Руководство по разработке игр для Windows

Добро пожаловать в руководство по разработке игр Windows!

В этом руководстве представлена сквозная коллекция ресурсов и сведений, необходимых для разработки игры универсальная платформа Windows (UWP). Версия этого руководства на английском языке (США) доступна в формате PDF.

Введение в разработку игр для Универсальной платформы Windows (UWP)

В этом руководстве представлена сквозная коллекция информации и ресурсов, которые помогут вам при разработке игры. Разделы организованы в соответствии с этапами разработки игр, поэтому вы узнаете, где искать информацию при необходимости.

Если вы не знакомы с разработкой игр в Windows, руководство по началу работы может быть местом начала работы. В разделе "Ресурсы разработки игр" также представлен высокоуровневый обзор документации, программ и других ресурсов, которые полезны при создании игры. Если вы хотите начать с просмотра кода UWP вместо этого, см. примеры игр.

Ресурсы разработки игр

От документации до программ для разработчиков, форумов, блогов и примеров — доступно множество ресурсов, которые помогут вам в разработке игр. Вот подборка ресурсов, которые стоит знать при начале разработки игр для Windows.

Документация по разработке игр

В этом руководстве вы найдете подробные ссылки на соответствующую документацию, упорядоченную по задачам, технологиям и этапу разработки игр. Чтобы дать вам широкий обзор доступных возможностей, здесь приведены основные порталы документации для разработки игр Windows.

Центр партнеров

Регистрация в качестве разработчика в Центре партнеров — это первый шаг к публикации игры Windows. Учетная запись разработчика позволяет зарезервировать имя игры и отправлять бесплатные или платные игры в Microsoft Store для всех устройств Windows. Используйте свою учетную запись разработчика для управления вашей игрой и внутриигровыми продуктами, получения подробной аналитики и предоставления услуг, которые обеспечивают отличный опыт для ваших игроков по всему миру.

Корпорация Майкрософт также предлагает несколько программ разработчиков для разработки и публикации игр Windows. Мы рекомендуем проверить, подходят ли вам какие-либо из них, перед регистрацией учетной записи в Центре партнеров. Дополнительные сведения см. в разделе "Программы разработчика"

Программы разработчика

Чтобы опубликовать игру в Microsoft Store, необходимо также создать учетную запись разработчика в Центре партнеров.

Примеры игр

Существует множество примеров игр и приложений Windows, которые помогут вам понять функции windows gaming и начать разработку игр. Примеры разрабатываются и публикуются регулярно, поэтому не забывайте иногда проверять на порталах с примерами, чтобы увидеть новые материалы. Вы также можете просматривать репозитории GitHub, чтобы получать уведомления об изменениях и дополнениях.

Форумы разработчиков

Форумы разработчиков — это отличное место, чтобы задавать и отвечать на вопросы разработки игр, а также связываться с сообществом разработчиков игр. Форумы также могут быть фантастическими ресурсами для поиска существующих ответов на трудные вопросы, с которыми разработчики столкнулись и решены в прошлом.

Блоги разработчиков

Блоги разработчиков — это еще один отличный ресурс для получения последних сведений о разработке игр. Вы найдете записи о новых функциях, деталях внедрения, передовом опыте, теоретических аспектах архитектуры и многом другом.

Концепция и планирование

На этапе концепции и планирования вы решаете, какой будет ваша игра, и технологии и инструменты, которые вы будете использовать, чтобы воплотить её в жизнь.

Обзор технологий разработки игр

При разработке игры для UWP у вас есть несколько вариантов для графики, ввода, звука, сети, служебных программ и библиотек.

Если вы уже решили все необходимые технологии, которые будете использовать в своей игре, то вы готовы. Если нет, руководство по технологиям игры для приложений UWP является отличным обзором многих доступных технологий, и настоятельно рекомендуется читать, чтобы помочь вам понять варианты и как они подходят вместе.

Планирование игры

Это некоторые высокоуровневые концепции и темы планирования, которые следует учитывать при планировании игры.

Выбор графической технологии и языка программирования

Существует несколько языков программирования и графических технологий, доступных для использования в играх Windows. Путь, который вы принимаете, зависит от типа игры, которую вы разрабатываете, опыт и предпочтения вашей студии разработки, и конкретных требований к функциям игры. Будет ли использоваться C#, C++или JavaScript? DirectX, XAML или HTML5?

DirectX

Microsoft DirectX — это выбор для высокопроизводительной трехмерной графики и мультимедиа.

DirectX 12 быстрее и эффективнее, чем любая предыдущая версия. Direct3D 12 позволяет более богатые сцены, больше объектов, более сложные эффекты и полное использование современного оборудования GPU на компьютерах с Windows и Xbox One.

Если вы хотите использовать знакомый графический конвейер Direct3D 11, вы по-прежнему сможете воспользоваться новыми функциями отрисовки и оптимизации, добавленными в Direct3D 11.3. И если вы являетесь разработчиком api Windows для настольных компьютеров с корнями в Win32, то вы все равно сможете использовать этот вариант для игры с Windows.

Обширные функции и глубокая интеграция платформы DirectX обеспечивают мощность и производительность, необходимую для самых требовательных игр.

XAML

XAML — это простой декларативный язык пользовательского интерфейса с удобными функциями, такими как анимация, раскадровки, привязка данных, масштабируемая графика на основе векторов, динамическое изменение размера и графы сцен. XAML отлично подходит для пользовательского интерфейса игры, меню, спрайтов и 2D-графики. Чтобы упростить макет пользовательского интерфейса, XAML совместим с инструментами проектирования и разработки, такими как Expression Blend и Microsoft Visual Studio. XAML часто используется с C#, но C++ также является хорошим выбором, если это ваш предпочтительный язык или если ваша игра имеет высокие требования к ЦП.

HTML 5

Язык разметки HyperText (HTML) — это распространенный язык разметки пользовательского интерфейса, используемый для веб-страниц, приложений и расширенных клиентов. Игры Windows могут использовать HTML5 в качестве полнофункционального слоя презентации с знакомыми функциями HTML, доступом к универсальной платформе Windows и поддержкой современных веб-функций, таких как AppCache, веб-работники, холст, перетаскивание, асинхронное программирование и SVG. За кулисами отрисовка HTML использует преимущества аппаратного ускорения DirectX, поэтому вы по-прежнему можете получить преимущества производительности DirectX без написания дополнительного кода. HTML5 — это хороший выбор, если вы хорошо разбираетесь в веб-разработке, переносите веб-игру на другую платформу или хотите использовать языковые и графические слои, которые легче освоить по сравнению с другими вариантами. HTML5 используется с JavaScript, но также может вызывать компоненты, созданные с помощью C# или C++/CX.

Объединение технологий презентации

Инфраструктура графики Microsoft DirectX (DXGI) обеспечивает взаимодействие и совместимость нескольких графических технологий. Для высокопроизводительной графики можно объединить XAML и DirectX, используя XAML для меню и других простых пользовательских интерфейсов, а DirectX для отрисовки сложных 2D и 3D сцен. DXGI также обеспечивает совместимость между Direct2D, Direct3D, DirectWrite, DirectCompute и Microsoft Media Foundation.

C++

C++/WinRT — это высокопроизводительный, низкоуровневый язык, обеспечивающий эффективное сочетание скорости, совместимости и доступа к платформе. C++/WinRT упрощает использование всех отличных игровых функций в Windows, включая DirectX и Xbox Live. Вы также можете повторно использовать существующий код и библиотеки C++. C++/WinRT создает быстрый машинный код, который не приводит к затратам на сборку мусора, поэтому ваша игра может иметь большую производительность и низкое потребление энергии, что приводит к длительной жизни батареи. Используйте C++/WinRT с DirectX или XAML или создайте игру, которая использует сочетание обоих.

C#

C# (произнесенная "C sharp") — это современный, инновационный язык, который является простым, мощным, типобезопасным и объектно-ориентированным. C# обеспечивает быструю разработку, сохраняя привычность и выразительность языков C. Несмотря на простоту использования, C# имеет множество расширенных языковых функций, таких как полиморфизм, делегаты, лямбда-выражения, закрытия, методы итератора, ковариация и выражения LINQ. C# — отличный выбор, если вы нацелены на XAML, хотите быстро начать разработку игры или использовать предыдущий интерфейс C#. C# используется в основном с XAML, поэтому если вы хотите использовать DirectX, а затем выберите C++ или напишите часть игры в качестве компонента C++, взаимодействующего с DirectX. Или рассмотрим Win2D: немедленный режим графической библиотеки Direct2D для C# и C++.

Используйте компоненты Windows Runtime для объединения языков

Благодаря универсальной платформе Windows, легко объединять компоненты, написанные на разных языках. Создайте компоненты среды выполнения Windows в C++, C# или Visual Basic, а затем вызовите их из JavaScript, C#, C++ или Visual Basic. Это отличный способ программировать части вашей игры на выбранном языке. Компоненты также позволяют использовать внешние библиотеки, доступные только на определенном языке, а также использовать устаревший код, который вы уже написали.

Какую версию DirectX следует использовать в игре?

Если вы выбираете DirectX для игры, вам потребуется решить, какая версия будет использоваться: Microsoft Direct3D 12 или Microsoft Direct3D 11.

DirectX 12 быстрее и эффективнее, чем любая предыдущая версия. Direct3D 12 позволяет более богатые сцены, больше объектов, более сложные эффекты и полное использование современного оборудования GPU на компьютерах с Windows и Xbox One. Так как Direct3D 12 работает на очень низком уровне, он может дать экспертной группе разработки графики или опытной команде разработки DirectX 11 все элементы управления, которые они нуждаются в максимальной оптимизации графики.

Direct3D 11.3 — это низкоуровневый графический API, который использует знакомую модель программирования Direct3D и обрабатывает больше сложности, связанной с отрисовкой GPU. Она также поддерживается в Windows и Xbox One. Если у вас есть существующий механизм, написанный в Direct3D 11, и вы не совсем готовы сделать переход к Direct3D 12, вы можете использовать Direct3D 11 на 12 для достижения некоторых улучшений производительности. Версии 11.3+ содержат новые функции отрисовки и оптимизации, включенные также в Direct3D 12.

Мосты, игровые механизмы и ПО промежуточного слоя

В зависимости от потребностей вашей игры, использование мостов, игровых движков или промежуточного программного обеспечения может сэкономить время и ресурсы на разработку и тестирование. Ниже приведены некоторые общие сведения и ресурсы для мостов, игровых двигателей и ПО промежуточного слоя.

Azure PlayFab

Теперь часть семьи Майкрософт, Azure PlayFab является полной серверной платформой для динамических игр и мощным способом для независимых студий для начала работы. Увеличивайте доход, вовлечённость и удержание – при этом снижая затрат, с помощью игровых сервисов, аналитики в реальном времени и LiveOps.

Единство

Unity предлагает платформу для создания красивых и привлекательных игр и приложений для 2D, 3D, VR и AR. Это позволяет быстро реализовать свое творческое видение и доставлять содержимое практически любому носителю или устройству.

Начиная с версии Unity 5.4, Unity поддерживает разработку Direct3D 12.

Хавок

Модульный набор инструментов и технологий Havok помогает создателям игр достичь новых уровней интерактивности и иммерсии. Havok обеспечивает высокореалистичную физику, интерактивные симуляции и потрясающие кинематографические сцены. Версия 2015.1 или более поздней официально поддерживает UWP в Visual Studio 2015 на x86, 64-разрядной версии и Arm.

Unreal Engine

Unreal Engine — это полный набор средств разработки игр для всех типов игр и разработчиков. Для самых требовательных игр консоли и ПК Unreal Engine используется разработчиками игр по всему миру.

Babylonjs

BabylonJS — это полная платформа JavaScript для создания трехмерных игр с помощью HTML5, WebGL, WebVR и Web Audio.

Прототип и проектирование

Теперь, когда вы решили тип игры, которую вы хотите создать, и инструменты и графические технологии, которые вы будете использовать для его создания, вы готовы приступить к разработке и прототипу. В своей основе ваша игра является универсальным приложением платформы Windows, поэтому отсюда вам и стоит начать.

Общие сведения об Универсальной платформе Windows (UWP)

Универсальная платформа Windows (UWP) предоставляет общую платформу API на устройствах Windows. Игры, предназначенные для UWP, могут вызывать API WinRT, которые являются общими для всех устройств. Так как UWP предоставляет гарантированные уровни API, вы можете создать один пакет приложения, который будет устанавливаться на устройствах Windows. И если вы хотите, ваша игра по-прежнему может вызывать API (включая некоторые классические API Windows из Win32 и .NET), которые относятся к устройствам, на которых выполняется игра.

Ниже приведены отличные руководства, которые подробно обсуждают приложения для универсальной платформы Windows, и которые рекомендуется прочитать, чтобы лучше понять платформу.

Начало разработки UWP

Подготовка к разработке приложения для универсальной платформы Windows является быстрой и простой. "Следующие руководства проведут вас через процесс шаг за шагом."

Если вы абсолютный новичок в программировании UWP и рассматриваете возможность использования XAML в своей игре (см. «Выбор графической технологии и языка программирования»), серия видео о разработке Windows 10 для абсолютных новичков — хорошее место для начала.

Основные понятия разработки UWP

API рабочего стола Windows и UWP

Это несколько ссылок, которые помогут вам интегрировать настольный код и код UWP.

Управление временем существования процесса

Управление жизненным циклом процесса или жизненным циклом приложения описывает различные состояния активации, через которые может перейти приложение платформы универсальных приложений Windows. Ваша игра может быть активирована, приостановлена, возобновлена или прекращена и может переходить через эти состояния различными способами.

Проектирование пользовательского интерфейса игры

Начало великой игры — это вдохновленное проектирование.

Игры используют некоторые распространенные элементы пользовательского интерфейса и принципы проектирования с приложениями; но игры часто имеют уникальный внешний вид, чувство и цель разработки для их взаимодействия с пользователем. Игры преуспевают, когда осмысленный дизайн применяется к обоим аспектам — когда ваша игра должна использовать проверенный UX, и когда она должна отойти от него и инновировать. Технология презентации, которую вы выбираете для игры— DirectX, XAML, HTML5 или некоторые сочетания этих трех, влияет на детали реализации, но применяемые принципы проектирования в значительной степени независимы от этого выбора.

Помимо UX, или опыта взаимодействия, дизайн игрового процесса, такой как дизайн уровней, темпы игры, мировой дизайн и другие аспекты, представляет собой отдельную художественную форму — это задача для вашей команды и не рассматривается в этом руководстве по разработке.

Цветовая направляющая и палитра

Следование согласованным цветовым руководствам в вашей игре улучшает эстетическое восприятие, облегчает навигацию и является мощным инструментом для информирования игрока о функциях меню и интерфейса. Согласованный цвет элементов игры, таких как предупреждения, повреждение, XP и достижения, могут привести к более чистому пользовательскому интерфейсу и снизить потребность в явных метках.

Оформление текста

Соответствующее использование типографии улучшает множество аспектов игры, включая макет пользовательского интерфейса, навигацию, удобочитаемость, атмосферу, бренд и погружение игрока.

Карта пользовательского интерфейса

Карта пользовательского интерфейса — это макет навигации и меню игры, выраженные как блок-схема. Карта пользовательского интерфейса помогает всем заинтересованным лицам понять интерфейс игры и пути навигации, а также может выявлять потенциальные препятствия и тупики на ранних этапах цикла разработки.

Звук игры

Ниже приведены руководства и ссылки на реализацию звука в играх с помощью XAudio2, XAPO и Windows Sonic. XAudio2 — это низкоуровневый API звука, обеспечивающий обработку сигналов и создание основы для разработки высокопроизводительных звуковых модулей. API XAPO позволяет создавать кроссплатформенные объекты обработки звука (XAPO) для использования в XAudio2 как в Windows, так и в Xbox. Поддержка звука Windows Sonic позволяет добавлять Dolby Atmos для домашнего театра, Dolby Atmos для наушников и поддержку Windows HRTF в вашу игру или потоковое мультимедиа-приложение.

Direct3D 12

Узнайте, что нового и отличается в Direct3D 12 (по сравнению с Direct3D 11) и как начать программирование с помощью Direct3D 12.

Разработка DirectX

Руководства и ссылки на разработку игр DirectX.

Набор инструментов и библиотеки DirectX

Набор инструментов DirectX, библиотека обработки текстур DirectX, библиотека обработки геометрии DirectXMesh, библиотека UVAtlas и библиотека DirectXMath предоставляют текстуру, сетку, спрайт и другие вспомогательные классы для разработки DirectX. Эти библиотеки помогут сэкономить время разработки и усилия.

Ресурсы DirectX от партнеров

Ниже приведена дополнительная документация DirectX, созданная внешними партнерами.

Производство

На этом этапе ваша студия полностью вовлечена и переходит в рабочий цикл, с работой, распределенной по всей команде. Вы занимаетесь полировкой, рефакторингом и расширением прототипа, чтобы создать из него полноценную игру.

Уведомления и активные плитки

Плитка — это представление игры в меню "Пуск". Плитки и уведомления могут стимулировать интерес игрока, даже если они в настоящее время не играют в вашу игру.

Включение покупок внутри приложения (дополнение)

Надстройка (встроенный продукт) — это дополнительный элемент, который игроки могут приобрести в игре. Дополнения могут быть уровнями игры, предметами или чем-то ещё, что может понравиться вашим игрокам. Используется соответствующим образом, надстройки могут обеспечить доход при улучшении игрового интерфейса. Вы определяете и публикуете надстройки игры через Центр партнеров и включаете покупки в приложении в коде игры.

Отладка, оптимизация производительности и мониторинг

Чтобы оптимизировать производительность, вы можете воспользоваться режимом игры в Windows, чтобы предоставить игрокам лучший игровой интерфейс, полностью используя емкость их текущего оборудования.

Набор средств производительности Windows (WPT) состоит из средств мониторинга производительности, которые создают подробные профили производительности операционных систем и приложений Windows. Это особенно полезно для мониторинга использования памяти и повышения производительности игры. Набор средств производительности Windows включается в пакет SDK для Windows и Windows ADK. Этот набор инструментов состоит из двух независимых средств: Windows Performance Recorder (WPR) и Windows Performance Analyzer (WPA). ProcDump, который является частью Windows Sysinternals, — это программа командной строки, которая отслеживает пики ЦП и создает файлы дампа во время сбоя игры.

Расширенные методы и понятия DirectX

Некоторые аспекты разработки DirectX могут быть трудными для понимания и сложными. Когда вы переходите к точке в рабочей среде, где необходимо ознакомиться с подробными сведениями о подсистеме DirectX или отладить сложные проблемы с производительностью, ресурсы и сведения в этом разделе могут помочь.

Разработка содержимого с высоким динамическим диапазоном (HDR)

Создайте игровое содержимое, использующее возможности HDR с полным цветом.

Глобализация и локализация

Разрабатывать игры, готовые к международному рынку, для платформы Windows и изучать международные функции, встроенные в продукты ведущие компании Майкрософт.

Отправка и публикация игры

Следующие руководства и сведения помогут сделать процесс публикации и отправки как можно более плавно.

Публикация

Вы будете использовать Центр партнеров для публикации и управления пакетами игр.

Упаковка и отправка

Политики и сертификация

Не позволяйте проблемам сертификации отложить выпуск игры. Ниже приведены политики и распространенные проблемы сертификации, которые следует учитывать.

Манифест магазина (StoreManifest.xml)

Манифест магазина (StoreManifest.xml) — это необязательный файл конфигурации, который можно включить в пакет приложения. Манифест хранилища предоставляет дополнительные функции, которые не являются частью AppxManifest.xml файла. Например, манифест магазина можно использовать для блокировки установки игры, если целевое устройство не имеет указанного минимального уровня компонентов DirectX или указанной минимальной системной памяти.

Управление жизненным циклом игры

Завершив разработку и отправив игру, это еще не конец игры. Возможно, вы уже закончили разработку версии 1, но путешествие вашей игры на рынке только началось. Вы хотите отслеживать использование и отчеты об ошибках, отвечать на отзывы пользователей и публиковать обновления в игре.

Аналитика и продвижение в Центре партнеров

Visual Studio Application Insights

Visual Studio Application Insights предоставляет аналитику производительности, телеметрии и использования для опубликованной игры. Application Insights помогает обнаруживать и решать проблемы после выпуска игры, непрерывно отслеживать и улучшать использование, а также понимать, как игроки продолжают взаимодействовать с вашей игрой. Для работы Application Insights в приложение необходимо добавить пакет SDK, который отправляет данные телеметрии на портал Azure.

Сторонние решения для аналитики и продвижения

Создание обновлений содержимого и управление ими

Чтобы обновить опубликованную игру, отправьте новый пакет приложения с более высоким номером версии. После того как пакет проходит через отправку и сертификацию, он автоматически будет доступен клиентам в качестве обновления.

Добавление Xbox Live в игру

Xbox Live — это высококлассная игровая сеть, которая объединяет миллионы игроков по всему миру. Разработчики получают доступ к функциям Xbox Live, которые могут органично увеличить аудиторию их игры, включая присутствие Xbox Live, таблицы лидеров, сохранения в облаке, центры игровых сообществ, клубы, групповой чат, игровой DVR и многое другое.

Для разработчиков в программе Xbox Live Creators

Для управляемых партнеров и разработчиков в программе ID@Xbox

Дополнительные ресурсы