3.2 Средства разработки

Для разработки серьезных обучающих игр в трехмерном пространстве лучше всего подходят всевозможные движки.

Движок - это центральный программный компонент компьютерных и видео игр или других интерактивных приложений с графикой, обрабатываемой в реальном времени. Он обеспечивает основные технологии, упрощает разработку и часто даёт игре возможность запускаться на нескольких платформах, таких как игровые консоли и настольные операционные системы, например, Linux, Mac OS X и Microsoft Windows.  Основную функциональность обычно обеспечивает игровой движок, включающий движок рендеринга ("визуализатор") для 2D или 3D графики, физический движок или обнаружение столкновений (и реакцию на столкновение), звук, анимацию, искусственный интеллект, сетевой код, управление памятью. Часто на процессе разработки можно сэкономить за счет повторного использования одного игрового движка для создания множества различных игр.

Движки для создания серьезных игр можно разделить на несколько категорий:

• движки для разработки однопользовательских приложений (Unreal, Gamebryo, Unity 3D, XNA, Torque, Director);

• «браузерные» движки (Flash, Silverlight, Java, Java FX, Wild Pockets 3D);

• виртуальные миры и многопользовательские игры (Second Life, Multiverse, OpenSimulator (OpenSim)/Ogre 3D, Panda 3D);

• движки для разработки приложений для мобильных устройств (iPhone SDK, Flash Lite, Java ME, EdgeLib);

• специальные движки для обучающих приложений (Thinking Worlds, Shiva 3D, Storytron).

Далее будут рассмотрены подробнее: «браузерный» движок Alternativa3D, и два специальных движка для обучающих приложений Shiva 3D и Thinking Worlds. Цель изучения этих инструментов состоит в том, чтобы понять какой из них является наиболее подходящим при создании «серьезных игр» в трехмерном пространстве. При этом нужно учитывать, что инструмент должен быть максимально прост в использовании, экономичен, а также иметь достаточно хороший графический движок. Необходимо, чтобы он мог использоваться преподавателями в целях создания обучающего контента.

3.2.1 Alternativa3D

Графический движок Alternativa3D имеет поддержку 3D API Molehill в Flash-плеере. Molehill - это набор низкоуровневых API, использующих ресурсы центрального процессора для вывода 3D изображения на экраны с помощью Adobe Flash Player и Adobe AIR. Визуализация происходит через DirectX, OpenGL, что означает возможность работать на всех популярных операционных системах и устройствах, включая персональные компьютеры, ноутбуки, нетбуки и мобильные платформы, в том числе Android.

Благодаря использованию центрального процессора Alternativa3D может выводить на экран свыше 3 000 000 полигонов с приемлемой производительностью. Этот движок позволит создавать во Flash-среде такие современные спецэффекты, как тени, освещение, система частиц и многие другие.

Графический движок Alternativa3D 8 разработан компанией AlternativaPlatform для использования в собственных проектах. Другие разработчики могут использовать движок в своих целях бесплатно.

Основные особенности Alternativa3D:

• создание 3D сцен во Flash: визуализация объектов, механизмов, зданий и сооружений;

• импорт объектов из 3D форматов;

• загрузка текстур, в том числе анимированных;

• трехмерность в браузерных проектах и играх;

• базовая физическая симуляция (скольжение, столкновение);

• высокая производительность;

• емкий формат данных.

Alternativa 3D может использоваться и для создания проектов «серьезных игр» и симуляций и в корпоративном обучении, так как инструмент позволяет создавать яркие игры, работающие непосредственно в браузере (нужен последний Flash Player) и дает возможность для мультиплеера без сервера [11].

3.2.2 Shiva 3D

ShiVa3D - трехмерный игровой движок с графическим редактором, предназначенным для создания приложений и игр для веб, консолей и мобильных устройств.

С помощью Шивы можно делать программ и игры для Windows, Linux, Mac OS, iOS, Android. Так же имеется плагин для просмотра 3D прямо в браузере.

ShiVa3D состоит из четырёх частей: редактор, игровой движок, инструмент разработчика (программа для сборки проектов) и сервер.

Игровой движок Шивы базируется на OpenGL или DirectX графике. Движок умеет рисовать ландшафт, океан и различные трехмерные модели. Имеется статическое и динамическое освещение и тени, динамические частицы, различные эффекты, анимации, элементы пользовательского интерфейса, возможность создания многопользовательских игр и воспроизведение звуков. Движок расширяется при помощи плагинов.

Встроенный WYSIYWG редактор позволяет создавать игры и приложения с использованием всех возможностей движка. Для программирования в основном используется Lua, но можно писать оптимизировать скрипты на C++. Редактор имеет 4 редакции: PLE (free), Basic (€169), Advanced (€1499), Educational (free) [12].

3.2.3 Thinking Worlds

Thinking Worlds - это легкий в использовании визуальный 3D инструмент авторской разработки (authoring tool) и 3D движок, которые позволяют быстро создавать, редактировать, просматривать и публиковать свои собственные 3D симуляции и серьезные игры. В Thinking Worlds можно создать игру с нуля, и при этом необязательно иметь навыки программирования. Этот инструмент состоит из следующих частей: непосредственно сам инструмент разработки симуляций и игр, проигрыватель для воспроизведения только что созданной симуляции и плееры для просмотра в браузере (Shockwave, Java) [13].

В Thinking Worlds есть готовые библиотеки 3D сред, всевозможных объектов и персонажей, также существует возможность загрузки собственных 3D объектов. Программа поддерживает популярный формат SCORM, поэтому внедрение созданной симуляции или серьезной игры в систему дистанционного обучения LMS не составляет труда. Основной особенностью Thinking Worlds является создание сценариев симуляций с помощью блок-схем. В программе предусмотрено большое количество элементов этих блок-схем для управления объектами или персонажами на сцене, для проигрывания видео (формат swf) и звука (формат ogg).

Еще некоторые возможности Thinking Worlds:

• создание тестов;

• создание диалогов между персонажами;

• использование переменных;

• управление перемещением камеры в симуляции;

• импорт файлов doc, ppt, pdf для последующего их просмотра;

• импорт изображений (формат dds).

Thinking Worlds ориентирован на создание обучающего контента, а имея при этом понятный пользовательский интерфейс, доступен для использования преподавателям.