Реферат: Игровая компьютерная индустрия
Ранние стадии разработки игры часто характеризуются низким качеством графики. Особенно это справедливо для различных игровых прототипов.
Обычно перед началом разработки любой игры должна сформироваться идея, а издатель/разработчик должен дать «зелёный свет».
В более распространённом случае, если разработчик и издатель являются разными компаниями, идея должна быть предложена руководству, одобрена и выставлена на рассмотрение издателям. В этом деле может помочь рабочее демо, но оно не является обязательным для авторитетного издателя с хорошей репутацией. Если заинтересованный издатель найден, можно начинать производство. Сегодня идея игры редко убеждает, если в ней не заинтересован издатель.
Если разработчик также является издателем или, если оба являются подразделениями одной компании, то одобрение должно дать только высшее руководство. Однако в зависимости от размера компании-издателя, может потребоваться несколько попыток, пока идея не поднимется вверх через все слои руководства.
Представителем проекта обычно является геймдизайнер, но им также может быть человек из игровой индустрии любой другой должности. Перед началом полномасштабного производства геймдизайнер должен написать дизайн-документ — подробный документ, описывающий концепцию и геймплей. Также он может содержать некоторые предварительные скетчи различных аспектов игры. Некоторые геймдизайнеры включают в дизайн-документ даже примерный рабочий прототип, демонстрирующий одну или несколько сторон игры. Обычно дизайн-документ объединяет в себе все или большую часть материалов начального замысла. Основная особенность дизайн-документа — это его «живость» — в действительности, он не будет завершён до тех пор, пока игра находится в разработке. Он может изменяться каждую неделю, иногда — каждый день. Поэтому, даже если дизайн-документ должен существовать в некоторой форме перед началом полномасштабного производства, он почти никогда не является завершённым дизайном, хотя может описывать многие аспекты всех стадий полностью спроектированной игры.
Перед тем как появится одобренный дизайн, основная команда программистов и художников может начать работу над идеями. Программисты могут разработать начальные прототипы для демонстрации одной или нескольких возможностей, которые хотят видеть в игре некоторые посредники. Или они могут начать разработку каркаса, который, в конечном счете, будет использоваться игрой. Художники могут нарисовать эскизы, как плацдарм для разработки реальных игровых ресурсов. Сначала продюсер может работать над игрой неполный рабочий день, но повышать свою занятость по мере продвижения разработки.
Производство
На этапе основного производства выполняется огромный объём работ. Программисты пишут исходный код, художники разрабатывают игровые ресурсы, такие как спрайты или 3D модели игровых элементов. Звукооператоры разрабатывают звуковые эффекты, а композиторы пишут музыку для игры. Дизайнеры уровней создают привлекательные уровни, а писатели пишут диалоги для скриптовых сцен и неигровых персонажей.
Всё это время геймдизайнер дополняет и изменяет игровой дизайн, чтобы отразить текущее видение игры. Некоторые особенности или уровни могут быть удалены, некоторые добавлены. Художественная трактовка может эволюционировать, а сюжет (предыстория) — измениться. Может появиться новая целевая платформа, а также новая целевая аудитория. Все эти изменения должны быть задокументированы и большинство из них должно появиться в дизайн-документе.
С точки зрения времени первый уровень игры разрабатывается дольше всех остальных. Поскольку дизайнеры уровней и художники используют инструменты для создания уровней, им требуются возможности и изменения внутренних инструментов. С появлением новых возможностей некоторые уровни могут устареть, поэтому в первый уровень игры могут вноситься различные исправления. Кроме того, в силу динамической природы разработки игр, дизайнерское видение первого уровня с течением времени может изменяться. Довольно обычным является потратить на первый уровень более 12 месяцев при общей трёхлетней разработке игры. Последующие уровни могут разрабатываться значительно быстрее, так как список возможностей становится более полным, а видение игры — более ясным.
Тестеры подключаются к игре, когда появляется что-то играбельное. Это может быть один уровень или подмножество игры, которое может использоваться в любых разумных пределах. На раннем этапе тестирование игры отнимает у одного тестера относительно малую долю времени; в любое время тестеры могут быть ответственны сразу за несколько игр. По мере приближения разработки к концу, одна игра может начать отнимать у тестера всё его время — и даже сверхурочно — поскольку они стараются протестировать новые возможности, для которых существуют тесты регрессии. Сегодня тестирование является жизненно важным для игр, поскольку, в силу сложности большинства из них, одно единственное изменение может привести к катастрофическим последствиям.
Музыка.
Первым домашним компьютером, использовавшим оцифровку сигнала в форме сэмплирования, стал в 1985 годуCommodore Amiga. Его звуковая плата имела 4 независимых 8-битных цифро-аналоговых преобразователей. Вместо синтезирования методом частотной модуляции простого сигнала, звучавшего как обычный однотонный гудок, технология, применявшаяся в Commodore Amiga, позволяла звуковой плате проигрывать короткие музыкальные фрагменты, читавшиеся из памяти. Это позволяло разработчику получать на выходе звуки музыкальных инструментов или любые другие звуковые эффекты со значительно более высоким качеством и точностью, чем это было возможно раньше или могло быть возможно на домашних компьютерах в перспективе на несколько ближайших лет. Это был ранний пример того, что позже будет названо табличным синтезом звука (англ.) и станет применяться в технологии SoundFont (англ.). Благодаря тому, что Amiga был выпущен раньше всех конкурировавших с ним компьютеров и имел разумную цену, он стал, особенно в Европе, основным инструментом в ранних экспериментах с музыкой, генерируемой последовательностью команд кода.
Основной соперник Amiga, Atari ST, сэмплирование не использовал. В его комплектацию входил программируемый звукогенератор (англ.) Yamaha YM2149, возможности которого были ограничены даже по сравнению с SID-платой Commodore 64. Цифровой звук на Atari ST можно было воспроизвести только с помощью определённых программных приёмов, занимавших мощности процессора и делавших такой способ малоприменимым для игр. Однако Atari ST имел встроенные MIDI-порты и использовался многими профессиональными музыкантами как устройство для программирования MIDI-музыки.
После этого в течение нескольких лет в области воспроизведения музыки на компьютерах наступило затишье: в клонах IBM PC мультимедийные возможности совершенствовались слабо, а остальные игровые консоли сэмплирование практически не использовали. Хотя оно и имело в потенциале получение намного более реалистичных звуков, каждый сэмпл занимал много места в памяти, в то время как вся память, полупроводниковая (картриджи), магнитная (дискеты) или любая другая, всё ещё стоила очень дорого, и на счету был каждый килобайт. При этих условиях было выгоднее пользоваться платами, которые генерировали музыку из программного кода, поскольку код был сравнительно прост и занимал намного меньше ценной памяти.
Упоминавшийся ранее смешанный подход к созданию музыки (и сэмплирование, и генерация из кода) третьего поколения консолей перешёл и в четвёртое, в новую эру 16-битных приставок. Так, Sega Mega Drive (она же Sega Genesis) 1988 года предлагала игрокам улучшенную графику и усовершенствованное синтезирование звука, однако в основном придерживалась тех же подходов к созданию музыки, что и её главная конкурентка Famicom. Mega Drive имела стереозвук и 10 каналов для генерации тонов, причём один из каналов мог быть использован как цифро-аналоговый преобразователь для воспроизведения 8-битных ИКМ-сэмплов. Это выгодно отличало новую приставку от Famicom c её монофонией и 6-ю каналами, из которых один тоже мог проигрывать сэмплы. Этот канал зачастую использовался для воспроизведения перкуссионных сэмплов (Sonic the Hedgehog 3 ). Несмотря на несколько добавочных каналов, написание музыки всё ещё представляло трудности для композиторов, привыкших работать с обычными инструментами, и заставляло придумывать нестандартные приёмы использования частотной модуляции сигнала, чтобы создать приятную для слуха музыку.
По мере того, как стоимость магнитной памяти в виде дискет падала, поддержка игровой музыки на Amiga, а позднее и на всех остальных консолях, сместилась к той или иной форме сэмплирования. У геймдизайнеров Amiga ушло несколько лет на то, чтобы как следует научиться использовать оцифрованные звуковые эффекты в музыкальном сопровождении (исключением является заглавная тема в текстовом квестеThe Pawn , который вышел ещё в 1986 году). Кроме того, в это время игровая музыка уже начала приобретать свои собственные отличительные черты, поэтому многие композиторы сознательно старались создавать музыку, звучавшую так же, как та, что была на Commodore 64. Это привело к развитию жанра «чиптюн».
С выпуском в 1987 году свободно распространяемой программы для Amiga под названием Sound Tracker , автором которой был Карстен Обарски (англ.), началась эра MOD-формата, который позволял кому угодно с лёгкостью создавать музыку с использованием оцифрованных сэмплов. MOD-файлы создавались программами-трекерами (названными так в честь Sound Tracker' а Обарски). Этот способ создания музыки в 1990-х годах перешёл и на персональные компьютеры. Примерами игр для Amiga (англ.), использовавших оцифрованные сэмплы музыкальных инструментов, могут служить Shadow of the Beast , саундтрек к которой написал Дэвид Уиттэйкер (англ.), Turrican 2 с саундтреком Криса Хюльсбека (англ.) и Laser Squad с музыкой Мэтта Фёрнисса (англ.). Приблизительно в это же время Ричард Джозеф (англ.) сочинил несколько песен для игр компании «Sensible Software», из которых наиболее известны Cannon Fodder (1993) с песней «War Has Never Been So Much Fun» (Война никогда ещё не была такой весёлой ) и Sensible World of Soccer (1994) с песней «Goal Scoring Superstar Hero» (Забивающий голы герой-суперзвезда ). В обеих песнях присутствовали длинные вокальные сэмплы.
Подобный подход распространился с Amiga на аркадные игры, где начали появляться отдельные специализированные аркадные платформы с расширенными возможностями обработки звука. В 1991 году игра Street Fighter II на платформе CPS-1 широко применяла голосовые, а также разнообразные шумовые сэмплы. Система MVS (Multi Video System) платформы Neo-Geo также имела мощные средства для воспроизведения звука, включавшие, кроме всего прочего, объёмный звук (англ.). Усовершенствования распространились и на приставки. В частности, Super Famicom (в Европе и США известная как SNES) в 1990 году имела специализированный чип производства «Sony», применявшийся как для воспроизведения звука, так и для аппаратной цифровой обработки сигналов. SNES имела стереозвук, 8 каналов для проигрывания 16-битных сэмплов и большой набор ЦСП-эффектов, включая такие ADSR-эффекты, какие присутствовали обычно в наиболее совершенных синтезаторах того времени. Это позволило экспериментировать со звуковым окружением: для игр SNES применялась музыкальная акустика (ранние игры вроде Castlevania IV , F-Zero , Final Fantasy IV , Gradius III и более поздняя Chrono Trigger ), пространственная (в некоторых играх использовалась технология Dolby Pro-Logic, например, King Arthur's World и Jurassic Park ) и направленная акустика (Star Fox ), а также архитектурная акустика (англ.) и акустика окружающей среды (Zelda III , Secret of Evermore ). Кроме того, многие игры широко использовали возможности SNES, позволявшие воспроизводить высококачественные сэмплы (Super Star Wars , Tales of Phantasia ). Единственным серьёзным препятствием для этих более чем серьёзных усовершенствований оставалась высокая стоимость твердотельных накопителей.
В четвёртом поколении существовали и другие консоли со сходными возможностями, однако популярности и распространённости SNES они не достигли. Например, мощности платформы Neo-Geo, выпущенной в форме домашней приставки, позволяли осуществлять расширенную обработку сэмплов, но стоила она в несколько раз дороже SNES. Sega CD, усовершенствованная версия Mega Drive, имела несколько ИКМ-каналов, однако лишь немногие игры использовали эту особенность. Вместо этого они прямо (без промежуточных изменений сигнала) воспроизводили звук с CD из формата RedBook.
Популярность SNES и игр для неё была ограничена странами, где стандартом телевещания был NTSC (США, Канада, Япония). Для стандарта PAL (Европа за исключением СНГ, где используется SECAM) многие игры SNES в европейском варианте не адаптировались и из-за различий в различий в скорости смены кадров заметно «тормозили», а то и вообще для этого стандарта не выпускались. Разница стандартов телевещания обусловила расхождение между популярной игровой музыкой между NTSC- и PAL-регионами, которое проявляется и по сей день. Это расхождение уменьшилось с началом эпохи пятого поколения консолей, выпускавшихся для всех регионов, а также после того, как компьютеры Commodore начали уступать место многоцелевым домашним ПК.
Несмотря на то, что Sega CD и в несколько большей степени PC Engine в Японии могли дать игрокам представление о том, как будет развиваться в играх потоковое аудио (воспроизведение сэмплов «на лету», без каких-либо преобразований), даже игровые приставки седьмого поколения используют и сэмплирование, и генерацию звуков с помощью кода. В пятом же поколении огромное преимущество оптических носителей в объёме данных, которые можно на них хранить, соединилось с усовершенствованными аппаратными мощностями для обработки звука и более высоким качеством сэмплов. В 1991 годуPlayStation с приводом для компакт-дисков поддерживала 24 канала для 16-битных сэмплов с частотой амплитудно-импульсной модуляции до 44,1 кГц, что аналогично качеству музыки в формате Red Book, а также несколько аппаратных ЦСП-эффектов, таких как реверберация. При этом продолжала использоваться и музыка, генерируемая кодом, которая присутствовала во многих играх компании «Squaresoft», например, Final Fantasy 7 , Legend of Mana и Final Fantasy Tactics . Приставка Sega Saturn, тоже с CD-приводом, поддерживала 32 ИКМ-канала для сэмплов такого же качества, как у PlayStation. Приставка N64, выпущенная в 1996 году и всё ещё использовавшая полупроводниковый картридж, имела встроенную расширяемую звуковую систему, которая потенциально была способна поддерживать 100 ИКМ-каналов и частоту модуляции в 48 кГц. Несмотря на это, игры для N64 из-за высокой стоимости полупроводниковой памяти обычно включали сэмплы более низкого качества, чем PlayStation и Sega Saturn, а музыка была более простой.
Преобладающим подходом в играх для консолей с CD-дисководами было движение в сторону потокового аудио.
Воспроизведение сэмплов вместо генерации музыки из кода имеет много достоинств, в частности, более высокое качество звука. Сэмплы можно создавать совершенно свободно, используя любое количество любых музыкальных инструментов и позволяя разработчикам просто записывать один трек, который и будет проигрываться в течение игры. Его качество ограничено только усилиями, вложенными в собственно обработку трека. Проблема высокой стоимости памяти, которая до начала 1990-х годов была постоянным источником забот, была несколько уменьшена преимущественным использованием в приставках оптических носителей. Качество звука, аналогичное тому, которое предоставлял формат Red Book, позволяло включать в игры музыку и голоса, которые потенциально были неотличимы от любого другого источника или жанра музыки.
В то же время, начиная с поздних 1980-х и до середины 1990-х, такой подход практически не затронул ПК-игры. Ранние игры на компьютерах имели в своём распоряжении 1-битный динамик, доставшийся им в наследство от аппаратного стандарта IBM PC и не предназначенный для воспроизведения сложных звуков. Хотя на ПК можно было получить сэмплированный звук, используя широтно-импульсную модуляцию, на это требовались значительные процессорные мощности, так что этот способ редко применялся в играх. Платы расширения, такие как звуковая карта AdLib, сделали возможным синтез сигнала методом частотной модуляции. Для управления синтезом применялись MIDI-секвенсоры (Doom ).
Обычный ПК не имел ни специализированных вычислительных мощностей, ни устройства вывода для проигрывания сэмплов. Поэтому разработчики, вместо записывания собственных сэмплов, стали пользоваться другим подходом: волновой таблицей (англ.). Волновая таблица с заранее записанными сэмплами, подчиняющимися общим стандартам MIDI-формата, устанавливалась на звуковую карту либо как неотъемлемая часть конструкции, либо в качестве платы расширения. Качество этих табличных сэмплов варьировалось в очень широких пределах от производителя к производителю, но негласным стандартом признавались продукты компании «Roland Corporation» (англ.), и продолжалось это до выпуска в 1989 году компанией «Creative Technology» звуковой карты SoundBlaster, которая обеспечила доступное по цене решение проблем со звуком для пользователей ПК. Карта имела порт для подключения джойстика, поддерживала MIDI (используя AdLib-совместимую технологию частотной модуляции), стандартизированный порт для карт расширения, таких, как своя собственная Wave Blaster или карты других производителей, а также запись и воспроизведение 8-битных сэмплов с частотой 22,05 кГц (позже 44,1 кГц) на единственном стереоканале. Однако поворотным моментом в распространении сэмплов в ПК-играх эта технология не стала, так как с её помощью было невозможно проигрывать больше одного звукового фрагмента одновременно. Сгенерированная с помощью кода музыка продолжала широко использоваться в играх для ПК до середины 1990-х годов, когда начали распространяться компьютеры с CD-приводами, и стало возможным помещать игры на компакт-диски. К тому же общее увеличение объёмов памяти дало разработчикам необходимое пространство для использования потокового аудио.
В четвёртом поколении консолей применение потокового аудио было ограничено воспроизведением композиции с CD-диска в формате RedBook во время игры (Sonic the Hedgehog CD ). Однако у обычного компакт-диска были недостатки. Технология, использовавшая оптический носитель, сильно зависела от скорости вращения диска в приводе, которая была ограничена. Это означало, что, пока играла музыка, система не могла обратиться к другим данным на диске до остановки воспроизведения. Закольцовка треков, которая очень широко применялась в играх, тоже представляла проблему: когда лазер добирался до конца композиции, нужно было вернуть его к началу, а это приводило к появлению отчётливо слышимой паузы в середине мелодии.
Чтобы справиться с этими недостатками, некоторые разработчики игр для ПК сами создавали форматы для потокового воспроизведения сжатого звука — иногда свои собственные для каждой отдельной игры. Эти форматы сокращали использование памяти, уменьшали задержку из-за времени, тратившегося на поиск и начало воспроизведения треков, а также решали проблему закольцовок с паузой в середине мелодии, поскольку поддерживали буферизацию данных. Мелким недостатком было то, что сжатые аудиотреки надо было разжимать перед воспроизведением, а это создавало нагрузку на процессор. С увеличением вычислительных мощностей, впрочем, эта нагрузка стала минимальной, а в некоторых случаях работу по разжиманию звука полностью брали на себя специализированные платы (звуковые карты).
Пятое поколение консолей тоже создавало собственные форматы для потокового воспроизведения сжатого звука. Компания «Sony» назвала свои стандарты YellowBook, впоследствии их использовали и остальные фирмы. Разработчики игр широко пользовались новыми возможностями, получая достойные похвалы результаты (Castlevania: Symphony of the Night ). Игры, портированные на консоли с аркадных автоматов и продолжавшие использовать частотную модуляцию, зачастую модифицировались так, чтобы включать намного более качественные сэмплы (Street Fighter Alpha 2 ). Несмотря на то, что в этих играх теоретически можно было достичь «CD-качества» звука, сжатые треки в них настоящего CD-качества не демонстрировали. Большая их часть имела частоту ниже нужной, хоть и не настолько низкую, чтобы это было заметно среднему потребителю. Некоторые игры продолжали использовать стандартный формат RedBook для своего музыкального сопровождения, и диски с такими играми можно было проигрывать в обычном CD-плеере.
Подобное разнообразие подходов предоставило игровой музыке широкие возможности, которых ей так недоставало в сравнении с остальными жанрами. Теперь от музыкантов не требовалось знание программирования или архитектуры самой игры, они могли создавать композиции независимо. Эту гибкость использовали некоторые популярные поп-музыканты, применявшие свои таланты непосредственно для написания игровой музыки. Одним из ранних примеров была Way of the Warrior с музыкой от американской группы White Zombie. Более известный пример — музыка Трента Резнора для Quake . Некоторые геймдизайнеры подходили к музыкальному сопровождению по-другому: вставляли в игру уже существовавшую музыку, которая не была написана специально для игры (например, TNMT ). Игра Star Wars: X-Wing vs. TIE Fighter и последующие игры серии Star Wars включали музыку, созданную Джоном Уильямсом для фильмов «Звёздные войны» в 1970-80-х годах.