¿Qué son los Motores Gráficos y Para qué sirven?

Los videojuegos que conocemos en la actualidad no existirían si no fuese por la existencia de los Motores Gráficos, es gracias a ellos que el mundo de los juegos se ha convertido en una fuente exitosa de negocios, que ha logrado traspasar fronteras a nivel mundial, por eso es necesario que conozca qué son y cómo funciona esta aplicación o software en el desarrollo de los programas de juegos.

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Motores Gráficos

Los motores gráficos son software que se usan en diversas aplicaciones y programas para hacer dibujos gráficos en una pantalla de un computador. Muchos creerán que es una máquina mecánica, pero en realidad no es así, sino a la ejecución de un determinado programa para hacer tareas comunes en varias aplicaciones, estos motores se pueden encontrar como motores de bases de datos, transcriptores de texto o escritos y motores gráficos.

De manera general se considera que un motor gráfico es un framework que se diseña para crear y desarrollar nuevos videojuegos. Cada desarrolla de estos puede hacer uso de los motores para crear juegos de consolas, dispositivos móviles o computadoras. Un motor gráfico debe dar a su programador una función que se básica y por lo general debe ser renderizado para gráficos en 2D y 3D, es decir que pueda ejecutar una unión de objetos con respuestas, sonido y música, que tenga animaciones.

También deben tener inteligencia artificial, una comunicación con la red para hacer juegos de multijugadores, que sea posible tener una ejecución de hilos, que no falte la gestión de memoria y soporte de localización. Un motor gráfico debe tener ciertas capacidades gráficas, facilidad de desarrollo y una plataforma en la que se pueda hacer desarrollos, todas estas funciones deben servir a los programadores para que no tengan necesidad de reinventar nada y centrarse en lo más importante el juego que están realizando.

Tampoco deben hacer conversiones de formatos 3D en formatos crípticos porque pueden desarrollarse por medio de un gran equipo de personas que tienen talento y que pueden permitir un ahorro de recursos. También se pueden hacer traslados de ideas creativas a gráficos de pantalla siempre usando combinaciones de efectos de post proceso, y efectos de partículas para crear todo un mundo de juego. Es por medio de los motores gráficos que el programador tiene todas las herramientas que necesita para crear su juego.

Esta creación no es solo de manera física sino que también leuden tener una visión de cuáles son los movimientos de cada uno de los personajes, como deben interactuar con otros personajes y con los elementos que están dentro del juego. Los efectos de iluminación pueden ser más reales logrando identificar los reflejos de la luz y su reflexión en diversos materiales, los cambios que hay en la iluminación y los detalles de gestos de las caras. En muchos casos tienen un motor de inteligencia artificial que puede determinar cuáles e serán los comportamientos posibles de cada uno de los personajes de un juego.

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Dentro del juego el motor gráfico es el componente que hace de esqueleto y que dejará que cada programador o diseñador se pueda centrar en cada elemento que forme parte de la historia. Un motor gráfico requiere de una gran inversión de dinero, algunos de ellos se crean con códigos abiertos, pero los mejores son los que deben ser pagados en cuotas mensuales para su uso, y esto forma parte del negocio de los desarrolladores y de las compañías de juegos.

Mejores Motores Gráficos

Como el mundo de la tecnología avanza a pasos vertiginosos, los motores gráficos cada vez se pueden conseguir con mucha más potencia y menos cantidad de fricción, es por eso que los mejores motores gráficos que se pueden conseguir en la actualidad en el mercado:

Source 2 Engine

Es un motor que se ha usado en juegos de mucha popularidad por medio de la empresa norteamericana Valve, entre sus juegos se encuentran Cunter-Strike, Globa Offensive o Dota 2, los cuales se pueden jugar por medio de la plataforma Steam. El motor Source 2 se ofrece de forma pública y de manera gratuita para todos los desarrolladores, es compatible con Vulkan, una nueva generación de OpenGL. En su versión original se ha venido usando desde el año 2004 y a pesar de ser bastante antiguo aún tiene la capacidad de programar, porque ha mantenido su potencia y versatilidad.

Unreal Engine 4

Mejor conocido como UE4 es un motor diseñado por Epic games y es el heredero de Unreal Development Kit (UDK). Sus capacidades son más potentes, tiene iluminación de tipo dinámico y sistema de partículas para manejar millones de detalles en una sola escena, ideal para aquellos que gustan hacer programaciones en 3D. Si ha tenido experiencia con el UDK, lograra comprender las instrucciones de este nuevo motor y lo manejaran sin dificultad en muy poco tiempo.

Tiene soporte para ser usado en videojuegos para computadoras personales, Mac, iOS, Android, Xbox One y PlayStation 4. Con este motor podrán crear videojuegos simples en aquellos que son para dispositivos móviles y también aquellos en donde se pueda hacer un mejor uso del hardware, se consigue gratuito, pero se debe hacer un pago de un 5% en royalties.

Unity 5

Esta es la quinta edición de un motor gráfico muy popular, tiene soporte para ser usado en 21 plataformas diferentes con el uso de un solo código, lo que hace que el trabajo de los desarrolladores sea más fácil para crear nuevas versiones de juegos. Este motor tiene incluido soporte para Oculus Rift. En su nueva versión le fueron mejorada todas las capacidades gráficas, a las cuales le incluyeron luz en tiempo real, shader de base física en mundo real y reflejos HDR.

Este motor siempre ha estado unido a la creación de juegos para teléfonos y en esta última versión cuenta con nuevas potencialidades para hacer juegos más realistas y que el jugador se pueda sumergir en el juego por medio de dispositivos potentes.

Cry ENGINE

Este motor de alta potencia fue desarrollado por Crytek y está diseñado para ser usado en juegos de computadoras y de consolas como PlayStation 4 y Xbox One. Todas sus capacidades sobrepasan a Unity y Unreal Engine 4 no solo en aspectos físicos, sino también en sistemas de animación de modelos y en la forma en que pueden hacer la iluminación de las escenas como si fueran en tiempo real. A diferencia de los anteriores no se consigue gratis, por lo que para ser usado se debe pagar una mensualidad.

Para comenzar a hacer uso de él se debe aprender a utilizarlo por un buen tiempo antes que pueda comenzar a ganar dinero en el desarrollo de juegos, el juego que ha usado este motor para su desarrollo es el Ryse: Son of Rome.

Origen de su nombre

Reciben este nombre desde comienzos de la década de 1990, y solo estaba asociado a los primeros juegos en 3D que se diseñaron, entre ellos los de tiro en primera persona. Pero el primer motor que fue desarrollado fue el Freescape Engine, elaborado por Encentive Software en el año 1986, desde entonces comenzaron a surgir siempre derivados de un código para ser usado por desarrolladores y programadores, aquellos que tienen código 389 son de tipo abierto, el 6 es Shareware o pago, el 10 es manejable por cualquier tipo de valor. En muchos casos estos motores se reutilizan para crear nuevos videojuegos y así se tiene u ahorro en gastos.

Componentes de un Motor Gráfico

Un motor gráfico actual tiene muchas características en su composición que los hace diferentes entre ellos, pero por lo general tienen los siguientes componentes principales:

Programa de juego principal

Este está compuesto con la lógica del videojuego el cual se implementa por medio de algoritmos, su estructura es diferente de los renderizados y del sonido.

Renderización

Este es un proceso en que se pueden hacer la generación de gráficos en 3D en una computadora para ver en una pantalla como es el aspecto visual del juego, para generar este tipo de gráficos se usan varias maneras: rasterización gráfica, trazado de rayos, partición binaria de espacios, etc. Con esto pueden crear escenarios, modelos, animar a los personajes, colocar texturas, sombreado, iluminación y materiales. Los renderizados están basados en API como pueden ser el OpenGL, Direct3D o Vulkan quienes son los que le proporcionan la mayor parte de los software de una GPU.

Polígonos

Cualquier elemento que posee tres dimensiones se clasifica a través de polígonos, este es uno de los procedimientos más antiguos que se han usado para hacer mundos tridimensionales, por medio de su complejidad geométrica también habrá una variedad de técnicas en las capacidades de cada hardware, esta se divide a su vez en composición poligonal baja, media y alta y es lo que determina los niveles de detalles y la distancia del dibujado.

Audio

El audio también se puede manejar en los juegos de varias maneras y dependerá de cuál es la capacidad del motor gráfico, los que son actuales pueden soportar varios formatos de sonido entre ellos el WAV y el OGG. En ocasiones pueden pedir otras configuraciones detalladas pero el que más se usa es el de bucles de música, el cual permite hacer modificaciones de tonos en las voces y brindar efectos de sonido.

El audio también usa diversos componentes que se manipulan por medio de algoritmos y que tienen que ver con su carga, modificación o salida de sistema de altavoces, estos deben hacer la carga, descomprensión y reproducción de audios. Los más avanzados pueden dar efectos Doppler, ecos y ajustes en la amplitud.

Motor Físico

Este se encarga de hacer las emulaciones de las leyes de la física de una manera real en el motor del videojuego, entre ellas están la gravedad, masa, fricción, fuerza, flexibilidad y colisiones que deben actuar en los objetos que se encuentran dentro del juego en el momento en que se esté ejecutando.

Inteligencia Artificial

Es lo que da la estimulación al videojuego, para que este sea único y entretenido, la inteligencia artificial desde lo más simple a lo más complejo y toma en cuenta diversas variables como la creación de comportamientos, delimitación de una visión de un mundo tridimensional y la manera de actuar en él, toma de decisiones de los personajes, consistencia lógica y con coherencia en donde es el jugador quien debe responder de la manera en que se espera lo haga el personaje.

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