۷ زبان برنامه نویسی بازی سازی + منابع یادگیری
انتخاب یک زبان برنامه نویسی بازی سازی تصمیمی حساس و نیازمند شناخت جنبههای مختلف آن زبان است. «توسعه بازی» (Game Development | برنامه نویسی بازی) یکی از پرطرفدارترین شاخههای برنامه نویسی است و بازار کار بسیار انعطافپذیری دارد. از طرفی به دلیل اینکه علاقهمندی کاربران روزبهروز به بازیهای ویدیویی بیشتر میشود و تقاضا در این زمینه همچنان در حال افزایش است، در نتیجه، حوزه توسعه بازی نویدبخش آیندهای روشن و پرسود خواهد بود.
میتوان گفت که سرمایهگذاری روی یادگیری توسعه بازی ارزش افزوده بسیار مفیدی را برای شخص ایجاد و شرایط ورود به بازار کار را به آسانترین شکل ممکن برای او فراهم میکند. در این نوشته از مجله تم آف قصد داریم ٧ تا از بهترین زبانهای برنامه نویسی توسعه بازی را معرفی کرده و مختصری در رابطه با هرکدام صحبت کنیم.
زبان برنامه نویسی چیست؟
«زبان برنامه نویسی» (Programming Language) نوعی زبان کامپیوتری است که برنامه نویسان و توسعهدهندگان از آن برای توسعه نرمافزارها، برنامهها و اسکریپتهایی استفاده میکنند که کامپیوتر آنها را درک و از آنها پیروی میکند. هر زبان دارای ویژگیهای منحصربهفردی است که با جنبههای مختلف توسعه بازیهای ویدیویی ارتباط دارد. دهها زبان مختلف وجود دارد که برخی از آنها در پسزمینه سیستمعاملها، مرورگرها، گوشیهای موبایل و سایر موارد اجرا میشوند.
در برنامه نویسی بازی از چه زبان هایی استفاده می شود؟
دو تا از رایجترین زبان های برنامه نویسی بازی سازی ++C و جاوا هستند. توسعهدهندگان از آنها برای اجرای یکپارچه بازی و اطمینان از تجربه بازی روان استفاده میکنند. از طریق این زبانهای برنامهنویسی، میتوان مدیریت بیشتری روی حافظه داشت و بازیهای با کیفیتتری را توسعه داد. چندین زبان برنامه نویسی محبوب دیگر برای بازی سازی وجود دارند که در بخشهای بعدی این مطلب معرفی و معرفی و توضیح داده خواهند شد.
7 زبان برنامه نویسی بازی سازی برتر
به خودی خود، توسعه بازی با زبانهای برنامه نویسی زیادی امکانپذیر است، اما توسعه بازی با هر زبانی منطقی نیست و استفاده از زبان نامناسب میتواند منابع زمانی و اقتصادی پروژه را هدر بدهد. در این میان، برخی از زبانهای برنامه نویسی نسبت به زبانهای دیگر بسیار بهتر و کاراتر عمل میکنند.
ازجمله مهمترین زبان های برنامه نویسی بازی میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
- پایتون
- جاوا
- ++C (سیپلاسپلاس)
- C# (سیشارپ)
- Lua
- جاوا اسکریپت
- HTML5
1. پایتون
پایتون بهعنوان زبان برنامه نویسی بازی سازی مزیتهای زیادی دارد. به دلیل اینکه درک و شروع کار با پایتون آسان است، این زبان به یکی از پرطرفدارترین زبانهای برنامه نویسی حال حاضر تبدیلشده است و کاربردهای بسیار فراوانی دارد.
به لطف «سینتکس» (قواعد نحوی) ساده آن، پایتون نقطه شروعی عالی برای ورود به دنیای توسعه و برنامه نویسی بازی به حساب میآید. از سوی دیگر، استودیوهای بازی سازی با استفاده از پایتون، به سرعت میتوانند نمونه اولیهای از بازی را ایجاد کنند تا بتوان اطمینان حاصل کرد که بازی ارزش توسعه را دارد. یکی دیگر از نکات ارزشمند در رابطه با پایتون، قابلیت استفاده مجدد از کدهای آن است. به دلیل ماهیت شیگرایی، میتوان کدها را بهتر سازماندهی کرد و به همین دلیل خطوط کد کمتری مورد نیاز خواهد بود و حجم کدنویسی به میزان زیادی کاهش مییابد.
به این ترتیب، توسعهدهندگان زمان کمتری را صرف نوشتن کدها میکنند و میتوانند کدهای از قبل تولید شده را دوباره در برنامهها مورد استفاده قرار دهند. در نهایت این امر روند توسعه را بهبود خواهد داد و مدت زمان برنامه نویسی بازی به میزان زیادی کاهش خواهد یافت.
همچنین کتابخانههای بسیار زیادی در پایتون وجود دارند که تعداد زیاد آنها باعث کاهش پیچیدگیهای این زبان شده است و در پی آن، برنامه نویسان بازیساز با چالشهای کمتری روبهرو خواهند شد. از طرفی، «اشکالزدایی» (Debugging) با پایتون نیز آسانتر است.
اشکالزدایی در زبان های برنامه نویسی به معنی فرآیند شناسایی و تصحیح اشتباهات در کدها است. ازآنجاییکه این زبان «تفسیری» (Interpreted) است، کدهای پایتون مستقیماً و بدون نیاز به کامپایل شدن به کدهای ماشین اجرا میشوند. بهاینترتیب، برنامه نویسان توسعه بازی در صورت بروز خطا، اعلانهایی را دریافت میکنند و به این ترتیب اشکالزدایی قابل مدیریت خواهد بود.
مفسر در برنامه نویسی چیست؟ — Interpreter به زبان ساده
مزایا و معایب پایتون به عنوان زبان برنامه نویسی بازی سازی
پایتون به عنوان یکی از زبان های برنامه نویسی بازی سازی مزایا و معایبی دارد که به شرح زیر است:
مزایای پایتون برای بازی سازی:
- بسیار آسان برای یادگیری
- پشتیبانی از کتابخانههای زیاد
- جامعه پشتیبانی فعال
- امنیت بالا
معایب پایتون برای بازی سازی:
- کند شدن
- مشکل خطای زمان اجرا
2. زبان برنامه نویسی جاوا
به هیچ عنوان نمیتوان نقش جاوا را در توسعه بازی و اپلیکیشنهای اندروید نادیده گرفت و اساس و پایه اندروید را جاوا تشکیل میدهد. اگرچه با پیدایش زبان برنامه نویسی کاتلین، جاوا دیگر تنها زبان برنامه نویسی اندروید نیست، اما جاوا جایگاه ویژهای در نزد برنامه نویسان دارد و به نوعی میتوان گفت محبوبترین زبان برنامه نویسی بازی سازی اندروید به حساب میآید. شیگرایی در جاوا هم وجود دارد؛ این بدان معنی است که میتوان از اشیاء برنامههای دیگر استفاده مجدد کرد.
یکی دیگر از دلایل انتخاب جاوا توسط توسعهدهندگان بازی، چندمنظوره و منبع آزاد بودن آن است. این زبان برای توسعه بازیهای موبایل و «بازیهای مستقل» (Indie Game) و همچنین بهعنوان زبان مبتدی برای افزاد تازه کار در زمینه برنامه نویسی بازی سازی شناخته شده است. با جاوا میتوانید چندین کد سیستمی قابل استفاده مجدد بنویسید. از جمله بازیهای ساخته شده با زبان جاوا میتوان به ماینکرفت، GTA و فیفا اشاره کرد.
علاوه بر این، جاوا دارای ویژگی «چندرشتهای» (Multithreading) در ذات خود است که این ویژگی سرعت برنامه و بازیهای ساختهشده با جاوا را بسیار افزایش میدهد. Multithreading عملکرد CPU را با استفاده از حافظه کمتر افزایش میدهد. بهاینترتیب، کاربران میتوانند چندین کار را بهطور همزمان اجرا کنند. زبان برنامه نویسی جاوا روی ماشینهای مجازی هم قابل اجرا است. بهاینترتیب، بازی میتواند بر روی چندین پلتفرم سختافزاری توسعه بازی کار کند. به صورت کلی جاوا در فهرست بهترین زبان های برنامه نویسی بازی از اهمیت بالایی برخوردار است.
مزایا و معایب جاوا برای ساخت بازی
جاوا به عنوان زبان برنامه نویسی بازی سازی مزایا و معایبی دارد که در ادامه فهرست شدهاند:
مزایای جاوا برای توسعه بازی:
- مناسب برای ساخت بازیهای موبایلی
- پشتیبانی از چند رشتهای برای عملکرد بهتر
- قابلیت اجرا در همه ماشینها
- مناسب بازیهای چندنفره
معایب جاوا برای توسعه بازی:
- حمایت محدود از جانب جامعه برنامه نویسی برای استفاده از آن در بازیسازی
- اگرچه دارای مدیریت حافظه خودکار است، اما به دلیل برخی مشکلات، تأخیرهای در بازیها به وجود میآیند.
- موتورها و کتابخانههای محدود برای بازیسازی
- عدم پشتیبانی کنسولهای مدرن از JVM
معرفی فیلم های آموزش برنامه نویسی بازی سازی
منابع زیادی برای یادگیری زبان های برنامه نویسی بازی سازی در سطح اینترنت وجود دارد. برای یادگیری اصولی و حرفهای این زبانها باید از دورههای معتبر و پروژه محور استفاده کنیم تا به بهترین شکل ممکن آن را یاد بگیریم و وارد بازار کار شویم. کلیه دورههای آموزشی مرتبط با زبان های توسعه بازی در مجموعه آموزشهای تم آف در سطح کاملاً حرفهای و بهصورت تخصصی به این موضوع میپردازند. این آموزشها برای زبانهای مختلف و همچنین برای موتورهای مختلف بازی در دسترس هستند. در تصویر بالا همانطور که مشاهده میکنید تعداد کمی از این آموزشها نمایش دادهشده است.
- برای دسترسی به مجموعه کامل فیلم های آموزشی بازی سازی تم آف + اینجا کلیک کنید.
3. ++C
در سال 1979 (١٣٥٨ شمسی) زبان C++ (سیپلاسپلاس) بهعنوان نسخه پیشرفتهتری از زبان C توسعه داده شد. شاید این زبان سادهترین زبان برنامه نویسی بازی سازی برای یادگیری نباشد، اما ++C مزایای بسیاری را در زمینه توسعه بازی ارائه میدهد و از سایر زبان های برنامه نویسی بازی پیشی گرفته است.
اول از همه، این زبان توسعه بازی شیگرا است. بهاینترتیب، بازیها را به اجزای منطقی تقسیم میکند که بهراحتی قابلدرک و استفاده مجدد هستند و با سایر زبانهای برنامه نویسی، سازگاری بینظیری دارد. گاهی اوقات، برای ایجاد تجربه کاربری بهتر به بیش از یک زبان در یک پروژه بازی نیاز خواهید داشت. به عنوان مثال، میتوانید ++C را با جاوا ادغام کنید تا کنترل گرافیکی بهتری را در حین اجرای بازی به کاربر ارائه دهید.
به دلیل اینکه ++C بهعنوان زبان برنامه نویسی شیگرا استفاده میشود، کنترل مستقیم بر روی فرآیندهای گرافیکی و سختافزاری را فراهم میکند. این زبان برنامه نویسی بازی سازی در موتورهای بازی محبوب اجرا میشود، زیرا توسعهدهندگان میتوانند کدهای سطح بالا و کنسولهای بزرگ را با استفاده از آن اصلاح کنند.
زبان ++C انتخابی محبوب در میان توسعهدهندگان به حساب میآید زیرا در آن از ساختارهای داخلی استفاده میشود و در پی آن، سازماندهی کدها در بلوکهای قابلاستفاده مجدد بسیار آسانتر خواهد شد. این زبان در بازیهای ویندوز و کنسولهای بزرگ و همچنین بازیهای محبوبی مثل Starcraft ،Counterstrike ،Master of Orion III و Football Pro استفاده شده است. از میان زبان های برنامه نویسی بازی که بیشترین تمرکز را روی سرعت و عملکرد دارند، بدون شک C++ بهترین آنها است.
پیاده سازی بازی دوز در ++C — از صفر تا صد
مزایا و معایب ++C برای بازی سازی
++C به عنوان یکی از زبان های برنامه نویسی بازی مزایا و معایبی دارد که به شرح زیر است:
مزایای سیپلاسپلاس برای بازی سازی:
- کارآمد و سریع
- انجمن پشتیبانی گسترده در زمینه بازی
- توانایی مدیریت حافظه و افزایش عملکرد
- مقیاسپذیری بالا
- مستقل از پلتفرم
معایب C++ برای بازی سازی:
- چارچوبهای سنگین
- یادگیری سختتر
- عدم جمعآوری خودکار زباله
- امنیت کمتر
4. زبان برنامه نویسی Lua
این زبان برنامه نویسی بازی سازی از «پارادایمهای برنامه نویسی» (Programming Paradigms) مختلف، بهعنوانمثال، برنامه نویسی مبتنی بر داده، تابعی و رویهای پشتیبانی میکند. پارادیم برنامه نویسی به معنی روشهای اجرا در یک زبان است که از آن به عنوان روششناسی زبان نیز یاد میشود. از آنجا که تمرکز اصلی این زبان برنامه نویسی بازی سازی بر روی اسکریپت است، Lua به ندرت به عنوان یکزبان برنامه نویسی مستقل شناخته میشود. میتوانید آن را با زبان های برنامه نویسی بازی مانند C و ++C و زبانهای دیگری مانند Ruby و Perl ترکیب کنید. بهترین نکته در رابطه با زبان لوا این است که برای ادغام آن با سایر زبانهای برنامه نویسی، نیازی به بازنویسیهای پیچیده نخواهید داشت.
یکی دیگر از مزایای Lua سرعت آن است. اگرچه Lua از بیشتر زبانهای برنامه نویسی بازی سازی سرعت بیشتری دارد، اما میتوان با استفاده از کامپایلر LuaJIT سرعت آن را بیشتر افزایش داد. سادگی معماری بازی سازی لوا نیز مثالزدنی است. Lua بهجای ارائه ویژگیهای بیش از حد در زبان، ساز و کارهایی را برای توسعه آسانتر اجزا ارائه میدهد. علاوه بر این، زبان برنامه نویسی بازی سازی Lua دارای ویژگی «جمعآوری زباله» (Garbage Collection) برای کاهش استفاده از حافظه و اشغال کمتر آن است. با این وجود، ردپای Lua به عنوان زبان برنامه نویسی بازی سازی نسبتاً کمرنگتر از سایر زبان های برنامه نویسی بازی است.
مزایا و معایب لوا برای بازی سازی
لوا به عنوان زبان برنامه نویسی بازی سازی مزایا و معایبی دارد که در ادامه به آنها اشاره شده است.
مزایای لوا برای بازی سازی:
- پشتیبانی از چند پارادایمی
- سریع
- کوچک و قدرتمند
معایب لوا برای بازی سازی:
- عدم کاربرد مناسب در توسعه بازی بهتنهایی
- پشتیبانی ضعیف جامعه برنامه نویسان از Lua
5. جاوا اسکریپت
جاوا اسکریپت در سال 1995 برای ارائه اجزای تعاملی و پویا به وبسایتها توسعه داده شد. جاوا اسکریپت از مشخصات «اکما اسکریپت» (ECMAScript) استفاده میکند. اگرچه تمرکز اصلی آن، توسعه فرانتاند است ولی برای برنامه نویسی سمت سرور نیز استفاده میشود و امروزه حتی از محبوبترین زبان های برنامه نویسی بازی به حساب میآید.
جاوا اسکریپت انتخابی برتر برای توسعه و ساخت بازیهای آنلاین تعاملی محسوب میشود. این زبان برنامه نویسی بازی سازی فناوریهای وب، مانند CSS و HTML را ادغام و امکان توسعه بازیهای موبایلی چندپلتفرمی (قابل اجرا روی پلتفرمهای مختلف) را فراهم میکند.
این زبان بیشتر در کنار HTML5 استفاده میشود، زیرا نمیتوان قابلیتهای تعاملی و تصاویر متحرک را به تنهایی با جاوا اسکریپت پیادهسازی کرد. علاوه بر این، از آنجایی که جاوا اسکریپت زبان تفسیری است و زمان مورد نیاز را برای کامپایل در مقایسه با سایر زبانهای برنامه نویسی مانند جاوا کاهش میدهد.
شرکتهای بزرگی مثل گوگل، پیپال و آمازون از جاوا اسکریپت استفاده میکنند، زیرا با سایر زبانهای برنامه نویسی کاملاً سازگار است. امروزه توسعهدهندگان از آن در ساخت اپلیکیشنها و بازیهای موبایل استفاده میکنند. این زبان سطح بالا برای ساخت بازیهایی مانند Hangman ،HexGI ،Swoop ،Polycraft و Little Alchemy استفاده شده است.
مزایا و معایب جاوا اسکریپت برای بازی سازی
جاوا اسکریپت به عنوان زبان برنامه نویسی بازی سازی مزایا و معایبی دارد که در ادامه فهرست شدهاند:
ساخت یک بازی ساده با جاوا اسکریپت — از صفر تا صد
مزایای جاوا اسکریپت برای بازی سازی:
- آسان برای یادگیری
- به اشتراکگذاری آسان
- نیاز به منابع کم
معایب جاوا اسکریپت برای بازی سازی:
- محدودیت گرافیکی
- سرعت نهچندان بالا
6. HTML5 – مکمل جاوا اسکریپت در توسعه بازی
HTML5 «زبان نشانهگذاری» (Markup Language) است و به دلیل قابلیتهای آن در ساخت برنامهها و بازیهای قابل اجرا در مرورگر، توسط درصد زیادی از برنامهنویسان برای ساخت بازیهای تحت وب استفاده میشود. این زبان نشانهگذاری برای بازی سازی میتواند جایگزین جاوا اسکریپت نیز محسوب شود. با استفاده از فریمورک های بازی سازی مانند ImpactJS ،Phaser ،Construct و Booty5 میتوان فرآیند توسعه بازی با HTML5 را تسهیل و تسریع کرد.
یکی دیگر از مزایای HTML5 انعطافپذیری آن است که این ویژگی امکان بازی سازی انعطافپذیرانه را در آن ممکن میسازد، یعنی بازیهای ساخته شده با آن را میتوان در تلفنهای هوشمند، کامپیوترهای شخصی، تلویزیونهای هوشمند و تبلتها در دسترس قرار داد. برخی از بازیهای ساختهشده با HTML5 عبارتاند از:
- Kingdom of Loathing
- Nothing to Hide
- Gods Will Be Watching
- Roll It
- Cookie Clicker
- World Cup Penalty 2018 و دیگر بازیهای
تقریبا مزایا و معایب جاوا اسکریپت در بازی سازی برای HTML5 نیز صادق است، زیرا اغلب این دو به همراه هم به کار گرفته میشوند.
7. زبان برنامه نویسی سی شارپ
«زبان برنامه نویسی #C» (سیشارپ) شیگرا است. این زبان توسط مایکروسافت در سال 2002 منتشر شد. سیشارپ روی چارچوب «دات نت» (NET Framework.) قابل اجرا است و در بین زبان های برنامه نویسی در جهان جایگاه ویژهای دارد. سیشارپ محبوبیت خود را مدیون سابقه اثباتشده خود در ایجاد برنامههای کاربردی قوی و بادوام است.
موتور بازی «یونیتی» (Unity) گواهی بر این موضوع است، زیرا یکی از محبوبترین موتورهای بازی در جهان به حساب میآید که کاملاً با سیشارپ ساخته شده است. طبق گفته Unity Technologies، ٧١ درصد از تمام بازیهای موبایلی که امروزه وجود دارند از موتور بازی Unity استفاده میکنند.
یونیتی به شما امکان میدهد بازیهای سهبعدی سفارشیسازی شده را با استفاده از اسکریپتهای #C ایجاد کنید. در ادامه برخی از بازیهای محبوب موبایلی فهرست شدهاند که برای ساخت آنها از سیشارپ استفاده شده است.
- Pokémon GO
- Cuphead
- Call of Duty
- Monument Valley
مزایا و معایب سی شارپ در توسعه بازی
سی شارپ به عنوان یکی از زبان های برنامه نویسی بازی مزایا و معایبی دارد که در ادامه به آنها پرداخته شده است.
مزایای سی شارپ در بازی سازی:
- یادگیری آسان
- مدیریت خودکار حافظه
- انتخاب برتر برای بازیهای کامپیوتری
- امنیت بالا
- کارآمد و مقیاسپذیر
معایب سی شارپ در بازی سازی:
- محدودیت موتورهای بازی در پشتیبانی از سی شارپ
- عملکرد پایین در بازیهای پیچیده و بزرگ
- انعطافپذیری کمتر
- تقاضای کمتر نسبت به سیپلاسپلاس و جاوا در صنعت بازی
کدام زبان برنامه نویسی برای ساخت بازی بهتر است ؟
توصیه میشود در میان زبان های برنامه نویسی بازی سازی ابتدا ++C را یاد بگیرید. با یادگیری این زبان نسبتاً سطح پایین، میتوان مبانی و اصول برنامه نویسی شیگرا را فرا گرفت. C++ انعطافپذیری بالایی را ارائه میدهد که در سایر زبانهای برنامه نویسی بازی سازی رایج کمتر وجود دارد.
برای ساخت بازی کدام زبان برنامهنویسی مناسبتر است؟
یادگیری سیپلاسپلاس برای بهینهسازی عملکرد بازی توصیه میشود؛ این ویژگی یک عامل ضروری در «گیم پلی» (Gameplay) به حساب میآید. زبان برنامه نویسی بازی سازی C++ برای دههها مورد استفاده قرارگرفته است و میتوان با استفاده از آن بازیها را بر روی پلتفرمهایی مانند Android ،iOS ،Linux ،Windows و Mac توسعه داد.
با استفاده از سیپلاسپلاس میتوان بازیهایی با عملکرد بالا ساخت. در توسعه بازی، عملکرد بالا بسیار ویژگی مهمی است. با این وجود، موارد ذکر شده به این معنی نیست که تنها انتخاب شما زبان ++C باشد، انتخاب بهترین زبان برنامه نویسی بازی سازی در اصل به هدف و علاقه افراد بستگی دارد.
برای برنامه نویسی بازی سازی آیا C++ بهتر است یا پایتون؟
زبان برنامه نویسی C++ گزینه بهتری به حساب میآید. یادگیری C++ نسبت به پایتون سختتر است، اما C++ در حوزه بازی سازی پتانسیل بسیار بیشتری نسبت به پایتون دارد. زبان C++ بسیار سریعتری از پایتون است. در مواجهه با افزایش ترافیک سرور، احتمال بروز تاخیر در بازی آنلاینی که با پایتون ساخته شده باشد بیشتر است.
سخن پایانی
برای توسعه بازی زبان های برنامه نویسی بسیاری مورد استفاده قرار میگیرند که هرکدام از آنها مزایا و معایب خاص خودشان را دارند. در این پست سعی کردیم ٧ تا از مهمترین و بهترین زبانهای برنامه نویسی بازی سازی را معرفی کنیم و مزایا و معایب آنها را مور بررسی قرار دهیم.
به طور کلی، انتخاب زبان برنامه نویسی مناسب برای بازی سازی بیشتر به هدف افراد بستگی دارد، به فرض مثال اگر فردی بخواهد در حوزه بازیهای تعاملی مبتنی بر وب فعالیت کند، به احتمال زیاد استفاده از HTML5 و جاوا اسکریپت به صورت ترکیبی انتخاب مناسب و مطلوبی خواهد بود. یا مثلاً برای توسعه بازیهای اندرویدی، جاوا و ++C انتخاب بهتری هستند. امیدواریم این مطلب دید واضحی از زبان های برنامهنویسی بازی سازی برتر ارائه داده باشد تا بتوان بهتر تصمیمگیری کرد.