3D-mobiilipelimoottorin kehittäminen

Abstract

Opinnäytetyön tavoitteena oli 3D-mobiilipelimoottorin suunnittelu ja toteutus. Työssä esitellään pelimoottorit yleisesti ja niiden historiaa. Lisäksi työssä kuvataan mobiilialustojen ominaispiirteet ja mobiilipelimoottorin kehityksessä huomioitavia seikkoja. Tyypillisen 3D-pelimoottorin rakenne käydään läpi ennen suunnittelusta ja toteutuksesta kertovaa osiota.

Pelimoottorin suunnittelussa tuli hyödyntää kaupallisissa pelimoottoreissa käytettyä arkkitehtuuria sekä suurissa ohjelmistojärjestelmissä käytettyjä rakenteita ja malleja. Pelimoottorin oli tarkoitus tukea vain yhtä alustaa, mutta mahdollisesta uusien alustojen tukemisesta tuli tehdä vaivatonta. Pelimoottoriin tuli toteuttaa keskeisimmät alijärjestelmät ja komponentit, kuten renderöinti- ja äänijärjestelmä. Lopuksi pelimoottorilla tuli toteuttaa testisovellus, jolla sen toimintaa voitiin testata.

Pelimoottori suunniteltiin alijärjestelmittäin ennen sen toteuttamista, ja se toteutettiin alijärjestelmä kerrallaan. Toteutettuihin alijärjestelmiin kuuluivat alustariippumattomuus-, ydin-, resurssienhallinta-, renderöinti-, käyttäjäsyöte- ja äänijärjestelmä. Pelimoottorissa käytettiin myös kolmannen osapuolen ohjelmistokehityspaketteja ja ohjelmointikirjastoja. Pelimoottoria testattiin yksikkötestien ja testisovelluksen avulla.

Pelimoottori onnistuttiin kehittämään suunnitelman mukaisesti. Sitä jatkokehitetään opinnäytetyövaiheen jälkeen tehokkaammaksi pelinkehitystyökaluksi lisäjärjestelmien ja -komponenttien avulla.

The objective of the thesis was to design and implement a 3D mobile game engine. The thesis introduces game engines in general and provides some history. Also, it describes the properties of mobile platforms and matters to consider in mobile game engine development. The structure of a typical 3D game engine is presented before the design and implementation sections.

The architecture used in commercial game engines and the structures and patterns used in large software systems were to be utilised in the design of the game engine. The game engine had to support a single platform, but supporting new platforms had to be effortlessly possible. Crucial subsystems and components, such as rendering and audio systems, had to be implemented in the game engine. Finally, a test application had to be developed to test the functionalities of the game engine.

Before implementation, the game engine was designed from the perspective of subsystems. It was implemented a subsystem at a time, and the implemented subsystems were platform independence, core, resource management, rendering, human interface device and audio. The game engine also utilised third party software development kits and programming libraries. Unit tests and the test application were used to test the game engine.

The game engine was successfully implemented as planned, and the development will continue after the thesis. With additional subsystems and components, the game engine will be made into a more powerful game development tool.