[EN] The aim of this article consists of showing the results of a comparative analysis of features of the most 
important current game and real time graphics development engines.[ES] El objetivo del presente artículo consiste en presentar una comparativa de prestaciones y características de las más importantes herramientas de generación de juegos y aplicaciones gráficas en tiempo real del momento.Linares Pellicer, JJ.; Martínez Pérez, JV.; Candela Moltó, A. (2012). Gráficos a la máxima potencia: Una comparativa entre motores de juegos. 3c Tic. (2):51-65. http://hdl.handle.net/10251/34372S5165

Candela Moltó, Arturo

Linares Pellicer, Jordi Joan

Martínez Pérez, Juan Vicente

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High perfomance graphics: a game engine comparison

[EN] The aim of this article consists of showing the results of a comparative analysis of features of the most 
important current game and real time graphics development engines.[ES] El objetivo del presente artículo consiste en presentar una comparativa de prestaciones y características de las más importantes herramientas de generación de juegos y aplicaciones gráficas en tiempo real del momento.Linares Pellicer, JJ.; Martínez Pérez, JV.; Candela Moltó, A. (2012). Gráficos a la máxima potencia: Una comparativa entre motores de juegos. 3c Tic. (2):51-65. http://hdl.handle.net/10251/343725165

    GRÁFICOS A LA MÁXIMA POTENCIA: una comparativa entre motores de juegos 51  Revista de investigación Editada por Área de Innovación y Desarrollo, S.L.           GRÁFICOS A LA MÁXIMA POTENCIA: UNA COMPARATIVA ENTRE MOTORES DE JUEGOS HIGH PERFOMANCE GRAPHICS: A GAME ENGINE COMPARISON  Jordi Llinares Pellicer1 Juan Vicente Martínez Pérez2 Arturo Candela Moltó3     1. Doctor en Informática. Instituto Tecnológico de Informática. Universidad Politécnica de Valencia. 2. Ingeniero técnico en informática de Gestión. Instituto Tecnológico de Informática.                Universidad Politécnica de Valencia. 3.  Máster en software libre. Instituto Tecnológico de Informática. Universidad Politécnica de Valencia.Envío: 20-09-2012 Aceptación: 21-09-2012 Publicación: 24-09-2012    GRÁFICOS A LA MÁXIMA POTENCIA: UNA COMPARATIVA ENTRE MOTORES DE JUEGOS 52  RESUMEN El objetivo del presente artículo consiste en presentar una comparativa de prestaciones y características de las más importantes herramientas de generación de juegos y aplicaciones gráficas en tiempo real del momento. ABSTRACT The aim of this article consists of showing the results of a comparative analysis of features of the most important current game and real time graphics development engines. PALABRAS CLAVE Motores de juegos, gráficos en tiempo real, 3D, 2D, rendimiento. KEYWORDS Game engines, real-time graphics, 3D, 2D, performance.    GRÁFICOS A LA MÁXIMA POTENCIA: UNA COMPARATIVA ENTRE MOTORES DE JUEGOS 53  INTRODUCCIÓN  Los juegos y las aplicaciones gráficas interactivas en tiempo real en general, están viviendo uno de los momentos más importantes de su historia. El volumen de negocio de la industria del videojuego ha sobrepasado ya a la del cine, y genera un ecosistema de miles de empresas en todo el mundo. La reciente aparición de los dispositivos móviles (iOS, Android, Windows Phone) ha multiplicado el ya gran mercado y ha convertido en potenciales clientes a prácticamente cualquier ser humano del planeta. El objetivo del presente trabajo consiste en convertirse en una herramienta que permita a los investigadores y desarrolladores de este tipo de aplicaciones tener un marco de referencia de sus necesidades. El desarrollo de aplicaciones gráficas que exigen altas prestaciones, en especial juegos, requieren de herramientas de desarrollo altamente especializadas y complejas. Estas herramientas deben garantizar estrictas condiciones, algunas de las más importantes se enumeran a continuación: ● Obtener el máximo rendimiento gráfico de los dispositivos sobre los que se ejecuta la aplicación o juego ● Aprovechar las características más avanzadas de las unidades de procesamiento gráfico que les permita los mejores resultados visuales y realismo ● Ofrecer un conjunto de herramientas que permitan a los desarrolladores aprovechar las características anteriores con el menor esfuerzo posible, con un potente editor, un poderoso lenguaje de programación o scripting, y con una amplia gama de complementos: importación de modelos, imágenes, sonidos y otros medios, motor de físicas, edición de terrenos, sistemas de partículas, herramientas de inteligencia artificial, etc. ● Multiplataformidad tanto en las herramientas de desarrollo como en su capacidad de exportar la aplicación final a diversas plataformas: escritorio, web, dispositivos móviles y consolas Ante este complejo escenario, el desarrollador interesado en generar aplicaciones gráficas en tiempo real y más específicamente juegos, debe elegir convenientemente las herramientas más adecuadas, con características muy dispares e incluso costes muy variados. Se mostrarán los resultados de un profundo análisis de las opciones más importantes del momento, centrándose en las características más importantes y ofreciendo a potenciales interesados en estas herramientas de precisos criterios de selección en base a los requerimientos de sus desarrollos.      GRÁFICOS A LA MÁXIMA POTENCIA: UNA COMPARATIVA ENTRE MOTORES DE JUEGOS 54  MOTORES DE JUEGOS Los motores de juegos (game engines) aparecieron prácticamente desde el mismo momento en el que empezó el desarrollo de juegos. Por motor de juegos se entiende un conjunto de herramientas software que permitan asistir a los desarrolladores en la creación de juegos y aplicaciones gráficas interactivas en tiempo real. Son muchas las opciones de las que se dispone en estos momentos, cientos de hecho, y que dificulta enormemente abordar su estudio detallado. El listado más actual de las distintas posibilidades con las que los desarrolladores se encuentran en estos momentos lo podemos encontrar en [1]. En [2] podemos encontrar también una amplia lista con una descripción breve de sus principales características. Un estudio similar al propuesto en este trabajo pero con un espectro más reducido lo podemos encontrar en [3]. De este enorme listado se ha seleccionado un conjunto inicial de opciones en base los siguientes criterios: ● Importancia en el mercado (penetración y número de desarrolladores que los utilizan) ● Potencia de las herramientas que ofrecen a los usuarios ● Plataformas sobre las que los usuarios pueden distribuir sus productos al utilizar dicho motor En base a los criterios anteriores, los principales motores del momento son los siguientes: ● Unity3D (http://unity3d.com) ● UDK (http://www.udk.com) ● Corona SDK (http://www.anscamobile.com/corona) ● Shiva3D (http://www.stonetrip.com) ● Torque3D (http://www.garagegames.com/products/torque-3d) ● Hero Engine (http://www.heroengine.com) (MMO) ● Big World Technology (http://www.bigworldtech.com) (MMO) ● Cry Engine (http://mycryengine.com) ● Marmalade (http://www.madewithmarmalade.com) ● Realm Crafter (http://www.realmcrafter.com) (MMORPG) ● GameSalad (http://gamesalad.com) ● Panda3D (http://www.panda3d.org) Open Source ● Irrlicht (http://irrlicht.sourceforge.net) Open Source ● Havok (http://www.havok.com) Havok Vision Engine    GRÁFICOS A LA MÁXIMA POTENCIA: UNA COMPARATIVA ENTRE MOTORES DE JUEGOS 55   ● Esenthel Engine (http://esenthel.com) ● Game bryo (http://gamebryo.com) ● Source Engine (http://source.valvesoftware.com) ● OGRE (http://www.ogre3d.org) Open Source ● XNA (http://msdn.microsoft.com/en-us/centrum-xna.aspx) Librería  Aunque a priori menos interesantes por su implantación y extensión, se consideran muy interesantes la siguiente lista de motores: ● SIO2 Engine (http://sio2interactive.com) ● Bork3D Engine (http://www.bork3d.com/engine) ● SDL (http://93i.de/cms/products/game-engines/sdl-game-engine/) ● SFML (http://www.sfml-dev.org) ● RPG Maker (http://www.rpgmakerweb.com) ● The Game Creators (http://www.thegamecreators.com) -> FPS Creator, 3D Game Maker, agk app game kit (http://www.appgamekit.com), X-Quad Editor, PureGDK etc. ● 3D GameStudio (http://www.3dgamestudio.com) ● Leadwerks Game Engine (http://www.leadwerks.com/werkspace/page/Products/le2) ● The Shoot’Em Up Kit (http://www.tallstudios.com/products/shoot-em-up-kit) ● Euphoria (http://www.naturalmotion.com/products/euphoria/) (Librería) ● Crystal Space (http://www.crystalspace3d.org) Open Source ● Ika (http://sourceforge.net/projects/ika/) Open Source ● Nebula Device (http://sourceforge.net/projects/nebuladevice/) Open Source ● Genesis Device (http://sourceforge.net/projects/genesisdevice/) Open Source ● JMonkey (http://jmonkeyengine.com) Open Source ● Sploder (http://www.sploder.com) ● PyGame (http://www.pygame.org) Open Source ● Bajaengine (http://www.bajaengine.com) ● Moai (http://getmoai.com)    GRÁFICOS A LA MÁXIMA POTENCIA: UNA COMPARATIVA ENTRE MOTORES DE JUEGOS 56  ANÁLISIS La comparativa que se ha llevado a cabo entre esta selección de motores de juegos se ha basado en el estudio de sus posibilidades en base a los siguientes criterios: ● Soporte 2D y/o 3D. ● Herramientas de edición (Editor), que permitan la edición de mundos, escenas en 2D o 3D. Es importante también sobre qué plataformas funciona el editor. ● Plataformas sobre las que se puede distribuir el juego o producto utilizando el motor. La multiplataformidad es un elemento esencial. ● El lenguaje de programación utilizado. ● Dos complementos altamente recomendables: motor de físicas y herramientas de IA (Inteligencia Artificial, como las técnicas de búsqueda de caminos o Path Finding). ● Características avanzadas, como occlusion culling, lightmapping, shaders, editor de terrenos, sistemas de partículas etc. En este apartado se hará mención de las que su existencia se haya podido constatar en el análisis. ● Licencias. Importante si el motor está basado en software libre (y el tipo de licencia utilizada) o una licencia comercial y las condiciones económicas derivadas de su uso.  Los resultados del análisis de los motores más importantes se pueden ver en la siguiente tabla:         57 Nombre 2D/3D IDE Lenguaje Plataformas de Distribución Motor Físico Herramientas de IA Características Avanzadas Licencia Datos de Interés Unity3D 2D y 3D Sí (Mac y Windows) C#, Boo, JS Mac, Windows, Linux, iOS, Android, PS3, XB360, PSP, Wii, PSVita, Flash, Web PhysX NavMesh y Path Finding Forward y Deferred rendering, Occlusion Culling, light mapping, light probing, LOD discreto, edición de terrenos, sistema de partículas Comercial. Versión básica gratuita (desktop y web) y versiones PRO y plataformas móviles y consolas con un pago único sin royalties Motor con mayor número de desarrolladores registrados del momento UDK/Unreal Engine 3 2D y 3D Si Unreal Script Mac, Windows, iOS, Android, PS3, XB360, PSVita, Wii, Flash PhysX Path Finding Deferred rendering, occlusion culling, parallax mapping, Per Object Motion Blur Comercial. Versión libre y pago de royalties sobre producto vendido al superar un umbral de facturación. La versión Unreal Engine 3 dispone de más funcionalidades y una licencia comercial más cara. Motcon el motor grafico más potente del momento según los expertos Corona SDK 2D No LUA iOS, Android, Nook, Kindle Fire Box2D No. Deben ser programadas desde cero en LUA Interfaz simple de Lua para la programación de física Comercial. Versión Indie para desarrollar para una única plataforma (iOS o Android) y versión Pro para todas las plataformas OpenGL, OpenAL, Google Maps, Facebook Connect, Game Center, in-app purchase          58 Shiva3D 2D y 3D Si C++, LUA Windows, Mac OS, Linux, iOS, Android, BlackBerry QNX, HP WebOS, Bada, Symbian, Palm, Wii, Web PhysX. Incluye soporte para ODE AIModel Per-pixel lighting, terrains, vegetation, oceans, particles, Video & Data streaming Comercial. Versiones: Web, Basic, Advanced, Educational Herramientas específicas MMO (Massive Multiplayer Online) Torque3D 3D Sí. Sólo para Windows TorqueScript Windows, Web PhysX. Además cuenta con una API física abstracta para integrar cualquier otro motor físico. Tactical AI Kit Per-pixel dynamic lighting, extensible shaders, normal & parallax occlusion mapping, Screen Space Ambient Occlusion Comercial. Próximamente liberado bajo licencia MIT Arquitectura cliente/servidor incluso para juegos de un único jugador. Cliente: elementos GUI, menús, rendering... Servidor: lógica del juego, definición de objetos... Hero Engine (MMO) 3D Sí Hero Script, C++ (PRO) Windows PhysX Path Finding Forward rendering Comercial. Precio por año. Herramientas específicas MMO (Massive Multiplayer Online)          59 Big World Technology (MMO) 3D Sí Python, C++ (PRO) Windows Motor propio Path Finding Forward rendering, parallax mapping Licencia. Precios por año, versión indie y Pro. Herramientas específicas MMO (Massive Multiplayer Online) Cry Engine 3D Sí Visual Script Windows, XB360, PS3 Motor propio Path Finding Occlusion culling, Deferred rendering, parallax mapping, Per Object Motion Blur Comercial. Es gratis para uso no comercial CryENGINE Cinebox - Herramienta para reducir el Time to Market de los creadores de Contenido Marmalade 2D y 3D No, Windows y Linux C, C++, HTML5, CSS3, JS iOS, Android, Blackberry Playbook OS, bada, Windows, Mac, LG Smart TV Open Dynamics Engine. Se puede integrar cualquier otro motor No. Se deben programar desde 0  Licencia. Precios por año e instalación. Versiones community, indie y pro. Disponible EDK para acceso directo a las APIs nativas de iOS y Android Realm Crafter (MMORPG) 3D Sí C# Windows PhysX Path Finding Dynamic lighting, renderizado ambiente con nubes dinámicas y sombras suaves, ambiente con efectos atmosféricos y ciclo día/noche, superfícies de agua reflexivas y refractivas Comercial. Versión Standar, Professional y Combo con un único pago Varios editores: General Editor, Scripting Editor (con Quest Wizard), Armoury y un editor de terreno básico          60 vGameSalad 2D  Mac y Windows "Drag&Drop" Windows, Mac, iOS, Android, HTML5 Motor propio Addons disponibles en GameSalad MarketPlace  Licencia. Versión Basic gratuita con limitaciones. Versión Pro con precio por año. Tienda MarketPlace con muchos recursos disponibles gratis y de pago para nuestros proyectos Panda3D 2D y 3D Sí. Para Mac, Windows y Linux Python, C++ Windows, Mac y Linux Motor básico propio. Soporta también: PhysX, ODE y Bullet Steering behaviors: Seek, Flee, Pursue, Evade, Wander, Flock, Obstacle Avoidance, Path Following; Path Finding; Navigation Mesh generator for EGG files Posibilidad de uso de lenguajes de alto nivel para shaders: Cg, GLSL. Sistema de partículas propio. Open Source  Irrlicht 2D y 3D Sí. Para Windows y Linux C++ Windows, Mac y Linux Motor básico propio. Integración con Tokamak (http://sourceforge.net/projects/tokamakp/) X Utiliza un CLOD para terreno integrado Open Source Soporta la importación de muchos formatos de geometria 3D          61 Havok 3D Visual Studio + herramientas propias C++ y Havok Script Xbox 360®, PlayStation 3®, PC Games for Windows, PlayStation® Vita, Wii™, Wii U™, Windows 8, Android™, Apple Mac, and iOS Havok Physics Havok AI y Havok Behavior Havok Destruction permite diseñar objetos teniendo en cuenta que van a ser destruidos. Havok Cloth Para el diseño y efectos de ropa Comercial, Tienen una versión limitada gratuita para juegos que se vendan por debajo de 10$ solo para pc  Esenthel Engine 3D Sí C++, Esenthel Script Windows, Mac, Android, iOS PhysX Bullet Path Finding Occlusion culling, Deferred and Forward rendering, parallax mapping, Per Object Motion Blur Comercial. Versión demo y Full con pago único Herramientas específicas MMO Game bryo 3D  C++ Windows, XB360, PS3, Wii PhysX Path Finding Forward rendering, parallax mapping Comercial  Source Engine 3D Sí C++ Windows, Mac, XB360, PS3 Motor propio Path Finding Forward rendering Comercial           62 OGRE 2D y 3D Mediante las herramientas de desarrollo de la plataforma C++, .NET (MOGRE), python (Python-Ogre), java (Ogre4j), Lua (Lugre) Windows, Mac y Linux, iOS Integración con OgreBullet, OgreNewt, NXOgre (PhysX Wrapper), OgreODE No funcionan en todas las plataformas sobportadas por ogre Utilizando el motor físico Newton (OgreNewt) se puede implementar Path Findinf Se gestionan de forma automática los objetos trasparentes de la escena, Herramienta para buscar memory leaks en los juegos Open Source - LGPL con excepciones. A partir de la versión 1.7 licencia MIT (http://opensource.org/licenses/mit-license.php)  XNA - Librería 2D y 3D XNA Game Studio C# Oficial y .NET Windows, Windows Mobile Phone, Xbox 360 Integración con JigLix (3D/2D), Farseer (2D) Librería Externa: XNA Pathfinding Library En un par de clicks desde el editor se genera el archivo instalable para plataformas Windows Comercial. Para distribuir aplicaciones en las plataformas de Microsoft, hay que ser miembro del Microsoft XNA Creator Club, que cuesta 99$/Año   Tabla 1. Resultados de análisis de los motores más importantes. Fuente: Elaboración propia.    GRÁFICOS A LA MÁXIMA POTENCIA: una comparativa entre motores de juegos 63  CONCLUSIONES En el presente trabajo se ha llevado a cabo un exhaustivo estudio de los motores de juegos y aplicaciones gráficas interactivas en tiempo real más importantes del momento.  De una inmensa colección inicial, se han seleccionado las 19 principales opciones en el mercado actual. Son muchas las peculiaridades de cada una de las opciones, pero encontramos claramente 3 grupos de herramientas que destacamos a continuación: ● Entornos Open Source, que bajo distintas licencias de código abierto, permiten el desarrollo de juegos y aplicaciones sin el sometimiento a licencias comerciales o costes de ningún tipo. Aunque con capacidad de llegar a desarrollar productos muy competitivos, carecen de algunas de las herramientas que las soluciones principales proporcionan. Uno de sus más claros exponentes es OGRE. ● Herramientas muy dirigidas a desarrolladores no avanzados o con necesidades no muy exigentes. Es el caso de Corona o GameSalad, centrados en juegos 2D, con lenguajes de scripting muy sencillos, pero con posibilidades muy limitadas. ● Finalmente, hay un conjunto de herramientas muy poderosas, con grandes diferencias en prestaciones y sistema de licencias, pero casi todas con capacidad de desarrollar juegos de altísimas prestaciones. La elección entre ellas depende de muchos criterios: ○ Prestaciones concretas que el producto a elegir requiere ○ Plataformas sobre las cuales el producto debe ser generado ○ Coste o inversión económica necesaria para el uso de las herramientas de desarrollo En este grupo destacan Unity3D (muy horizontal en plataformas de desarrollo y editor para Mac y Windows), UDK y su hermano mayor Unreal Engine (que destaca generalmente por ofrecer las más altas prestaciones y características en las diferentes plataformas), Havok Vision Engine, Cry Engine, Source Valve, Gamebryo, Torque y Shiva.  GRÁFICOS A LA MÁXIMA POTENCIA: UNA COMPARATIVA ENTRE MOTORES DE JUEGOS 64      GRÁFICOS A LA MÁXIMA POTENCIA: una comparativa entre motores de juegos 64  REFERENCIAS [1] http://devmaster.net/devdb/engines [2]  http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_game_engines   [3] http://www.gamasutra.com/blogs/MarkDeLoura/20090302/581/The_Engine_Survey_General_results.php  GRÁFICOS A LA MÁXIMA POTENCIA: UNA COMPARATIVA ENTRE MOTORES DE JUEGOS 65 

https://riunet.upv.es/bitstream/handle/10251/34372/Llinares%20Pellicer%2c%20J.%20-%20Gr%c3%a1ficos%20a%20la%20m%c3%a1xima%20potencia.pdf?sequence=1&isAllowed=y

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