Thị trường ngành trò chơi điện tử (Gaming) hẳn không quá xa lạ với nhiều người, thậm chí được cho là một trong những lĩnh vực công nghệ phát triển tiên tiến nhất những năm gần đây. Tuy nhiên, không phải ai cũng biết được cấu trúc hệ thống đứng đằng sau những trò chơi đầy phức tạp. Cùng ITviec tìm hiểu chi tiết về lập trình game là gì trong bài viết này.
Đọc bài viết này để hiểu rõ:
- Lập trình game là gì?
- 3 loại hình lập trình game phổ biến nhất
- Tổng quan các ngôn ngữ lập trình game và game engine phổ biến
- Các yếu tố quan trọng trong lập trình game
- Một số nguyên tắc của lập trình game
Lập trình game là gì?
Những năm gần đây, lĩnh vực trò chơi điện tử (Game) đã đạt được những thành tựu công nghệ vượt bậc với tốc độ tăng trưởng hằng năm là 8.76% và dự kiến doanh thu năm 2024 lên đến 282,30 tỷ USD. Chưa hết, hiện ngành này đang ghi nhận lượng người chơi là 1,472 triệu và con số này chưa có dấu hiệu hạ nhiệt.
Tuy nhiên, để có thể lập trình lên những tựa game với nhiều yếu tố thu hút về nhân vật, cách chơi, thiết kế, v.v, những công nghệ đứng đằng sau lĩnh vực này phải rất phức tạp và nâng cao. Vậy chính xác thì lập trình game là gì?
Lập trình game là thuật ngữ bao hàm nhiều khía cạnh khác nhau để phát triển một trò chơi điện tử bao gồm lên ý tưởng về cơ chế trò chơi, viết code, dựng thiết kế, vẽ kịch bản phân cảnh (storyboard), quảng cáo ứng dụng khi ra mắt, phân tích mức độ hưởng ứng và tương tác của người chơi, v.v. Hiểu đơn giản, lập trình game là toàn bộ quá trình tạo nên một trò chơi.
Các chuyên gia làm việc trong lĩnh vực này, hay gọi chung là Game Developer, có thể là nhà thiết kế âm thanh, artist, game designer, và lập trình viên. Tùy thuộc vào quy mô trò chơi, đội sản xuất có thể bao gồm từ mười đến hàng trăm chuyên viên phụ trách nhiều khía cạnh khác nhau.
3 nền tảng lập trình game phổ biến nhất
Lập trình game đã mở rộng quy mô theo thời gian để bắt kịp tốc độ phát triển của các thiết bị công nghệ thời hiện đại. Không đơn giản là trò chơi trên máy tính, người dùng giờ đây đã có thể đăng nhập và sử dụng những ứng dụng game trên điện thoại, máy chơi game riêng biệt (Game Console), cụ thể như:
- Máy chơi Game (Game Console): Có nhiều trò chơi được lập trình riêng cho các máy chơi game như PlayStation, Xbox và Nintendo Switch. Loại hình này được ưa chuộng nhờ vào những thể loại game độc quyền với môi trường chơi đặc biệt khi người chơi có thể kết nối màn hình riêng hoặc dễ dàng cầm máy di chuyển xung quanh.
- Trò chơi di động (Mobile Game): Các ứng dụng trò chơi đã điều chỉnh giao diện và tối ưu cấu hình để phục vụ người dùng trong việc tải và sử dụng trên các thiết bị điện thoại và máy tính bảng,. Người chơi có thể dễ dàng tải trên Apple App Store và Google Play và truy cập bất kỳ lúc nào.
- Trò chơi máy tính (PC Game): Là phiên bản trò chơi trên máy tính từ desktop đến laptop, những trò chơi này hoạt động dựa trên phần cứng của hệ thống máy tính. Chúng thường được phân phối thông qua các nền tảng như Steam hoặc trực tiếp từ trang web của Nhà phát triển.
Ngôn ngữ lập trình game phổ biến
Để một ứng dụng game có thể hoạt động một cách mượt và ít lỗi nhất, một ngôn ngữ lập trình nhanh và nhẹ, đủ mạnh để xử lý khối lượng dữ liệu lớn và phức tạp, và đủ phổ biến để dễ dàng thiết lập nội dung (như đồ họa) là điều cần thiết.
Dưới đây là một số ngôn ngữ chuyên dụng cho lập trình game mà bạn cần biết:
- C++: Ngôn ngữ phổ biến nhất để lập trình với các tựa game có khối lượng lớn và hiệu năng cao như AAA. C++ cho phép kiểm soát bộ nhớ cấp thấp, giúp tối ưu hóa hiệu suất hoạt động.
- C#: Đây là ngôn ngữ dễ sử dụng và sở hữu môi trường phát triển mạnh mẽ. Cụ thể như game engine Unity có API mạnh mẽ được xây dựng trên C#, phù hợp cho cả người mới bắt đầu và nhà phát triển trò chơi có kinh nghiệm.
- Python: Ngôn ngữ này dễ học, dễ tiếp cận nhất cho ai muốn tìm hiểu về lập trình game cơ bản. Điểm trừ là không phổ biến, ít tài liệu hỗ trợ và không phù hợp với các trò chơi có cấu hình 3D.
- Java: Java thường được sử dụng để phát triển trò chơi trên các thiết bị di động Android với các mẫu phần mềm như LibGDX. Tuy nhiên, đây không phải là ngôn ngữ lý tưởng để lập trình game PC hoặc console.
- JavaScript: JavaScript phổ biến để lập trình game trên các web, thường được kết hợp với HTML5 và WebGL. Các công cụ như Phaser và Three.js giúp dễ dàng phát triển trò chơi bằng JavaScript.
- Rust: Là ngôn ngữ lý tưởng để lập trình game nhờ vào tính an toàn bộ nhớ và hiệu suất cao, đặc biệt phù hợp cho các trò chơi cần bảo mật cao.
- Swift: Sử dụng Swift để lập trình game di động trên hệ điều hành Apple như iOS và macOS là lý tưởng. Nó mạnh mẽ và hiện đại, lý tưởng cho một hệ sinh thái phát triển liên tục như Apple.
Bảng so sánh tổng quan các ngôn ngữ lập trình game phổ biến:
| Giới thiệu | Ưu điểm | Khuyết điểm | |
| C++ | C++ là ngôn ngữ mạnh mẽ đằng sau nhiều chương trình, trò chơi và game engine | Được sử dụng rộng rãi trong các game engine (như Unreal Engine) và các game AAA | Được đánh giá là khó học hơn những ngôn ngữ khác trong danh sách này |
| C# | C# là ngôn ngữ thường được sử dụng để viết kịch bản (scripting) bên trong game engine | Được sử dụng trong Unity và Godot | Không được sử dụng rộng rãi bên ngoài lĩnh vực lập trình game |
| Python | Python được coi là ngôn ngữ dễ học nhất vì cú pháp đơn giản và rất dễ đọc | Dễ đọc, kiểu gõ động và có nhiều tài nguyên học tập | Có nhược điểm về tốc độ, tính di động và bộ nhớ |
| JavaScript | JavaScript đứng đằng sau hầu hết mọi trang web và là lựa chọn phù hợp cho các trò chơi dựa trên web | Ngôn ngữ lập trình được sử dụng nhiều nhất, nhiều tài nguyên học tập và dễ học | Không được sử dụng rộng rãi trong các game engine |
7 giai đoạn của lập trình game là gì?
Lập trình game là một quá trình phức tạp bao gồm 7 giai đoạn phát triển. Để bắt đầu, bạn cần hiểu được định nghĩa game development pipeline (Tạm dịch: Quy trình phát triển game). Đây là quy trình từ lên ý tưởng ban đầu đến sản phẩm hoàn thiện mà nhóm phát triển game cần thực hiện để tạo ra một trò chơi.
Định nghĩa này tương tự như dây chuyền sản xuất trong các lĩnh vực khác, giúp sắp xếp và hệ thống hoá lại công việc để những thành viên tham gia nắm rõ về sản phẩm cung cấp và thời gian triển khai.
Giai đoạn 1: Lên ý tưởng và lập kế hoạch
Mọi thứ đều bắt đầu từ việc lên ý tưởng. Ý tưởng đóng vai trò như cốt lõi của toàn bộ trò chơi. Dựa vào nó mà bạn có thể đặt ra tiêu chuẩn cho những thành viên tham gia vào việc quá trình lập trình game, đồng thời cung cấp cho các nhà đầu tư một tầm nhìn tích cực về những gì họ có thể mong đợi từ thành quả của bạn.
Trong giai đoạn lập kế hoạch, bạn cần đặt ra những câu hỏi chẳng hạn như:
- Loại trò chơi điện tử đang sản xuất là gì?
- Nó sẽ là 2D hay 3D?
- Những tính năng chính nào có trong trò chơi?
- Nhân vật trong trò chơi là ai?
- Trò chơi diễn ra ở đâu và khi nào?
- Đối tượng người chơi là ai?
- Bạn sẽ phát triển trò chơi này trên nền tảng nào?
Để xác định câu trả lời cụ thể và chính xác nhất, nghiên cứu thị trường là công việc bạn phải làm. Việc này sẽ giúp bạn nhận định những khoảng trống tiềm năng và lập kế hoạch khai thác các cơ hội trên thị trường, cũng như phân tích những điểm mạnh và yếu của đối thủ để có thể tham khảo và rút kinh nghiệm.
Bên cạnh đó, đây cũng là giai đoạn bạn cần tiến hành lập ngân sách sơ bộ và lên lịch trình cho dự án, bao gồm ước tính các nguồn tài chính cần thiết và các chi phí liên quan khác. Lưu ý rằng mỗi giai đoạn có thời hạn và mục tiêu riêng, nên ngân sách cũng cần phải linh hoạt nhưng vẫn đủ chặt chẽ để tránh những vấn đề không may xảy ra sau này.
Sau khi lập kế hoạch, đảm bảo rằng bạn có khả năng trả lời những câu hỏi dưới đây một cách chắc chắn:
- Chi phí ước tính để phát triển trò chơi này là bao nhiêu?
- Bạn có đủ khả năng công nghệ để xây dựng nó không?
- Bạn có cần một công cụ trò chơi mới không?
- Đội ngũ của bạn cần là bao nhiêu người?
- Bạn có cần thuê diễn viên lồng tiếng và biên kịch từ bên ngoài không?
- Thời gian ước tính để ra mắt là bao lâu?
- Bạn sẽ kiếm tiền từ trò chơi này như thế nào?
Giai đoạn 2: Tiền phát triển
Đây là giai đoạn “mổ xẻ” và phân tích ý tưởng thô, sắp xếp thành một lộ trình hoàn chỉnh trước khi chính thức thực hiện các bước lập trình game.
Đầu tiên là lên ý tưởng về giao diện trò chơi và nguyên mẫu phần mềm. Với bước này, bạn cần tưởng tượng ra Concept Art để phục vụ cho hình ảnh trực quan của trò chơi. Bước này cần các nhà thiết kế phải đưa ra các ý tưởng về nhân vật (tính cách, thời gian, hình tượng, giọng nói, cách vận hành, v.v), môi trường và phong cách tổng thể của trò chơi.
Đây là lúc bạn xác định các nguyên mẫu phần mềm nhằm sản xuất các phiên bản thử nghiệm đơn giản để kiểm tra và thử nghiệm các tính năng cũng như cơ chế chơi chính của trò chơi. Quá trình này giúp cho nhóm phát triển có được cái nhìn tổng quan về cấu hình trò chơi ngoài đời thực.
Tiếp theo là xác định yêu cầu kỹ thuật, bao gồm thông số cần thiết của phần cứng và phần mềm và lựa chọn công cụ phù hợp nhất cho quá trình lập trình. Sau đó là việc lập kế hoạch câu chuyện và nhân vật. Đây là lúc cốt truyện của trò chơi được xây dựng một cách chi tiết, như các thử thách, level trò chơi, hay cách phát triển của nhân vật. Không thể bỏ qua việc thiết lập cơ chế trò chơi, trong đó hướng dẫn cách chơi và cấu hình tùy chọn điều khiển của trò chơi.
Giai đoạn 3: Phát triển
Đây là giai đoạn chính tốn nhiều thời gian và nguồn lực nhất khi lập trình game: Cũng là lúc mọi yếu tố của trò chơi được lắp ráp và tinh chỉnh để đạt độ hoàn thiện cao nhất.
Ở giai đoạn này, các lập trình viên tập trung triển khai các hệ thống và tính năng như đã được ghi rõ trong Tài liệu Thiết kế Game (Game Design Document – GDD). Chẳng hạn như sử dụng ngôn ngữ phù hợp để viết code, từ đó đảm bảo các cơ chế hoạt động chính xác và mượt mà. Tất nhiên, các nhà phát triển trò chơi điện tử cũng cần tạo ra các môi trường chơi với các thử thách ở nhiều độ khó khác nhau để tăng phần kịch tích cho trò chơi. Đây là cách cải thiện trải nghiệm để giữ chân người chơi.
Bên cạnh đó, các chuyên viên thiết kế đồ hoạ cũng cần tham gia để tạo ra các mô hình 3D, hình ảnh và kết cấu phù hợp với giao diện trò chơi xác định trong giai đoạn tiền sản xuất. Các nhà thiết kế âm thanh cần tích hợp âm nhạc, hiệu ứng âm thanh và lời thoại để tăng cường trải nghiệm chơi game. Sự hòa hợp giữa các yếu tố nghệ thuật và kỹ thuật như hình ảnh và âm thanh giúp tạo nên một thế giới game sống động và hấp dẫn.
Giai đoạn 4: Thử nghiệm
Trong quá trình lập trình game, bước thử nghiệm là giai đoạn quan trọng nhằm đảm bảo chất lượng và hoàn thiện trò chơi trước khi ra mắt. Các lập trình viên có thể kiểm thử nhiều khía cạnh trong giai đoạn này, chẳng hạn như:
- Kiểm thử chất lượng (Quality Assurance): Quá trình này được thực hiện có hệ thống, người thử nghiệm đánh giá các cơ chế chơi, giao diện người dùng, âm thanh, hình ảnh và độ ổn định tổng thể của trò chơi.
- Kiểm thử hiệu suất và tối ưu hóa: Đảm bảo trò chơi chạy mượt trên nhiều nền tảng, tối ưu hóa được thực hiện để cải thiện trải nghiệm chơi game.
- Kiểm thử độ tương thích: Đảm bảo trò chơi hoạt động tốt trên các hệ điều hành và thiết bị khác nhau như điện thoại, máy chơi, PC, v.v.
- Kiểm thử tuân thủ quy định: Trò chơi cần tuân thủ các tiêu chuẩn ngành và yêu cầu pháp lý của ngành trò chơi điện tử tại khu vực/quốc gia phát triển
Các công ty có thể xem xét hình thức thử nghiệm beta, tức tuyển một lượng người chơi có kinh nghiệm thử chơi và ghi chú lại những vấn đề xảy ra trong quá trình. Một lưu ý là nên tuyển những người có đủ chuyên môn trải nghiệm đa dạng để đóng góp những thông tin hữu ích giúp cải thiện trò chơi hoàn hảo hơn.
Giai đoạn 5: Tiền phát hành
Đây là giai đoạn công ty cần thực hiện những chiến lược tiếp thị và quảng bá nhằm tăng độ nhận diện của người dùng dành cho trò chơi. Có thể phát hành đoạn giới thiệu ngắn, làm việc với các influencer, các trang báo chuyên trong lĩnh vực trò chơi, người sáng tạo nội dung. Ngoài ra, các chiến dịch truyền thông xã hội, thông cáo báo chí cũng là một số chiến lược tiếp thị hiệu quả khác mà công ty nên sử dụng để tiếp cận đối tượng người chơi.
Ngoài ra, công ty cũng cần xây dựng một nhóm chăm sóc khách hàng thông qua các kênh hỗ trợ như mạng xã hội, trang web, trên các cộng động game để giải quyết thắc mắc và vấn đề của người chơi. Mục tiêu là đảm bảo người chơi có quyền truy cập vào hỗ trợ và thông tin, tạo ra trải nghiệm tích cực, giải quyết mọi vấn đề phát sinh một cách nhanh chóng và chính xác.
Các nhà phát triển cũng nên tích cực tham gia vào các cộng đồng game thủ, trả lời câu hỏi và thu thập phản hồi từ người dùng đầu tiên. Việc xây dựng mối quan hệ tích cực với cộng đồng giúp giữ chân người chơi lâu dài và cung cấp thông tin hữu ích cho các bản cập nhật và cải tiến trong tương lai.
Giai đoạn 6: Phát hành
Đây là thời điểm chính thức ra mắt trò chơi sau những nỗ lực lập trình game ở những giai đoạn trước. Lưu ý đây cũng là giai đoạn trò chơi sẽ đón nhận những người chơi thực đầu tiên. Công ty phát hành cần đẩy mạnh những chiến lược tiếp thị và quảng cáo trong giai đoạn 5, bắt đầu bằng việc phân phối trò chơi trên nhiều nền tảng khác nhau như Steam, Epic Games Store, cửa hàng ứng dụng di động. Điều này sẽ giúp thu hút nhiều người chơi hơn và mở rộng quy mô trò chơi.
Đối với nhóm phát triển, cần tập trung vào các phần sửa lỗi có thể phát sinh khi tiếp nhận lượng người dùng lớn. Điều này bao gồm theo dõi tải máy chủ, giải quyết trục trặc kỹ thuật và đảm bảo người chơi có thể truy cập trò chơi một cách suôn sẻ. Đồng thời, công ty nên phân tích và tuỳ chỉnh trò chơi dựa vào phản hồi thực của người dùng, chẳng hạn như về nhân vật, cơ chế hoạt động, giao diện, v.v. từ đó dần hoàn thiện ứng dụng theo thị hiếu người chơi.
Giai đoạn 6 này cũng là lúc bộ phận chăm sóc khách hàng hoạt động với trách nhiệm giải quyết các vấn đề báo cáo từ khách hàng ngay lập tức, như sự cố máy chủ hay kết nối. Các kênh liên lạc như mạng xã hội, diễn đàn cộng đồng và hỗ trợ khách hàng được giám sát liên tục để phản hồi kịp thời.
Giai đoạn 7: Sau khi phát hành
Đây là lúc bạn nên nhìn lại cả quy trình lập trình game và phân tích những dữ liệu thu thập được sau khi phát hành trò chơi.
Đầu tiên, không có gì lạ khi trò chơi điện tử ra mắt với nhiều lỗi nhỏ. Vài tháng đầu tiên sau khi ra mắt thường được dành để xác định và sửa chữa các lỗi này. Các nhóm phát triển có thể dựa vào các báo cáo lỗi từ người chơi hoặc các phản hồi trên các diễn đàn trực tuyến hay thông qua hệ thống chăm sóc khách hàng.
Một phần quan trọng khác của quá trình sau khi ra mắt là cung cấp các bản cập nhật phần mềm thường xuyên. Các bản cập nhật này có thể bao gồm từ việc vá lỗi, làm mới một số thiết kế hoặc hoặc cơ chế trò chơi.
Đừng bỏ qua việc phát hành DLC (Downloadable content. Tạm dịch: nội dung có thể tải xuống). Đây là loại nội dung giúp tăng giá trị và sự hấp dẫn của trò chơi. Các cấp độ mới, cơ chế mới, và chế độ nhiều người chơi chỉ là một vài trong số nhiều tùy chọn DLC mà một số nhóm phát triển có thể thử để làm phong phú thêm trải nghiệm của người chơi.
Các game engine hỗ trợ lập trình game hữu ích
| Tên game engine | Giới thiệu | Ưu điểm | Nhược điểm |
| Unity | Unity là một nền tảng lập trình game phổ biến nhất được phát triển bởi Unity Technologies. Người dùng có thể sử dụng công cụ này để phát triển toàn diện một trò chơi và trải nghiệm tương tác 2D và 3D trên nhiều nền tảng khác nhau. |
|
|
| Cocos2d | Cocos2d là một bộ khung phần mềm với mã nguồn mở phổ biến dành cho lập trình game 2D. Cocos2d bắt đầu từ một dự án Python và sau đó được chuyển sang các ngôn ngữ khác như TypeScript, JS, C++.
Hiện tại, phiên bản Cocos2d-x (C++) là phiên bản phổ biến nhất. Cocos2d được sử dụng rộng rãi cho phát triển trò chơi trên nhiều nền tảng, bao gồm iOS, Android, Windows, và macOS. |
|
|
| Unreal Engine | Unreal Engine (UE) là một công cụ phát triển trò chơi mạnh mẽ và tiên tiến được phát triển bởi Epic Games ra mắt lần đầu vào năm 2014.
UE được sử dụng rộng rãi để phát triển cả trò chơi 2D và 3D, cũng như trong các lĩnh vực khác như kiến trúc, điện ảnh, và thực tế ảo (VR). |
|
|
| Godot | Godot là một công cụ lập trình game miễn phí chuyên dùng để phát triển game 2D và 3D.
Công cụ này được ưa chuộng nhờ vào tính linh hoạt và dễ sử dụng cho người mới bắt đầu, bên cạnh đó là một môi trường phát triển tích hợp (IDE) với đầy đủ chức năng với hệ thống scene mạnh mẽ và ngôn ngữ script riêng, GDScript. |
|
|
Đọc thêm: Unreal Engine là gì? Unreal Engine 5 thay đổi cách làm game như thế nào?
Các câu hỏi thường gặp về lập trình game là gì
Lập trình game có khó không?
Lập trình game có thể khó khăn, đặc biệt đối với người mới bắt đầu, do sự phức tạp của việc kết hợp đồ họa, âm thanh, cơ chế hoạt động. Tuy nhiên, với sự phát triển của các công cụ và engine như Unity, Unreal Engine, và Buildbox, quá trình này đã trở nên dễ tiếp cận hơn.
Các công cụ này cung cấp nhiều tài liệu, hướng dẫn và cộng đồng hỗ trợ, giúp lập trình game một cách đơn giản mà không đòi hỏi nhiều kỹ năng nâng cao.
Ngôn ngữ nào tốt nhất để lập trình game?
Không có ngôn ngữ lập trình “tốt nhất” duy nhất cho việc lập trình game, vì sự lựa chọn phụ thuộc vào nhiều yếu tố như loại trò chơi, nền tảng, và công cụ bạn sử dụng.
Tuy nhiên, trong các ngôn ngữ thì C++ cho hiệu năng tốt nhất còn C# là loại ngôn ngữ phổ biến để lập trình game hiện nay.
AAA trong lập trình game là gì?
Lập trình game AAA (A lot of Money, A lot of Time, A lot of Resources) chỉ các trò chơi điện tử có chất lượng cao nhất trong ngành công nghiệp game.
Thuật ngữ “AAA” xuất phát từ hệ thống phân loại của các nhà phát triển game và các nhà phát hành, để phân biệt các tựa game lớn, có kinh phí đầu tư lớn, được quảng bá rộng rãi và có sự chú ý đặc biệt từ cả công chúng và giới chuyên môn.
Các trò chơi AAA thường có đồ họa sống động, cơ chế trò chơi sâu sắc nhưng không kém phần phức tạp, và thường được phát triển bởi các studio game lớn với đội ngũ phát triển chuyên nghiệp.
Tổng kết lập trình game là gì
Hy vọng bài viết trên đã giúp bạn hiểu thêm lập trình game là gì. Lập trình game là một quá trình đòi hỏi kỹ năng cao trên nhiều khía cạnh từ thiết kế, lập trình, xây dựng chiến lược, phân tích dữ liệu, v.v. Việc tạo dựng nên một trò chơi có thể thu hút nhiều người dùng và giữ chân họ liên tục trong suốt thời gian dài đòi hỏi sự sáng tạo và cập nhập liên tục về thị hướng người dùng và thị trường.
Tuy nhiên, không thể phủ nhận quá trình lập trình game cũng đầy hứng thú khi biết rằng ứng dụng mình đang tạo ra sẽ mang lại nhiều giá trị về mặt giải trí và đóng góp vào lĩnh vực ngành công nghiệp trò chơi điện tử ngày càng lớn mạnh.