Rustでのゲーム開発。 生態系の概要

こんにちは Rustでゲームを開発していますが、それについてお話したいと思います。

私の最初の記事は、Rustでゲームの作成を開始したいが、どのパッケージ（ クレート ）を使用する価値があり、ゲーム開発者にとってRustエコシステムで何が起こっているのかがわからない人に役立ちます。

小さな余談-なぜこれすべてですか？ 準備ができたXはありますか？

このパフォーマンスに感銘を受けて、Haskellでゲームエンジンを書き始めました。 物事はうまくいきませんでしたが、レンダリングモデル、シンプルな照明、少しのネットワークを書きました。

Haskellは、ランタイムチェックから型システムにコントラクトを移動することを可能にしました。 まあ、カーマックが語る残りのことは、関数がその型で宣言したことを正確に行うことを確認することです。 ゲームコードの実際の正式な検証に少し近づきます。つまり、理論的には、テストをまったく行わなくても正常に動作することを保証します。

しかし、Haskellにはいくつかの問題がありました-リアルタイムの3D出力ではかなり遅いです。 ゲームに関するコミュニティはありませんでした。 ゲームに必要なライブラリが十分ではありませんでした。

Rustを使用すると、すべてがさらに楽しくなりました。

私の意見では、Rustはゲーム開発者が必要とするすべてのプロパティを非常に正しい比率で組み合わせています。

• 強力ですが、同時に単純な型システム。

  
  
  
  
  
  
  

• 抽象化のパフォーマンスは無料です-明示的に使用しない抽象化に対しては料金を支払う必要はありません。

  
  
  
  
  
  
  
• シンプルで安全なマルチスレッド

また、コードを書くのは非常に簡単ですが、言語は小さくシンプルです。

エコシステムに戻る：

Windowsでの作業：

Glutin - GLFWの 代替品であり、 Servoで使用され、積極的に開発されています。 win / osx / linux / androidにウィンドウを作成します。 まだiosで動作しません。誰かがそれを望んでいましたが、2015年以降、誰もこれについて聞いたことはありません。

また、非ラスタライブラリ用のバインダーがあります： glfw-rs rust-sdl2 rust-sfml （ site ）。 3つすべてが生きており、サポートされています。

グラフィックスAPI：

OpenGL / DirectX / Vulkanを直接使用することができ、さらに、ラスター固有のグラフィックライブラリが既に作成されています。

Glium-実際にはOpenGLの安全なラッパー-主にOpenGL 3、OpenGL <4およびOpenGL ESをサポートしています。 著者は、OpenGLの4番目のバージョンのすべてのトリックを処理する予定はありません。すぐにVulkanを使用する方がよいと考えています。 現時点ではかなりゆっくりと発展しています-著者は主に火山でのゲームを扱っています。

それにもかかわらず、PC上では、gliumはその機能を管理します-OpenGLコードを書くのは本当に便利です。

教科書全体があります。 完全ではありませんが、最初は非常に便利です。

Vulkanoはgliumの類似物ですが、 Vulkanに似ています。 グリウムの作者は彼であり、開発は非常に活発です。 vulkanoのプレゼンテーションはこちらから入手できます 。

Gfxは、グラフィックバックエンドのないユニバーサルAPIです。 現在、OpenGLとDirectXの上で動作し、 MetalとVulkanはまもなく計画されます。 グリウムによってより積極的に開発されています。 グレスとモバイルデバイスでは、現時点ではすべてがグリウムよりも少し悪いですが、この方向で非常に活発な作業が現在行われています。

GfxとGliumはタスクが異なります-gliumは安定したOpenGLのAPIを提供するだけで、GFXは最先端のグラフィックバックエンド向けの汎用性とタイプセーフなAPIに重点を置いています。

Kiss-3dは、小さくシンプルなグラフィックエンジンです。 機能は豊富ではありませんが、このためには努力していません。 ウィンドウを作成し、グラフィックプリミティブを描画できます。 サポートされているように見えますが、活発な開発は確認されていません。 一方、すでに完全に準備が整っており、その機能を実行します。

既製のグラフィックエンジン：

Piston PistonDevelopers-実際、これは共通の目標によって結ばれた膨大な数のプロジェクトです-いつかモジュラーゲームエンジンになります。 「すべてのプロジェクトが完全にピストンを持っているわけではありませんが、それぞれに小さなピストンがあります」（「Rustゲームプロジェクトはピストンのほとんどを使用しませんが、ほとんどはピストンを使用します！」）

ここ数か月のメイン開発者は、スクリプト言語Dyonとそのデモゲーム（ 小惑星 ）のみを扱っています。

PistonDevelopersリポジトリヒープにはほぼ準備が整っていますが、ほとんどの場合、すべて非常に断片化されており、実用化にはほど遠い状態です。

アメジストはピストンよりもはるかに若く、その使用目的にはまだほど遠いですが、積極的に開発中です。 BitSquid / Stingray（Autodeskから）に触発されたデザイン。 グラフィックパイプライン、転送/遅延レンダリング、アセットパイプライン、yamlによる設定が既にあります。 メインの開発者は姿を消しましたが、コミュニティはさらに活発に活動しています。

数学ライブラリ：

Cgmath -gfxとgliumの両方の例で使用されます。 彼は、Rustのゲームの主要な数学ライブラリになりたいと考えています。

Nalgebra -ncollideおよびnphysicsで使用されます。 ncollide / nphysicsが必要な場所で主に使用されます。

そして、これが機能し、すべての基本的な操作があります。

Glm-rs-私が知る限り、cgmathの前にnalgebraを使って、非常に有名なGLMにバインドするだけでした。

衝突検索：

Collision- rs-衝突検索システム。cgmathを使用します。 cgmathの一部として作成されました。 残りとは異なり、cgmathはそれ自体を伴い、別の箱に入れられました。 すべての必要な機能が実装されているわけではなく、テスト範囲はまあまあですが、cgmath上に構築されているため、2つの異なる数学ライブラリをドラッグする必要はありません。

ncollideは、nalgebraを使用したnphsysicsからの衝突システムです。 活発に開発されており、美しいサイトがあります。 すべてのnphysicsユーザーがテストおよび開発しました。

エンティティコンポーネントシステム：

https://shaneenishry.com/blog/2014/12/27/misconceptions-of-component-based-entity-systems/

http://t-machine.org/index.php/2007/09/03/entity-systems-are-the-future-of-mmog-development-part-1/

ゲームを設計するためのかなり一般的なアイデアであり、すでに既製のラスター実装があります。

仕様（ https://github.com/slide-rs/specs ）は、唯一の真のマルチスレッドecです。 積極的に開発され、アメジストで使用されています。

https://crates.io/keywords/ecs-仕様の前に存在していたシステムの集まりで、それぞれ独自のニュアンスがあり、それぞれについて説明しているのは、別の記事のトピックです。

私が始めたとき、スペックはまだありませんでした、そして私は自分の自転車を書きました。

リソースを操作する：

obj -rastovy implementation .obj、動作します:)

Assimp - assimpへのバインディング-多数の3Dフォーマットで動作するライブラリ

画像 -一般的なフォーマットのrastovy実装2d。 動作しますが、ニュアンスがあります-貨物では、依存関係のバイナリ/リリースバージョンをデバッグビルドに接続する方法がありません。 Imageをデバッグするため、デバッグアセンブリで画像を開くには非常に長い時間がかかります。 リリースビルドに問題はありません。 他のパラメーターで依存関係を使用する方法を学習する貨物を待っています。

stb-image-イメージライブラリシステムライブラリのバインダー。 機能面では、イメージに類似していますが、デバッグの依存関係の問題を解決します。コードは独自のフラグでアセンブルされるため、デバッグビルドでも迅速に動作します。

zip-rs-単なるzipアーカイバ、リソースを圧縮します。

サウンドを操作する：

耳は、OpenAlの単なるバインディングです。 私は音のためにそれを使用します-すべてが正常です。

vorbis - vorbisへのバインディング。

rodioは、vorbisを使用した高レベルの仕事です。

GUI：

ネバネバしたものでは物事はあまりありません。 完璧なゲームライブラリはまだありません。 ただし、次のものがあります。

Imgui - imguiバインディング。 グリウムに最適です。 しかし、それは開発者ツールの基盤であり、スキンをサポートせず、カスタムウィンドウを作成するのは不便です。

Awesomium awesomium-rsは非インド人にとっては高価であり、C APIを持つのは古代バージョンのみです。 しかし、それは十分に高速に動作し、APIは便利です。

骨格アニメーション：

skeletal_animation-ピストンはそれを持っていますが、すでに放棄されています。 Jsonは、UnityのMecanimに少し似たアニメーショングラフについて説明しています。 GPUスキニングをサポートします。 しかし、残念ながら、ピストンとgfxの両方に依存関係があります-gliumのプロジェクトに統合するのはそれほど簡単ではありません。

物理学：

私は物理学に関するゲームを作っているので、これは私にとって重要な質問です。 ラスタにはgithub.com/sebcrozet/nphysicsのみがあります。

nphysicsは、nphysics2dとnphysics3dで構成されます。 2Dについては十分だと言いますが、3Dではそれほどではありません。同じ箇条書きまで、可能性はまだ遠いので、かなり多く追加する必要がありました。 しかし、作業は非常に活発に進行しています。

Bulletを使用したいのですが、現在のバージョンのC APIにはまだ対応していません。

ツールキット：

cargo-apk-貨物への追加。Androidapkファイルとライブラリを作成して、コードからAndroid環境を操作できます。

貨物プロファイラー - 貨物を介したvalgrindの使用。

hprof-フレームプロファイラー、私が書いたhprofを見つけられませんでしたが、さらに悪いことに-tinyprof 。 各フレームで何が起こるかを見るのは非常に便利です。

シーン、マテリアル、およびゲームエンティティのエディターとして、Blenderを使用します。 これは、もし興味があれば、次のパートで説明します。 一般的に-私は満足し、快適です。

IDEでは、次のことが行われます。

racerがあります。これは、エディターにオートコンプリートとシンプルなナビゲーションのためのデータを提供する別のプロジェクトです。 機能面では、まだghc-modには達していません。 すべての一般的なエディター（Vim、Emacs、Atom、VS Codeなど）のプラグインがあります。

本格的なide-backend 'Oracle'はすでに計画されています。 これは同じレーサーですが、コンパイラをサポートし、より多くの作業を行います。

EclipseやVisual Studioのプラグインは完全にデバッグできます-歩き方など

人気のあるIDEの調査結果を見ることができます。 結果は奇妙です-Ideaプラグイン（私が知る限り）は機能が最も劣っています-レーサーを使用せず、Ideaオートコンプリートを使用します。 しかし、それは積極的に開発されています。

情勢の詳細についてはこちらをご覧ください 。

開発中のオープンゲーム：

https://github.com/bfops/playform

https://github.com/ozkriff/zoc

https://github.com/kvark/vange-rs

https://github.com/PistonDevelopers/hematite

https://github.com/kvark/claymore

https://github.com/PistonDevelopers/piston/wiki/Games-Made-With-Piston

私たちのゲーム：

記事の冒頭で、私たちのゲームのビデオゲームプレイは、同時破壊可能なネットワークシューティングゲームです。 私たちはこれまでにプレアルファ版で、公開アルファ版、プレイテストの準備をしています。 人を探しています;）

コミュニティ：

フレンドリーなrust-gamedevコミュニティは、 irc （＃rust-gamedev）またはロシア語のgitter： gitter.im/ruRust/gamedevでいつでも質問に答えます。