سنلقي نظرة في هذا المقال على كيفية البدء في استخدام محرّر جودو Godot ثلاثي الأبعاد، حيث ستتعلم كيفية التنقل في هذا المحرّر، وكيفية إنشاء الكائنات ثلاثية الأبعاد ومعالجتها، وكيفية العمل مع بعض العقد الأساسية ثلاثية الأبعاد في جودو مثل الكاميرات والإضاءة.
قد يكون تطوير الألعاب ثلاثية الأبعاد أكثر تعقيدًا من تطوير الألعاب ثنائية الأبعاد، حيث يمكن تطبيق العديد من المبادئ نفسها مثل العمل مع العقد، وكتابة السكربتات والتعامل مع المنطق البرمجي، ولكن يتطلب التطوير ثلاثي الأبعاد عدد من الاعتبارات الأخرى، لذا يُفضَّل تعلم تطوير الألعاب ثنائية الأبعاد للمبتدئين، والانتقال إلى تعلم تطوير الألعاب ثلاثية الأبعاد بعد امتلاك الفهم الجيد لمبادئ تطوير الألعاب، يفترض هذا المقال وجود معرفة جيدة بإنشاء لعبة متكاملة ثنائية الأبعاد في جودو Godot 2D على الأقل.
البدء في تطوير الألعاب ثلاثية الأبعاد
تتمثل إحدى نقاط قوة جودو في قدرته على التعامل مع الألعاب ثنائية الأبعاد وثلاثية الأبعاد بكفاءة. يمكننا تطبيق الكثير مما نتعلّمته من العمل على المشاريع ثنائية الأبعاد كالعقد nodes والمشاهد scenes والإشارات signals وما إلى ذلك على الألعاب ثلاثية الأبعاد، ولكن سنجد بعض التعقيدات والمميزات الجديدة في التطوير ثلاثي الأبعاد، وسنوضح في فقراتنا التالية أهم الميزات الإضافية المتوفرة في نافذة محرر جودو ثلاثي الأبعاد.
التوجيه Orienting في الفضاء ثلاثي الأبعاد
عندما نفتح مشروعًا جديدًا في جودو لأول مرة فسنرى عرض المشروع ثلاثي الأبعاد وسنلاحظ وجود أدوات وخصائص مُعدة خصيصًا للتطوير ثلاثي الأبعاد 3D كما في الصورة التالي:
أول شيء سنلاحظه هو الخطوط الثلاثة الملونة في المنتصف، والتي هي المحور X باللون الأحمر، والمحور Y باللون الأخضر، والمحور Z باللون الأزرق، وتسمى النقطة التي تلتقي فيها هذه المحاور بنقطة الأصل Origin والتي لها الإحداثيات (0,0,0). وسنلاحظ أن مخطط الألوان هذا يُطبَّق أيضًا في أماكن أخرى من الفاحص Inspector.
ملاحظة: قد تستخدم برامج تطوير الألعاب ثلاثية الأبعاد اصطلاحات مختلفة للتوجيه Orienting. ففي محرك جودو، يستخدم المحور Y ليحدد الاتجاه للأعلى، أي يشير المحور Y للأعلى والأسفل، ويشير المحور X إلى اليسار واليمين، ويشير المحور Z للأمام والخلف. بينما في بعض البرامج ثلاثية الأبعاد الأخرى، قد يُستخدم المحور Z ليشير للاتجاه نحو الأعلى. لذا، يجب أن نأخذ هذا الأمر في الاعتبار عند الانتقال لتطبيقات مختلفة.
يمكننا التنقل في المشروع ثلاثي الأبعاد باستخدام الفأرة ولوحة المفاتيح، وفيما يلي عناصر التحكم الأساسية لكاميرا العرض:
- نحرك عجلة الفأرة للأعلى أو للأسفل لتكبير أو تصغير المشهد
- نستخدم الزر الفأرة الأوسط مع السحب لتدوير الكاميرا حول الهدف الحالي
-
نستخدم مفتاح
Shiftمع الزر الأوسط للفأرة مع السحب لتحريك الكاميرا حول المشهد - ننقر بزر الفأرة الأيمن مع السحب لتدوير الكاميرا حول محورها دون تغيير موقعها في المشهد
ملاحظة: في بعض الألعاب ثلاثية الأبعاد الشهيرة، يوجد وضع يسمى Freelook يسمح لنا بالتنقل بحرية في المشهد دون قيود. يمكننا تفعيل هذا الوضع أو إيقافه في جودو باستخدام الاختصار Shift + F. عند تفعيل هذا الوضع يمكننا استخدام مفاتيح WASD أي مفتاح W للتقدم للأمام، و A للتحرك لليسار،و S للتحرك للخلف، و D للتحرك لليمين من أجل التحرك حول المشهد بحرية كما نفعل في الألعاب عادة. وفي هذا الوضع، ستتيح لنا الفأرة التوجيه وتحريك الكاميرا حول المشهد أو الهدف كما نريد.
بالنسبة لتغيير عرض الكاميرا، سنجد في الزاوية العلوية اليسرى من الشاشة، اسم توضيحي منظوري Perspective. عند النقر عليه، يمكننا تغيير زاوية رؤية الكاميرا، أي يمكننا جعل الكاميرا تتجه إلى اتجاه معين كجعلها تعرض المشهد من الأعلى أو الجوانب أو بأي زاوية نرغب بها.
إضافة كائنات ثلاثية الأبعاد
لنضف الآن أول عقدة ثلاثية الأبعاد. ترث العقد ثلاثية الأبعاد في جودو من العقدة الأساسية Node3D، وهي توفر نفس الخصائص التي ترثها العقدة Node2D في المشاريع الثنائية الأبعاد، مثل خاصية الموضع position لتحديد مكان الكائن في المشهد، وخاصية الدوران rotation لتحديد زاوية دوران الكائن. عند إضافة عقدة ثلاثية الأبعاد Node3D إلى المشهد، سنرى الكائن أن يظهر عند نقطة الأصل (0,0,0) في الفضاء ثلاثي الأبعاد كما في الصورة التالية:
في جودو، عندما نضيف كائن ثلاثي الأبعاد إلى المشهد، لا يُعدّ هذا الكائن عقدة، بل يُسمى Gizmo ثلاثي الأبعاد. تُعدّ Gizmo أداة تتيح لنا التحكم في الكائنات الثلاثية الأبعاد، مثل تحريكها أو تدويرها في الفضاء. تستخدم هذه الأداة ثلاث حلقات كي تتحكم في الدوران، وتستخدم ثلاثة أسهم لتحرك الكائن على طول المحاور الثلاثة، وتكون الحلقات والأسهم ملونة لتتناسب مع ألوان المحاور. يمكن تجربة استخدام هذه الأداة والتعرف عليها، واستخدام زر التراجع Undo لاستعادة الوضع السابق.
ملاحظة: قد نجد أن أدوات Gizmo المستخدمة لتحريك الكائنات وتدويرها وتغيير حجمها مزعجة أو متداخلة مع بعضها أثناء العمل. ويمكننا حل هذه المشكلة بسهولة واختيار نوع واحد فقط من التعديلات بالنقر على أيقونات الوضع للتقيد بنوع واحد فقط من التحويلات أي يمكن أن نختار إما وضع التحريك أو وضع التدوير أو وضع التحجيم، فباختيارنا لأحد هذه الأوضاع، سنتمكن من التركيز على تعديل واحد في كل مرة وسيسهل علينا التعامل مع الكائنات في المشهد.
الحيز العالمي والحيز المحلي
الحيز العالمي والحيز المحلي هما طريقتان للتحكم في تحريك الكائنات داخل جودو حيث يعتمد الحيز العالمي Global Space على محاور ثابتة لا تتغير مهما دورنا الكائن أوحركناه وتشير الأسهم دائمًا إلى هذه المحاور الثابتة، أما في الحيز المحلي Local Space فتتحرك المحاور مع حركة الكائن نفسه وتُعدّل بناء على تحريك الكائن أو تدويره.
تعمل عناصر التحكم في أداة Gizmo في الحيز العالمي Global Space افتراضيًا، إذ تبقى أسهم أداة Gizmo تشير على طول المحاور عند تدوير الكائن، ولكن إذا نقرنا على زر استخدام الحيز المحلي Use Local Space، فستتحوّل الأداة إلى تحريك الجسم في حيز محلي.
تشير أسهم أداة Gizmo الآن إلى محاور الكائن نفسه بدلاً من محاور العالم عند تدويره. فيمكن أن يساعدنا التبديل بين الحيز المحلي والعالمي في تحديد موقع الكائن بدقة وفقًا لاحتياجاتنا.
التحويلات Transforms
لنبحث عن العقدة Node3D في الفاحص Inspector، حيث سنرى خاصيات الموضع Position والدوران Rotation والتحجيم Scale في قسم التحويل Transform، لذا نسحب الكائن باستخدام أداة Gizmo ونلاحظ كيف تتغير هذه القيم. تكون هذه الخاصيات متعلقة بأب هذه العقدة كما هو الحال في العقد ثنائية الأبعاد 2D.
تشكّل هذه الخاصيات مع بعضها البعض ما يسمى بتحويل العقدة. سنتمكن من الوصول إلى خاصية التحويل transform التي هي كائن جودو Transform3D عند تغيير الخاصيات المكانية للعقدة في الشيفرة البرمجية، ويكون لهذا الكائن خاصيتان هما origin و basis. تمثّل الخاصية origin موضع الجسم، بينما تحتوي الخاصية basis على ثلاثة متجهات تحدّد محاور إحداثيات الجسم المحلية، حيث يمكننا التفكير في أسهم المحاور الثلاثة في أداة Gizmo عندما تكون في وضع الحيز المحلي Local Space، وسنوضّح كيفية استخدام هذه الخاصيات لاحقًا.
الشبكات Meshes
لا تتمتع عقدة Node3D بحجم أو مظهر خاص بها مثل عقدة Node2D، لذا يمكننا استخدام العقدة Sprite2D لإضافة خامة Texture إلى العقدة في الألعاب ثنائية الأبعاد 2D، ولكننا سنحتاج إلى إضافة شبكة Mesh في الألعاب ثلاثية الأبعاد 3D.
الشبكة هي وصف رياضي لشكل ما، وتتكون من مجموعة من النقاط تسمى الرؤوس Vertices، وترتبط هذه الرؤوس بخطوط تسمى الأضلاع Edges، وتشكل الأضلاع المتعددة مع بعضها البعض وجهًا Face، فمثلًا يتكون المكعب من 8 رؤوس و 12 ضلعًا و 6 أوجه.
إضافة الشبكات
يمكن إنشاء الشبكات باستخدام برامج النمذجة ثلاثية الأبعاد مثل بلندر Blender، ويمكننا أيضًا العثور على العديد من مجموعات النماذج ثلاثية الأبعاد المتاحة للتنزيل إن لم نتمكّن من إنشاء نموذجنا الخاص. قد نحتاج في بعض الأحيان إلى شكل هندسي أساسي فقط مثل المكعب أو الكرة، ويوفر جودو في هذه الحالة طريقة لإنشاء شبكات بسيطة تسمى الأشكال الأولية Primitives.
لنضف عقدة MeshInstance3D كعقدة ابن للعقدة Node3D، وننقر على الخاصية Mesh الخاصة بها في الفاحص Inspector:
يمكننا الآن رؤية قائمة الأشكال الأولية المتاحة، والتي تمثل مجموعة مفيدة من الأشكال الشائعة المفيدة. سنحدّد خيار BoxMesh جديدة، سنرى مكعبًا يظهر على الشاشة.
الكاميرات
سنحاول تشغيل المشهد مع كائن المكعب، ولكنا لن نرى أي شيء في نافذة عرض اللعبة ثلاثية الأبعاد دون إضافة العقدة Camera3D، لذا لنضفها إلى العقدة الجذر ونستخدم أداة Gizmo الخاصة بالكاميرا لوضعها في اتجاه المكعب كما يلي:
يسمى الشكل الهرمي الوردي الأرجواني على الكاميرا Fustrum وهو يمثل مجال نظر الكاميرا، ونلاحظ السهم الذي له شكل المثلث الصغير ويمثل اتجاه الكاميرا للأعلى. نضغط على زر المعاينة Preview في الجزء العلوي الأيسر أثناء تحريك الكاميرا لمعرفة ما تراه الكاميرا، ونشغّل المشهد للتأكد من أن كل شيء يعمل كما هو متوقع.
الخلاصة
تعلمنا في هذا المقال كيفية استخدام محرر جودو ثلاثي الأبعاد، وكيفية إضافة عقد ثلاثية الأبعاد مثل Node3D و MeshInstance3D و Camera3D، وكيفية استخدام أدوات Gizmo لوضع الكائنات الخاصة بنا في مكانها، بالإضافة إلى مجموعة من المصطلحات الجديدة.
سنوضح في المقال التالي كيفية بناء مشهد ثلاثي الأبعاد من خلال استيراد ملفات الأصول ثلاثية الأبعاد 3D Assets وكيفية استخدام مزيد من عقد جودو ثلاثية الأبعاد.
ترجمة -وبتصرّف- للقسم The 3D Editor من توثيقات Kidscancode.
أفضل التعليقات
لا توجد أية تعليقات بعد
انضم إلى النقاش
يمكنك أن تنشر الآن وتسجل لاحقًا. إذا كان لديك حساب، فسجل الدخول الآن لتنشر باسم حسابك.