Dagaz: Вторжение в трёхмерность

Эдвин Эбботт, «Флатландия«

Эта статья про застарелые комплексы, а также про успешное их преодоление. Восемь лет назад, Dagaz создавался не на пустом месте. В его основу легли Zillions, Axiom и… Jocly. Как раз с последним и было связано больше всего терзаний. Сейчас Jocly выглядит как 100%-ый 3D-проект, но так было не всегда. Когда-то в нём были 2D-игры (например манкалы). Где они теперь? Всё просто, разработчики выпилили их из проекта, поскольку посчитали, что те не вписались в новую концепцию трёхмерности. Было понятно, что это не путь для Dagaz, но какой путь для Dagaz было непонятно…

3D — это красиво, но, положа руку на сердце, существует совершенно ничтожный процент настольных игр, для которых 3D необходимо. Кроме того, 3D — это очень трудоёмко! Подготовка трёхмерных моделей и текстур для них требует гораздо больше времени чем простое рисование картинок в Paint-е. По этой причине, перевод всего массива игр Dagaz в 3D вряд ли оправдан. Но есть игры, в которых трёхмерность весьма востребована.

У MarGo долгая история. И как легко убедиться, кликнув по картинке (кстати, все картинки в этой статье кликабельные), видом сверху в ней вполне можно обойтись, но… настоящая трёхмерная реализация выглядит гораздо приятнее. Её можно повертеть, рассматривая с разных сторон, изменить масштаб…

Поскольку в этой игре не требуется сложных моделей для отображения фигур, и нет анимации перемещений, она послужила неплохой отправной точкой для начала работы с трёхмерной графикой.

chrome.exe --disable-web-security --user-data-dir="C:/Temp" 

Следующими на очереди были игры в Го на трёхмерных досках (есть такая забавная программка, но к ней ни бот прикрутить ни по сети поиграть). Кубическая сетка в приложении к Го не очень интересна, но, например, такие доски:

Первая хороша тем, что на ней, как и на обычной доске, есть «углы» и «края» (но и того и другого больше), а на второй ни того ни другого нет и все пункты равнозначны.

Подробности

Прежде всего, было необходимо отобразить сетку. В этом помог модуль, аугментирующий доску отображением всех заданных направлений (подобная визуализация есть в Zillions и хорошо помогает в процессе разработки). Кроме того, пришлось озадачиться визуализацией правила Ко.

Конечно, больше для полноты картины. Разработка полноценного бота для игры в Го — задача не тривиальная, да и людям ориентироваться в трёхмерных досках совсем не просто. По этим причинам, к доскам был прикручен простенький бот для игры в «Атари Го» (до первого захвата), а в такой игре ситуация Ко, по понятным причинам, возникнуть не может.

С этой менюшечкой тоже пришлось повозиться. Прежде всего, понадобился ещё один канвас для 2D-элементов (на размеры внимания не обращайте, они устанавливаются динамически). Само отображение меню и отрисовка tooltip-ов выглядят довольно тривиально.

С оверлейным канвасом был связан забавный баг, особенно проявлявшийся на мобильных устройствах, с их экстремально небольшим экраном. Для управления камерой в проекте используется OrbitControls. В тех случаях, когда события мыши попадали на 2D-канвас, до OrbitControls они просто не доходили и управление камерой не работало.

Далее, пришло время разбираться с движущимися фигурами:

Это вариация «Танца трёх мужчин» на необычной доске. У каждого игрока по 3 шара, они ходят по очереди в любой пункт доски, стараясь выстроить три своих шара в ряд. Если это не удалось, игроки каждым своим ходом перемещают один из своих шаров на пустой соседний пункт. Цель игры та же — тот кто первым выстроит 3 своих шара в ряд победил. В указанной выше позиции красные почти победили, но синие пока ещё могут двигаться. Зелёные сферы показывают куда можно переместиться.

Следующей 3D-игрой стал «Кубик Рубика«. В некотором роде, это был шаг в сторону, но уж больно тема интересная.

Прежде всего, для 3x3x3, каждая из 26 (центр можно оставить пустым) фигур — это куб, грани которого раскрашены в разные цвета. Такой раскрашенный куб может иметь 24 ориентации, для каждой из которых определён свой тип фигуры. Поворачивая грань, важно не забыть превратить каждую фигуру в куб правильной ориентации.

Сложности начинаются далее

Раскрасить каждую грань несложно. Визуально отделить одни кубы от других помогает EdgesGeometry (а группирование позволяет манипулировать кубом и его каркасом как единым целым). Далее, поскольку клики по отдельным граням фигур несколько не укладывались в концепцию MoveList-а, скопились некоторые залежи технического долга. Саму грань легко идентифицировать по её нормали (мы ведь сами ориентировали кубик), а перед вращением, кубики придётся перегруппировать.

Все эти манипуляции только выглядят страшно, поскольку, после завершения анимации, представление куба будет пересоздано, согласно обновлённому состоянию модели. Кстати, обратите внимание как звук вплетается в анимацию хода, для достижения хоть какой-то синхронности.

Анимация — это красиво, но медленно. Те из вас, кто торопятся, могут нажать иконку с глазом.

Кстати, меню стало двухуровневым (чтобы начинать игру не только с собранного или перемешанного кубика, но и с бесчисленного количества пасьянсов):

Некоторым продолжением темы послужила головоломка, опубликованная в одном из номеров журнала Квант.

Что-то вроде пятнашек, но с перекатывающимися кубиками. Пришлось помучаться с анимацией, поскольку здесь кубы вращаются не вокруг оси, проходящей через центр. Вероятно, это не единственный способ решения задачи, но он работает.

Ну вот, мы и добрались до самого главного.

Что касается самой игры, Raumschach — это, на мой взгляд, наиболее последовательный и продуманный перенос шахматных правил на трёхмерную доску. Прежде всего, это выражается в адекватном размере доски. Кроме того, все шахматные фигуры сохраняют правила своих перемещений как в вертикальных, так и горизонтальных секущих плоскостях. Появляются новые фигуры «единорогов», перемещающихся по тригоналям. Рокировок, прыжков пешек и взятий на проходе в игре нет.

Вот такой вышел релиз. Внимательным читателям, в качестве бонуса, могу предложить свою реализацию трёхмерного Реверси.