Trabalho Engines - XNA

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Trabalho de Fundamentos de Computação Gráfica
Engines / XNA
Curso: Técnico em Programação de Jogos Digitais
Nome: William Aparecido de Santana
Turma: 2
Professor: Sérgio Piter
Turno: Matutino
Tema: Engines e XNA
Engines	
Este trabalho é focado nas engines da oitava de geração de consoles que começou em 2012 com o lançamento do Wii U e no ano seguinte foi acompanhado pelo lançamento dos consoles da Sony e Microsoft, sendo respectivamento o PlayStation 4e Xbox One.
Não necessariamente essas engines sã´apenas focadas na nova geração mas também na sétima que ainda esta firme e forte no mercado global, além de algumas delas também darem suporte para desenvolvimento para PCs e aparelhos móveis, como os tablets e smartphones.
Tipos de engines
A variedade de engines no mercado é muito grande, sendo que em muitos casos elas são criadas apenas para se focarem em determinado efeito dentro de um jogo, tipo iluminação como é o caso da Enlighten, foco de imagem ou efeito de lente de aumento que é o caso da Yebis 2, ou até mesmo na veracidade da água e do fogo produzidos nos games que é o foco principal da Panta Rhei; outras também são desenvolvidas exclusivamente para determinado game como por exemplo o Disrupt que foi criado pela Ubisoft Montreal exclusivamente para o game Watch Dogs, ou para a própria empresa detentora usuflir de seu potencial em suas produções ou vender o direito para outras empresas que estejam interessadas em adquirir a tecnologia, por meio de assinaturas, compras ou além disso dispor para a dona da engine o game para a mesma publicá-lo.
Desenvolver uma engine leva tempo e dinheiro para se gastar em pesquisas; e com o passar do tempo a tecnologia sempre avança mais e mais, então é preciso pensar em uma tecnologia que não somente pensa no hoje, mas também no futuro, seguindo essa linha muitas engines já nos dão a idéia de como serão os jogos que estarão no mercado nos próximos anos. 
Mesmo que não especificado na maioria das engines abaixo pode se dizer a maioria delas ou todas usam a linguagem C++ em sua programação, pois esta é uma linguagem de alta performance neste tipo de aplicação. Então vamos ver abaixo algumas das principais engines que se destacam no mundo dos games:
Frosbite 3
Desenvolvida especialmente para os jogos da Electronic Arts, a Frostbite já deu o que falar com tantos jogos de altíssima qualidade. A nova versão da engine promete ambientes mais realistas, com elementos que interagem entre si, como é o caso do vento e das ondas.
Outra novidade é a presença de um sistema de destruição avançado. O conceito “Levolution” apresentado na Frostbite 3 garante a modificação permanente de objetos do ambiente e isso influencia nas partidas multiplayer.
O novo motor gráfico já foi usado em Battlefield 4 conta com uma nova modelagem de personagens e animações mais convincentes. Segundo a desenvolvedora, a nova engine é versátil e poderá ser usado em plataformas portáteis como o iPhone.
Além do suporte aos consoles da sétima e oitava geração os PCs também fazem parte da abrangência da Frostibite 3 que ainda tem compatibilidade com o DirectX 10 e 11 sendo que possivelmente o 12 irá ser compatível com o motor gráfico.A engine é propriedade da EA e não se encontra a venda no momento.
Unreal Engine 4
A atual versão da Unreal Engine já nos mostrou seus poderes e deixa claro que ainda tem muito poder para oferecer — Batman: Arkham Origins está aí e não nos deixa mentir. No entanto, a desenvolvedora já vem se preparando para a próxima geração há mais de dez anos.
Na demonstração “Infiltrator”, podemos ver novas texturas e elementos de modelagem que deixam o cenário muito mais real. Todavia, o verdadeiro destaque deste vídeo fica por conta da iluminação. Há um equilíbrio preciso de sombras dispersas e luzes que se sobrepõem sem deixar os visuais toscos. O uso da técnica “voxel cone tracing” garante a iluminação global.
Na tech-demo “Elemental”, fica claro que a Unreal Engine 4 trará aperfeiçoamento de detalhes. A fumaça com volume que se adapta ao ambiente (e não atravessa objetos) e as partículas no ar são notáveis. Reflexos e efeitos de poeira na câmera também ajudam a aumentar a sensação de realismo. O tessellation aperfeiçoado cuida de poliedros perfeitos.
A Unreal Engine 4 tem compatibilidade com quase todos os sistemas de hoje em dia, sendo eles o Windows, Mac, Linux, IOS, Android além dos consoles da Sony e Microsoft. Por US$ 19,00 por mês você pode ter acesso a tudo, incluindo o Editor Unreal em forma pronta para ser executado, e do motor completo que usa a linguagemC + + source hospedado no GitHub para o desenvolvimento colaborativo.
CryEngine 3
	A Crytek vem nos impressionando desde o primeiro Far Cry, quando introduziu incríveis elementos para a composição de água e cenário. De lá para cá, a companhia evoluiu e agora nos apresenta a CryEngine 3. Já vimos em Crysis 3 que ela é realmente impressionante, mas o primeiro título que abusa dos novos recursos não aproveita todo o potencial da engine.
	O novo SDK do motor gráfico possibilita a criação de mundos de neve fantásticos. Esta engine traz incríveis efeitos para criar reflexos no gelo, recursos para simular a iluminação ineficiente do Sol nas condições de clima gelado e também conta com ferramentas que garantem a polidez nos mínimos detalhes.
No trailer tech-demo de Crysis 3, a Crytek mostra as sombras das nuvens interferindo nos cenários, a névoa com volume que reage de acordo com o cenário, o tessellation para a vegetação e para animais, o volume da água que é alterado quando há mais ou menos objetos dentro dela (isso é realmente trabalhoso) e em efeitos de câmera para simular a realidade.
	No dia 19 de agosto de 2011 a Crytek liberou a CryEngine 3 para download de forma gratuita. O pacote pode ser usado por qualquer pessoa porém sem fins lucrativos, o jogo deve ser lançado gratuitamente. Caso a desenvolvedora queira lucrar com um jogo feito com a CryEngine 3, 20% dos lucros obtidos deverão ir para a Crytek. O download pode ser feito no site oficial da Crytek.
	
O motor da Crytek tem compatibilidade com os consoles atuais e da geração passada, Xbox 360 e PlayStation 3, além dos PCs. No Windows a engine da apoio ao DirectX 9, 10 e 11.
Panta Rhei
A Capcom ficou alguns anos sem apresentar novidades gráficas e isso influenciou diretamente nos resultados dos jogos desenvolvidos pela companhia. Todavia, a chegada do PlayStation 4 e do Xbox One foram dois bons motivos para criar algo completamente inovador e realista. Na demonstração de “Deep Down”, a desenvolvedora mostrou o que tem preparado para nós.
A primeira coisa notável, que é propositalmente o foco da tech-demo, é o fogo incrivelmente realista. As chamas se comportam de forma natural, as fagulhas que saem do fogo são muito reais e a iluminação no cenário é inacreditável. Quando a câmera foca nos elementos quentes, também conseguimos ver algumas distorções e efeitos que dão a sensação de realismo.
Além desse ponto em específico, o motor gráfico Panta Rhei fará bom uso de tessellation. Na demonstração, o dragão, as paredes, as colunas (que são objetos volumétricos) e outros elementos abusam do recurso. Os efeitos de iluminação também estão muito bem aplicados e tentam imitar ao máximo a realidade. A engine é propriedade da Capcom e não se encontra a venda no momento.
Luminous Engine
Quem jogou os antigos games da série Final Fantasy e acompanhava as notícias da Square-Enix sabe bem que a empresa sempre caprichou nos visuais. Com a chegada da nova geração, a empresa não pretende mudar seu posicionamento e, por isso, já apresentou uma demo do que vem por aí.
Enquanto outras desenvolvedoras focam em criar recursos para melhorar os visuais, a Luminous Engine será focada nas animações. No tech demoAgni’s Philosophy, a companhia exibe movimentos perfeitos dos personagens, os quais partem das articulações básicas. O motor Luminous foca
na barba, nas veias, nas expressões e em diversos outros detalhes.
Claro, a Square não deixou de inovar. O fotorrealismo da engine é notável nos ambientes. A combinação de iluminação, sombras e personagens deixa qualquer um boquiaberto. Ao focar em detalhes como a poeira, as fagulhas e outros elementos, podemos ver que esse motor gráfico está preparado para entregar games muito bem finalizados.
A Square-Enix quer ainda disponibilizar a engine no mercado, sendo que a empresa interessada deverá comprar o direito de uso do motor gráfico e ainda terá que deixar a Square ser a publicadora do game pelo mundo.
Fox Engine
Depois de nos impressionar com os gráficos de MGS 4, a equipe de Hideo Kojima resolveu criar uma engine própria para Metal Gear Solid 5 e outros jogos da Konamicomo é o caso do PES 2014 da imagem abaixo. Novamente, a equipe da Kojima apostou nos mesmos gráficos para CGI e gameplay, ou seja, não notaremos diferenças entre os vídeos e a hora de jogar.
As novidades da Fox Engine também são notáveis na simulação de clima e na passagem do tempo que acontecem em tempo real. A nova engine acompanha o salto gráfico de uma geração para outra, mas ela não se propõe a entregar recursos avançados de tessellation e efeitos de iluminação como os de outras engines.
Ela tem pleno suporte a geração anterior e a atual de consoles além dos PCs, como dito logo no início a engine foi desenvolvida para a Konami, sendo assim a empresa não tem planos de disponibiliza-lá para outros estúdios criarem seus games.
EA Sports Ignite
Investir em gráficos é importante, mas há outros elementos que também são dependentes da engine. A EA Sports Ignite é uma engine que mostra novos visuais, mas que capricha nas animações e outros elementos importantes para jogos de esportes.
A Ignite tenta imitar o movimento realista dos jogadores, trabalhando nas articulações e na reação dos atletas. Além disso, o motor da EA aposta em ambientes mais convincentes. Os estádios e as torcidas são bem mais convincentes graças à Ignite.
O motor que é exclusivo da Eletronic Arts tem presença marcada em jogos da sétima e oitava geração de consoles como é caso do recém lançado UFC ou o FIFA 14, além de pleno suporte aos PCs.
Enlighten Engine
As engines que foram citadas acima são motores gráficos completos, que proporcionam ferramentas para modelagem e recursos para criar um jogo completo. A Enlighten, por outro lado, é uma engine complementar que foca no tratamento da iluminação.
O motor gráfico criado pela Geomerics já é aplicado em alguns jogos da atual geração, mas seu verdadeiro potencial foi notável em Battlefield 4, e novo futuro Star Wars Battlefront e outros títulos do Xbox One e do PS4. Vale notar que apesar de ser uma engine para consoles de próxima geração, a Enlighten também pode ser aplicada em games de Android e iOS.
A mais recente versão desta engine proporcionará visuais fotorrealistas e poderá, inclusive, ser utilizada junto a Unreal Engine 4. Certamente, os gamesficam muito mais bonitos com essa iluminação que imita perfeitamente a do mundo real.
Como já há de se perceber esta é uma engine complementar e pode ser integrada a várias outras que lhe dão suporte sendo assim ela está presente no mercado para empresas usufluirem de seu potencial.
Unity 4
Enquanto algumas empresas apostam exclusivamente nos consoles, a Unity vem criando novidades para os futuros jogos de smartphones. A Unity 4 foi remodelada em todos os sentidos. Ela pode trabalhar com DirectX 11, oferecer incríveis animações com o sistema Mecanism e proporcionar visuais belíssimas com o controle preciso de iluminação.
Além de ser um potente mecanismo de renderização totalmente integrado com um conjunto completo de ferramentas intuitivas e fluxos de trabalho rápidos, para criar conteúdos interativos em 3D e 2D; fácil publicação em multiplataforma; milhares de recursos prontos de alta qualidade na Asset Store e uma comunidade que compartilha conhecimento.
Para estúdios e desenvolvedores independentes, o democrático ecossistema da Unity derruba barreiras de tempo e custo para criar jogos exclusivamente lindos. Eles estão usando o Unity para viver do que adoram fazer - desenvolver jogos que cativam e encantam os jogadores em qualquer plataforma.
O motor Unity 4 ainda conta com linguagem OpenGL ES 3.0 e tem total suporte ao DirectX 11.2, sendo a mesma pode ser usada para desenvolver jogos para Windows, Android, iOS, Blackberry, Wii e Wii U, plataformas PlayStation e Xbox.
Anvil Engine
A Anvil Engine que foi criada pela Ubisoft para as plataformas Microsoft Windows, PlayStation 3 e Xbox 360. Nela a modelagem é feita no 3ds Max para o ambiente e ZBrush para os personagens. O motor utiliza Autodesk HumanIK middleware's para posicionar corretamente as mãos e os pés do personagem na escalada e empurrando animações no prazo os tempos. 
A Anvil foi aprimorada para Assassins Creed II. Novos recursos incluem uma noite inteira e ciclo de dia, maior distância empate, a mesma tecnologia de vegetação utilizada em Far Cry 2, melhorou a iluminação, reflexão e efeitos especiais, o novo sistema de pano, e um novo AI e sistema de navegação NPC. 
A mais recente iteração do motor chamado AnvilNext que foi usada para o título recém-lançado Assassins Creed IV tem suporte para o ciclismo tempo. AnvilNext é relatado para ter a capacidade de processar enormes multidões até 2000 caracteres (embora fosse um pouco 100s nas versões anteriores do motor). Esta versão do motor também apresenta um mundo de jogo dinâmico, onde o mundo do jogo em si vai mudar ao longo do tempo. Isso significa que os assentamentos inimigos podem aparecer / desaparecer relativas aos eventos do jogo. 
A AnvilNext também conta com gráficos melhorados e AI e já adentrou na nova geração de consoles, sendo assim ela está presente nas principais plataformas de games da atualidade; por ser de propriedade da Ubisoft o motor gráfico não está a disposição de outras empresas no mercado.
XNA
O Microsoft XNA (sigla em inglês que significa XNA's Not Acronymed) é uma framework que serve para o desenvolvimento de jogos para PCs com Windows, para o console Xbox 360 e para Windows Phone 7. Ele vem a ser um substituto ao Managed DirectX e pode ser baixado gratuitamente. A ferramenta foi anunciada no dia 24 de março de 2004 na Game Developers Conference em San José na California.
O XNA, por ser uma plataforma de desenvolvimento, é formada por alguns componentes descritos a seguir:
XNA Game Studio: IDE de desenvolvimento, baseado no Visual Studio. Os jogos podem ser programados em qualquer linguagem suportada pela plataforma .NET, mas apenas a linguagem C♯ tem suporte oficial da Microsoft. Existem duas versões:
XNA Game Studio Express: Versão gratuita e baseada no Visual C# Express. Ele foi desenvolvido para ser usado por estudantes, desenvolvedores hobbistas e pequenos grupos de desenvolvimento (indie developers), com o intuito de permitir que os usuários desenvolvessem seus próprios videogames;
XNA Game Studio Professional: Sem preço definido e data para lançamento ainda.
XNA Framework: Conjunto de classes necessárias para a execução de um jogo XNA. Funciona sobre o .NET Framework para jogos no Windows ou do .NET Compact Framework para jogos no Xbox 360;
XNA Content Pipeline: Componente de gerência de conteúdo e artefatos do projeto, tais como imagens (JPG, PNG, BMP, etc), modelos 3D (X, FBX, etc), sonoros (WAV, etc) e dados (XML, etc). Ele transforma os arquivos automaticamente no momento do build em um formato que será entendido pela aplicação em tempo de execução. O Content Pipeline é extensível e permite que o desenvolvedor escreva um conversor para um formato especial ou desconhecido com flexibilidade;
XACT (Audio Authoring Tool): Ferramenta para áudio designers organizarem seus arquivos de áudio e efeitos sonoros. Somente são suportados os formatos WAV e AIF.
Há a possibilidade de se desenvolver jogos para Xbox 360. Com uma assinatura
especial da Xbox Live, após programar o jogo é transferido pela rede para o console, onde o desenvolvedor pode fazer os devidos testes. Após a conclusão do jogo é possível ainda publicar o jogo no mercado do Xbox Live e ainda vender o jogos para outros usuários da comunidade.
Na nova versão do XNA, um grande destaque é o desenvolvimento de games para Windows Phone 7. Instalando o XNA 4.0, também é instalado um emulador para Windows Phone 7, possibilitando o teste de suas aplicações e games, direto no seu computador. Caso o desenvolvedor possua um aparelho com Windows Phone 7, o game pode ser executado diretamente no aparelho.
Com a chegada do Windows Phone 7, se abrem possibilidades de integração entre plataformas e integração de código, visto que dentro do XNA é possível o desenvolvimento também para Xbox 360 e para computadores. Além disso, a Live (utilizada no Xbox e no PC) também está disponível no Windows Phone 7, um diferencial que pode ser decisivo na compra de um smartphone e consequentemente, de seus games.
Os games desenvolvidos para Windows Phone 7, podem ser comercializados por uma Store própria do celular, que aumenta a chance dos jovens desenvolvedores de games, terem os seus produtos expostos a todos.
Bibliografia
Wikipédia - http://pt.wikipedia.org/wiki/Microsoft_XNA
Unity - http://unity3d.com/pt
TecMundo - http://www.tecmundo.com.br/jogos/42657-a-nova-guerra-entre-motores-graficos-de-games-video-.htm
Silicon Studios - http://www.siliconstudio.co.jp/middleware/yebis/en/
C2 Games - http://c2games.wordpress.com/2009/07/29/as-10-melhores-engines-de-jogos/
Agni’s Philosophy - http://www.agnisphilosophy.com/en/
Hardware - http://www.hardware.com.br/comunidade/linguagem-programacao/1208845/