Game Design Pa,erns CS 4730 Computer Game Design - - PowerPoint PPT Presentation

CS ¡4730 ¡

Game ¡Design ¡Pa,erns ¡

CS ¡4730 ¡– ¡Computer ¡Game ¡Design ¡ ¡ ¡ ¡

Credit: ¡Some ¡slide ¡material ¡courtesy ¡Walker ¡White ¡(Cornell) ¡

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Architecture ¡Big ¡Picture ¡

¡ ¡ Credit: ¡Walker ¡White ¡

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OO ¡to ¡MVC ¡

• We’ve ¡discussed ¡how ¡OO ¡doesn’t ¡quite ¡work ¡

for ¡games ¡

– Not ¡that ¡we ¡have ¡to ¡throw ¡it ¡all ¡out ¡of ¡the ¡window, ¡ but ¡class ¡bloat ¡can ¡be ¡a ¡problem ¡

• We ¡have ¡also ¡discussed ¡MVC ¡in ¡which ¡

– We ¡have ¡a ¡lightweight ¡model ¡represenNng ¡world ¡

• bjects ¡

– We ¡have ¡a ¡heavyweight ¡controller ¡in ¡the ¡game ¡loop ¡ – We ¡have ¡a ¡drawing ¡method ¡

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The ¡Decorator ¡PaRern ¡

• Remember ¡when ¡we ¡discussed ¡the ¡decorator ¡

paRern? ¡

• The ¡idea ¡was ¡that ¡we ¡could ¡have ¡objects ¡that ¡

we ¡“hung” ¡various ¡funcNonality ¡bits ¡on ¡that ¡ would ¡handle ¡how ¡that ¡object ¡behaved ¡in ¡the ¡ world ¡

• What ¡if ¡we ¡could ¡take ¡that ¡to ¡the ¡extreme? ¡

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EnNty-­‑Component-­‑System ¡

• Another ¡game ¡architecture ¡paRern ¡is ¡EnNty-­‑

Component-­‑System ¡

• First ¡really ¡described ¡by ¡ScoR ¡Bilas ¡of ¡Gas ¡

Powered ¡Games ¡and ¡then ¡by ¡Adam ¡MarNn ¡

• ECS ¡is ¡a ¡paRern ¡in ¡which ¡each ¡object ¡in ¡the ¡

world ¡is ¡completely ¡unique ¡(as ¡in, ¡is ¡ represented ¡by ¡a ¡single ¡“primary ¡key” ¡integer) ¡

• In ¡fact, ¡ECS ¡works ¡kinda ¡like ¡a ¡database… ¡

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What ¡is ¡an ¡EnNty? ¡

• This ¡might ¡be ¡a ¡bit ¡hard ¡to ¡swallow ¡for ¡OO ¡

programmers ¡

• What ¡is ¡an ¡EnNty? ¡

– An ¡EnNty ¡is ¡a ¡globally ¡unique ¡number ¡ – For ¡every ¡discernible ¡thing ¡in ¡your ¡game-­‑world, ¡you ¡ have ¡one ¡EnNty ¡(not ¡one ¡class, ¡one ¡actual ¡EnNty) ¡ – EnNNes ¡have ¡no ¡data ¡and ¡no ¡methods ¡

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What ¡is ¡a ¡Component? ¡

• A ¡Component ¡provides ¡an ¡aspect ¡of ¡state ¡to ¡an ¡

EnNty ¡

– Want ¡an ¡EnNty ¡to ¡have ¡posiNon ¡in ¡the ¡world? ¡ ¡Give ¡ it ¡a ¡SpaNal ¡Component ¡ – Should ¡the ¡EnNty ¡have ¡health? ¡ ¡Add ¡a ¡Health ¡ Component ¡ – Does ¡it ¡have ¡velocity ¡like ¡a ¡bullet? ¡ ¡FantasNc ¡– ¡add ¡ the ¡Velocity ¡Component ¡

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What ¡is ¡a ¡Component? ¡

• MarNn: ¡“ALL ¡the ¡data ¡goes ¡into ¡the ¡
• Components. ¡ALL ¡of ¡it. ¡Think ¡you ¡can ¡take ¡

some ¡“really ¡common” ¡data, ¡e.g. ¡the ¡x/y/z ¡co-­‑

• rds ¡of ¡the ¡in-­‑game ¡object, ¡and ¡put ¡it ¡into ¡the ¡

EnNty ¡itself? ¡Nope. ¡Don’t ¡go ¡there. ¡As ¡soon ¡as ¡ you ¡start ¡migraNng ¡data ¡into ¡the ¡EnNty, ¡you’ve ¡

• lost. ¡BY ¡DEFINITION ¡the ¡only ¡valid ¡place ¡for ¡the ¡

data ¡is ¡inside ¡the ¡Component” ¡

• Why ¡is ¡this? ¡

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AbstracNon ¡

• Everything ¡is ¡abstracted ¡away! ¡
• An ¡EnNty ¡is ¡just ¡a ¡“place ¡to ¡hang” ¡stuff ¡
• It’s ¡the ¡combinaNon ¡of ¡Components ¡that ¡

creates ¡a ¡unique ¡in-­‑game ¡object! ¡

• The ¡EnNty ¡is ¡simply ¡a ¡“primary ¡key” ¡that ¡holds ¡

all ¡the ¡Components ¡together ¡

• Then ¡how ¡do ¡things ¡get ¡updated? ¡

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What ¡is ¡a ¡System? ¡

• A ¡System ¡is ¡a ¡cohesive ¡set ¡of ¡funcNonality ¡that ¡

does ¡all ¡of ¡one ¡thing ¡in ¡the ¡game ¡(i.e. ¡it ¡holds ¡ all ¡the ¡behaviors) ¡

– Collision ¡DetecNon ¡ – Player ¡Input ¡ – Enemy ¡AI ¡and ¡Movement ¡ – Rendering ¡ – Enemy ¡Spawning ¡ – Physics ¡

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Systems ¡

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What ¡good ¡does ¡this ¡do? ¡

• It ¡makes ¡the ¡game ¡MUCH ¡more ¡modular ¡
• You ¡can ¡plug-­‑and-­‑play ¡preRy ¡much ¡anything ¡
• You ¡can ¡change ¡out ¡funcNonality ¡without ¡

affecNng ¡the ¡rest ¡of ¡the ¡game ¡

• And ¡most ¡importantly, ¡it ¡can ¡make ¡your ¡design ¡

data-­‑driven ¡

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Data-­‑Driven ¡Design ¡

• Who ¡is ¡involved ¡in ¡making ¡a ¡video ¡game? ¡

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Data-­‑Driven ¡Design ¡

• Who ¡is ¡involved ¡in ¡making ¡a ¡game? ¡

– Programmers ¡ – Level ¡designers ¡ – Dialogue ¡writers ¡ – Visual ¡arNsts ¡ – Musicians ¡ – Sound ¡effects ¡designers ¡ – Etc… ¡

• Not ¡all ¡of ¡these ¡folks ¡are ¡programmers… ¡

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Data-­‑Driven ¡Design ¡

• The ¡idea ¡is ¡that ¡all ¡content ¡is ¡NOT ¡hardcoded ¡

into ¡the ¡game ¡system ¡

• This ¡includes: ¡

– Art ¡ – Music ¡ – Levels ¡ – Dialogue ¡ – AI ¡scripNng ¡ – Etc… ¡

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Data-­‑Driven ¡Design ¡

• Why? ¡

– OpNmize ¡the ¡game ¡creaNon ¡pipeline; ¡mulNple ¡folks ¡ working ¡on ¡different ¡things ¡ – Makes ¡your ¡job ¡of ¡creaNng ¡content ¡MUCH ¡easier ¡in ¡ general ¡(put ¡all ¡the ¡levels ¡in ¡one ¡folder ¡– ¡when ¡the ¡ game ¡starts, ¡it ¡loads ¡all ¡the ¡levels ¡in ¡that ¡folder!) ¡ – Could ¡support ¡the ¡community ¡to ¡create ¡their ¡own ¡ content ¡ – Easier ¡to ¡reuse ¡code ¡later ¡(not ¡Ned ¡to ¡the ¡specifics ¡

• f ¡that ¡game) ¡

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Formats ¡

• How ¡should ¡you ¡create ¡your ¡data ¡files? ¡
• Art ¡assets ¡should ¡be ¡standard ¡formats ¡
• Scripts, ¡dialogue, ¡and ¡other ¡text ¡info? ¡

– XML ¡is ¡a ¡reasonable ¡opNon ¡and ¡C# ¡has ¡libraries ¡to ¡ parse ¡it ¡ – JSON ¡could ¡be ¡an ¡opNon ¡as ¡well, ¡but ¡might ¡require ¡ more ¡parsing ¡

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ECS ¡meets ¡Data-­‑Driven ¡

• Users ¡can ¡have ¡more ¡control ¡over ¡the ¡game ¡if ¡

you ¡let ¡them ¡

• Steam ¡Workshop, ¡for ¡example ¡
• And ¡your ¡process ¡should ¡be ¡a ¡lot ¡easier ¡as ¡well ¡
• Consider… ¡

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World ¡of ¡Warcral ¡– ¡Stock ¡UI ¡

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World ¡of ¡Warcral ¡– ¡Modded ¡UI ¡

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A ¡Game ¡Within ¡A ¡Game ¡

• I ¡can’t ¡tell ¡you ¡how ¡much ¡Nme ¡I’ve ¡spent ¡

finding ¡WoW ¡mods… ¡

• Example ¡lua ¡code ¡for ¡WoW: ¡

function HelloWorld() print("Hello, World!"); end

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A ¡Game ¡Within ¡A ¡Game ¡

• XML ¡Document ¡that ¡goes ¡with ¡it: ¡

<Ui xmlns="http://www.blizzard.com/wow/ui/" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema- instance" xsi:schemaLocation="http://www.blizzard.com/wow/ ui/ ..\..\FrameXML\UI.xsd"> <Script File="HelloWorld.lua"/> <Frame name="HelloWorldFrame"> <Scripts> <OnLoad> HelloWorld(); </OnLoad> </Scripts> </Frame> </Ui>

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