Дипломный проект

О создании игр и получении высшего образования обычно говорят как о вещах несовместимых, часто вполне справедливо. Многие известные инди-разработчики бросали универы. Я же расскажу о противоположном опыте. О своём довольно необычном проекте и о том, как удалось совместить приятное с полезным.

Я учился в РГГУ на прикладной информатике и параллельно занимался своим хобби. И вот, когда пришло время выбрать тему выпускной квалификационной работы, подумал: «Зачем ломать голову над её выбором и писать какую-то левую программу, когда уже есть практически готовый проект: моя первая игра-головоломка».

Дело оставалось за тем, чтобы описать в научном ключе процесс разработки и донести до доцентов и профессоров очень даже абстрактную идею игры. Не обошлось без представлений: делал презентации, видеообзоры, показывал прототип, отчитывался перед научным руководителем, что я ещё жив и в деле. Но надо отдать им должное и сказать спасибо, за поддержку нестандартной инициативы.

В итоге, материала, полученного во время разработки, хватило, чтобы написать уникальный диплом (0% плагиата) полностью из головы и своего опыта.

Изначально моя тема была «Разработка логической видеоигры на геометрических принципах». Позже (в соответствии со стандартами ISO/IEC) слово «разработка» заменено на «проектирование», что больше согласуется с текстом работы.

Об игре

Моя игра – не имеющая аналогов комбинаторная головоломка для Android.



Цель игры: преобразовать одну фигуру так, чтобы она стала точно такой же как вторая.

В игре есть три режима.
В «Режиме преобразований» формы изменяются нажатиями на кнопки.



В «Режиме вращений» имитируются трёхмерные повороты.



Усложнённый «Спортивный режим» объединяет в себе два предыдущих и предназначен для игры на рекорд.



Также есть интерактивная коллекция фигур, которая пополняется по мере прохождения.

Предпосылки

Развитию игровой концепции способствовало моё давнее увлечение, заключающееся в построении фигур из множества кубов. От набросков на полях тетради я пришел к более сложным формам. Последние рисунки от руки, эти фракталы:



Навык изображения перекрывающихся граней и натренированное пространственное мышление послужили созданию новых фигур, состоящих из треугольников. Так выглядели ранние концепт-арты нарисованные в CorelDRAW (ещё не в изометрической проекции) и одна из 3D-моделей в Blender:



Позже от трёхмерной графики я отказался в пользу векторной анимации в Anime Studio Pro. На основе составленной иерархии фигур и анимаций переходов между ними было решено сделать головоломку.

Логика

Логика игры связана с несколькими интересными геометрическими фигурами. Так, траектории движения треугольников проходят параллельно рёбрам воображаемой звёздчатой формы кубооктаэдра и вдоль прямых, пролегающих через её центр и пересечения рёбер.



А графы логики первого игрового режима (преобразований) – гиперкубы. Сначала конфигурации взаимосвязаны как вершины 2-куба (квадрата). С каждым прохождением добавляется новое пространство фигур. При следующем старте логика уже 3D куб, потом – тессеракт и, наконец, пентеракт с сечением-тессерактом.



Режим вращений имеет свою логику, благодаря которой всего пара анимаций поворотов для каждой фигуры обеспечивает видимость вращения по четырём направлениям и три степени развёрнутости.

Реализация

Итак, раскрою секрет, как я программно воплотил геймдизайн. Это можно сформулировать так: сложная система – простая реализация.

Под простой реализацией подразумевается применение для проектирования конструктора 2D игр Construct 2. В моём случае его использование, имея некоторые свои минусы, тем не менее позволило сэкономить время и сосредоточится больше на творчестве.

Описанную выше «гиперлогику» я представил в виде леса полных бинарных деревьев и реализовал линейно в конструкторе с помощью вложенных событий. Во избежание конфликтов между действиями ввёл блокирующие переменные.

Оптимизация

Учитывая наличие огромного числа анимаций в игре (около 500), остро встал вопрос оптимизации. Специфическое улучшение «кода» в Construct 2 затрагивать не буду, а скажу о более общей оптимизации графической составляющей. Для минимизации потребления системных ресурсов понадобились:

• композиция спрайтов (благодаря симметричности, фигуры можно разрезать на части и сложить из копий экземпляров спрайтов по типу мозайки);
• обрезка пустых краёв изображений (это существенно при большом количестве картинок);
• реверс анимации (вместо создания отдельной анимации с обратным порядком кадров, лучше реверсировать существующую);
• понижение частоты кадров до 12 fps и уменьшение разрешения промежуточных кадров анимации;
• использование 8-битных цветов (такая глубина цвета абсолютно незаметна из-за особенностей палитры игры).

Картинки: тессеракт, пентеракт, звёздчатый кубооктаэдр взяты из Википедии.