محرك Star Engine، الذي طورته شركة Cloud Imperium Games للعبة Star Citizen، يحل أحد أكبر التحديات في محاكاة الفضاء: عرض مدن كاملة على نطاق كوكبي دون شاشة تحميل واحدة. على عكس المحركات التقليدية التي تقسم العالم إلى مستويات، يستخدم Star Engine نظام تدفق كائنات 64 بت يقوم بتحميل وتفريغ البيانات ديناميكيًا بناءً على موقع اللاعب وسرعته. يتيح ذلك للاعب الطيران من الفضاء السحيق إلى سطح كوكب، وعبور الأغلفة الجوية والهبوط في مناطق حضرية كثيفة، كل ذلك في انتقال سلس ومستمر.
التوليد الإجرائي وتدفق الكائنات في الوقت الفعلي 🚀
يكمن المفتاح التقني في الجمع بين نظامين: التوليد الإجرائي للكواكب وتدفق الكائنات. لا يخزن المحرك كل شجرة أو مبنى على القرص؛ بدلاً من ذلك، يستخدم خوارزميات الضوضاء والكسور لتوليد التضاريس والغطاء النباتي وأنماط الطقس في الوقت الفعلي. يُستكمل هذا بنظام نقاط الاهتمام (POI) الذي يعطي أولوية لتحميل الأصول المعقدة، مثل الحظائر أو المتاجر، فقط عندما يقترب اللاعب. بالمقارنة، يستخدم Unreal Engine 5 تقنية Nanite للهندسة الافتراضية، لكنه غير محسن للمسافات الفلكية. أما Unity، فتتطلب حلولاً من طرف ثالث مثل World Streamer للاقتراب من ذلك، ولكن بدون دقة إحداثيات 64 بت التي تمنع خطأ الدقة العائمة على المقاييس الكوكبية.
سير العمل الفني بين أدوات AAA 🎨
لتحقيق هذا المستوى من التفاصيل، يجمع الفريق بين Maya و ZBrush و Substance Designer في خط أنابيب عالي الكفاءة. يقوم الفنانون بالنمذجة في Maya للهيكل الأساسي للسفن والمباني، ثم ينحتون التفاصيل عالية الدقة في ZBrush. يحدث السحر في Substance Designer، حيث يتم إنشاء مواد إجرائية تتكيف مع ظروف الكوكب (درجة الحرارة، الرطوبة) دون الحاجة إلى أنسجة فريدة. يتم تصدير هذه المواد إلى Star Engine، حيث يجمعها نظام التظليل مع بيانات التدفق بحيث يبدو نفس الأصل مفصلاً على مسافة 10 أمتار ويمكن التعرف عليه على مسافة 10 كيلومترات، مما يحسن الأداء دون التضحية بالانغماس.
كيف يحقق Star Engine التمثيل الإجرائي لمليارات المضلعات في الوقت الفعلي لمحاكاة مدن كوكبية بدون أوقات تحميل مرئية، وما هي القيود التقنية المحددة التي يواجهها المحرك من حيث الذاكرة وتدفق البيانات؟
(ملاحظة: مطور الألعاب هو شخص يقضي 1000 ساعة في صنع لعبة يكملها الناس في ساعتين)