Game Development Fundamentals

Game Loop

• Die drei Prozesse, die innerhalb eines Game Loops durchgeführt werden:
  • Initialisierungsprozess
  • Abarbeitung des Game Loops
  • Terminierungsprozess

Single-Thread-Ansatz

• Jede Verarbeitung des Game-Loop-Schritts erfolgt Frame für Frame in einem einzigen Thread.
• Nachteile:
  • Weniger Flexibilität
  • Prozesse, die häufiger als die Frame-Rate berechnet werden müssen, werden vernachlässigt
  • Die CPU ist blockiert und wartet auf die Ergebnisse der GPU, wodurch die Performance beeinträchtigt wird.

Game-Engine-Kategorien

• Game-Engines lassen sich in vier Kategorien einteilen:
  • 3D-Game-Engines
  • 2D-Game-Engines
  • Genrespezifische Spezial-Engines
  • Proprietäre Game-Engines

Asset-Sortieren

• Zwei Möglichkeiten, um Assets zu sortieren:
  • Sortierung nach Asset-Typen
    • Vorteile: Übersichtlichkeit für verschiedene GameDev-Disziplinen, Vermeidung von Redundanz
  • Sortierung nach fachlichen Objekten (alle Elemente eines Objektes in einem Ordner)
    • Vorteile: Übersichtlichkeit für Level-strukturierte Inhalte, effiziente Verwaltung von Objekten

Spezial-Engines

• Zwei Beispiele für Spezial-Engines und ihre Genres:
  • RPG-Maker - Genre: RPG
  • Visionare Studio - Genre: Point-and-Click-Adventure

NavMeshMap

• Die NavMeshMap kennzeichnet alle Bereiche, auf denen sich NavMeshAgents bewegen können und macht sie so begehbar.
• Sie ermöglicht es Spielfiguren, sich automatisch innerhalb der Spielwelt zu bewegen.

SCUMM und AGI

• SCUMM (Script Creation Utility for Maniac Mansion) - Engine von LucasArts für das Point-and-Click-Adventure "Maniac Mansion".
• AGI (Adventure Game Interpreter) - Engine von Sierra Entertainment für das DOS-Spiel "King's Quest: Quest for the Crown".
• Beide Engines bestanden aus einer Programmiersprache und einem Interpreter, der die Zahlen umgewandelten Informationen interpretierte, um das Spiel laufen zu lassen.

Animationsparameter

• Drei Parameter, die bei einer Animation geändert werden können:
  • Transformeigenschaften (Position, Rotation, Scale)
  • Parameter von Renderern des Objekts
  • Öffentliche Scriptvariablen
  • Timing von aufzurufenden Funktionen in selbst erstellten Skripten

Unity-Scripts hinzufügen

• Zwei Möglichkeiten, ein Script einem Objekt in Unity hinzuzufügen:
  • Über die Schaltfläche "Add Component" im Inspector eines Objekts
  • Durch Drag-and-Drop eines Scripts aus dem Asset-Bereich (Project View) in den Inspector des Objekts
• Um Scripts per Doppelklick zu öffnen, muss in den Unity-Einstellungen (Unity -> Preferences -> External Tools) die gewünschte Entwicklungsumgebung ausgewählt werden.

Doom-Engine

• Die Doom-Engine läuft auf:
  • Normale Systeme: Microsoft Windows, Apple II
  • Spezielle Systeme: Canon Pixma, Husqvarna Automower
• Die Engine ist seit den 2000er Jahren Open Source und der Code ist für jeden zugänglich.
• Vorteil neuer Engines: Ähnliche Ergebnisse mit derselben Engine erzielen

Komponenten in Unity

• Aktivieren einer Komponente: Durch Setzen der Checkbox "Enabled" im Inspector des Objekts
• Abfragen einer Komponente: Durch Verwendung der Methode "GetComponent()"
• Unterschied: Aktivieren ermöglicht die Ausführung der Komponente, Abfragen ermöglicht den Zugriff auf die Komponente.
• Die Komponente "Transform" ist immer an einem Game Object vorhanden.

Objekte in einer Engine

• Ein Objekt ist ein Container in einer Engine, der ohne Komponenten keine besonderen Merkmale oder Fähigkeiten aufweist.
• Komponenten ermöglichen es Objekten, nach etwas auszusehen oder spezifische Verhaltensmuster aufzuweisen.
• Objekte sind beispielsweise Spielfiguren, Gebäude, Landschaften oder Effekte.

Cheaten im C64

• Programme konnten unterbrochen werden, um durch Eingabe bestimmter Befehle z.B. die Anzahl der Leben zu verändern.
• Spiele konnten auf bestimmte Wörter reagieren, die in die Highscore-Liste eingetragen oder während des Spiels eingegeben wurden.
• Es gab Hardware, die den Spielfluss unterbrach und Änderungen im Spielspeicher durchführte.

Projekt-Inhalte in Unity

• Drei Inhalte, die sich in einem Unity-Projekt befinden:
  • Assets: Alle Ressourcen, die zu einem Spiel gehören, z.B. Multimediainhalte, Programmcodecontainer.
  • Asset-Metainformationen: Informationen für die Game-Engine über die Verwendung von Assets, z.B. Art der Verwendung eines Bildes, Lautstärke und Pitch einer Audiodatei.
  • Project Settings: Allgemeine Einstellungen für die Engine, z.B. Render Pipeline, Input Handling.

Navigationsbereiche in Unity

• Vier Konfigurationsbereiche im Navigationstab von Unity:
  • Agents
  • Area
  • Bake
  • Object

Standard-Eingabemethoden in Spielen

• Drei Standard-Eingabemethoden, die in Spielen Anwendung finden:
  • Gamepad
  • Maus
  • Tastatur

Vor- und Nachteile von Unity

• Vorteile:
  • Schnelle Resultate
  • Kostenlos bis zu einem Jahresumsatz von 100.000 €
  • Große Community
  • Viele kostenlose Assets
  • Export hochoptimiert
• Nachteile:
  • Steile Lernkurve
  • Kostenpflichtig ab einem Jahresumsatz von 100.000 €
  • Exporte können relativ groß werden

Animationen in Unity

• Ein Animation-Clip kann in der Project View von Unity erstellt und per Doppelklick geöffnet werden.
• Die Animation-Fenster oder der Tab enthält eine Liste von Parametern, die animiert werden können.
• Die Timeline zeigt die Keyframes an, die für die Animation gespeichert sind.

VCS Aufgaben

• Drei Aufgaben eines VCS:
  • Speichern des Änderungverlaufs von Spiel-Dateien
  • Erleichtern der Fehlersuche und der Ermittlung der Fehlerursache
  • Rückgängigmachen von Änderungen

VCS Funktion

• Zwei Funktionen eines VCS:
  • Check-In: Freigeben einer Datei
  • Check-Out: Sperren einer Datei

Branching-Technologie

• Branching ermöglicht es Entwicklern, an unabhängigen Zweigen (Branches) einer Projektbasis Änderungen vorzunehmen, um sie später wieder zusammenzuführen. - Die Technik schützt den stabilen Projektkern, der noch funktioniert, während das Team weiterentwickelt.
• Die Integration von Branches in den Projektkern kann zu Konflikten in der Codebasis führen, die gemerged werden müssen.

Fungus - Berechnung

• Rechnung "y = x*x+2 mit x = 2" in Fungus:
  • Variable "x = 2" setzen
  • Variable "temp = x" setzen
  • Variable "temp *= x" setzen
  • Variable "y = temp" setzen
  • Variable "y += 2" setzen

Wann wird eine Asset Metadatei erstellt?

• Eine Asset Metadatei wird beim Erstellen oder Importieren eines Assets erstellt

Was ist visual scripting in Unreal?

• Visual scripting in Unreal heißt Blueprint

Was ist SCI?

• SCI steht für Sierra Creative Interpreter. Es ist eine Weiterentwicklung von Adventure Game Interpreter (AGI).

Was macht das Tilemap Flood Tool?

• Das Flood Tool überschreibt ein Tile und alle benachbarten Tiles gleicher Art mit dem aktuell in der Tile Palette ausgewählten Tile.

Nebenwirkung des synchronen Ladens von Szenen in Unity

• Der Hauptthread wird blockiert, wodurch das Spiel einfriert. Das Spiel lädt und verhindert Fehler.

Aufgabe eines Compilers

• Der Compiler übersetzt Code, der für Menschen lesbar ist, in eine Form, die für Maschinen verständlich und ausführbar ist.

Was ist eine Meta-Engine?

• Eine Meta-Engine ist eine Engine, die Routinen und Befehle enthält, um selbst ein lauffähiges Programm (ebenfalls eine Engine) zu erstellen.

Was ist Bytecode?

• Bytecode ist eine formalisierte und plattformunabhängige Zeichenkette, die von einem Interpreter zur Laufzeit verarbeitet wird.
• Bytecode ist schneller als Scripting, aber langsamer als compilierter Code.

Dimensionierung von Pixeln pro Unit

• Um ein Bild mit 160x160 Pixeln in eine Tilemap mit 200 Unity-Einheiten und 25 Tiles zu zerlegen (jedes Tile 32 Pixel), muss die Pixel-pro-Unit-Einstellung auf 1,25 eingestellt werden.

Was sind TilingRules?

• TilingRules geben an, welche Seiten eines Tiles geschlossen oder offen sein sollen.

In diesem Quiz lernen Sie die Grundlagen des Game Developments kennen. Wir behandeln die Prozesse eines Game Loops, die Einteilung von Game-Engines und das Sortieren von Assets. Testen Sie Ihr Wissen über verschiedene Aspekte der Spieleentwicklung!