Game Engine: Nền tảng cho Tương lai đột phá của Ngành game

Nội dung chính

• Game engine phần mềm nền tảng cho phép xây dựng các trò chơi từ đồ họa, vật lý, đầu vào, âm thanh, tập lệnh hay các hành vi AI.
• Game engine cung cấp cho nhà phát triển những công cụ cần thiết và tự động hóa nhiều quy trình cốt lõi nhằm tiết kiệm thời gian và tài chính phát triển game. Từ đó giúp họ có nhiều thời gian hơn để tập trung vào gameplay hoặc tùy chỉnh các yếu tố độc nhất như mô hình nhân vật, kết cấu, cách các đối tượng tương tác, v.v.
• Ngoài game, game engine còn là công cụ được sử dụng bởi những lĩnh vực khác để trực quan hóa dữ liệu, sản phẩm và quy trình theo những cách mới cũng như phát triển những cách sáng tạo để cộng tác và đổi mới. Sự mạnh mẽ, hiệu quả và tính linh hoạt của game engine còn có tầm quan trọng đặc biệt đối với sự phát triển của Metaverse.
• Những game engine tiên tiến nhất với mức độ thống trị chưa từng có trong ngành công nghiệp trò chơi điện tử toàn cầu bao gồm Unreal Engine, Unity, CryEngine, Amazon Lumberyard, v.v.

 

Ngành công nghiệp game đã đạt tổng doanh thu 180 tỷ đô la vào năm 2020 và dự kiến sẽ vượt ngưỡng 200 tỷ đô la Mỹ vào năm 2023 . Và yếu tố nền góp phần tạo nên phần lớn thành công này chính là sự phát triển của các game engine hiện đại, dễ tiếp cận với tính năng hoàn thiện. Những công cụ này giúp làm giảm sự phức tạp của quá trình phát triển game cũng như trao quyền cho hàng triệu nhà phát triển để tạo ra những thế giới trực quan tuyệt mỹ, kể những câu chuyện hấp dẫn và khiến người chơi đắm chìm trong những vũ trụ mới.

Ngoài game, những công cụ này còn cung cấp khả năng thiết kế, mô phỏng và tính toán ở mức độ vô song cho người sáng tạo trong nhiều ngành khác, từ hình ảnh hóa trước trong sản xuất phim, đến mô hình phương tiện giao thông và thậm chí cả kiến trúc. Tính siêu thực được tạo ra từ game engine trong môi trường kỹ thuật số sẽ là mấu chốt trong việc xây dựng Metaverse khi nó phụ thuộc vào khả năng kết nối rộng rãi giữa hàng triệu người dùng cùng một lúc.

Game Engine là gì?

Game engine phần mềm nền tảng cho phép xây dựng các trò chơi từ đồ họa, vật lý, đầu vào, âm thanh, tập lệnh hay các hành vi AI. Với sự trợ giúp của game engine, giờ đây các nhà phát triển có thể xây dựng các trò chơi chất lượng cao dễ dàng và hiệu quả hơn mà không mất quá nhiều thời gian cũng như chi phí cần thiết để hoàn toàn xây dựng trò chơi từ đầu.

Ngày nay, rất nhiều các tựa game phổ biến nhất, từ các trò chơi độc lập đơn giản đến các trò chơi AAA phức tạp đều được phát triển bằng game engine. Game engine không có những quy định cụ thể về các chức năng bắt buộc phải có, tuy nhiên, hầu hết các game engine đều có chung các tính năng cốt lõi sau:

• Đồ họa: Từ kết xuất 2D đơn giản đến 3D chuyên sâu, các game engine hàng đầu cho phép người dùng nhập tệp từ phần mềm của bên thứ ba để phát triển linh hoạt hơn với đồ họa trong game của mình.
• Vật lý: Nhập vai đa dạng/vật lý trong trò chơi chịu trách nhiệm cho việc chuyển động và phát hiện các va chạm.
• Âm thanh: Để tải và phát các tệp âm thanh và nhạc bao gồm hội thoại bằng giọng nói, tín hiệu âm nhạc, âm thanh từ đồ vật và nhạc nền.
• Đầu vào: Công cụ chuyển đổi đầu vào từ người chơi thành chuyển động có thể thực hiện được trong trò chơi như nhấp chuột, di chuyển chuột, nhấn phím, đầu vào bộ điều khiển, v.v.
• Trí tuệ nhân tạo (AI): AI được sử dụng để môi trường trò chơi thích ứng với phản ứng của người chơi. Các ứng dụng phổ biến nhất của AI là tạo ra các nhân vật NPC và pathfinding.
• Kết nối mạng: Game engine cung cấp khung kết nối mạng hoàn chỉnh để chơi trực tuyến, nhiều người chơi với nội dung có thể tải xuống với mục tiêu giảm độ trễ giữa các máy trên toàn cầu.
• Đồ hoạ giao diện người dùng: Game engine cho phép nhà phát triển tạo giao diện người dùng (GUI) tùy chỉnh riêng để phù hợp với phong cách cụ thể của trò chơi.
• Tập lệnh: Các tập lệnh được tạo sẵn có thể được gắn vào các đối tượng trong thế giới trò chơi giúp hoàn thành trò chơi một cách nhanh chóng

Giao diện của game engine Unity

Tầm quan trọng của Game Engine

Việc xây dựng một trò chơi nhập vai từ đầu thường là một quá trình lâu dài và tốn kém, do đó game engine cung cấp cho nhà phát triển các công cụ cần thiết để tiết kiệm thời gian và chi phí, từ đó các nhà phát triển game sẽ có nhiều thời gian hơn để tập trung vào viết mã trò chơi hoặc phát triển các yếu tố độc đáo khác như mô hình nhân vật, kết cấu, cách các đối tượng tương tác, v.v. Một số game engine được định hướng trực quan đến mức chúng cho phép xây dựng trò chơi mà không cần viết một dòng mã nào. Số khác cung cấp khả năng tương thích đa nền tảng linh hoạt, với khả năng chuyển đổi cấu hình giữa console, máy tính để bàn hoặc thiết bị di động.

Game engine mang lại những lợi ích vô cùng to lớn sau:

• Khả năng tương tác cao – Đắm chìm người chơi trong thế giới ảnh chân thực mà họ có thể tương tác và điều khiển.
• Tiềm năng vô hạn – Cung cấp các công cụ và tài nguyên để tạo ra các trải nghiệm sống động và chất lượng cao không chỉ trong phát triển trò chơi mà còn rất nhiều lĩnh vực khác như thực tế ảo tăng cường, giáo dục, công nghiệp điện ảnh, mô hình hoá và mô phỏng, quảng cáo tiếp thị hay nghiên cứu và phát triển.
• Đa nền tảng – Các công cụ đa năng có thể được áp dụng trên nhiều nền tảng.
• Có thể cập nhật – Phát triển các trò chơi cũng như bản thân các công cụ ảo như các sản phẩm và giải pháp phát triển mới.
• Sáng tạo – Sức mạnh và tiềm năng của những công cụ này truyền cảm hứng và cho phép tạo ra các hệ thống và thiết kế tham vọng hơn.

Các game engine được tạo bởi các nhà phát triển trò chơi với mục đích ban đầu là để xây dựng trò chơi mới nhanh hơn và dễ dàng hơn. Nhưng giờ đây, các game engine với kết xuất mạnh mẽ này đã mang đến cho các ngành công nghiệp khác khả năng trực quan hóa dữ liệu, sản phẩm và quy trình theo những cách mới, đồng thời phát triển những giải pháp sáng tạo để cộng tác và đổi mới. Thực tế ảo là một ví dụ; thay vì phải viết thuật toán để xây dựng các cài đặt ảo, giờ đây các nhà phát triển có thể dựa vào game engine để thực hiện hầu hết các công việc khó khăn. Ngoài thực tế ảo, game engine cũng được sử dụng để mô phỏng các tình huống trong thế giới thực, chẳng hạn như ước tính lượng người tương tác với một thiết kế kiến trúc trước khi khởi công.

Các Game Engine phổ biến

Mỗi game engine sẽ có các cấu trúc khác nhau, được điều chỉnh để phù hợp với các nhu cầu và mức độ kiến thức khác nhau, vì vậy, việc lựa chọn game engine phù hợp với mục đích của trò chơi là vô cùng quan trọng đối với các nhà phát triển game. Dưới đây là một số game engine phổ biến và tiên tiến nhất với sự thống trị chưa từng có trong ngành công nghiệp trò chơi điện tử toàn cầu.

Unreal Engine

Một trong những game engine được sử dụng rộng rãi nhất hiện nay là Unreal Engine được phát triển bởi Epic Games. Phiên bản gốc được phát hành vào năm 1998 và sau 17 năm với nhiều lần cập nhật, Unreal Engine vẫn tiếp tục được sử dụng hàng năm bởi những trò chơi lớn nhất. Một số tựa game và serie đáng chú ý được xây dựng bằng Unreal Engine bao gồm Fortnite, Gears of War, Mass Effect, Bioshock, The Batman: Arkham và Final Fantasy 7 Remake.

Đồ hoạ siêu thực trong Mass Effect

Sức mạnh xử lý đồ họa của Unreal Engine nằm ở khả năng hiển thị ánh sáng trung thực trong thời gian thực thông qua công cụ phản chiếu chiếu sáng toàn cầu động. Ngoài ra, Unreal Engine cung cấp giao diện người dùng thay đổi theo cách nhanh hơn, dễ dàng hơn và hiệu quả hơn. Mã nguồn của UE được viết bằng C++ mang lại tính di động cao nhất và hỗ trợ nhiều nền tảng như Microsoft Windows, macOS, Linux, SteamOS, HTML5, iOS, Android, Nintendo Switch, PlayStation 4/5, Xbox One và các chương trình VR.

Bước tiến của Unreal Engine với trạng thái tiêu chuẩn của ngành cũng dần được mở rộng sang các trò chơi Web3. Khi các nền tảng trò chơi tiền điện tử vượt ra ngoài game nhập vai 2D và game arcade, Unreal Engine đang nhanh chóng trở thành một trong những lựa chọn hàng đầu. Các tựa game web3 đáng chú ý sử dụng UE bao gồm Illuvium, Shrapnel, Phantom Galaxies, Project Eluüne: StarGarden, v.v.

Đồ hoạ trong Illuvium

Unreal Engine vừa ra mắt phiên bản mới nhất Unreal Engine 5.1 gần đây, được xây dựng dựa trên bộ tính năng đột phá được giới thiệu trong UE5 và cho phép tạo nội dung 3D dễ dàng và nhanh hơn cũng như trải nghiệm với sự tự do, trung thực và linh hoạt hơn bao giờ hết. Những cải tiến đáng kể của nó đối với Lumen, Nanite (một công cụ nhập tài liệu nguồn ảnh có độ chi tiết cao – tận dụng lợi thế của việc mua lại Quixel trước đây) và hiệu suất của Virtual Shadow Maps (VSM); World Partition (Phân vùng thế giới) hoặc trình chiếu điện ảnh sẽ cách mạng hóa ngành công nghiệp trò chơi.

Unity

Unity là một game engine đa nền tảng hỗ trợ các nội dung 3D có tính tương tác cao. Unity được biết đến như là game engine nguồn mở tốt nhất hay engine tốt nhất cho các trò chơi 2D. Unity cũng là một công cụ phổ biến để phát triển game trên di động. Ngoài ra, Unity đã xây dựng được một cộng đồng rất lớn và có cả Asset Store riêng, nơi cung cấp các gói dịch vụ miễn phí và trả phí. Unity tương thích với Mac, Windows, Linux, Android, iOS, Switch, Xbox, PS4, Tizen và các nền tảng khác. Các tựa game đáng chú ý gần đây được xây dựng bằng Unity bao gồm Lara Croft Go, Ori and the Blind Forest, Pillars of Eternity, Temple Run, Assassin's Creed Identity, Hearthstone, Pokémon Go, v.v. Trong không gian web3, chúng ta có các tựa game nổi bật như Guild of Guardians, Axie Infinity,

Unity cũng là một trong những công cụ trò chơi thân thiện với web3 nhất. Unity vừa thông báo rằng bộ công cụ phát triển phần mềm Web3 (SDK) đã được thêm vào Unity Asset Store. SDK cho phép tích hợp blockchain Tezos vào trò chơi, mở ra khả năng vô hạn của hợp đồng thông minh, NFT, giao dịch tiền mã hoá, v.v.

Ori and the Blind Forest

Lợi ích lớn nhất mà Unity mang lại là tính dễ sử dụng và khả năng tiếp cận dễ dàng đối với các nhà phát triển, các nhóm phát triển và các lập trình viên độc lập. Giao diện thân thiện với người dùng giúp việc xây dựng game dễ dàng hơn mà không đòi hỏi quá nhiều thời gian làm quen. Chính vì vậy, người mới bắt đầu thường chọn Unity làm công cụ phát triển game. Unity sử dụng C# và cũng được biết đến với chu kỳ lặp lại nhanh nhờ khả năng giảm thiểu việc sử dụng mã.

 

Dự án Enemies cho thấy khả năng cung cấp hình ảnh chất lượng cao của Unity năm 2022

CryEngine

CryEngine , được phát triển bởi CryTek, là game engine với đầy đủ tính năng hỗ trợ phát triển cho tất cả các nền tảng phổ biến bao gồm Xbox, PS4, Windows PC và Oculus. CryEngine được coi là một trong những game engine nguồn mở miễn phí tốt nhất trên thị trường cung cấp giấy phép miễn phí và tính linh hoạt đáng kinh ngạc cho các nhà phát triển. CryEngine cũng cung cấp nhiều tài liệu giáo dục miễn phí như hướng dẫn, diễn đàn và tài liệu để giúp người mới bắt đầu.

“Với CRYENGINE, chúng tôi chỉ có một mục tiêu đơn giản: tạo ra phần mềm game engine mạnh mẽ nhất trong ngành và cung cấp cho những người sáng tạo trên toàn cầu các công cụ để khai thác sức mạnh này để tạo ra trải nghiệm chơi trò chơi đẳng cấp thế giới mà không cần bận tâm đến ngân sách hay độ lớn đội ngũ của họ." - Cytek tuyên bố

Hầu hết các trò chơi sử dụng CryEngine đều có đồ họa sống động và siêu thực như Crysis 3, Kingdom Come: Deliverance, Son of Rome hay Hunt: Showdown.

Đồ hoạ trong Hunt: Showdown

Đồ hoạ trong Son of Rome

Amazon Lumberyard

Amazon Lumberyard là một game engine 3D được thiết kế để xây dựng trò chơi và cộng đồng người hâm mộ. Nó cung cấp chế độ xem trước VR, các công cụ viết kịch bản trực quan và tích hợp cả Twitch. Công nghệ hình ảnh của Lumberyard được phát triển dựa trên CryEngine nên sở hữu môi trường 3D vô cùng ấn tượng và hàng loạt hiệu ứng thời gian thực tuyệt vời cho phép các nhà phát triển tạo game chất lượng cao và kết nối chúng với AWS Cloud. Lumberyard có hỗ trợ riêng tốt cho cấu trúc liên kết C ++, P2P và máy khách. Lumberyard cũng hỗ trợ Autodesk Maya và Adobe Photoshop.

Lumberyard được thiết kế để tương thích với Amazon Web Service và cũng là một game engine phù hợp cho người mới bắt đầu. Lumberyard bao gồm mọi thứ mà một nhà phát triển trò chơi chuyên nghiệp mong đợi, bao gồm trình chỉnh sửa đầy đủ tính năng, mã gốc hiệu quả và đồ họa trực quan tuyệt đẹp. Nó cũng đi kèm với hàng trăm tính năng sẵn sàng sử dụng như kết nối mạng, chuỗi phim, trình chỉnh sửa Script Canvas và Trình chỉnh sửa hoạt ảnh cùng với các công cụ âm thanh.

Một số trò chơi đáng chú ý được xây dựng trên Amazon Lumberyard bao gồm Star Citizen, Sweet Bandits' Coffence, Deadhaus Sonata, State of Survival, v.v.

Đồ hoạ trong Deadhaus Sonata

Kết luận

Game engine đã trở thành công cụ mạnh mẽ nhất để xây dựng môi trường kỹ thuật số, thúc đẩy việc thiết kế, phát triển cũng như thử nghiệm và khám phá game. Ngày nay, thị trường trò chơi điện tử đang lớn hơn bao giờ hết và các game thủ đang bắt đầu khao khát những điều mới mẻ tiếp theo. Dù điều đó có thể là gì đi nữa, có thể nói rằng game engine chính là yếu tố sẽ thúc đẩy sự đổi mới này. Bắt đầu với vai trò là các khung phát triển trò chơi tiện dụng, game engine đã dần phát triển vượt xa nguồn gốc của chúng với các ứng dụng trong nhiều lĩnh vực phức tạp bên ngoài trò chơi điện tử. Trong những thập kỷ tới, chúng ta có thể sẽ chứng kiến những công cụ này nổi lên như những công cụ chính để xây dựng cơ sở hạ tầng của Metaverse, cung cấp cho người sáng tạo một cách để biến ý tưởng của họ thành hiện thực trong thế giới ảo sống động.