Xenolith
Открытый кроссплатформенный игровой движок для разработки игр на настольных и мобильных платформах.
Ключевые идеи Stappler Xenolith:
Золотая середина
Движок для игр среднего класса (не AAA), со средними требованиями по качеству графики. Не CryTech и UE5, а эффективная средняя рабочая лошадка.
Передовые технологии
Используем только современную технологическую базу. Устаревшие подходы не берём.
Удобство разработки
За счёт современных технологий упрощаем разработку и оптимизацию игр.
Наш подход
Клонируем и упрощаем технологии вроде Lumen и Nanites, в первую очередь, для упрощения жизни разработчикам игр, так как они удобнее в использовании, чем предшествующие. При этом, делаем их вычислительно эффективными, не требующими чрезмерных ресурсов. Затем, строим движок и средства разработки вокруг них. В разработке мы отталкиваемся прежде всего от возможностей мобильных устройств, предполагая, что там основная аудитория.
Высокопроизводительная 2D-графика
Основной принцип - перенос максимально возможной части работы на GPU. Частицы, анимации, трансформации, текстурные атласы, поиск коллизий - всё на GPU с минимальным участием CPU.
- Современный VulkanНе поддерживаем устаревшие устройства, за счёт чего поддерживаем наиболее современные техники работы с графикой.
- Эффективная многопоточностьИспользуем максимум из того, что может дать система, все доступные потоки системы, все доступные очереди Vulkan.
- Расширяемый вариант RenderGraphЭффективное построение асинхронного графического конвейера, автоматическое вычисление эффективного пути рендеринга с параллельным (за счёт многопоточности) выполнением задач. Работает не через линеаризацию графа (как в Unity, Unreal 4, других движках, вынужденных поддерживать однопоточные API), а data-driven: путь рндеринга зависит от того, какие данные предоставлены раньше, чтобы как можно раньше начать работу.
- Эффективный стриминг текстур и данныхЗа счёт использования многопоточности на уровне очередей и семейств очередей Vulkan. Даёт возможность для создания бесшовных больших миров с динамической загрузкой-выгрузкой текстур на ходу.
- Вычисления на GPUВозможность использовать вычислительные блоки Vulkan как в RenderGraph, так и для отдельных операций (физика, стратегическая и ИИ-логика)
- Аналог LumenИспользование SDF-эффектов, в том числе, в качестве основного механизма освещения.
- Эффективный тесселятор для векторной графикиПозволяет напрямую использовать векторные объекты в играх, без предварительной растеризации или трансформации в меши.
- Максимальный охват платформВсе технологии поддерживаются на настольных и мобильных платформах
- В разработке:
- Совмещённая система анимаций и частиц на GPU (упрощённый аналог Nanites).
- Автоматическое упрощение векторных элементов по LOD.
- Создание Acceleration structure (словаря рёбер) на основе работы векторного тесселятора для операций рейкастинга и поиска коллизий на GPU.
Данные и сетевой код
- Поддержка работы с базами данныхВстроенный в движок эффективный интерфейс к локальным БД на базе sqlite (примерно как в движке Larian). Подходит для работы с данными больших миров, для сохранения игр, и подобного. Для разработчиков этот же интерфейс работает с PostgreSQL, для совместной разработки уровней с использованием удалённой БД.
- Скриптовые модули на WebAssembly
- Любой язык, компилируемый в Wasm (включая подмножество Javascript) может быть языком скриптов. Универсальный ABI (бинарный интерфейс к функциям движка) реализуется через WIT.
- Интерпретатор WASM с поддержкой максимально доступного числа оптимизаций (tail-call, SIMD, расширенное управление памятью)
- Модули wasm могут быть дополнительно скомпилированы под целевую платформу, так, что их скорость исполнения не будет отличаться от нативной (скрипты с минимумом накладных расходов, только на песочницу).
- (в разработке) поддержка современных интерфейсов WASI для Wasm, включая wasi-threads (позволяет создавать потоки из скриптов, как в Godot).
- Работа с сервером
- Механизм самообновления и синхронизации данных с сервером.
- (в разработке) Сетевой код на базе протокола QUIC (и HTTP/3 как надстройки). Скорость UDP + гарантия доставки пакетов, решает проблему плохого качества связи, характерную для мобильных устройств.
- Один кодЕдиная кодовая база для клиента и сервера. Реализация всего проекта на одном фреймворке.
Команда проекта
- Катунцев РоманВедущий разработчик
- Рыбников ВиталийРазработчик
- Немчинов МихаилТестировщик
- Муканин ДмитрийМенеджер, технический писатель
При поддержке
Фонда содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере
Учебное пособие по финансовой грамотности и учебно-методические материалы к нему. В проекте реализована wiki-подобная редакторская система, система сборки учебника в нескольких форматах и уникальное мобильное приложение, контент которого доступен даже в условиях полного отсутствия интернета.
С технической стороны, используются возможности SDK по интеграции со сторонними системами (например, для трансляции формул в формате LaTeX используется серверный пакет, транслирующий формулу в SVG), дельта-запросы к БД для обновления контента приложения, графический движок для отрисовки страниц приложения (собственный мини-браузер). Для подготовки приложения используются дополнительные системы, позволяющие встроить актуальную БД учебника напрямую в пакет приложения, чтобы приложение содержало контент даже если запущено без интернета.
С технической стороны, используются возможности SDK по интеграции со сторонними системами (например, для трансляции формул в формате LaTeX используется серверный пакет, транслирующий формулу в SVG), дельта-запросы к БД для обновления контента приложения, графический движок для отрисовки страниц приложения (собственный мини-браузер). Для подготовки приложения используются дополнительные системы, позволяющие встроить актуальную БД учебника напрямую в пакет приложения, чтобы приложение содержало контент даже если запущено без интернета.
Искусственный интеллект, экспертная система, оценивающая вероятность болезней и состояний на основании опроса пользователя. Экспертная система работает в качестве ассистента для живого консультанта, значительно повышая качество выводов специалиста. Система указывает специалисту, на какие ответы и сочетания факторов стоит обратить внимание для принятия решения. С помощью SDK реализована как сама экспертная система, так и среда для работы консультантов и общения с клиентами.
Приложения и сайты для журналов научной направленности. C помощью SDK реализованы как сами приложения, так и система загрузки, хранения, обработки и доставки информации. Гибкость SDK позволяет конвертировать данные из различных форматов, извлекать метаданные и подготавливать данные для экспорта в наукометрические базы.
Профильный сайт для подготовки и контроля недвижимости на торгах. Для экспертов сайта на базе SDK создана аналитическая система, находящая, классифицирующая и оценивающая объекты из общегосударственных баз данных ЕФРСБ и torgi.gov.ru. Кроме этих данных, система собирает и комбинирует массу дополнительной информации о кадастровых записях и проведении торгов непосредственно на торговой площадке.
Система позволяет обрабатывать и архивировать всю совокупность данных средствами одного локального сервера, расположенного в офисе у заказчика, тогда как альтернативные предложения предполагали в десятки раз большие затраты на техническую инфраструктуру. Для оценки эффективности, полная пересборка архива и актуальных внутренних баз с нуля занимает не более 32 часов (около 750Гб сжатых архивов, около 4Тб распакованных). Аналогичные задачи, выполняемые другими средствами на том же аппаратном обеспечении, занимают более 240 часов.
Система позволяет обрабатывать и архивировать всю совокупность данных средствами одного локального сервера, расположенного в офисе у заказчика, тогда как альтернативные предложения предполагали в десятки раз большие затраты на техническую инфраструктуру. Для оценки эффективности, полная пересборка архива и актуальных внутренних баз с нуля занимает не более 32 часов (около 750Гб сжатых архивов, около 4Тб распакованных). Аналогичные задачи, выполняемые другими средствами на том же аппаратном обеспечении, занимают более 240 часов.
