زبان برنامه نویسی بازی Read Dead Redemption 2 چیست؟

وقتی صحبت از شاهکارهای دنیای بازی‌های ویدیویی می‌شود، Red Dead Redemption 2 یکی از اولین نام‌هایی است که به ذهن می‌رسد. این بازی نه‌تنها از نظر گرافیک و گیم‌پلی بی‌نظیر است، بلکه فضایی زنده و پویا را ارائه می‌دهد که بازیکنان را ساعت‌ها در خود غرق می‌کند. از هوش مصنوعی پیچیده‌ NPCها گرفته تا جزئیات خیره‌کننده‌ی محیط، همه چیز در این بازی به طرز عجیبی واقعی و باورپذیر به نظر می‌رسد. اما سوال اینجاست که چه فناوری‌ها و زبان‌های برنامه‌نویسی پشت این شاهکار قرار دارند؟

توسعه‌ یک بازی با این مقیاس و کیفیت، نیازمند یک موتور قدرتمند و زبان‌های برنامه‌نویسی سطح بالا است. بسیاری از بازی‌سازان مستقل و حتی برنامه‌نویسان حرفه‌ای، کنجکاو هستند که بدانند راک‌استار چگونه توانسته چنین دنیای عظیمی را با این سطح از جزئیات خلق کند؟ آیا این بازی با موتورهای رایجی مانند “Unreal Engine” ساخته شده یا راک‌استار موتور اختصاصی خود را دارد؟ در این مقاله از سبزلرن نگاهی خواهیم داشت به موتور بازی‌سازی RAGE، زبان‌های برنامه‌نویسی به‌ کاررفته و فناوری‌هایی که در خلق این بازی جذاب نقش داشته‌اند.

میزان فروش جهانی بازی Red Dead Redemption 2 از زمان انتشار تا فوریه ۲۰۲۵ (بر حسب میلیون نسخه)
منبع: Statista

مروری بر تکنولوژی‌های مورد استفاده در Red Dead Redemption 2

بازی Red Dead Redemption 2 بر پایه‌ یک موتور اختصاصی توسعه داده شده که به‌صورت داخلی توسط Rockstar Games ساخته و بهینه‌ سازی شده است. این موتور که RAGE (Rockstar Advanced Game Engine) نام دارد، از سال ۲۰۰۶ تاکنون برای توسعه‌ی بسیاری از بازی‌های بزرگ این شرکت مورد استفاده قرار گرفته است. برخلاف موتورهای رایج مثل Unreal Engine یا Unity، موتور RAGE کاملا سفارشی‌سازی شده و مخصوص نیازهای بازی‌های جهان‌باز (Open World) راک‌استار طراحی شده است.

موتور RAGE اولین‌بار در سال ۲۰۰۶ در بازی (Table Tennis) استفاده شد، طی سال‌ها ارتقا یافت و در عناوینی مانند GTA IV، Max Payne 3 و GTA V بهبود پیدا کرد. نقطه‌ عطف این موتور، نسخه‌ بهینه‌شده‌ RAGE 8 در Red Dead Redemption 2 بود که پیشرفت‌های چشمگیری در نورپردازی، فیزیک، انیمیشن‌ها و سیستم آب‌ و هوا داشت. یکی از ویژگی‌های کلیدی RAGE، توانایی پردازش دنیای وسیع و پویای بازی‌های جهان‌باز بدون فشار زیاد بر سخت‌افزار است. در ادامه، به زبان‌های برنامه‌نویسی مورد استفاده در توسعه‌ی این موتور می‌پردازیم.

زبان‌های برنامه‌نویسی استفاده‌شده در RAGE و Red Dead Redemption 2

توسعه‌ی یک بازی در ابعاد Red Dead Redemption 2، نیازمند ترکیبی از چندین زبان برنامه‌نویسی است. برخلاف تصور بسیاری که ممکن است فکر کنند تنها یک زبان برای توسعه‌ی یک بازی به این وسعت کافی است، در حقیقت بخش‌های مختلف یک بازی، بهینه‌ سازی‌ها و ابزارهای توسعه، هرکدام به زبان‌های مختلفی وابسته‌اند. در این بخش، به بررسی زبان‌های برنامه‌نویسی کلیدی که در توسعه‌ی RAGE و RDR2 استفاده شده‌اند، می‌پردازیم.

۱. هسته‌ اصلی موتور بازی با ++C

++C یکی از مهم‌ترین زبان‌های برنامه‌نویسی در توسعه‌ بازی‌های بزرگ مانند Red Dead Redemption 2 است. این زبان به‌دلیل کارایی بالا، مدیریت بهینه‌ حافظه و پشتیبانی از پردازش چند نخی، به انتخاب اصلی راک‌ استار برای توسعه‌ موتور RAGE تبدیل شده است. ویژگی‌های کلیدی ++C در این موتور شامل موارد زیر است:

• کارایی بالا در پردازش گرافیک، فیزیک و هوش مصنوعی
• کنترل مستقیم روی حافظه برای اجرای بهینه‌ی دنیای جهان‌باز و تعاملات پیچیده
• پشتیبانی از چند نخی (Multithreading) برای پردازش همزمان فیزیک، گرافیک، صوت و NPCها
• استفاده از Bullet Physics Engine برای شبیه‌سازی فیزیک محیط
• پیاده‌سازی هوش مصنوعی پیشرفته برای NPCها و حیوانات
• سیستم رندرینگ و پردازش گرافیکی بهینه‌شده برای کیفیت بصری بالا

۲. ابزارهای داخلی و ویرایشگرهای توسعه با #C

علاوه‌بر ++C، راک‌استار برای توسعه‌ ابزارهای داخلی و ویرایشگرهای بازی از #C استفاده کرده است. موتور RAGE دارای مجموعه‌ای از ابزارهای داخلی است که به توسعه‌دهندگان کمک می‌کند مدل‌ها، انیمیشن‌ها، داده‌های NPC ها و سایر محتوای بازی را مدیریت کنند. این ابزارهای توسعه معمولا برای طراحان و برنامه‌نویسان بازی استفاده می‌شود تا بتوانند سریع‌تر تغییرات را اعمال کرده و تست‌های مورد نیاز را انجام دهند. کاربرد این زبان در RDR2 به‌صورت کلی عبارت‌اند از:

• ساخت ابزارهای ویرایش و مدیریت داده‌ها
• کنترل رفتار NPC ها و سیستم‌های بازی از طریق ویرایشگرهای سفارشی
• اتصال موتور بازی با پایگاه‌های داده و سیستم‌های بک‌اند

۳. اسکریپت‌نویسی و اتوماسیون در توسعه با Python 

پایتون نیز در برخی از بخش‌های توسعه‌ Red Dead Redemption 2 مانند اسکریپت‌نویسی و فرآیندهای اتوماسیون مورد استفاده قرار گرفته است. از مهم‌ترین دلایل استفاده از این زبان در راک استار عبارت‌اند از:

• توسعه‌ سریع اسکریپت‌های تست و دیباگینگ
• مدیریت پایپ‌لاین‌های تولید محتوا و پردازش داده‌ها
• اتوماسیون برخی از وظایف در توسعه و تولید بازی

۴. اسکریپت‌نویسی برای تنظیمات داینامیک بازی با Lua

Lua یکی دیگر از زبان‌هایی است که به‌طور گسترده در بسیاری از موتورهای بازی‌سازی برای اسکریپت‌نویسی سبک و سریع مورد استفاده قرار می‌گیرد.Lua به‌دلیل سرعت بالا و مصرف کم منابع، گزینه‌ مناسبی برای کنترل اسکریپت‌های سبک درون بازی است. از مهم‌ترین مزایای استفاده از این زبان برنامه‌نویسی عبارت‌اند از:

•  تنظیمات داینامیک بازی مانند تغییرات رفتار NPC ها
• کنترل برخی از عناصر گیم‌پلی و تعاملات
•  اسکریپت‌های مرتبط با مأموریت‌ها و رفتارهای محیطی

همان‌طور که مشاهده کردید، Red Dead Redemption 2 تنها با یک زبان برنامه‌نویسی ساخته نشده است. بلکه ترکیبی از C++ برای موتور بازی، C# برای ابزارهای داخلی، Python برای اتوماسیون و Lua برای اسکریپت‌های گیم‌پلی مورد استفاده قرار گرفته است. این ترکیب، راک‌استار را قادر ساخته تا یک دنیای عظیم و پویای جهان‌باز را بدون افت عملکرد خلق کند.

هوش مصنوعی و فیزیک بازی در Red Dead Redemption 2

یکی از جنبه‌های شگفت‌انگیز Red Dead Redemption 2، هوش مصنوعی (AI) پیچیده و فیزیک واقع‌گرایانه آن است. این دو عنصر باعث شده‌اند که دنیای بازی حس زنده و پویا داشته باشد و هر تعامل بازیکن با NPCها، حیوانات و محیط، به‌شکل طبیعی و منطقی واکنش نشان دهد.

هوش مصنوعی NPCها و حیوانات

راک‌استار با استفاده از ++C و Lua سیستم هوش مصنوعی را بهینه کرده است تا NPC ها رفتارهایی طبیعی‌تر داشته باشند.

• NPCها همیشه در حال زندگی هستند: شخصیت‌های داخل بازی برنامه‌ی روزانه دارند، کار می‌کنند، غذا می‌خورند، با یکدیگر تعامل دارند و حتی شما را به‌خاطر رفتارهای قبلی‌تان به یاد می‌آورند.
• واکنش‌های داینامیک: اگر اسلحه را به سمت کسی بگیرید، ممکن است فرار کند، تسلیم شود یا حتی با شما درگیر شود.
• حیوانات رفتار طبیعی دارند: شکارچیان مثل گرگ‌ها، بر اساس بو و حرکت طعمه‌ی خود را تعقیب می‌کنند، اسب‌ها در شرایط خطر وحشت‌زده می‌شوند و ماهی‌ها در آب به تغییرات محیطی واکنش نشان می‌دهند.

فیزیک بازی و تعاملات محیطی

سیستم فیزیکی بازی از ترکیب Bullet Physics Engine و Euphoria Animation Engine استفاده می‌کند که باعث شده همه چیز حس طبیعی داشته باشد.

• حرکات و برخوردها واقعی هستند: هنگام افتادن از اسب، سیستم Ragdoll به‌شکل داینامیک نحوه‌ی برخورد بدن را تنظیم می‌کند.
• شبیه‌سازی دقیق لباس و اجسام: پارچه‌ها در هنگام وزش باد یا حرکت، رفتار طبیعی دارند و اشیاء در محیط به‌شکل منطقی آسیب می‌بینند.
• تاثیرات آب‌ و هوا: باران، برف و گل‌ولای روی شخصیت‌ها و محیط تاثیر می‌گذارند و حتی NPC ها ممکن است بر اساس آب‌وهوا لباس خود را تغییر دهند.

هوش مصنوعی و فیزیک در کنار هم باعث شده‌اند که دنیای Red Dead Redemption 2 به یکی از واقع‌گرایانه‌ترین تجربه‌های بازی‌های جهان‌باز تبدیل شود.

ابزارها و تکنولوژی‌های کمکی در توسعه بازی

علاوه بر موتور RAGE، راک‌استار از چندین ابزار و فناوری مکمل برای بهبود گرافیک، فیزیک و انیمیشن‌های بازی استفاده کرده است.

• Euphoria Animation Engine: این سیستم برای انیمیشن‌های طبیعی و واکنش‌های پویا به‌کار می‌رود. مثلاً اگر شخصیت از ارتفاع سقوط کند، به‌طور داینامیک با محیط تعامل خواهد داشت.
• Bullet Physics Engine: برای شبیه‌سازی برخوردها، سقوط اجسام و تعاملات فیزیکی به کار گرفته شده و باعث شده فیزیک بازی به‌شدت واقع‌گرایانه باشد.
• DirectX و Vulkan: برای پردازش گرافیکی و بهینه‌سازی رندر بازی روی PC و کنسول‌ها استفاده شده‌اند تا نورپردازی، سایه‌ها و افکت‌های محیطی بهینه‌تر اجرا شوند.
• Rockstar Cloud Services: این سرویس برای مدیریت داده‌ها، ذخیره‌سازی اطلاعات و اجرای بخش آنلاین بازی (Red Dead Online) به کار رفته است.

این فناوری‌ها در کنار هم کمک کرده‌اند تا Red Dead Redemption 2 از نظر جزئیات بصری، فیزیک و تعاملات دنیای بازی، یک تجربه منحصربه‌فرد را ارائه دهد.

درس‌های Red Dead Redemption 2 برای برنامه‌نویسان بازی‌سازی

بازی معروف و پر فراز و نشیب Red Dead Redemption 2 فقط یک شاهکار هنری نیست، بلکه نمونه‌ای عالی از اصول مهندسی نرم‌افزار، طراحی سیستم و بهینه‌سازی در بازی‌های ویدیویی است. اگر یک برنامه‌نویس بازی هستید، می‌توانید از این بازی نکات ارزشمندی بیاموزید.

۱. بهینه‌سازی مهم‌تر از قدرت خام است: راک‌استار موفق شد یک دنیای عظیم و پر جزئیات را با بهینه‌سازی فوق‌العاده موتور RAGE اجرا کند. درس مهم: کدنویسی بهینه و مدیریت منابع، از استفاده‌ی صرف از سخت‌افزار قوی مهم‌تر است.

۲. سیستم‌های مقیاس‌پذیر طراحی کنید: هوش مصنوعی NPC ها، چرخه‌ی آب‌وهوا و تعاملات محیطی به‌صورت ماژولار و مقیاس‌پذیر پیاده‌سازی شده‌اند. برنامه‌نویسان می‌توانند یاد بگیرند که ساختارهای انعطاف‌پذیر و قابل گسترش، کلید توسعه‌ی پروژه‌های بزرگ هستند.

۳. تعامل طبیعی، تجربه‌ی کاربر را عمیق‌تر می‌کند: در RDR2، NPC ها به رفتارهای بازیکن واکنش نشان می‌دهند، حیوانات هوشمندانه عمل می‌کنند و محیط، زنده به نظر می‌رسد. نکته‌ی کلیدی: هوش مصنوعی و تعاملات پویا، تجربه‌ی کاربری را طبیعی‌تر و باور پذیرتر می‌کنند.

۴. ابزارهای توسعه را دست کم نگیرید: راک‌استار از ابزارهای داخلی (ساخته‌شده با C# و Python) برای تست، دیباگ و ویرایش داده‌ها استفاده کرده است. برنامه‌نویسان باید بدانند که ابزارهای داخلی توسعه، می‌توانند بهره‌وری تیم را چندین برابر کنند.

۵. انیمیشن‌های داینامیک، دنیای بازی را زنده می‌کنند: استفاده از موتور Euphoria برای انیمیشن‌های طبیعی باعث شده که حرکات کاراکترها واقع‌گرایانه باشد. درس مهم: سیستم‌های انیمیشن مبتنی بر فیزیک، بازی را طبیعی‌تر و تأثیرگذارتر می‌کنند.

جمع‌بندی

برنامه‌نویس‌ها باید از Red Dead Redemption 2 یاد بگیرند که چطور ترکیب بهینه‌ی کدنویسی، بهینه‌سازی و مدیریت سیستم‌های پیچیده می‌تواند یک تجربه‌ی بی‌نقص و واقع‌گرایانه خلق کند. تحلیل فنی بازی‌های بزرگ نه‌تنها به درک بهتر معماری نرم‌افزار و موتورهای بازی کمک می‌کند، بلکه مهارت‌های برنامه‌نویسی را در حوزه‌هایی مانند بهینه‌سازی عملکرد، فیزیک، هوش مصنوعی و پردازش گرافیکی تقویت می‌کند. راک‌استار با استفاده از C++، C#، Python و Lua در توسعه‌ی موتور RAGE، یکی از پیشرفته‌ترین بازی‌های جهان‌باز را ساخته است. اگر شما هم می‌خواهید وارد دنیای برنامه‌نویسی و توسعه‌ بازی شوید، آکادمی سبزلرن بهترین منبع برای یادگیری زبان‌های برنامه‌نویسی مختلف و مهارت‌های لازم در این حوزه است!