موتور بازی Rockstar که پیش تر درباره قدرت آن صحبت کردیم بر پایه زبان برنامه نویسی سی پلاس پلاس نوشته شده است. این زبان به دلیل سطح دسترسی بالا به سخت افزار و سرعت خیره کننده به عنوان استاندارد اصلی در توسعه موتورهای بازی سازی بزرگ شناخته می‌شود. راک استار با استفاده از این زبان توانسته است توازنی میان گرافیک سنگین و پردازش‌های پیچیده ریاضی برقرار کند. در این مقاله ما به بررسی دقیق تر این موضوع می پردازیم که چرا این زبان انتخاب اول مهندسان این شرکت بزرگ در سایت کدیتی بوده است.

قدرت زبان سی پلاس پلاس در موتورهای بازی سازی

انتخاب سی پلاس پلاس برای توسعه موتور بازی Rockstar یک انتخاب هوشمندانه برای مدیریت منابع سیستم است. این زبان به برنامه نویسان اجازه می دهد تا به طور مستقیم روی حافظه رم و پردازنده نظارت داشته باشند و از هدر رفتن قدرت سخت افزار جلوگیری کنند. در بازی‌های وسیعی مثل جی تی ای که هزاران شیء به صورت همزمان در حال پردازش هستند این مدیریت دقیق حیاتی است. اگر این موتور با زبان‌های سطح بالاتری نوشته می‌شد قطعا شاهد افت فریم‌های شدید و ناپایداری در اجرای بازی بودیم.

مدیریت حافظه و بهینه سازی دستی کدها

یکی از ویژگی‌های منحصر به فرد سی پلاس پلاس که در موتور بازی Rockstar به شدت از آن استفاده شده مدیریت دستی حافظه است. برخلاف زبان هایی مثل پایتون یا سی شارپ که سیستم خودکار برای پاکسازی حافظه دارند در اینجا برنامه نویس خودش تصمیم می‌گیرد چه زمانی داده‌ها حذف شوند. این موضوع باعث می‌شود که وقفه های ناگهانی در اجرای بازی رخ ندهد و اصطلاحا لگ ایجاد نشود. مهندسان راک استار با نوشتن کدهای بهینه توانسته‌اند بیشترین خروجی را از کنسول‌های نسل‌های مختلف استخراج کنند.

استفاده از اسمبلی برای بخش‌های حساس موتور

در لایه‌های بسیار زیرین موتور بازی Rockstar گاهی از زبان اسمبلی نیز در کنار سی پلاس پلاس استفاده شده است. زبان اسمبلی نزدیک‌ترین زبان به زبان ماشین است و برای بخش هایی که نیاز به سرعت فوق العاده دارند به کار می رود. برای مثال محاسبات مربوط به برخورد گلوله‌ها یا تغییرات سریع در بافت‌های گرافیکی ممکن است با این زبان بهینه شده باشند. این ترکیب هوشمندانه باعث می شود موتور RAGE بتواند محاسبات فیزیک را در کسری از ثانیه و بدون کوچکترین تاخیر انجام دهد.

نقش زبان‌های اسکریپت نویسی در کنار هسته اصلی

اگرچه هسته اصلی موتور بازی Rockstar با سی پلاس پلاس است اما برای بخش‌های داستانی و مراحل بازی از زبان‌های اسکریپت نویسی استفاده می شود. راک استار از یک زبان اسکریپتی اختصاصی استفاده می‌کند که به طراحان مرحله اجازه می‌دهد بدون تغییر در کدهای اصلی موتور مراحل جدید بسازند. این کار باعث می‌شود روند توسعه بازی سرعت بگیرد و تست کردن مراحل مختلف بسیار ساده‌تر شود. در واقع هسته سخت افزاری با سی پلاس پلاس و منطق بازی با این اسکریپت های سبک مدیریت می شود.

کتابخانه‌های گرافیکی و ارتباط با سخت افزار

موتور بازی Rockstar برای نمایش تصاویر روی صفحه از کتابخانه‌های قدرتمندی مثل DirectX و Vulkan استفاده می‌کند که همگی با سی پلاس پلاس سازگاری کامل دارند. این کتابخانه‌ها پل ارتباطی بین کدهای برنامه نویس و کارت گرافیک سیستم هستند تا دستورات بصری را اجرا کنند. نکس جی اس و سایر فریمورک‌های وب شاید در لایه‌های بالایی باشند اما در بازی سازی همه چیز به ارتباط مستقیم با پردازنده گرافیکی ختم می‌شود. این هماهنگی عمیق باعث شده تا راک استار بتواند تکنولوژی‌هایی مثل رهگیری پرتو را به موتور خود اضافه کند.

شی گرایی در معماری موتور RAGE

سی پلاس پلاس یک زبان شی گرا است و این ویژگی در ساختار موتور بازی Rockstar نقش کلیدی دارد. هر ماشین، هر درخت و هر شخصیت در بازی به عنوان یک شیء با ویژگی‌های خاص خود تعریف می‌شود. این روش کدنویسی باعث می‌شود که برنامه نویسان بتوانند کدهای خود را به صورت ماژولار بنویسند و آن ها را در پروژه‌های مختلف بازتولید کنند. برای مثال کلاس‌های پایه‌ای که برای فیزیک ماشین‌ها در یک بازی نوشته شده با کمی تغییر در بازی دیگر نیز قابل استفاده است.

جمع بندی فنی زبان برنامه نویسی موتور

در نهایت باید گفت که موتور بازی Rockstar نتیجه سال ها تجربه در برنامه نویسی سی پلاس پلاس و بهینه سازی‌های سخت افزاری است. قدرت این موتور نه تنها در گرافیک بلکه در معماری مهندسی شده‌ای است که اجازه می‌دهد ایده‌های بزرگ به واقعیت تبدیل شوند. یادگیری مفاهیم پایه‌ای این زبان برای کسانی که می خواهند وارد دنیای حرفه‌ای بازی سازی شوند بسیار ضروری است. امیدواریم این نگاه عمیق به زیرساخت فنی راک استار در سایت کدیتی راهنمای خوبی برای مسیر یادگیری شما باشد.