PanGame - сайт про игры-самоделки

"ИГРА - вид непродуктивной деятельности, мотив которой заключается не в ее результатах, а в самом процессе. В истории человеческого общества переплеталась с магией, культовым поведением и др. ... Свойственна также высшим животным".

С тех пор, как я начал заниматься программированием, мне не раз приходилось сталкиваться с различными компьютерными играми — такими, которые могли общаться с играющим только при помощи неоновых лампочек на пультах старых ламповых ЭВМ, и играми на суперсовременных компьютерах, больше похожими на интерактивный художественный фильм с элементами мультипликации, сложными видеоэффектами и многоканальным звуковым сопровождением.

Многое захватывает в таком творчестве. И не сам процесс игры, а разработка игровой вселенной, ее проектирование и реализация. Когда можно слить воедино сценарий, графику, музыку, искусно задуманный и умело запрограммированный алгоритм — создать единый фантастический мир, живущий по законам, которые ты же для него и придумал.

Можно почувствовать себя почти всемогущим. Можно даже вообразить себе, что ты стал немного ближе к нашему Творцу и стал чуть лучше понимать его. “Limitation is only Your Imagination!” (“Ограничение — только ваше воображение!”) Этот лозунг, использованный в свое время для рекламы музыкальных синтезаторов, на мой взгляд, подходит и для разработки игр (если у разработчика, конечно, достаточно мощный компьютер).

За долгие годы накопилось довольно много мыслей о программировании в целом и о разработке компьютерных игр в частности. Одни из них уже обсуждены в беседах с друзьями и кол легами, другие легли в основу этой статьи. Спасибо всем, кто терпеливо меня выслушивал и иногда давал советы.

Начнем с игр для игровых автоматов. Игровым автоматом будем называть устройство, предназначенное для сбора денег за предоставляемую возможность играть с этим устройством. Такие автоматы обычно устанавливают в доступных местах или специальных игровых залах. Заметим, что к этому классу не относятся специализированные игровые компьютеры, приобретаемые для индивидуального домашнего использования.

Игры, предназначенные для игровых автоматов, отличаются в первую очередь тем, что для накопления возможно большего количества монет (жетонов) число играющих с автоматом людей (или попыток одного и того же человека играть многократно) должно быть также как можно больше.

Таким образом, игры для этих автоматов должны осуществлять жесткое “давление” на игрока по времени и активную стратегию на “выбрасывание” играющего из игры. При этом сложность каждого нового этапа игры должна возрастать настолько, чтобы среднее время даже для опытных играющих не становилось слишком большим.

Кроме того, игры этого класса должны удовлетворять и некоторым другим требованиям:

Чаще всего, перед тем как попасть в игровой автомат, базовая версия программы проходит “обкатку” в качестве игры для домашнего пользования, и только имея устойчивый высокий рейтинг в компьютерных журналах и пройдя специальную экспертизу фирм- изготовителей игровых автоматов, игра попадает туда, куда (возможно) и предназначалась первоначально. Окончательный вариант игры (т.е. уже для автомата) обычно обладает более изощренной графикой, звуком и другими эффектами, которые отсутствуют в базовом варианте игры для персональных компьютеров. Однако фирмы-изготовители игровых автоматов разрабатывают и свои собственные специальные игры (иногда вместе с уникальной аппаратурой для них), которые не встречаются на персональных компьютерах и существуют только в версиях для игро вых автоматов.

К классу игр для игровых автоматов относятся, в первую очередь, так называемые “аркадианские” игры (Arcadian games), в которых приходится много стрелять из бластеров, пушек, сражаться различными способами со всевозможными врагами или спасаться от разнообразных монстров, пытающихся вас съесть. Действие может разворачиваться в любом времени или месте или вообще неизвестно где и когда. Цель всегда благородна: спасти кого-то (но, в первую очередь, самого себя), победить врага, пытающегося завоевать, разрушить, съесть и пр.

Игры этого класса могут быть выполнены с использованием великолепной графики, обладать прекрасным музыкальным и речевым сопровождением и выглядеть почти как художественный фильм, но при этом — все равно являться играми, где надо все время “спасаться” и “побеждать”, причем в том темпе, который диктует компьютер.

Во вторую очередь, я отношу к классу “игр для игровых автоматов” абстрактные игры типа Растай и Tetris, которые, тем не менее, подчиняясь “закону игрового автомата”, постепенно уменьшают время на обдумывание ситуации и сводят время реакции играющего к времени опроса компьютером органов управления игрой. Темп игры здесь также диктуется компьютером. Когда время реакции опытного играющего становится соизмеримым с временем опроса орга нов управления игровой программой, компьютер начинает реализовывать свою собственную выигрышную стратегию в ущерб приоритетности выполнения команд игрока. И тогда у игрока возникает законная реакция — “Так не честно!”. Наконец, среди игр для игровых автоматов попадаются выполненные как высококачественные трехмерные тренажеры (в частности, уже упоминавшиеся автомобили и самолеты), требующие, в отличие от предыдущих игр, высокопроизводительных центрального и bhdenopnveqqnpnb, специальной аппаратуры и органов управления. Обычно они в меньшей степени подчинены стратегии скорейшего “выбрасывания” игрока, так как требуют более продолжительного ос воения. Но это скорее исключение, чем правило. Постоянный спрос на такие игры поддерживается в основном из-за того, что они практически невоспроизводимы на обычных персональных компьютерах.

Таким образом, игры для игровых автоматов (независимо от того, реализована игра действительно на игровом автомате или на универсальном компьютере) характеризуются тем, чти доминантой в них является возрастающие темп и сложность игры, которые постоянно диктуются компьютером. При этом вся воля и все умение игрока подчиняются одной единственной цели — “как можно дольше продержаться”.

Время для обдумывания и выбора стратегии и тактики игры практически отсутствует, да оно на самом деле и не требуется, так как каждая ситуация жестко “зашита” в самой игре и в точ ности повторяет сама себя при повторении игры с самого начала. Одно может помочь играющему — опыт преодоления предыдущих стадий при многократных попытках доиграть в такую игру до конца.

Здесь я позволю себе небольшое личное замечание: игры этого класса никогда меня не только не привлекали, а скорее наоборот — отталкивали, так как любое давление будило во мне протест. А в этих играх на меня давил мой собственный компьютер!

Для себя я условно называю эти игры “злыми” по отношению к играющему.

Перейдем теперь ко второй группе: “игры для индивидуального (домашнего) пользования”.

Игры этого класса, которые я условно называю “добрыми” по отношению к играющему, гораздо более разнообразны, чем предыдущие. Однако во избежание недоразумений сразу исключим из этого класса все игры, относящиеся к разновидности “злых”, хотя вы, может быть, играли в них на персональном компьютере, а вовсе не на игровом автомате. Может быть, эти игры еще проходят “обкатку” или просто несколько хуже других “злых”? А может быть, они уже есть в игровых автоматах, только вы об этом не знаете?

Напомню еще раз, что “злые” игры легко отличить от “добрых” по степени “давления”, оказываемого ими на играющего; в “злых” играх “давление” — самоцель и доминанта всей игры, так как ее истинной задачей является как можно более частая смена игроков для сбора денег; в “добрых” — лишь одно из множества средств для взаимодействия с играющим.

Конечно, и в “доброй” “домашней” игре могут быть ограничения по времени, по каким-либо ресурсам или в виде активно нападающих врагов," но это “давление” почти всегда можно смягчить, а иногда даже и полностью его избежать, так что игра может продолжаться длительное время, давая возможность размышлять, спокойно принимать продуманные решения, а иногда и сохранять на внешних носителях промежуточные стадии игры для того, чтобы позже продол жить ее с желаемого момента.

Общепринятая классификация
Приводимое ниже деление игр на типовые (жанровые) классы, хотя и используется достаточно широко во всем мире, является весьма условным, так как многие игры обладают сразу несколькими классификационными признаками, а иногда включают элементы обучения, программирования, разнообразные средства мультимедиа и многое другое. При рассмотрении типовых (жанровых) классов попытаемся спроектировать их на классы “добрых” и “злых” игр.

В условном классе “добрых” игр находятся практически все так называемые “приключенческие” игры (Adventure), где цель известна, но не известны конкретные способы ее достижения. Обычно играющему предоставляется возможность исследовать окружающий его мир, подбирать и использовать различные предметы, общаться с окружающими его живыми и неживыми существами и т.д. Естественно, что такая исследовательская деятельность не терпит qser{ и спешки, требует времени, внимания, размышлений и, следовательно, никак не может сочетаться с функциональным назначением игрового автомата (собрать как можно больше денег).

Разновидностью “приключенческих” являются “ролевые” (от слова роль) игры (RPG — Role Playing Games). В них играющий может выступать в качестве любого персонажа игры, а за остальных в это время играет компьютер. Особо популярны в качестве сюжетов для таких игр различные детективные расследования.

Интересным подклассом в классе “добрых” игр являются различные “стратегические” игры (Strategy Games), из самого названия которых уже следует, что играть в них надо не торопясь и хорошо продумывая свою собственную стратегию. Примером могут служить стратегические планы ведения войн, разработки экономической политики и др.

“Симуляции” (Simulations) включают в себя моделирование как относительно небольших объектов (катеров, подводных лодок, самолетов, космических кораблей), так и более крупных (отдельных предприятий, городов, стран, планет и целых планетных систем). Во всех случаях играющему предоставляется возможность добиваться каких-либо целей путем определенных воздействий на различные системы, обладающие сложным поведением, и наблюдать за их реак цией в ответ на такие воздействия. Эти игры также обычно требуют к себе внимательного и вдумчивого отношения и чаще всего попадают в класс “добрых”.

“Спортивные” игры (Sport Games) часто требуют хорошей реакции и быстроты действий играющего, поэтому оказываются в зависимости от реализации и среди “добрых” и среди “злых” игр. Примерами могут служить всевозможные “олимпиады”, “многоборья”, не слишком сложные “авто- и моторалли”, “горные лыжи”, “теннис”, “гольф” и др.

Компьютерные реализации традиционных настольных игр (Board Games) чаще всего принадлежат к классу “добрых” (шахматы, го и т.п.). Карточные игры в зависимости от степени сложности и конкретной реализации могут попадать и в “добрый”, и в “злой” классы.

Головоломки (Puzzles) чаще всего принадлежат к классу “добрых” игр, так как обычно предполагают определенные размышления.

Абстрактные игры типа Tetris с одинаковым успехом могут попадать в оба класса в зависимости от выбранных критериев окончания игры.

Уже упоминавшиеся “аркадианские” игры практически полностью относятся к классу “злых”.

Обучающие игры (Learning Games) могут оказаться в любом из приведенных выше типовых классов, но при этом они преследуют конкретную цель — научить играющего чему-либо полезному: быстрому счету, чтению электронных схем или дорожных знаков, иностранному языку, печатанию на машинке, оптимальному взаи модействию с деловыми партнерами или учреждениями и др. Конечно же, почти все обучающие игры принадлежат к классу “добрых”, так как предполагают вдумчивое и целенаправленное использование их для обучения. Отдельный подкласс обучающих игр образуют “тренажеры”, выполняемые чаще всего в типовом классе “симуляции”.

Приведенная выше классификация не претендует на полноту, но позволяет легче ориентироваться в новых, появляющихся на рынке играх. И все-таки следует еще раз обратить внимание читателя на то, что в современных сложных компьютерных играх часто соседствуют и могут пересекаться элементы игр разных классов, что затрудняет их точную классификацию.

Рынка игр для игровых автоматов практически не существует, поскольку игры для них, как уже было замечено выше, обычно появляются, продаются и испытываются в первую очередь на рынке игр для ПК.

Чем же этот рынок интересен для разработчика компьютерных игр? Прежде всего тем, что он практически ненасыщаем. Большинство игр рано или поздно надоедают играющим, и в них перестают играть. На смену им приходят новые игры, которые, в свою очередь, вытесняются следующим поколением игр, и так далее...

Неотвратимость появления новых игр гарантируется, с одной стороны, необходимостью создания все новых и новых развлечений для заполнения досуга людей, а с другой стороны — появлением все более совершенных и мощных персональных компьютеров, позволяющих даже старые игровые идеи поворачивать новой и подчас неожиданной стороной, обогащать дополнительными эффектами, а иногда и наполнять совсем другим содержанием.

Естественно, что разработчиков компьютерных игр устраивает такое положение дел, поскольку оно всегда гарантирует спрос на их работу при условии конкурентоспособности их продукции и соответствующей охраны авторских прав.

Помимо этого, опытные разработчики оказываются заинтере сованными также и в том, чтобы их продукция после завершения основного этапа продаж каждой отдельно взятой игры не блокировала продажу следующих за ними новых игр, то есть устаревала бы достаточно быстро. Для этого значительное количество игр сознательно проектируется так, что, будучи единожды пройденными от начала до конца, они в значительной сте пени теряют свою привлекательность из-за ставшей уже известной оптимальной последовательности действий. Этого добиваются обычно увеличением количества “жестко” запрограммированных ситуаций и исключением или сведением к минимуму элементов вероятностного порождения мира игры.

Покупатель же, со своей стороны, хочет, чтобы купленная им игра (как и любая другая приобретенная вещь) не теряла для него своей привлекательности как можно дольше!

Здесь, как мы видим, интересы разработчика игр и играющего существенно противоречат друг другу.

Это противоречие может смягчаться или отсутствовать в следующих случаях:

Вторая категория игр (разработчик-профессионал делает игру для себя) встречается сегодня крайне редко. Мне известно всего лишь несколько таких игр. Эти игры отличаются прежде всего тем, что, обладая великолепными художественными и алгоритмическими решениями, они при каждом новом запуске предлагают играющему до статочно богатую, но несколько отличную от предыдущей игровую вселенную. При этом детали этой вселенной каждый раз немного изменяются случайным образом. Это очень точно взвешенное соотношение детерминизма и случайности иногда может создавать та кое сочетание разнообразия и неожиданности, которое способно сделать игру практически “бессмертной”.

Однако соблюсти этот тонкий баланс, придающий игре “бессмертные” свойства в глазах не только автора, но других играющих, зачастую бывает нелегко и профессионалу, так как большинство игр со сложной и интересной игровой вселенной весьма склонны к вырождению либо в слишком запутанные и чересчур сложные для освоения другими игроками, либо в “хаотические”.

Вообще говоря, разработка игровых вселенных связана, на мой взгляд, с очень серьезными философскими и религиозными проблемами, но об этом я скажу несколько позже. А пока зададим себе вопрос: С КЕМ ИЛИ С ЧЕМ МЫ ИГРАЕМ? Ответ может быть тривиальным: “С компьютером!”. Или чуть сложнее: “С программой, реализующей алгоритм игры”.

Но я предпочитаю развернутый и, как мне кажется, более содержательный ответ: “Каждый раз мы играем с некоторой вселенной, сконструированной авторами игры, которая состоит из объектов, участвующих в данной игре. Эти объекты подчиняются определенным законам, описывающим их поведение, и могут взаимодействовать как друг с другом, так и с играющим. Законы и объекты этой вселенной описываются алгоритмами и данными, совокупность которых реализована в виде игровой программы”.

Несмотря на кажущуюся сложность такого ответа, он применим к любым компьютерным играм, и каждый может убедиться в этом сам, вспомнив известные ему игровые программы.

Но его особая ценность, на мой взгляд, заключается в том, что с его помощью можно попытаться разобраться в том, чем же является компьютерная программа вообще и игровая программа а частности.

Для начала попробуем понять, чем принципиально отличается практически любая компьютерная программа, предусматривающая ввод (управление), обработку и вывод (отображение) данных, от других продуктов человеческого творчества.

В первую очередь, необходимо отметить, что творческие процессы в любой области человеческой деятельности имеют много общего. Любая творческая деятельность в области науки, литературы, изобразительного искусства, кино или музыки состоит из некоторых “озарений”, всегда появляющихся непредсказуемо и внезапно, и из систематического “конструирования” и синтеза целого из этих отдельных “озарений”, которое называется мастерством или школой. В разных произведениях даже одного и того же автора соотношение элементов “озарений” и “конструирования” может быть различным. И все же не оно является критерием ценности конечного продукта творчества — ценность определяется цельностью и внутренней непротиворечивостью нового произведения, будь то литературная поэма или новая физическая теория. В любом случае происходит “отчуждение” результата работы духа и интеллекта автора в некоторый конечный продукт, доступный для понимания и употребления другими членами человеческого сообщества.

Не является в этом смысле исключением и одна из самых молодых областей приложения творческих способностей человека: область разработки программ для компьютеров. Работа в этой области точно так же состоит из “озарений” и “конструирования”, качество конечного продукта зависит от мастерства автора и представляет тем большую ценность для окружающих, чем более цельным и внутренне непротиворечивым будет результат работы. Точно так же в конечном продукте присутствует “отчуждаемая” часть работы духа и интеллекта автора, но имеется и одно, очень существенное отличие: “отчужденный” продукт, применительно к компьютерным программам, обладает поведением, которое автор описывает в виде алгоритма работы программы, предусматривая ее реакцию на раз нообразные внешние воздействия, в том числе память о результатах предыдущих воздействий по времени (конечный автомат).

Это единственное отличие компьютерных программ от других продуктов творческой деятельности человека является, тем не менее, принципиальным, так как до этого человеку крайне редко представляется возможность вложить в продукт своего труда алгоритм сложного поведения для самостоятельного взаимодействия его творения с окружающим миром (одним из исключений является разработка идеологий существования человеческого общества).

Таким образом, создание компьютерной программы можно с большей степенью приближения уподобить акту сотворения живого организма, чем рождение, например, новой научной теории или создание нового художественного фильма. И мы имеем право сделать такой вывод в силу того, что граница между “живым” и “неживым” определяется, в частности, и степенью сложности самостоятельного поведения “живого” и “неживого”. Конечно, мы не станем утверждать, что компьютерная программа является “живой” в полном и привычном понимании этого слова, но степень ее приближения к этому состоянию и ее самостоятельная “жизнь” после “отчуждения” от автора (авторов) должна являться предметом внимательного разбора и изучения.

Начнем с того, что, кроме поведения, компьютерная программа обладает еще одним свойством “живого” — способностью к размножению. Чаще всего этот процесс совершается опосредованно и при участии человека, который размножает объектный код программы при перезаписи ее с одних носителей на другие, но в случае распространения исходных текстов программы возрастает и число ее “мутаций” — видоизменений, выполненных другими программистами.

Существуют и саморазмножающиеся программы, хорошо известным примером которых является печально знаменитый класс программ- вирусов.

Большинство программ подвержены естественному отбору (при помощи человека), в котором лучшие программы заставляют “вымирать” более слабых конкурентов. При этом “выжившие” часто задают начальный уровень качества и определяют ключевые идеи, широко используемые в дальнейшем.

Многие программы обладают большими или меньшими способностями к самоорганизации (еще одной особенностью, присущей живой ма терии). Они могут самостоятельно упорядочивать и переупорядочивать те данные, которые накапливаются в их памяти за время взаимодействия с внешним миром и даже “отчуждать” от себя эти данные в виде отчетов, файлов, баз данных, а иногда — вместе с программами обработки этих данных — и в виде целых “организмов”, способных к дальнейшему самостоятельному существованию. В этом смысле компиляторы языков программирования предназначены исключительно для анализа и переупорядочивания информации об исходной программе, написанной на одном из языков программирования, а результат их работы сводится к порождению новых выполняемых программ, обладающих собственным поведением.

Даже разработчики часто не могут детально и точно представить себе, ЧТО в данный момент происходит с их большой программной системой, или предсказать в точности ее дальнейшее поведение. Более того, если в системе используются критерии вероятностного выбора поведения системы, эта задача может быть затруднена принципиально.

Правда, при необходимости разбора и исправления ошибок в таких системах разработчики специально предусматривают механизмы по иска и локализации ошибок, включающие автоматическую запись управляющих событий и реакций системы, программную трассировку, отладочные выдачи, “посмертные” дампы и другие средства, но при этом каждый, кто хоть раз отлаживал действительно большие программы, знает, насколько нелегко порой бывает разобраться в причинах ошибок и устранить их, не внося при этом новых ошибок. Особенно трудно это бывает в тех случаях, когда в системе широко используются параллельные процессы и/или от нее требуется работа в реальном масштабе вpeмени

Не зря в среде программистов бытует мудрость: “В каждой большой программе существуют как минимум три ошибки. После устранения любой из них в ней остаются или появляются еще как минимум три. И этот процесс продолжается до самого окончания жизни программы”

Из всего этого видно, насколько сложной и похожей на “живой” объект может быть компьютерная программа, которая порождается разработчиками, и насколько может быть трудно, а порой просто невозможно предсказать дальнейшую жизнь и поведение, особенно “отчуждения” от создателя.

В этом месте я хотел бы проиллюстрировать вышесказанное примером длительной (десятилетней) разработки программ для больше информационной системы, базировавшейся на многомашинном комплексе. Участвуя в проекте в качестве разработчика, в том последние пять лет руководя всей разработкой и одновременно занимаясь практическим программированием, я детально представлял устройство всей системы в целом.

По мере возрастания числа выполню функций система росла и развивалась в заранее спланированных для нее рамках. Отдельные подсистемы, как это обычно бывает, различные этапы приемки, передавались сначала в опытную, а затем в промышленную эксплу атацию. Разработчиками осуществлялся авторский надзор и сопровождение, замеченные ошибки в программах устранялись, и хорошо отлаженные части системы постепенно “отчуждались” от разработчиков. Они начинали взаимодействовать друг с другом, с персоналом, эксплуатировавшим систему, и с ее пользователями, работавшими, в частности, с удаленных терминалов по линиям связи.

Надо сказать, что в период интенсивного авторского сопровождения программ я не задумывался над тем, что же это такое мы создаем с точки зрения его подобия “живому организму”. Но когда стало ясно, что значительная часть системы уже “живет” своей собственной, независимой от нас жизнью и авторы уже не могут существенно влиять на эту “жизнь”, не разрушая систему, я испытал известное потрясение — продукт был “отчужден” и жил самостоятельно! Причем, сохранность этой “жизни” гарантировалась заинтересованностью в нормальном функционировании системы множества других людей, пользующихся нашим “творением”... И чем больше проходило времени с момента “отчуждения” системы, тем сильнее становилось ощущение самостоятельной “жизни” системы.

Думаю, что это чувство в той или иной степени знакомо почти всем программистам, продуктами труда которых пользуются другие люди. Подозреваю также, что это же чувство заставляет некоторых молодых программистов слишком гордиться своим умением написать небольшую программу и из-за этого несколько свысока относиться к окружающим.

Однако с опытом рано или поздно приходит понимание того, насколько превосходит любого из нас великий программист, сотворивший нашу Вселенную. Но вернемся к компьютерным играм.

Действительно, разрабатывая компьютерную игру, автор определяет общие законы, по которым существует игровая вселенная, разрабатывает объекты, подчиняющиеся этим законам, наделяет их поведением, проектирует их внешний вид, их трансформации и прочее. Иными словами, создает некий мир, в котором существуют и живут сконструированные автором объекты.

Как уже говорилось, иногда этот мир может быть очень прост, жестко детерминирован и неспособен к самостоятельному существованию и развитию, а иногда — весьма сложен, подчинен вероятностным законам и способен к продолжительной жизни даже без участия играющего.

Объекты, существующие в таком мире, могут быть сконструированы и как “живые” существа, обладающие сложным поведением и самостоя тельно взаимодействующие друг с другом, наделенные способностью к размножению и смерти, памятью, способностью к самообучению и многими другими свойствами.

И вновь хочу на примере собственного опыта показать, какими интересными свойствами может обладать “живая” игра.

Лет десять назад на “больших” компьютерах был очень популярен целый класс игр под названием “Star Track” (“Звездный поход”). Игры с таким названием писались разными авторами и для разных компьютеров, но, в основном, под влиянием одного и того же одноименного телевизионного сериала, пользовавшегося большой популярностью в те годы. Действие всегда происходило в далеких звездных мирах, где космический корабль “Enterprise” под командованием капитана Кирка, его помощника Спока и с большой командой на борту путешествовал среди звезд, сражался с вражеским звездным флотом (“Клингонами”), защищал свои Звездные Базы, заправлялся энергией и ремонтировался, снова сражался и т.д.

Конечно, компьютерная графика в те времена была достаточно несовершенна и в лучшем случае предоставляла возможность работать с символами на алфавитно-цифровых дисплеях, но все равно “Star Track” захватывал воображение, и многие из нас ностальгически вспоминают о нем до сих пор. А чего стоили “разборы полетов” с разгоряченными после игры коллегами- программистами по дороге домой в метро! Соседи по вагону удивля лись, слыша: “...и как только я вышел из гиперпространства...”

Романтика звездных сражений настолько увлекала некоторых насто ящих мужчин (программистов), что в определенный момент многие из нас начинали мечтать о своей собственной игре “Star Track”, которая была бы лучше уже существующей. Не всем удавалось воплотить эту мечту в реально работающую новую программу, но многие из нас с той поры оказались “зараженными” компьютерными играми и до сих пор безуспешно ищут на персональных компьютерах свой “игровой идеал” -- современную версию старой игры “Star Track”.

Не устоял перед искушением написать свой собственный “Star Track” в свое время и я—и он оказался моей первой игровой программой, на которой я ощутил всю необыкновенную прелесть такой работы.

Дело в том, что эту игру я разрабатывал в первую очередь для самого себя. Все, что мне приходило в голову и хотелось видеть в готовой игре, можно было попытаться запрограммировать. Один из постоянно доступных мне компьютеров был очень неплох — HP-3000. Памяти, по тем временам, было более чем достаточно, быстродействия — тоже (к тому же я имел статус менеджера системы). Единственным ограничением, накладываемым на эту работу, являлось мое время, свободное от основной работы. Но программисту ли привыкать работать по ночам или съедать обед из термоса в выходные?

Одной из самых существенных концепций моей игры являлось вероятностное поведение объектов игры и всей вселенной в целом. Это гарантировало невозможность точного предсказания дальнейшего развития событий в любой игровой ситуации даже для автора, что и делало игру для меня наиболее привлекательной. Программа имела специальный генерационный файл данных, содержащий около 500 параметров, относящихся к различным объектам игры.

Звезды и планетные системы зарождались и умирали, подчиняясь сложным параметрическим законам с вероятностными критериями, сверхновые взрывались в определенных ситуациях и с предварительно заданной вероятностью, оборудование космического корабля и поведение его экипажа описывалось очень большим количеством параметров и, соответственно, могло оказаться совершенно различным в сходных ситуациях. Враги, обладая очень сложной и в целом детерминированной стратегией поведения, могли отклоняться от нее в рамках разрешенной вероятности их поведе ния. Каждый противник, таким образом, обладал своими склонностями и характером. Одни были агрессивны, другие — трусливы, третьи — склонны к компромиссам, переговорам и т. д. Если им удавалось договориться друг с другом, они могли в разной степени объединять свои усилия в борьбе со мной или наоборот — вести свою собственную внутреннюю войну. Враги рождались, жили и умирали по своим законам, нашу Галактику иногда посещали корабли из других галактик, команды которых могли присоединиться в зависимости от обстоятельств к той или иной враждующей стороне.

Наконец, на каком-то этапе разработки, игру стало возможно предоставлять самой себе на длительный промежуток времени, например, на ночь, и утром узнавать, к чему привело развитие событий в отсутствие автора. Если появлялось желание, можно было принять участие в игре или оставаться просто наблюдателем. (На нашем HP-3000 стояла мультизадачная операционная система с виртуальной памятью, и игра без участия человека выполнялась как задача с невысоким приоритетом, никому особенно не мешая). Примерно в это же время я решил добавить в игру возможность одновременной работы с нескольких терминалов для разных участни ков; и на этом этапе (примерно через год после начала работы) разработка игры собственно закончилась. Настало время наслаждаться своим “творением” и иногда отдыхать за дисплеем ком пьютера; можно было подвести некоторые итоги.

Но именно в этот момент у меня появился первый персональный компьютер Yamaha MSX, обладавший цветной графикой и захвативший на длительное время все мои помыслы.

Итоги разработки “Star Track” были подведены мной значительно позже и, честно говоря, обрадовали и даже немного испугали одновременно. Я был рад, что написал такую большую и сложную программу и выполнил задачу, которую перед собой поставил в полном объеме. Я гордился тем, что в очередной раз создал систему, способную к дальнейшему существованию без участия автора, и что моей игровой программой с удовольствием поль зовались некоторые мои коллеги по работе. Но одновременно с этим я понял также и то, что на этот раз соприкоснулся с чем-то большим, чем обычное проектирование компьютерной программы. Некоторый неожиданный опыт заставил меня сделать некоторые выводы, не имеющие прямого отношения к программированию в общепринятом понимании этого слова.

Во-первых, мне довелось на практике убедиться в справедливости концепции, носящей название “Лучший из миров”. Суть этой фило софской и физической концепции, как известно, заключается в том, что мы живем в “лучшем из миров” в том смысле, что наша Вселенная является устойчивой в силу вполне определенного соотношения значений таких физических констант, как скорость света в пустоте, постоянная Планка, заряд электрона и др. Соответствующими расчетами показано, что существует лишь очень небольшая область изменений мировых констант, обеспечивающая множеству возможность оставаться устойчивыми. И наша Вселенная принадлежит к этому небольшому множеству. В случае больших отклонений значений этих констант в ту или иную сторону материя начинает стремительно дезорганизовываться и превращается в хаос или, что то же самое, не может организоваться из первичного хаоса вовсе.

Как я уже говорил, моя игра имела около пятисот параметров, определяющих ее игровую вселенную, и правила поведения объектов, включая вероятностные характеристики отклонений параметров от их стандартных значений. В процессе проектирования и настройки игры с помощью этих параметров выяснилось, что возможные устойчивые игровые вселенные также занимают очень небольшой объем в многомерной области допустимых значений всех параметров. А при выходе одного или нескольких параметров за границы этого объема игровая вселенная начинает стремительно деградировать и становится однородной и неинтересной для играющего. Например, сверхновые звезды вспыхивают слишком часто и сжигают все вокруг себя, новые звездные системы зарождаются слишком редко или слишком часто, персонажи самоуничтожаются, вымирают или уничтожают друг друга в братоубийственных войнах, оборудование корабля становится слишком ненадежно, команда корабля постоянно бунтует и плохо выполняет приказания или, наоборот, проявляет hgkhxm~~ самостоятельность и делает то, что делать совсем не надо... Перечисление можно легко продолжить. Таким образом, понятие “Лучший из миров” для данной игры приобрело сугубо практическое значение, и мне пришлось выбирать этот “Лучший из миров” аналитически, интуитивно, а также методом проб и ошибок в процессе настройки программы. Более того, стало особенно важно попасть в один из “Самых лучших миров” для того, чтобы игровая вселенная могла самостоятельно существовать без моего участия.

Во-вторых, постепенно развивая игру и наделяя ее персонажей характерами с различными вероятностными характеристиками, я вовсе не думал о том, что, вообще-то, ничто не мешало мне запрограммировать у них интерес к познанию окружающего их мира и даже способность к рефлексии. Те “существа”, которых я создавал, уже обладали некоторой, независимой от меня индивидуальностью. Они рождались и умирали помимо моего желания, имели свои собственные имена, которых я не знал до тех пор, пока не знакомился с каждым из них в отдельности, обладали достаточно сложным поведением, в большей или меньшей степени адекватным ок ружающему их миру, некоторым небольшим запасом слов и понятий (я с ними беседовал и иногда мог даже “убедить” в чем-то), они объе динялись в группы с общими интересами или, наоборот, враждовали друг с другом. В моей модели не хватало совсем немногого: их собственной заинтересованности в продолжении игры и осмысления ими в этой игре своей роли. Кроме того, хотя они и “знали” о моем существовании, но не могли целенаправленно задавать мне воп росы о том мире, в котором существуют, и получать от меня соответствующие ответы.

Когда я впервые задумался над этим, я уже, к сожалению, не имел доступа к тому компьютеру, на котором создавал эту игру. Поэтому я не имел и возможности попытаться дополнительно за программировать эти черты их “личности” и посмотреть, что же из этого получится (а на сегодняшний день, работая с персональными компьютерами, я вынужден почти всю их память использовать под графику и в первую очередь думать о красивом и правдоподобном отображении информации на экране в ущерб программированию “личностных” характеристик персонажей игр, ведь иначе на эту игру никто и смотреть не захочет). Однако, чисто теоретически, эта задача не представляется мне особенно сложной, так как еще с очень давних времен у меня уже был опыт разработки обучаемых про грамм, синтезирующих связный русский текст с расширяемым в процессе обучения запасом понятий и оперирующих различными категориями (в том числе морально-этическими). А развитый язык понятий — один из основных критериев степени развития интеллекта и знаний об окружающем мире!

Дальнейшие размышления по поводу того, во что мог бы превратиться мой “Star Track”, привели меня к некоторым неожиданным религиозно-философским аналогиям. Я задавал себе воп росы и пытался отвечать на них. Итак:

Могу добавить, что разработка и анализ этой игры в свое время так сильно повлияли на мое мировоззрение, как не смогли повлиять до этого никакие теоретические концепции. Согласитесь, одно дело — рассуждать о чем-то схоластически, а другое дело — попробовать самому.

Здесь можно было бы поставить точку. Но просится многозначительное многоточие...

Теперь от “большой игры” на “большой машине” перейдем к рассмотрению технологий разработки игр для современных персональных компьютеров.

Как известно, процесс создания таких игр состоит из четырех составляющих:

Для того чтобы процесс создания игры средней сложности не растянулся на несколько лет и конечный продукт был бы получен в короткие (или просто разумные) сроки, необходимо иметь определенный набор инструментов, который я в дальнейшем для краткости буду называть просто “верстак”.

Если таких инструментов нет или их не хватает, то, прежде чем приступить к разработке игры, лучше всего создать эти инструменты самому. Ведь вы не станете, к примеру, делать табуретку, если у вас нет рубанка? Конечно, можно попытаться выстругать детали табуретки перочинным ножом или топором, но какая табуретка при этом получится и сколько времени это займет? А сколько новых табуреток можно было бы изготовить за то время, пока делали эту?

Итак, что же должно быть на вашем “верстаке”?

1. Удобный редактор текстов для написания сценария, подготовки текстов и разработки исходных текстов программ.

2. Мощный графический редактор для подготовки фоновых задних планов и анимационных объектов. Если планируется использование трехмерной графики, может понадобиться и 3D-редактор. Неплохо также иметь сканер, видеокамеру и устройство ввода в компьютер видеоинформации. Форматы хранения изображений в файлах на дисках должны поддерживаться удобными и простыми библиотечными функциями для последующей загрузки графики в вашу программу. Если вы планируете игру для CD-ROM, может быть, вам придется снимать целые фрагменты видеофильмов, чтобы потом показывать их с помощью вашей программы.

3. Удобный музыкальный редактор, работающий с той музыкальной аппаратурой, которую вы рассчитываете использовать в своей игре. Все следует заранее определить. Если это обыкновенная “пищалка” IBM PC, то ее звуковые возможности невелики, хотя она позволяет, пусть очень тихо, но воспроизводить оцифрованную музыку. Если это музыкальный синтезатор (встроенный — как в MSX или Atari ST, или подключаемый в виде дополнительной карты — как в IBM), то ваши возможности богаче. Если же это специальные встроенные каналы вывода цифровой информации в звуковом виде (как в компьютерах Amiga, 'Macintosh, NeXT), значит вы можете создавать в своей игре “настоящую” музыку и речь, а также использовать записанную в других музыкальных студиях. Так же, как и для графики, вам должны быть доступны соответствующие библиотечные функции для удобного проигрывания созданной музыки из вашей про граммы. Хорошо, когда музыка, используемая в игре, мелодична и удачно аранжирована. Поэтому, если вы не уверены в собственных силах, попросите написать музыку для вашей игры профессионального музыканта. В противном случае ваша игра может потерять привлекательность, даже при интересном сценарии и хорошо продуманном алгоритме. То же самое, впрочем, относится и к графике.

4. Необходим компилятор с языка программирования, на котором вам удобнее всего излагать свои мысли, и ассемблер. С точки зрения компактности письма и обозримости текста программы лучше всего писать и отлаживать на языках высокого уровня, но, если эффективность порождаемого компилятором кода оказывается недостаточной, отдельные (наиболее критичные по быстродействию или использованию памяти) функции приходится переписывать на ассемблере. Очень удобно пользоваться объектно-ориентированными языками, но, к сожалению, компиляторы с таких языков пока недостаточно широко доступны всем желающим на различных компьютерах.

Для себя, например, я сделал выбор языка программирования несколько лет назад, остановившись на языке Си. Перед этим я писал программы на более чем десятке разных языков и ассемблеров на различных компьютерах, сам разработал и реализовал несколько специализированных языков и макропроцессоров, писал даже непосредственно в двоичных кодах и абсолютных адресах (первый раз еще в школе), но, познакомившись с Си, понял, что в терминах этого языка мне удобнее всего думать и излагать свои мысли.

Конечно, и Си не лишен недостатков. Я, например, знаю и такие языки, где знак умножения и значение переменной типа “указатель” обозначаются разными символами (умножение '*', а указатель '@'), но сегодня, если меня лишить удовольствия описывать конструкции типа if ( !(i -== (++j > k)) ) puts("Damned Zero again?"); я буду испытывать определенный дискомфорт.

5. Вам могут потребоваться отдельные утилиты, осуществляющие сжатие/расширение информации, кодирование областей на дисках для защиты от копирования ваших программ, средства работы с библиотеками и автодокументатор для исходных текстов или любые другие в зависимости от необходимости и конкретных потребностей разработчика.

6. И, наконец, может быть, самое важное. Вам нужна библиотека функций, с помощью которой можно легко и удобно работать с графическими и звуковыми данными, опрашивать все необходимые вводные устройства (мышь, джойстик, клавиатуру, специальные контроллеры), осуществлять анимацию объектов и управлять ими, следуя логике вашей игры и не отвлекаясь на “заклинания”, необходимые для взаимодействия с компьютером через различные системные интерфейсы, требующие выполнения множества системных соглашений.

Проблема “заклинаний” иногда приобретает просто чудовищный оттенок в некоторых мультизадачных средах, где большинство системных ресурсов, к которым необходимо получить доступ, требуется сначала описать, потом открыть, заполнив предварительно подготовленные соответствующие структуры данных, и, наконец, поработав с этими ресурсами (далеко не всегда удобными для вас лично примитивами системных операций), освободить, закрыть и вернуть системе.

Если вы не будете делать всего этого, вам придется довольно часто перезагружать систему, а ваша новая программа, скорее всего, не будет работать на других, таких же, как у вас, компью терах, но всего лишь иначе сконфигурированных. Порой, пока вы планируете и программируете доступ к этим ресурсам, можно вообще забыть, зачем вы сели за компьютер и какую задачу собирались решать.

Единственным корректным выходом из этой ситуации является погружение всех “заклинаний” в ваши собственные библиотечные функции и макросы при условии, конечно, что они понадобятся вам и в дальнейшем.

Но это лишь одна из причин, по которой разработку каждого нового класса программ лучше всего начинать с проектирования или расширения вашей собственной библиотеки.

Другая (и более важная) причина заключается в том, что, если вы хотите действительно быстро писать программы данного класса (в частности, игры), не отвлекаясь на второстепенные детали, вам необходимо определить, в каких терминах и операциях вам удобнее всего описывать алгоритмы работы программ этого класса (включая языковые конструкции используемого вами языка программирования). Другими словами, следует понять, каким вам хотелось бы видеть язык, на котором вы будете писать свою программу. Это очень важная работа, ее желательно проделать в начале, т.е. перед тем, как написать самую первую строку вашей самой первой программы любого нового для вас класса (как уже было замечено, здесь могут оказать большую помощь объектно-ориентированные языки программирования).

Результатом этой работы должно стать множество структур данных и операций, минимизированное по количеству функций и их парамет ров, что позволит наиболее компактно описать алгоритм работы вашей программы. Это очень тонкая работа, требующая известного опыта и являющаяся своего рода искусством: исходя из общей постановки задачи (например, в виде сценария) и знания архитектуры вашего компьютера (или архитектур всех известных вам компьютеров), следует придумать максимально эффективные примитивы операций, с помощью которых вы могли бы предельно компактно описать все ваши алгоритмы и которые не снижали бы существенно эффективности работы ваших готовых программ!

Сверхзадачей при этом является максимально возможная мобильность (переносимость на компьютеры с другой архитектурой) ваших программ за счет того, что вся конкретная работа с аппаратурой каждого отдельно взятого компьютера может быть полностью описана вашими новыми примитивами. Таким образом, один раз переписав ваши примитивы для компьютера с другой архитекту рой и пользуясь родственным компилятором того же языка программирования, вы сможете в дальнейшем легко переносить ваши программы данного класса на другие компьютеры.

При внимательном рассмотрении данной концепции легко заметить, wrn множество примитивов, о которых шла речь выше, вместе с конструкциями используемого языка программирования образуют некоторый новый язык, на котором *и описывается алгоритм работы программы. Часть примитивов погружается в библиотеки, а часть выносится на уровень макросов языка программирования. При этом, как показывает практика, на уровень макросов чаще всего выносятся узкоспециализированные обращения к тем же библиотечным функциям или их использование в различных частных комбинациях, увеличивающие выразительную силу нового языка.

Правда, такой подход несколько противоречит концепции структурного программирования Н. Вирта, в которой любая разработка должна проектироваться догматически строго сверху вниз, но, во-первых, Вирт и его последователи замалчивали этап предварительной разработки языка под задачу, во-вторых, в программах, работающих в реальном масштабе времени, всегда важно знать и оценивать реакции аппаратуры на различные сложные воздействия, а, не опробовав каждую новую программную функцию нижнего уровня, такие оценки давать очень трудно. К тому же разработка большинства программ идет почти всегда сразу в двух направлениях: от аппаратуры — снизу вверх и от логики разработки всего проекта ~ сверху вниз. Интересно, что после “обкатки” каждого нового набора примитивов на нескольких программах данного класса становится возможным и даже удобным пользоваться в дальнейшем исключительно структурным подходом при проектировании новых программ данного класса.

Таким образом, ваш “верстак” должен содержать немалое количество хороших специальных инструментов, подходящих для вашей работы. Но если вы не пожалеете времени на сбор этих инст рументов, их освоение и разработку недостающих, то скоро у вас появится возможность “печь” ваши программы как блины — быстро и качественно!

На своем опыте я уже не раз убеждался в этом. Потратив известное время на изготовление “верстака” для совершенно “голого” в те времена компьютера MSX (1986—-1987 гг.), я затем всего за полгода написал четыре(!) игровых программы выше средней степени сложности. Причем каждая из них разрабатывалась с нуля, включая сценарий, музыку, графику и собственно игровую программу. Таким образом, на каждую игру от начала разработки (первого слова сценария) до ее окончательного завершения (вместе с музыкой и графикой) уходило всего полтора месяца работы одного человека!

Все четыре игры относились к классу “приключенческих” игр (Adventure), обладали сложными сценариями, развитой анимацией, экранными скроллингами больших полиэкранов, специальной многооконной организацией графической информации и генерировали свои игровые вселенные с учетом вероятностного распределения параметров, что исключало возможность повторения одних и тех же игровых ситуаций. Каждый сеанс игры был новым приключением с новыми отличиями в каждой конкретной игре.

Этот подход я использую и сейчас, в том числе при разработке программ для компьютеров с другой архитектурой. Помимо всего прочего, хороший “верстак” всегда предохранит вас от множества мелких и досадных ошибок, так как позволяет максимально компактно описывать алгоритм работы вашей программы.

Но, углубившись в пучину технологии, не забывайте, пожалуйста, что игры бывают “добрые” и “злые”, а также, что, согласно Словарю русского языка (под ред. А.П. Евгеньевой), одно из определений игры — “свойственное некоторым винам и шипучим напиткам движение пузырьков газа”.

Я надеюсь, что если хотя бы один читатель этой статьи узнает из нее что-нибудь новое”или полезное для себя лично, то моя задача уже выполнена.

А если какой-нибудь мой коллега-программист прольет слезу умиления над этой статьей, потому что сам давным-давно пришел к тем же выводам, я буду просто счастлив.

Во всех остальных случаях не судите меня слишком строго, ведь игры — дело совершенно несерьезное. В них играют маленькие дети. А большие дети их разрабатывают.