• Прямой VPN-туннель между двумя компьютерами находящимися за NATами провайдеров

    Статья о том, как мне удалось организовать прямой (точка-точка) VPN-туннель между двумя компьютерами, каждый из которых находился за NAT'ом провайдеров, при помощи VPS и простых скриптов, используя стандартные утилиты Linux, без каких-либо настроек сетевого оборудования.
    Читать дальше →
  • Профилирование Unity UI: кто портит мой батчинг?

    • Translation

    Вы потратили бесконечное количество времени на оптимизацию Unity UI. Но для того, чтобы вызвать торможения, достаточно небольшой модификации крошечного атрибута почти невидимого элемента UI Canvas. И когда такое случается, даже профилирование Unity UI не спасёт вас от снижения FPS. Вы готовы долгому исправлению ошибок?

    Именно это и произошло в моём последнем проекте...

    Я упорно работал над оптимизацией нескольких панелей UI в порте нашей игры на Oculus Quest. В основном задача сводилась к снижению уровня перерисовки (overdraw) до приемлемых величин, чтобы GPU мог справляться с самым главным — реальным 3D-рендерингом.

    Так я работал над оптимизацией Unity UI не меньше месяца, и со временем добился чертовски неплохого прогресса.

    На каком-то этапе UI стал настолько оптимизированным, что едва влиял на тайминги GPU. Реализованные мной техники затемнения непрозрачного UI компенсировали большую часть перерисовок, вызванных наслоением UI (элементами, отрисовываемыми поверх других элементов).

    Итак, у меня получилась сверхоптимизированная гибридная система UI, которая по сути перекрывала отрисовываемые под ней 3D-элементы. Стало очень легко отбрасывать рендеринг этих перекрытых фрагментов.

    Однако работа ещё была далека от завершения...

    Когда я подключил Unity UI Profiler, моё внимание привлекла одна вещь.

    Я увидел, что перегруженный ЦП тратит в каждом кадре более 1 мс на рендеринг UI. Это куча времени для платформы, которая даёт тебе бюджет в 13 мс на выполнение всей игры: физики, логики, 3D-рендеринга, ввода, VR и сетевого кода.

    И ведь бывали случаи, когда UI «убивал» производительность ЦП ещё сильнее.
    Читать дальше →
    • +16
    • 3.6k
    • 2
  • Процедурные паттерны, которые можно использовать с тайловыми картами

    • Translation
    Процедурная генерация используется для повышения вариабельности игр. Среди известных проектов можно упомянуть Minecraft, Enter the Gungeon и Descenders. В этом посте я объясню некоторые из алгоритмов, которые можно применять при работе с системой Tilemap, появившейся как 2D-функция в Unity 2017.2, и с RuleTile.

    При процедурном создании карт каждое прохождение игры будет уникальным. Можно использовать различные входящие данные, например, время или текущий уровень игрока, для динамического изменения контента даже после сборки игры.

    О чём этот пост?


    Мы рассмотрим одни из самых распространённых способов создания процедурных миров, а также пару вариаций, созданных мной. Вот пример того, что вы сможете создавать после прочтения статьи. Три алгоритм работают вместе, создавая карту при помощи Tilemap и RuleTile:


    В процессе генерации карты при помощи любого алгоритма мы получаем массив int, содержащий все новые данные. Можно продолжить модифицировать эти данные или отрендерить их в тайловую карту.
    Читать дальше →
    • +15
    • 2.5k
    • 1
  • Алгоритм размещения тайлов на основе ограничений

    • Translation
    image

    В этом посте описывается алгоритм, используемый в Generate Worlds — инструменте, позволяющем пользователям создавать и исследовать процедурные миры построением небольших множеств воксельных тайлов. Я приведу краткое описание алгоритма, а в следующих постах расскажу о его преимуществах в скорости и гибкости по сравнению с другими методами. Чтобы подробнее узнать о том, что такое процедурная генерация на основе ограничений (constraint-based procedural generation) и о том, чем она интересна, рекомендую прочитать мой предыдущий пост.

    Если вы хотите проверить свои силы в создании процедурных миров при помощи этой системы, то можете приобрести Generate Worlds. Если цена для вас слишком высока, то продолжайте чтение: этот пост даст вам информацию о том, как самостоятельно реализовать алгоритм Generate Worlds.
    Читать дальше →
    • +27
    • 3.8k
    • 2
  • Оптимизация Unity UI

      image


      В этой статье разбираются вопросы оптимизации UI-элементов проектов, сделанных в ​Unity​. На основании информации из официальной документации и личного опыта я постарался наглядно объяснить принципы работы UI-элементов. Также здесь вы найдёте практические советы, которые помогут улучшить производительность вашего проекта в том, что касается пользовательского интерфейса.

      Читать дальше →
      • +31
      • 7.5k
      • 7
    • О сетевой модели в играх для начинающих

      • Translation
      image

      Последние две недели я работал над сетевым движком для своей игры. До этого я вообще ничего не знал о сетевых технологиях в играх, поэтому прочитал множество статей и провёл множество экспериментов, чтобы уяснить все концепции и иметь возможность написать собственный сетевой движок.

      В этом руководстве я хотел бы поделиться с вами различными концепциями, которые вам нужно изучить перед написанием собственного игрового движка, а также самыми лучшими ресурсами и статьями для их изучения.

      В целом существует два основных типа сетевых архитектур: peer-to-peer и клиент-серверная. В архитектуре peer-to-peer (p2p) данные передаются между любыми парами подключенных игроков, а в клиент-серверной архитектуре данные передаются только между игроками и сервером.

      Хотя архитектура peer-to-peer по-прежнему используется в некоторых играх, стандартом является клиент-серверная: она проще в реализации, требует канал меньшей ширины и облегчает защиту от читерства. Поэтому в этом руководстве мы сосредоточимся на клиент-серверной архитектуре.
      Читать дальше →
      • +18
      • 11.1k
      • 5
    • Реалистичная каустика отражений

      • Translation

      Большинство технических художников на каком-то этапе карьеры пытается создать правдоподобные отражения каустики. Если вы разработчик игр, то одна из основных причин чтения Twitter заключается в бесконечном потоке вдохновения, которое из него можно почерпать. Несколько дней назад Флориан Гельценлихтер (kolyaTQ в twitter) опубликовал GIF эффекта каустики, созданного в Unity при помощи шейдеров. Пост (представлен ниже) быстро набрал 1,5 тысячи лайков, что показывает искренний интерес к подобного типа контенту.


      Хотя меня обычно больше привлекают более длинные и технически сложные серии статей (например, про объёмное атмосферное рассеяние света [перевод на Хабре] и инверсную кинематику [первая и вторая части перевода на Хабре]), я не смог удержаться перед искушением написать короткий и милый туториал об эффектах Флориана.

      В конце этой статьи есть ссылка на скачивание пакета Unity и всех необходимых ассетов.
      Читать дальше →
      • +33
      • 5.1k
      • 6
    • Введение в процедурную анимацию: инверсная кинематика

      • Translation

      Часть 4. Введение в градиентный спуск


      Эта часть представляет собой теоретическое введение в инверсную кинематику и содержит программное решение, основанное на градиентном спуске (gradient descent). Эта статья не будет всеобъемлющим руководством по этой теме, это всего лишь общее введение. В следующей части мы покажем настоящую реализацию этого алгоритма на C# в Unity.

      Серия состоит из следующих частей (части 1-3 представлены в предыдущем посте):

      Читать дальше →
      • +54
      • 20.2k
      • 5
    • Введение в процедурную анимацию

      • Translation
      image

      В этой серии статей мы познакомимся с инверсной кинематикой в видеоиграх. Перед началом нашего путешествия я расскажу о нескольких играх, в которых используются процедурные анимации, и о том, чем они отличаются от традиционных, основанных на ресурсах, анимаций.

      GIF

      Серия будет состоять из следующих частей:

      Читать дальше →
      • +44
      • 29.3k
      • 3
    • Объёмное атмосферное рассеяние света

      • Translation
      image

      Если вы прожили на планете Земля достаточно долго, то наверно задавались вопросом, почему небо обычно синее, но краснеет на закате. Оптическое явление, которое стало (основной) причиной этого, называется рэлеевским рассеянием. В этой статье я расскажу, как смоделировать атмосферное рассеяние, чтобы имитировать многие визуальные эффекты, которые проявляются на планетах. Если вы хотите научиться рендерить физически точные изображения чужих планет, то этот туториал определённо стоит изучить.

      GIF

      Статья разбита на следующие части:

      • Часть 1. Объёмное атмосферное рассеяние
      • Часть 2. Теория атмосферного рассеяния
      • Часть 3. Математика рэлеевского рассеяния
      • Часть 4. Путешествие сквозь атмосферу
      • Часть 5. Атмосферный шейдер
      • Часть 6. Пересечение атмосферы
      • Часть 7. Шейдер атмосферного рассеяния
      Читать дальше →
    • Создание изометрических 2D-уровней с помощью системы Tilemap

      • Translation
      image

      В Unity 2018.3 появилась поддержка изометрических тайловых карт, очень напоминающая поддержку тайловых карт шестиугольников, которая была добавлена в версии 2018.2. Новые функции Tilemap позволяют быстро и эффективно создавать 2D-окружения на основе изометрических и шестиугольных сеток, которые использовались во многих классических играх, в том числе в первых частях Diablo и Fallout, Civilization, Age of Empires, и многих других.

      Обе системы построены на основе уже существовавшей системы Tilemap, появившейся в Unity 2017.2, и сегодня работать с ними так же просто! Кроме того, они имеют нативную интеграцию с Editor. В дальнейших версиях Unity они могут быть перенесены в package manager.

      Если вам интересно поэкспериментировать с этими системами, мы создали заранее подготовленный проект Isometric Starter Kit с анимированным персонажем и несколькими тайлсетами окружений. Скачать его можно здесь.
      Читать дальше →
      • +20
      • 5.5k
      • 3
    • Дробное броуновское движение

      • Translation

      Введение


      fBM расшифровывается как Fractional Brownian Motion (дробное броуновское движение). Но прежде чем начать говорить о природе, фракталах и процедурных рельефах, давайте на минуту углубимся в теорию.

      Броуновское движение (Brownian Motion, BM), просто, без «дробности» — это движение, при котором положение объекта с течением времени меняется со случайными инкрементами (представьте последовательность position+=white_noise();). С формальной точки зрения BM является интегралом белого шума. Эти движения задают пути, которые являются случайными, но (статистически) самоподобными, т.е. приближенное изображение пути напоминает весь путь. Fractional Brownian Motion — это схожий процесс, в котором инкременты не полностью независимы друг от друга, а в этом процессе существует некая память. Если память имеет положительную корреляцию, то изменения в заданном направлении будут иметь тенденцию к будущим изменениям в том же направлении, и путь при этом будет плавнее, чем при обычном BM. Если память имеет отрицательную корреляцию, то за изменением в положительную сторону с большой вероятностью последует изменение в отрицательную, и путь окажется гораздо более случайным. Параметр, управляющий поведением памяти или интегрированием, а значит и самоподобием, её размерностью фрактала и спектром мощности, называется показателем Хёрста и обычно сокращается до H. С математической точки зрения H позволяет нам интегрировать белый шум только частично (допустим, выполнить только 1/3 интегрирования, отсюда и «дробность» в названии) для создания fBM под любые нужные нам характеристики памяти и внешний вид. H принимает значения в интервале от 0 до 1, которые описывают, соответственно, грубое и плавное fBM, а обычное BM получается при H=1/2.


      Здесь функция fBM() использована для генерации рельефа, облаков, распределения деревьев, вариаций их цветов и деталей крон. «Rainforest», 2016: https://www.shadertoy.com/view/4ttSWf
      Читать дальше →
      • +34
      • 4.3k
      • 8
    • Splatter tiles: как без особой возни создавать тайлы для игр

      • Translation
      image

      Я единственный художник в нашей игровой студии, а это значит, что мне приходится заниматься анимацией, UI, рекламными материалами, ресурсами для соцсетей, персонажами, предметами и окружениями. Всё, в чём нужно хотя бы немного искусства, ложится на мои плечи. Я часто ощущаю всю лежащую на мне нагрузку, поэтому задаюсь вопросом:

      Можно ли всё это как-то ускорить?!


      В этой статье я расскажу о том, как мы разрабатываем тайлы 2D-окружений для таких игр, как Levelhead и Crashlands, и покажу методику, позволяющую нам сэкономить немного времени и повысить универсальность графических ресурсов окружений. Этот метод также упрощает создание органически выглядящих типов рельефа, хорошо сочетающихся друг с другом. Я не предлагаю при создании тайлсетов окружений пользоваться только этим способом, но он станет хорошим пополнением набора инструментов для любого художника.

      Этот способ называется SPLATTER TILE!
      Читать дальше →
      • +37
      • 5.7k
      • 1
    • Структуры данных для программистов игр: bulk data

      • Translation
      image

      Любому программисту будет полезно понимание различных структур данных и способов анализа их производительности. Но на практике мне ни разу не пригождались АВЛ-деревья, красно-чёрные деревья, префиксные деревья, списки с пропусками, и т.д. Некоторые структуры данных я использую только для одного конкретного алгоритма и ни для чего больше (например, кучи для реализации очереди с приоритетом в алгоритме поиска пути A*).

      В повседневной работе я обычно обхожусь на удивление малым количеством структур данных. Чаще всего мне пригождаются:

      • Общие массивы данных (Bulk data) — способ эффективного хранения большого количества объектов.
      • Слабые ссылки (Weak reference) (или дескрипторы (handle)) — способ обращения к объектам в bulk data без сбоев программы в случае, если объект удалён.
      • Индексы — способ быстрого доступа к отдельным подмножествам в bulk data.
      • Массивы массивов — способ хранения объектов bulk data с динамическими размерами.

      Я посвящу несколько статей тому, как я обычно реализую все эти структуры. Давайте начнём с простейшей и самой полезной — bulk data.
      Читать дальше →
    • Тестирование дешевых виртуальных серверов

        У многих хостеров есть в продаже дешевые виртуальные серверы, к тому же в последнее время стали в большом количестве появляться рекламные тарифы с различными ограничениями (например, возможностью заказа одного такого виртуального сервера для одного аккаунта), цена на которые иногда даже меньше себестоимости IP-адресов. Стало интересно провести небольшое тестирование и поделиться результатами с широкими народными массами. Часть виртуальных серверов была предоставлена хостерами ранее для одного из моих проектов, на котором я выкладываю тесты, дополнительно было закуплено некоторое количество VPS не дороже 100 рублей за штуку.



        Сразу стоит заметить, что характеристики виртуальных серверов отличаются друг от друга, а производительность, измеренная в определенный момент времени, является весьма относительной величиной, зависящей от нагрузки на ноду или канал, количества клиентов на ноде, времени суток, средней температуры на Марсе в сезон дождей и так далее, так что материал является скорее развлекательным.
        Читать дальше →
      • Обратные задачи аффинных преобразований или об одной красивой формуле

        В этой статье я расскажу об одной необычной формуле, которая позволяет взглянуть под новым углом на аффинные преобразования, а особенно на обратные задачи, которые возникают в связи с этими преобразованиями. Обратными я буду называть задачи, требующие вычисления обратной матрицы: нахождение преобразования по точкам, решение системы линейных уравнений, преобразование координат при смене базиса и т.д. Сразу оговорюсь, что в статье не будет ни фундаментальных открытий, ни уменьшения алгоритмической сложности — я просто покажу симметричную и легко запоминающуюся формулу, с помощью которой можно решить неожиданно много ходовых задач. Для любителей математической строгости есть более формализованное изложение здесь [1] (ориентированно на студентов) и небольшой задачник вот здесь [2].
        Поехали!
      • Проблема дверей в дизайне шутеров

        • Translation
        Допустим, я создаю уровень для классического шутера от первого лица. Сначала я строю арену и добавляю на неё несколько монстров. Я не хочу, чтобы на игрока нападали сразу после начала уровня, поэтому присоединяю к одной из сторон арены коридор и ставлю игрока туда.


        Буквами E помечены враги-монстры на арене, а буквой P — игрок, изначально находящийся в коридоре.

        Мой уровень получился простым, но я им доволен и приглашаю друга протестировать его. Мой друг проходит по коридору, входит на арену и его обнаруживают монстры — пока всё идёт по плану. Затем мой замысел начинает разрушаться. Вместо того, чтобы сражаться на арене, мой друг возвращается в коридор и стреляет в дверь, когда в ней один за другим появляются враги. Вместо динамичной перестрелки, уворотов от пуль и вихря разрушений мой приятель превратил уровень в тир: скучный, безопасный и медленный.

        Иллюстрация проблемы (GIF)

        Это так называемая проблема дверей. В частности, это проблема дверей в дизайне боевых столкновений. Это проблема привлечения игроков в геймплейные пространства и принуждения проходить игру увлекательно.

        Если проблема в двери, то почему бы не сделать её больше, или не соединить коридор с ареной напрямую? Но проблема не в самой двери. Проблема заключается во взаимосвязи этих двух пространств, проблема в том, что испытывает игрок, когда пересекает некий порог, который часто принимает форму двери.

        Если расширить дверной проём, чтобы коридор выходил на арену, то мы получим другую версию той же проблемы. В чём-то она будет лучше, в чём-то хуже. Даже после увеличения порога ничто по-прежнему не привлекает игрока на арену, и ничто в коридоре не выталкивает его оттуда.
        Читать дальше →
      • Мир трехмерной гиперсферы. Геодезическая трассировка лучей в замкнутой вселенной со сферической геометрией

          Хотели посмотреть на мир глазами существа живущего в компактной замкнутой вселенной со сферической геометрией? Посмотреть на мир без ночи? Мир, где на небе виден другой полюс планеты? Мир, где нет разницы между солнечным и лунным затмением? Добро пожаловать под кат!


          Читать дальше →
        • Как мы сделали движок и игру на нем за полтора года

          Всем привет, дорогие друзья! Вот сижу, смотрю на бесконечную простыню кода, провожу ревью с баночкой ред була. Прошел год. Год, блин, всего лишь год — так много и так мало одновременно. На этот год у нас были наполеоновские планы, и сейчас кажется, что мы мало что успели. С другой стороны — нам удалось сделать кое-что, что достойно войти в анналы айти с пометкой «Слабоумие и отвага». Я бы назвал эту историю «Как запилить свой движок с тулзами и рендером с нуля всего за год». Издание выйдет на несколько томов, но куда деваться, надо с чего-то начинать. Так что погнали!

          Ровно год назад мы стартовали с проектом, о котором я теперь планирую писать во всех подробностях. С высоты полученного опыта могу смело заявить: это одна из самых рискованных и амбициозных штук, которую мы когда-либо затевали. Думаю, опыт нашей команды будет полезен другим гейм-разработчикам, ну а игроков он как минимум повеселит.
          Читать дальше →
        • Генерация подземелий и пещер для моей игры

          • Translation

          На этой неделе я начал работать над новой темой: генерацией подземелий и пещер. Я использовал разбиение пространства для генерации комнат, алгоритмы генерации лабиринтов для генерации коридоров и клеточные автоматы для придания пещерам более естествненного внешнего вида.

          Разбиение пространства


          Существует множество способов генерации комнат для подземелья (случайное размещение, генерация на основе агентов, с использованием separation steering behavior или физического движка, и т.д.). Но мой любимый метод — это разбиение пространства, потому что оно легко контролируется и расширяется.

          Способов разбиения пространства тоже очень много: разделение на сетки, двоичное разбиение пространства, разбиение пространства деревом квадрантов, диаграммы Вороного и т.д. Я решил использовать двоичное разбиение пространства, потому что оно хорошо подходит для генерации прямоугольных комнат. Этот метод получил популярность благодаря статье на RogueBasin.

          Единственная сложность этого алгоритма — выбор позиции разделения. Если мы не наложим ограничение на позицию разделения, то будем получать странные разбиения пространства:


          Такого поведения можно избежать несколькими способами. Один из них — ограничить позицию разделения двумя соотношениями длин сторон, например, в интервале от 30% до 70% или от 40% до 60%. Другой способ — использовать вместо равномерного распределения нормальное или биномиальное, благодаря этому повысится вероятность разделения по центру стороны, а не по краям. Эти способы устраняют проблему, но сложно понять, как конкретно параметры влияют на окончательный результат.
          Читать дальше →