Из чего состоит игра

запустить_игру;

while (пока_игра_продолжается)
{
     выполнить_расчет_игровой_логики;
     нарисовать_кадр;
}

завершить_игру;

В таком виде, абстрактно, игровая петля представляется программисту. Абстрактность означает то, что это модель с низким уровнем детализации. Если детальнее рассмотреть каждую функцию, увидим, что они содержат большее количество меньших операций.

Детально: старт игры

• Функция «начать_игру»
  Содержит операции, которые выполняются единожды после запуска игры.
  При исполнении этих операций выполняется:
  1. регистрация программы в ОС,
  2. определение видеокарты, объёма оперативной памяти и других параметров компьютера,
  3. кеширование параметров игры с жёсткого диска,
  4. инициализация интерфейса,
  5. загрузка информации о сохранённых играх,
  6. выделение пространства в памяти для работы игры и др.
     

Детально: тело цикла

• Функция «выполнить_расчет_игровой логики»
  Одна из самых больших и сложных функций в игре. Здесь содержится функционал самого разного калибра: от функции обработки нажатия клавиш, размером в около 1000 строк, до функций расчёта искусственного интеллекта (ИИ), которые занимают тысячи строк в сотнях файлов. Определённо, весь список функционала привести невозможно — игровая логика и её код отличается даже у двух игр с одинаковой тематикой.
  Что содержится в функции:
  1. обработка нажатия клавиш игроком, реакция на управление,
  2. расчёт логики ИИ,
  3. обработка скриптов,
  4. расчёт физики объектов,
  5. вычисление координат объектов в игровом мире,
  6. применение анимаций,
  7. генерация и обработка звука.

• Функция «нарисовать_кадр»
  Эта функция удовлетворяет самым высоким требованиям по скорости выполнения. Здесь собирается масса данных лишь с одной целью: нарисовать кадр игры как можно быстрее.
  В этой части игры выполняется:
  1. Обработка информации об объектах, которые попадают в кадр,
  2. Определение проекций объектов на плоскость кадра, какой предмет что перекрывает и т.п.,
  3. На объекты накладываются текстуры,
  4. Обрабатываются эффекты рельефа и материалов поверхностей. От этого зависит взаимодействие света с ней. Свет будет отражаться, если поверхность глянцевая, рассеиваться, если матовая, или преломляться, если она прозрачная.
  5. Далее производится вычисление и накладывание теней,
  6. Обработка данных, которые связаны с интерфейсом игры, его положением в кадре, информация там отображается и т.п.
  7. Заключительной операцией становится вычисление графическим процессором цвета и яркости каждого пикселя на экране.
  8. Графический процессор вычисляет цвет каждого пикселя на экране менее чем за 1/60 = 0.167 секунды, когда игра работает в 60 кадров в секунду. Высокие требования к скорости становятся очевидными, если учесть, что на Full-HD мониторе 1920 * 1080 = 2 073 600 пикселей.
     

Детально: завершение игры

• Функция “Завершить_игру”:
  1. Освободить пространство в видео- и оперативной памяти
  2. Закрыть служебные файлы игры
  3. Подготовить игру к завершению
  4. Корректно завершить программу и сообщить об этом операционной системе
     

Задание

Теперь вы знакомы с основами того, из чего состоит игра. Это поможет понять структуру игры в целом. Для закрепления материала, попробуйте написать простейшую игру. Игрок передвигает квадрат по окну игры. Игра содержит четыре счётчика. Каждый из них считает сколько раз квадрат коснулся края экрана: один — количество касаний верхней границы, второй – правой границы и т.д. После закрытия игры вывести значения счётчиков в консоль.