Desarrollo de juegos de video Aprendiendo a programar en C# de manera divertida Sesión 3: Visión de los elementos de un juego edgar.sanchez@logicstudio.net

Agenda Visión de los objetivos de esta serie de webcasts Visión de esta sesión Visión de los elementos de un juego de video Información para aprender más Preguntas y respuestas

Objetivos de esta serie Dar a los participantes una introducción a algunos de los conceptos fundamentales del desarrollo de juegos Introducir la programación con Visual C# 2005 Express Edition, el nuevo IDE (ambiente de desarrollo integrado) de Microsoft para programadores principiantes

Visión de esta sesión Sesión 3/8 – Visión de los elementos de un juego de video: Componentes de un juego Gráficos bidimensionales Gráficos tridimensionales Rotaciones en 3D Gráficos basados en vectores Gráficos basados en bitmaps Escalamiento de un gráfico Fonts de bitmap Fonts de vector

Visión de esta sesión (cont.) Sesión 3/8 – Visión de los elementos de un juego de video (continuación): Dispositivos de entrada Teclados Ratón Joystick y gamepad Sonido Formato de audio no comprimido Formato de audio comprimido Audio 3D Audio para juegos interactivos Red Problemas multijugador Modelo cliente/servidor Modelo igual-a-igual (peer-to-peer)

Componentes de un juego Gráficos (2D, 3D, bitmap vs. vector) Entrada (teclado, ratón, joystick) Sonido (WAV, MIDI, MP3, Ogg Vorbis) Red (multijugador, cliente/servidor, igual-a-igual)

Gráficos bidimensionales Los gráficos bidimensionales (2D) se basan en modelos 2D (texto, dibujos, mapas, etc.) Las imágenes 2D se mueven en dos ejes: x y y Gráficos basados en vectores vs. gráficos basados en bitmaps (también conocidos como gráficos raster) La cantidad de información almacenada para imágenes 2D varía con la técnica Los datos vectoriales pueden requerir solo 1/1.000 de los datos requeridos por los bitmaps Los datos vectoriales son más flexibles puesto que escalan mejor La mayoría de pantallas de computador son basadas en bitmaps

Gráficos tridimensionales Los gráficos tridimensionales (3D) se usan para modelar… objetos 3D Los gráficos 3D requieren más información porque aparece una tercera dimensión (profundidad) En general, crear gráficos 3D es similar a esculpir, mientras que crear gráficos 2D es similar a pintar Las imágenes 3D se pueden mover libremente en tres ejes: x, y y z La rotación puede ocurrir en cualquiera de los tres ejes Estas rotaciones son llamadas pitch, yaw y roll

Rotación en 3D Pitch – rotación alrededor del eje x Yaw – rotación alrededor del eje y Roll – rotación alrededor del eje z Pitch Yaw Roll

Gráficos basados en vectores Guardan la información como primitivas geométricas: puntos, líneas, polígonos y curvas Muy bueno para textos y diagramas Escala fácilmente y permite un control muy preciso sobre el tamaño de la imagen

Gráficos basados en bitmaps Representa una grilla de pixeles (picture elements) en el monitor del computador Cada pixel tiene un color definido en el espacio de color RGB (rojo, verde, azul) La intensidad de cada color es almacenada como un byte, de manera que se necesitan tres bytes para definir un pixel Las imágenes menos coloridas requieren menos información Las imágenes blanco y negro son las que menos requieren, pues hace falta un solo bit para determinar el “color” (prendido o apagado)

Gráficos basados en bitmaps La calidad es determinada por la resolución (que es el número total de pixeles) y la profundidad del color (la cantidad de información para cada pixel) A más bits por pixel, más suave el sombreado entre colores A más resolución, la imagen se ve menos “cuadriculada”

Escalamiento de un gráfico Aumentar el tamaño de una letra ‘a’ en este gráfico

Un font de bitmaps

Un font de vectores

Gráficos basados en bitmaps Una imagen de 640x480 contiene 307.200 pixels Una imagen de 1.280x1.024 contiene 1’310.720 pixeles En el modo de color de 24 bits, la imagen de 640x480 requerirá 921.600 bytes de datos En color de 48 bits, requerirá 1’843.200 bytes Una foto de un monitor de alta resolución que corra a 1.600x1.200 con una profundidad de color de 32 bits requerirá 7’680.000 bytes. ¡Esto es unos 7,6 MB para una sola foto!

Gráficos basados en bitmaps Dado que las imágenes de bitmaps requieren tanto espacio, usualmente se comprimen, lo que suele resultar en una pérdida de calidad Hay muchos formatos y esquemas de compresión de imágenes (tales como JPEG y PNG) y con frecuencia la pérdida de calidad apenas se nota

Dispositivos de entrada Teclado Ratón Joystick y gamepad

Dispositivos de entrada Teclados El teclado es el dispositivo de entrada primario de un computador Casi todos los computadores tienen uno Juegos diferentes usan teclas distintas para manipular los objetos Muchos juegos permiten al usuario personalizar las teclas que este usará El teclado es el dispositivo ideal para ingresar texto

Dispositivos de entrada Ratón Como el teclado, el ratón es otro dispositivo popular que está presente en casi todos los computadores Permite al usuario apuntar a cosas en la pantalla y hacer click en objetos Para muchas operaciones (tales como dibujar o señalar), el ratón es más conveniente que el teclado

Dispositivos de entrada Joystick y gamepad El joystick es un tipo de dispositivo de entrada que es realmente natural para juegos Dependiendo del tipo de juego, el joystick puede ser el más conveniente (por ejemplo, vuelo de aviones) Un gamepad es algo similar a un joystick, que es usado sobretodo en consolas de juego

Dispositivos de entrada Joystick y gamepad Los controladores de juegos como los joysticks y gamepads pueden tener “retroalimentación de fuerza” Les permite “sentir” lo que está ocurriendo dentro del juego Por ejemplo: disparar un arma, volar un helicóptero, manejar en un camino con huecos, etc.

Sonido El sonido es usado para tener retroalimentación de sonido en el juego Efectos de sonido, música, diálogos, etc. El audio ha ido mejorando junto con los gráficos en los juegos Al igual que las imágenes de alta resolución, los datos de sonido pueden también requerir gran cantidad de espacio La producción de sonido de alta calidad en un juego puede tener impacto en el rendimiento Como las imágenes, los datos de sonido pueden ser comprimidos para ahorrar espacio Los archivos no comprimidos pueden ser 10 y hasta 20 veces más grandes que los archivos comprimidos

Sonido Formato de audio no comprimido Un formato de audio popular es el formato WAV (archivos con extensión .wav) Todos los computadores pueden tocar este tipo de archivos Los archivos WAV son como una grabación del sonido Los archivos WAV son archivos de sonido no procesados y sin compresión La calidad del sonido es excelente, pero el tamaño de los archivos es muy grande La típica canción de cinco minutos requiere entre 40 y 60 MB de almacenamiento

Sonido Formato de audio no comprimido Musical Instrument Digital Interface (MIDI) es otro tipo de formato de audio popular en los juegos Creado originalmente para grabar y tocar música en sintetizadores digitales Los archivos MIDI son muy pequeños Los archivos MIDI no contienen los “sonidos” originales Solo contienen información sobre como producir la música (por ejemplo, notas, duraciones, etc.) La tarjeta de sonido toma esta información y la convierte en música que se puede escuchar Esto permite tomar una canción y tocarla usando un piano una vez y tocarla otra vez con una guitarra

Sonido Formato de audio comprimido MP3 es un formato de audio comprimido popular Abreviatura de MPEG-1/MPEG-2 Layer 3 Guarda audio en un formato muy comprimido Los archivos comprimidos usualmente son entre 1/10 y 1/20 del tamaño original Los archivos comprimidos tienen menos calidad que los no comprimidos La diferencia es usualmente muy pequeña y puede ser difícil de detectar El truco es eliminar los sonidos que el oido humano no puede detectar

Sonido Formato de audio comprimido Ogg Vorbis es otro formato de alta compresión para comprimir contenido de audio, bastante como MP3 Tiene mejor rendimiento que MP3 Ha ganado mucha popularidad y es una buena solución para audio de juegos

Sonido Audio 3D Una nueva tecnología de audio correctamente llamada “audio 3D posicional” Muy similar a los gráficos 3D en el sentido de que se tiene sonido en tres dimensiones Esto permite a los escuchas oír sonidos detrás de ellos o sobre ellos Esto agrega gran profundidad al realismo de los juegos

Sonido Audio para juegos interactivos El audio no interactivo es estático, no cambio a lo largo del juego o nivel Esto puede aburrir rápidamente El audio de juego interactivo cambia basado en lo que el jugador (u otros caracteres) están haciendo en el juego Se puede estar escapando de unos enemigos y la música empieza a sonar más alto y más rápido Escurrirse en un calabozo, acercarse a un pasadizo oscuro produce una música tenebrosa, justo como en las películas

Redes Los juegos fuera de la red son a menudo llamados de modo “jugador solitario”, dado que hay un solo jugador Los juegos de red llamados “multijugador” permiten a dos o más personas jugar en la red Los juegos multijugador permiten un juego más desafiante puesto que los oponentes humanos a menudo son más listos (y menos predecibles) que los oponentes computarizados (IA = inteligencia artificial) Requiere mucho esfuerzo hacer que los juegos parezcan tener oponentes humanos y no computarizados

Redes Problemas multijugador Retrasos/sincronización – El retraso de comunicación entre los computadores en la red afecta al juego (arrastres). El desafío es mantener a las varias PCs sincronizadas Pérdida de paquetes – es inevitable que se pierdan datos durante las transmisiones Fiabilidad – la comunicación entre computadores puede ser intermitente El objetivo es tener un juego fluido de manera que los jugadores no noten que sus computadores están hablando con otros computadores

Redes Cliente/servidor A veces llamado configuración estrella (porque el diagrama de red parece una estrella) Un computador central actúa como el “anfitrión” (servidor) Este computador usualmente no tiene ningún usuario sentado frente suyo jugando el juego Todos los jugadores (clientes) se conectan al anfitrión para jugar el juego

Redes Cliente/servidor Típicamente, el servidor solo recibe mensajes de cada jugador y los envía a todos los demás jugadores Los clientes solicitan unirse a un juego que corre en un servidor (o iniciar un nuevo juego en el servidor) El cliente se une y empieza a jugar Cuando el usuario deja de jugar, el cliente sale del juego

Redes Modelo igual-a-igual No hay un servidor central Cada cliente (jugador) se comunica con todos los otros jugadores Todos los computadores clientes mantienen información acerca del estado del juego en cualquier momento

Resumen de la sesión Visión de los objetivos de la serie Vision de la sesión Visión de los elementos de un juego Gráficos Sonido Red

¿Deseas aprender más? DigiPen Institute of Technology ofrece una variedad de vías para explorar una carrera en el desarrollo de juegos de video: La serie original de webcasts sobre desarrollo de juegos - Realizada en mayo del 2005. Se puede ver en http://www.microsoft.com/events/series/msdnvideodev.mspx Talleres de verano – Series de clases introductorias en programación de juegos, producción de animaciones 3D y robótica. Más información en http://workshops.digipen.edu ProjectFUN Distance Learning – DigiPen tiene cursos en línea impartidos por sus instructores. Más información en http://projectfun.digipen.edu

Preguntas y respuestas Proponer preguntas usando el botón “Ask a Question” No te olvides de llenar la encuesta Para webcasts futuros y pasados (en inglés) http://www.microsoft.com/webcasts Para webcasts futuros y pasados (en castellano) http://www.microsoft.com/spanish/msdn/latam/video Esta serie de webcasts está grabada en http://www.microsoft.com/spanish/msdn/latam/video/academic.asp Este webcast fue presentado usando Microsoft Office LiveMeeting. Se puede obtener una prueba de 14 días gratuita en http://www.microsoft.com/presentlive

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