Motor de jogo
Motor de jogo, também conhecido pelo termo em inglês, game engine, ou simplesmente engine, é um programa de computador e/ou conjunto de bibliotecas, para simplificar e abstrair o desenvolvimento de jogos eletrônicos ou outras aplicações com gráficos em tempo real, para videogames e/ou computadores rodando sistemas operacionais. As funcionalidades tipicamente fornecidas por um motor de jogo incluem: um motor gráfico para renderizar gráficos 2D e/ou 3D; um motor de física para simular a física ou simplesmente para fazer detecção de colisão; suporte a animação; sons; inteligência artificial; networking; gerência de memória; gerência de arquivos; gerência de linha de execução; suporte a grafos de cena e entidades; e suporte a uma linguagem de script.
A maioria dos motores de jogo são distribuídos em forma de API, porém, alguns motores são distribuídos em conjunto de ferramentas, que agilizam e simplificam ainda mais o desenvolvimento do jogo, como por exemplo: IDEs, scripts pré-programados, e programas que “empacotam” e deixam pronto o jogo para distribuição. Esses motores “completos” são chamados de Middleware, pelo fato de conectar diversos softwares em um único software. Pelo fato de serem distribuídos com outras ferramentas, eles suprem a necessidade da compra de outras ferramentas, reduzindo os custos — todos fatores críticos na altamente competitiva indústria de jogos eletrônicos. Como exemplo, pode-se citar: Torque Game Engine, Unity, Blender, CryEngine e Unreal Engine. Um motor de jogo pode ser dividido em duas principais categorias: motor gráfico e motor de física. Motores gráficos lidam com os gráficos, sendo responsáveis de processar dados abstraídos de alto nível e gerar dados de baixo nível entendíveis pelo hardware. Como exemplo, pode-se citar: OGRE, Crystal Space e OpenSceneGraph. Motores de física lidam com a física, sendo responsáveis por simular ações reais, através de variáveis como gravidade, massa, atrito, força e flexibilidade. Como exemplos, podem-se citar: Havok, Bullet e ODE.
Abstração de hardware
Motores de jogo fornecem abstração de hardware, permitindo um programador desenvolver jogos sem a necessidade de conhecer a arquitetura da plataforma-alvo, que pode ser um videogame ou um sistema operacional. Por esse motivo, muitos motores são desenvolvidos a partir de uma API existentes, como OpenGL, DirectX, OpenAL e SDL, ou até mesmo a partir de outro motor, que pode facilitar o seu desenvolvimento. A abstração de hardware também é essencial para o desenvolvimento de motores de jogo multiplataforma. Antes dos gráficos 3D acelerados por hardware, renderizadores por software eram usados. Renderização por software é ainda usada em algumas ferramentas de modelagem e renderizadores de imagens, onde a qualidade gráfica é priorizada, ou quando o hardware não suporta determinada tecnologia, tal como suporte a shaders.
Antes dos motores de jogo, os jogos eram tipicamente escritos como entidades singulares (não havia separação de áreas, como gráfica e física): um jogo para o Atari 2600, por exemplo, tinha que ser planejado do início, mantendo o código o mais simples possível, para fazer uso otimizado do hardware, por causa de suas limitações. Mesmo em plataformas mais favoráveis, muito pouco podia ser reutilizado entre os jogos. O rápido avanço do hardware fez com que a maioria dos códigos tivessem que de qualquer maneira, serem jogados fora posteriormente, como as gerações posteriores de jogos devessem usar designs completamente diferentes que tomassem vantagem de recursos extras e tecnologias mais novas. O termo “game engine” originou-se no meio da década de 1990, especialmente em conexão com jogos 3D, como tiro em primeira pessoa. Igual como, foi a popularidade dos jogos Doom e Quake, ao invés de construir o jogo do zero, outros desenvolvedores licenciaram os núcleos dos jogos, usando-os como base para seus próprios motores de jogo. Com o amadurecimento, os motores de jogo deixaram de se restringirem ao desenvolvimento de jogos. Eles são usados em outras áreas, como treinamento, uso médico e simulações militares. Apesar do termo ser primeiramente usado nos anos 90, há alguns sistemas nos anos 80 que também são considerados motores de jogos, tais como Sierra's AGI e SCI Systems, LucasArts' SCUMM e Incentive Software's Freescape Engine. Entretanto, diferente da maioria dos motores de jogo modernos, esses motores de jogo nunca foram usados em quaisquer produtos de terceiros, com exceção do SCUMM System que foi licenciado e usado para Humongous Entertainment. O primeiro motor 3D a ser usado para criar jogos de computador foi o Freescape Engine, desenvolvido pela Incentive Software em 1986, usado para criar jogos de tiro em primeira pessoa a partir de 1987.
Um bom e conhecido subconjunto de motores de jogo são os motores de tiro em primeira pessoa 3D. Enquanto jogos de estratégia em tempo real e simuladores de voo apostam na qualidade gráfica, jogos deste gênero apostam na ação. O motor mais conhecido deste gênero é o Doom. Motores de tiro em primeira pessoa são importantes pois marcam o início da criação e uso de motores de jogo na história. O primeiro motor 3D a ser usado para criar jogos de computador foi o Freescape Engine, desenvolvido pela Incentive Software em 1986, usado para criar jogos de tiro em primeira pessoa a partir de 1987. As melhorias em GPUs como Shader Model 3 e Shader Model 4, possibilitou melhorias em efeitos gráficos. A partir de 2009, duas evoluções dos principais motores existentes foram anunciadas: id Tech 5 (que foi usado pela primeira vez com Rage, e conta com uma nova tecnologia chamada Virtual Texturing), e o CryEngine 3, que foi usado na criação de Crysis 2.
