налаштуйте такі параметри, як швидкість випромінювання, форма, розмір, колір і тривалість життя, щоб створити бажаний ефект частинок.
• Використовуйте різні модулі, такі як модуль Renderer або модуль Collision, щоб контролювати рендеринг і взаємодію з іншими об’єктами.
• Запускайте ефекти частинок програмним шляхом за допомогою сценаріїв, щоб додати візуального ефекту вашій механіці, наприклад, породження частинок під час удару або створення слідів частинок для рухомих об’єктів.

3. Інструменти анімації

• Unity забезпечує надійну систему animation для створення рухів персонажів, анімації об’єктів або візуальних ефектів.
• Використовуйте вікно «Анімація» для створення анімації на основі ключових кадрів. Ви можете анімувати такі властивості, як положення, обертання, масштаб або змішування фігур.
• Налаштуйте контролери анімації, стани та переходи за допомогою вікна Animator, щоб керувати потоком анімацій на основі ігрових подій або введених гравцями.
• Змішуйте анімації разом, створюйте анімаційні шари або використовуйте гуманоїдні установки та інверсну кінематику (IK), щоб отримати більш складну та реалістичну анімацію персонажів.
• Запускайте анімацію програмним шляхом за допомогою сценаріїв, щоб синхронізувати анімацію з подіями ігрового процесу, такими як атака, стрибки або взаємодія з об’єктами.

Досвід гравця

• Розуміння психології та мотивації гравців буде ключовою увагою. Ми обговоримо такі поняття, як агентство гравців, потік і занурення.
• Ми дослідимо, як можна використовувати систему input для забезпечення чутливих та інтуїтивно зрозумілих елементів керування гравцем.
• Unity Можливості аудіо- та візуальних ефектів будуть досліджені, щоб покращити враження від гравця та створити емоційний вплив.

Розуміння психології та мотивації гравців

1. Мотивація гравців

• Гравці мають різні мотиви для гри, такі як досягнення, змагання, дослідження, соціальна взаємодія, занурення або відпочинок.
• Визначте основні мотиви, на які ви хочете орієнтуватися у своїй грі, і вирівняйте свої механізми, цілі та винагороди відповідно до цих мотивів.
• Спробуйте включити різні елементи ігрового процесу, як-от таблиці лідерів, досягнення, вміст, який можна розблокувати, або кооперативну/змагальну багатокористувацьку гру, щоб зацікавити різні типи мотивації гравців.

2. Агентство гравців

• Агентство гравців стосується відчуття контролю та впливу гравців на ігровий світ і власні дії в ньому.
• Надайте гравцям значущий вибір і наслідки. Дозвольте їм приймати рішення, які впливають на результат гри чи розповідь, сприяючи почуттю самостійності та залученості.
• Встановіть баланс між складністю та вмінням, щоб гравці відчували майстерність і досягнення, долаючи перешкоди або досягаючи цілей.

3. Потік і занурення

• Потік означає стан оптимальної залученості та зосередженості, який відчувають гравці, коли виклики, представлені в грі, відповідають їхньому рівню навичок.
• Створіть свою гру, щоб запропонувати поступове збільшення складності, надаючи гравцям складний, але керований досвід.
• Сприяйте зануренню, створюючи послідовний ігровий світ, захоплюючу розповідь і захоплюючі аудіовізуальні елементи, які переносять гравців у всесвіт гри.

4. Емоційна залученість

• Емоції відіграють важливу роль у формуванні досвіду та спогадів гравців. Створюйте механізми, розповіді та персонажів, які викликають емоційні реакції, такі як радість, хвилювання, напруга чи співпереживання.
• Використовуйте методи оповідання, розвиток персонажів, аудіовізуальні підказки та моменти, що впливають, щоб створити емоційні зв’язки з гравцями.

5. Відгуки та винагороди

• Зворотний зв’язок важливий для розуміння та мотивації гравців. Надайте гравцям чіткий і негайний зворотний зв’язок про їхній прогрес, досягнення чи помилки.
• Використовуйте нагороди стратегічно, щоб посилити бажану поведінку та цілі. Розгляньте можливість використання комбінації внутрішніх винагород (наприклад, відчуття досягнення) і зовнішніх винагород (наприклад, предмети в грі або досягнення) для мотивації гравців.

Дизайн рівня

• Ми розглянемо принципи дизайну рівнів, включаючи темп, прогресування складності та створення незабутнього середовища.
• Редактор сцени Unity буде досліджено для проектування та створення рівнів гри, включаючи розміщення об’єктів, налаштування коллайдерів і впровадження інтерактивних елементів.
• Ми обговоримо методи оптимізації продуктивності рівня і створення ефективної потокової передачі рівня за допомогою інструментів, наданих у Unity.

Принципи дизайну рівнів

1. Чіткі цілі та завдання

• Чітко визначте цілі та завдання кожного рівня, щоб дати гравцям відчуття мети та напрямку.
• Повідомте про цілі за допомогою візуальних підказок, діалогів або підказок, щоб скеровувати гравців щодо того, чого їм потрібно досягти.

2. Прогресування та темп

• Розробляйте рівні з відчуттям прогресу та темпу, щоб підтримувати залучення гравців і уникати монотонності.
• Поступово вводьте нові виклики, механіки чи середовища, дозволяючи гравцям вчитися та адаптуватися до нових ситуацій.

3. Складність балансування

• Знайдіть баланс між завданням і рівнем майстерності гравця. Розробляйте рівні, які пропонують відповідний рівень складності, створюючи відчуття досягнення, коли гравці долають труднощі.
• Поступово збільшуйте складність у міру просування гравців, забезпечуючи плавне навчання та уникаючи розчарування чи нудьги.

4. Дослідження та відкриття

• Заохочуйте дослідження на рівнях, щоб нагороджувати гравців прихованими секретами, предметами колекціонування або додатковими шляхами.
• Надайте візуальні або аудіо підказки, які вказують на потенційні нагороди або цікаві місця, заохочуючи гравців досліджувати та відкривати.

5. Екологічна згуртованість і тематизація

• Створюйте рівні з цілісною та послідовною візуальною темою, художнім стилем або контекстом розповіді.
• Переконайтеся, що середовище, реквізит і архітектура відповідають загальній темі гри, щоб покращити занурення та створити цілісний світ.

6. Просторовий дизайн і потік

• Уважно продумайте макет і хід рівня, ведучи гравців природним чином через оточення.
• Використовуйте геометрію рівня, орієнтири, освітлення чи інші візуальні підказки, щоб спрямовувати гравців і запобігати плутанині.
• Уникайте тупиків або зон, які здаються від’єднаними, забезпечуючи плавний і логічний прогрес.

7. Різноманітність і відтворення

• Забезпечте різноманітність елементів дизайну рівнів, таких як розташування ворогів, перешкоди або головоломки, щоб зберегти ігровий процес свіжим і захоплюючим.
• Включайте можливості для різних стилів гри або підходів, дозволяючи гравцям вирішувати виклики у спосіб, який їм подобається.
• Враховуйте фактори можливості відтворення, такі як альтернативні маршрути, випадкові елементи або додаткові цілі, щоб спонукати гравців повертатися до рівнів.

8. Продуктивність і оптимізація

• Оптимізуйте рівні, щоб забезпечити плавну продуктивність гри, особливо в ресурсомістких сценах або складних середовищах.
• Використовуйте такі методи, як відбір оклюзії, потокова передача рівня або системи LOD (рівень деталізації) для ефективного керування продуктивністю.

Unity Редактор сцени

1. Ієрархія сцени

• Панель «Ієрархія сцени» відображає ієрархічне подання всіх ігрових об’єктів, присутніх на сцені.
• Розробники можуть організовувати об’єкти у зв’язки «батьки-дочірні», що дозволяє зручно групувати та маніпулювати об’єктами.
• Об’єкти можна вибирати, переміщувати, обертати та масштабувати безпосередньо в редакторі сцен за допомогою gizmo або шляхом налаштування їхніх властивостей на панелі інспектора.

2. Інструменти трансформації та маніпуляції

• Unity Редактор сцен надає інтуїтивно зрозумілі інструменти трансформації та маніпуляції для позиціонування, обертання та масштабування об’єктів гри.
• Розробники можуть інтерактивно маніпулювати об’єктами за допомогою ручок і штуковин у вікні Scene.
• Функція прив’язки дозволяє точно вирівнювати об’єкти відповідно до сітки або певних позицій.

3. Керування камерою

• Редактор сцени дозволяє контролювати вигляд камери, дозволяючи розробникам переміщатися та візуалізувати сцену з різних кутів і перспектив.
• Елементи керування камерою включають панорамування, масштабування, обертання та фокусування на певних об’єктах або цікавих областях у межах сцени.

4. Розміщення та створення об’єктів

• Ігрові об’єкти можна створювати та розміщувати безпосередньо в сцені за допомогою редактора сцен Unity.
• Розробники можуть вибирати з широкого діапазону вже існуючих об’єктів, таких як примітиви, системи частинок, вогні, рельєф або спеціальні збірні конструкції.
• Об’єкти можна точно розташувати на сцені за допомогою інструментів трансформації або шляхом введення певних значень на панелі інспектора.

5. Налаштування освітлення та середовища

• Unity Редактор сцени дозволяє налаштовувати та конфігурувати освітлення та налаштування середовища всередині сцени.
• Розробники можуть розміщувати та регулювати різні типи світла, такі як спрямоване, точкове, прожекторне або зональне освітлення, щоб досягти бажаних ефектів освітлення.
• Параметри навколишнього середовища, як-от skyboxes, туман і навколишнє освітлення, можна налаштувати для створення певного настрою чи атмосфери.

6. Навігація та пошук шляху

• Редактор сцени надає інструменти для налаштування сіток навігації та визначення зон навігації для агентів штучного інтелекту або руху гравців у межах сцени.
• Компоненти та параметри NavMesh можна налаштувати для пошуку шляху та навігації ШІ.

7. Спільне редагування

• Unity Редактор сцени підтримує спільне редагування, дозволяючи кільком розробникам працювати над однією сценою одночасно.
• Зміни, внесені одним розробником, відображаються в в режимі реального часу для інших співавторів, підвищуючи продуктивність команди та полегшуючи командну роботу.

Методи оптимізації продуктивності рівня та створення ефективної потокової передачі рівня

1. Вибракування оклюзії

• Відсічення оклюзії — це техніка, яка використовується для запобігання візуалізації об’єктів, які зараз не видно камері.
• Unity надає вбудовані інструменти відсічення оклюзії, які автоматично визначають, які об’єкти перекриті іншою геометрією, і виключають їх із візуалізації.
• Налаштуйте параметри відсіку оклюзії у вікні Unity Occlusion Culling і запікайте дані оклюзії для оптимізації продуктивності візуалізації.

2. Системи рівня деталізації (LOD).

• Системи LOD передбачають створення кількох версій тривимірної моделі з різним рівнем деталізації.
• Об’єкти, які знаходяться далеко або не у фокусі, можна замінити простішими моделями або моделями з нижчою роздільною здатністю, зменшуючи загальну кількість багатокутників і покращуючи продуктивність.
• Використовуйте компонент Unity LOD Group, щоб налаштувати та керувати рівнями LOD для своїх моделей, забезпечуючи автоматичний перехід між різними рівнями залежно від відстані.

3. Вибракування та вибракування зрізу

• Unity Методи вибракування допомагають визначити, які об’єкти або частини об’єктів слід відобразити на основі їх видимості камері.
• Для виключення об’єктів або геометрії, які знаходяться поза полем зору камери, можна використовувати такі методи вилучення, як відсікання кута огляду, відбракування задньої поверхні або відбракування об’єктів.
• Використовуйте вбудовані функції вибракування та вмикайте їх вибірково, щоб оптимізувати продуктивність візуалізації.

4. Рівень потокової передачі

• Потокове передавання рівня передбачає поділ великого ігрового рівня на менші розділи або фрагменти та їх динамічне завантаження залежно від позиції гравця чи ігрових подій.
• Розбиття рівня на менші частини дозволяє ефективніше керувати пам’яттю та зменшує потребу завантажувати весь рівень одночасно.
• Використовуйте Unity SceneManager API, щоб за потреби динамічно завантажувати та вивантажувати певні сцени або розділи вашого рівня, зменшуючи витрати пам’яті та покращуючи продуктивність.

5. Пакети активів

• Пакети активів дозволяють динамічно пакувати та завантажувати ігрові ресурси під час виконання.
• Розділивши ресурси на пакети, ви можете завантажувати та вивантажувати певні ресурси або групи ресурсів за потреби, зменшуючи використання пам’яті та покращуючи час завантаження.
• Використовуйте систему Unity Asset Bundle, щоб створювати пакети активів і керувати ними для активів рівня вашої гри.

6. Пакетування та створення екземплярів GPU

• Unity Технології пакетної обробки та створення екземплярів графічного процесора допомагають зменшити виклики малювання та підвищити продуктивність візуалізації.
• Об’єднайте кілька статичних або подібних об’єктів в одну групу, щоб мінімізувати кількість викликів малювання, які надсилаються до GPU.
• Використовуйте створення екземплярів графічного процесора для рендерингу кількох екземплярів одного об’єкта за допомогою одного виклику малювання, зменшуючи навантаження на процесор і підвищуючи ефективність візуалізації.

7. Профіль і оптимізація

• Регулярно створюйте профіль своєї гри за допомогою Unity Profiler, щоб виявити вузькі місця продуктивності та оптимізувати відповідно.
• Оптимізуйте сценарії, зведіть до мінімуму використання дорогих операцій і уникайте непотрібних обчислень.
• Використовуйте об’єктний пул, щоб зменшити розподіл пам’яті та накладні витрати на збирання сміття.

Розповідь

• Буде підкреслено важливість оповідання в іграх, включаючи структуру оповіді, розвиток персонажа та залучення гравців.
• Ми дослідимо різноманітні техніки оповідання і обговоримо, як інструменти Unity, такі як шкала часу та cinemachine, можна використовувати для створення переконливих оповідей.
• Також буде розглянуто інтеграцію систем діалогів, роликів і елементів інтерактивного оповідання за допомогою можливостей сценаріїв Unity.

Важливість розповіді в іграх

1. Занурення та залучення

• Storytelling створює захоплюючий досвід, переносячи гравців у багаті та захоплюючі ігрові світи.
• Захоплюючі розповіді, персонажі, що запам’ятовуються, і добре продумані арки сюжетів привертають увагу гравців і емоційно вкладають їх у гру.

2. Емоційний зв'язок

• Історії викликають емоції та створюють зв’язок між гравцями та ігровим світом.
• Емоційне залучення підвищує задоволення від гравців і робить ігровий досвід більш значущим і незабутнім.

3. Контекст і мета

• Розповідь надає контекст і мету для дій гравця, даючи йому чітку мету та напрямок.
• добре продумана розповідь мотивує гравців, роблячи їхні дії та рішення в грі цілеспрямованими та актуальними.

4. Агентство та вплив гравців

• Історії можуть бути розроблені таким чином, щоб включати в себе активність гравців, дозволяючи їм робити значущі рішення, які формують розповідь і результати.
• Надання гравцям повноважень впливати на історію створює відчуття власності та повноважень, що робить їхні дії значущими.

5. Будівництво світу та знання

• Історії в іграх сприяють побудові світу, створюючи знання, історію та міфологію ігрового всесвіту.
• Багатий світобудування покращує занурення та створює відчуття глибини та автентичності в ігровому світі.

6. Розвиток персонажа

• Добре розвинені персонажі з переконливими передісторіями та особистими арками можуть викликати співчуття, прихильність або навіть антагонізм у гравців.
• Наративи, орієнтовані на персонажів, дозволяють гравцям формувати емоційні зв’язки з персонажами, стимулюючи їх залучення та вкладення в гру.

7. Утримання гравців і довголіття

• Захоплюючі історії сприяють утриманню гравців, оскільки гравці змушені дізнатися, що станеться далі, або відчути вирішення розповіді.
• Захоплююча історія може мотивувати гравців завершити гру, дослідити додатковий вміст або навіть повернутися до гри в майбутньому.

8. Повідомлення та теми

• Ігри можуть передавати повідомлення, теми чи соціальні коментарі через розповідь історій.
• Продумано створені оповіді можуть торкатися складних тем, спонукати до роздумів і відкривати гравцям нові точки зору та ідеї.

Висновок

Розуміння фундаментальних принципів ігрового дизайну має вирішальне значення для всіх, хто цікавиться розробкою ігор, незалежно від конкретного ігрового движка, з яким вони обирають працювати. У цій темі ми досліджували основні поняття ігрової механіки, досвіду гравців, дизайну рівнів і оповідання, а також те, як їх можна ефективно реалізувати за допомогою Unity інструментів і функцій.

Unity, як універсальний і широко використовуваний ігровий движок, надає ряд можливостей, які відповідають цим фундаментальним принципам. Ми обговорили, як можна використовувати Unity можливості сценаріїв, фізичний механізм, систему частинок, інструменти анімації, систему введення, аудіо- та візуальні ефекти, редактор сцен, часову шкалу, кіномашину та можливості сценаріїв для створення привабливих і захоплюючих ігор.

Використовуючи функції Unity, розробники ігор можуть втілювати свої ідеї в життя, впроваджуючи динамічну ігрову механіку, створюючи захоплюючі враження від гравців, створюючи добре продумані рівні та розповідаючи захоплюючі історії. Інтеграція інструментів Unity із основними принципами дизайну ігор дає змогу розробникам створювати унікальні та запам’ятовуються ігри.

Однак важливо зазначити, що хоча Unity пропонує потужну структуру, успіх гри зрештою залежить від креативності, інноваційності та виконання самого дизайну. Розуміння принципів дизайну ігор, які обговорюються в цій темі, забезпечує розробникам міцну основу для створення ігор, які захоплюють і розважають гравців.

Починаючи свою подорож у розробку ігор з Unity, не забувайте постійно досліджувати та навчитися. Величезні ресурси, підтримка спільноти та розширена документація допоможуть вам у подальшому покращенні ваших навичок розробки ігор і повному використанні можливостей у Unity.