• Descripción

En el corazón de todo videjuego podemos encontrar el componente clave para su correcto funcionamiento: el motor. Este subistema es el encargado de gestionar todos los recursos de manera que el videojuego funcione. Si bien a menudo se habla simplemente de "motor", de manera genérica, un videojuego puede incorporar distintos subsistemas especializados según su funcionalidad: render, animación, música, red, scripting, IA, etc. Concretamente, en esta asignatura nos centraremos en como desarrollar motores de render, de animación y de física.

Una de las características más importantes del uso de motores es su rol como módulo independiente, que nos permite su reutilización en otros proyectos que requieran una funcionalidad similar. De hecho, el caso más habitual ya es hablar de motores desde la perspectiva de un marco de desarrollo de videjuegos, a veces incluso con un editor integrado. Este, por ejemplo, sería el caso de Unity. Otros ejemplos muy populares pueden ser Unreal, CryEngine, Anvil, Source, etc. Aún cuando existen estos marcos que podemos reusar para desarrollar más facilmente nuestros proyectos y no empezar desde absolutamente cero, es imprescindible abrir la "caja negra" y estudiar como funcionan internanente y cuales son sus bases. Esto nos permite aprovecharlos mejor, ser capaz de detectar algunos problemas que puedan surgir cuando jo se comportan como esperamos, o, como no, incluso desarrollar nuestro propio motor.

• La asignatura en el conjunto del plan de estudios

Esta asignatura corresponde al bloque asignaturas comunes de la especialización de programación avanzada, cursada durante el tercer semestre del máster.

• Programacón gráfica
• Motores 2D y 3D
• Programación de efectos visuales

Si bien en todas ellas se trabaja de un modo u otro con aspectos vinculados a la visulización de los elementos gráficos de un videjuego en pantalla, esta proprciona una visión específica sobre el diseño y estructura de un motor, estudiando especialmente a fondo los aspectos de renderizado, animación y física.

• Campos profesionales en el que se proyecta

Principalmente, las vinculadas al desarrollo de videojuegos (Game Programmer, Lead Programmer), ya sea en una gran empresa, freelance, o simplemente los amantes de los videjoegos interesados en desarrollar sus propios proyectos personales.

• Conocimientos previos

Se presupone que el estudiante dispone de conocimientos sólidos de programación en C y C++, así como en entornos de trabajo asociados a estos lenguajes, preferiblemente Visual Studio (que ya se ha usado anteriormente en las asignaturas de Unity del postgrado).

• Información previa a la matrícula

Esta es una asignatura muy exigente que requiere que el estudiante disponga de conocimientos sólidos de programación en los lenguajes C y C++. Si no se ha trabajado en estos lenguajes, al menos se debería haber trabajado en otros con sintaxis parecida y sentirse capaz a la hora de trabajar con aspectos de programación como estructuras de datos complejas, lógica de punteros y orientación a objetos.

• Objetivos y competencias

Resultados de aprendizaje: conocimientos (K), habilidades (S) y competencias (C):

• K3. Demostrar la comprensión del contexto y los principios del diseño interno de un videojuego con el fin de satisfacer las necesidades del usuario final.
• K4. Dominar los distintos lenguajes de programación y herramientas (engines) existentes para el desarrollo de videojuegos, así como sus características principales.
• K5. Clasificar los distintos algoritmos existentes para el desarrollo de la lógica interna de un videojuego.
• K8a. Categorizar los distintos subsistemas, o motores internos, necesarios para desplegar funcionalidades de bajo nivel dentro de un videojuego.

• S1. Consultar de manera efectiva diversas fuentes de información en lengua nativa o extranjera (principalmente, inglesa) durante el proceso de desarrollo de un videojuego.
• S2. Analizar, interpretar y redactar la documentación técnica asociada al proceso de diseño y programación de un videojuego.
• S3. Considerar y medir el impacto que tiene la introducción de una mecánica de juego específica sobre el jugador de un videojuego.
• S5. Utilizar con soltura las herramientas asistidas o motores (engines) utilizados popularmente en la industria para el desarrollo de videojuegos (e.g. Unity).
• S6. Desarrollar código correcto y eficiente en un lenguaje de programación específico para desarrollar la lógica de un videojuego, de acuerdo con las especificaciones de la documentación técnica.
• S7a. Diseñar y representar un esquema técnico de los motores internos incorporados en la lógica de un videojuego.
• S8a. Aplicar algoritmos que permitan generar efectos gráficos o sonoros sin la necesidad de herramientas asistidas o engines (e.g. Unity).

• C2. Desarrollar el diseño conceptual de un videojuego en toda su extensión.
• C5. Diseñar y construir cada uno de los componentes software de un videojuego, contemplando los criterios de calidad y diseño adecuado de los mismos.
• C8a. Analizar y desarrollar la arquitectura interna de un videojuego mediante el dominio de la programación de dispositivos y motores.

• Contenidos

La asignatura se articula a través de cuatro proyectos, o "retos", en cada uno de los cuales se trabaja un aspecto distinto sobre como crear o integrar un motor de videjuegos. Si bien el reto inicial es más conceptual, puramente de diseño, y por ello incoprpora un apartado más extenso de intorudcción y contextualización, el resto se centran exclusivamente en tareas de implementación. En ese sentido, el grueso de la docencia y la mayor parte del tiempo se dedica al desarrollo de cada proyecto, y el contenido está principalmente centrado a la consulta de la documenación asociada a distintas bibliotecas, y no tanto a la lectura de un módulo didáctico.

Reto 1. ¿Como se diseña un motor de videojuegos?

• Historia de los motores de videojuegos.
• Motores actuales.
• API's gráficos.
• Componentes de un motor de videojuegos.
• Patrones de programación de videojuegos.

Reto 2. Generación de un sistema de render

• Diagrama de una aplicación gráfica en tiempo real.
• Arquitectura del motor.

Reto 3. Generación de un sistema de animación

• Arquitectura del motor.
• Animación esqueletal.
• AntTweakBar.

Reto 4. Integración de bibliotecas de terceros

• Arquitectura del motor.
• Física.
• Scripting.

• Consulta de los recursos de aprendizaje de la UOC para la asignatura

• Información adicional sobre los recursos de aprendizaje y herramientas de apoyo

El entorno de trabajo se basa en el el uso de Visual Studio para el desarrollo de proyectos en C/C++ con DirectX.

• Informaciones sobre la evaluación en la UOC

En la UOC, la evaluación generalmente es virtual. Se estructura en torno a la evaluación continua, que incluye diferentes actividades o retos; la evaluación final, que se lleva a cabo mediante pruebas o exámenes, y el trabajo final de la titulación.

Las actividades o pruebas de evaluación pueden ser escritas y/o audiovisuales, con preguntas aleatorias, pruebas orales síncronas o asíncronas, etc., de acuerdo con lo que decida cada equipo docente. Los trabajos finales representan el cierre de un proceso formativo que implica la realización de un trabajo original y tutorizado que tiene como objetivo demostrar la adquisición competencial hecha a lo largo del programa.

Para verificar la identidad del estudiante y la autoría de las pruebas de evaluación, la UOC se reserva la potestad de aplicar diferentes sistemas de reconocimiento de la identidad y de detección del plagio. Con este objetivo, la UOC puede llevar a cabo grabación audiovisual o usar métodos o técnicas de supervisión durante la ejecución de cualquier actividad académica.

Asimismo, la UOC puede exigir al estudiante el uso de dispositivos electrónicos (micrófonos, cámaras u otras herramientas) o software específico durante la evaluación. Es responsabilidad del estudiante asegurar que estos dispositivos funcionan correctamente.

El proceso de evaluación se fundamenta en el trabajo personal del estudiante y presupone la autenticidad de la autoría y la originalidad de las actividades académicas. La web sobre integridad académica y plagio de la UOC contiene información al respecto.

La falta de autenticidad en la autoría o de originalidad de las pruebas de evaluación; la copia o el plagio; la suplantación de identidad; la aceptación o la obtención de cualquier actividad académica a cambio o no de una contraprestación; la colaboración, el encubrimiento o el favorecimiento de la copia, o el uso de material, software o dispositivos no autorizados en el plan docente o el enunciado de la actividad académica, incluida la inteligencia artificial y la traducción automática, entre otras, son conductas irregulares en la evaluación que pueden tener consecuencias académicas y disciplinarias graves.

Estas conductas irregulares pueden conllevar el suspenso (D/0) en las actividades evaluables definidas en el plan docente -incluidas las pruebas finales- o en la calificación final de la asignatura, ya sea porque se han utilizado materiales, software o dispositivos no autorizados durante las pruebas (como el uso de inteligencia artificial no permitida, redes sociales o buscadores de información en internet), porque se han copiado fragmentos de texto de una fuente externa (internet, apuntes, libros, artículos, trabajos o pruebas de otros estudiantes, etc.) sin la citación correspondiente, por la compraventa de actividades académicas, o porque se ha llevado a cabo cualquier otra conducta irregular.

Asimismo, y de acuerdo con la normativa académica, las conductas irregulares en la evaluación también pueden dar lugar a la incoación de un procedimiento disciplinario y a la aplicación, si procede, de la sanción que corresponda, de conformidad con lo establecido en la normativa de convivencia de la UOC.

En el marco del proceso de evaluación, la UOC se reserva la potestad de:

• Solicitar al estudiante que acredite su identidad según lo establecido en la normativa académica.
• Solicitar al estudiante que acredite la autoría de su trabajo a lo largo de todo el proceso de evaluación, tanto en la evaluación continua como en la evaluación final, a través de una entrevista oral síncrona, que puede ser objeto de grabación audiovisual, o por los medios establecidos por la UOC. Estos medios tienen el objetivo de verificar los conocimientos y las competencias que garanticen la identidad del estudiante. Si no es posible garantizar que el estudiante es el autor de la prueba, esta puede ser calificada con una D, en el caso de la evaluación continua, o con un suspenso, en el caso de la evaluación final.

Inteligencia artificial en el marco de la evaluación

La UOC reconoce el valor y el potencial de la inteligencia artificial (IA) en el ámbito educativo y, a su vez, pone de manifiesto los riesgos que supone si no se utiliza de forma ética, crítica y responsable. En este sentido, en cada actividad de evaluación se informará al estudiantado sobre las herramientas y los recursos de IA que se pueden utilizar y en qué condiciones. Por su parte, el estudiantado se compromete a seguir las indicaciones de la UOC a la hora de realizar las actividades de evaluación y de citar las herramientas utilizadas y, concretamente, a identificar los textos o imágenes generados por sistemas de IA, los cuales no podrá presentar como si fueran propios.

Respecto a usar o no la IA para resolver una actividad, el enunciado de las actividades de evaluación indica las limitaciones en el uso de estas herramientas. Debe tenerse en cuenta que usarlas de manera inadecuada, como por ejemplo en actividades en las que no están permitidas o no citarlas en las actividades en las que sí lo están, puede considerarse una conducta irregular en la evaluación. En caso de duda, se recomienda que, antes entregar la actividad, se haga llegar una consulta al profesorado colaborador del aula.

• Consulta del modelo de evaluación