2D-peliohjelmoinnin aloitusopas Linuxille

2D-tietokonepeli voi koostua monista eri komponenteista, jotka yhdessä luovat pelikokemuksen. Tässä ovat tärkeimmät tavat ja osat, joista tällainen peli tyypillisesti muodostuu:

Pelin perusrakenne

Pelimoottori (Game Engine)

Pelin ydin ja runko. Se tarjoaa työkalut ja kirjastot grafiikan piirtämiseen, fysiikan laskemiseen, äänen toistamiseen ja käyttöliittymän hallintaan.

• Esimerkkejä: Unity, Godot, GameMaker Studio tai oma räätälöity moottori.

2D-tietokonepeli voi koostua monista eri komponenteista, jotka yhdessä luovat pelikokemuksen. Tässä ovat tärkeimmät tavat ja osat, joista tällainen peli tyypillisesti muodostuu:

Pelilogiikka (Game Logic)

Säännöt, mekaniikat ja koodi, jotka määrittelevät, miten peli toimii.

• Pelin tila (Game State): Kuten nykyinen taso, pelaajan pistemäärä, hahmojen sijainnit ja elämä.
• Päivityssilmukka (Game Loop): Jatkuva silmukka, joka tyypillisesti suorittaa seuraavat vaiheet: syötteen käsittely, tilojen päivitys (fysiikka, tekoäly), ja grafiikan piirtäminen (renderöinti).

Grafiikka ja resurssit (Assets)

Nämä ovat pelin visuaalisia ja äänellisiä elementtejä.

• Sprites: 2D-kuvat, joita käytetään hahmojen, esineiden, vihollisten ja monien muiden pelin elementtien esittämiseen. Nämä voivat olla staattisia tai animoituja.
• Taustat (Backgrounds): Kuvat tai laatoitukset (tiles), jotka muodostavat pelimaailman maiseman. Usein käytetään parallaksi-vieritystä (Parallax Scrolling) luomaan syvyysvaikutelmaa.
• Käyttöliittymä (UI Assets): Valikot, painikkeet, elämäpalkit, pistenäytöt ja muut elementit, jotka mahdollistavat pelaajan vuorovaikutuksen pelin kanssa.

Pikseligrafiikka (Visuaalinen tyyli)

Pikseligrafiikka (tai Pixel Art) on tyyppi grafiikkaresurssia, jota 2D-peli käyttää. Se liittyy siihen, miltä peli näyttää, ei siihen, miten se on koodattu tai miten se toimii.

Mitä pikseligrafiikka on?

Pikseligrafiikka on digitaalisen taiteen muoto, jossa kuvan yksittäiset pikselit ovat selvästi erotettavissa ja niitä käsitellään tietoisesti manuaalisesti pienillä resoluutioilla.

Otsikko

Ominaisuus	Pikseligrafiikka	Muu 2D-Grafiikka (Esim. Vektorigrafiikka, Piirretty)
Koostumus	Kuva muodostuu suurista, näkyvistä neliömäisistä pikseleistä.	Kuva on usein piirretty korkeammalla resoluutiolla, jolloin reunat ovat pehmeitä (anti-aliasing).
Skaalaus	Vaatii usein erityistä skaalausta (esim. nearest neighbor), jotta pikselit säilyvät terävinä ja suurina.	Voidaan skaalata vapaammin menettämättä laatua (erityisesti vektoripohjainen grafiikka).
Tyyli	Retroa, 8-bittistä tai 16-bittistä konsolia muistuttava estetiikka (esim. Terraria, Stardew Valley).	Moderni, piirretty tai maalattu tyyli (esim. Ori and the Blind Forest, Cuphead).

Ero on siis seuraava:

• 2D-peli on kuin auto (rakenne, moottori, pyörät, ohjausmekanismi).
• Pikseligrafiikka on auton maalipinta tai muotoilu (visuaalinen tyyli).

Pikseligrafiikkapeli koostuu samoista peruskomponenteista kuin mikä tahansa muukin 2D-peli, mutta sen grafiikkaresurssit ovat tyyliltään pikselöityjä.

Pikseligrafiikka on yksi monista mahdollisista visuaalisista tyyleistä tai kuvaustekniikoista, joita pelimoottori voi käsitellä.

Pikseligrafiikan sijoittuminen

Otsikkoteksti	Osa-alue	Esimerkki pikseligrafiikkapelissä
Pelin Koostumus (Rakenteellinen)	Pelimoottori (Unity, Godot)	Käsittelee pikselöityjä spritejä ja piirtää ne ruudulle.
Pelin Koostumus (Rakenteellinen)	Pelilogiikka (Koodi)	Ei muutu, vaikka grafiikka olisi pikselöityä tai vektorigrafiikkaa.
Pelin Koostumus (Sisältö)	Grafiikka ja Resurssit	Pikseligrafiikka (Sprites, Tilemapit yms.) on itse resurssi.

Toisin sanoen, kun kehittäjä tekee päätöksen pikseligrafiikan käytöstä, se on taiteellinen ja resurssipäätös, joka vaikuttaa siihen, miltä pelin sprites ja taustat näyttävät. Se ei muuta tapaa, jolla pelin fysiikkalaskenta tai syötteiden käsittely on rakennettu.

Pelimaailman rakenne

• Laatat ja kartat (Tiles and Tilemaps): Erityisesti tasohyppelypeleissä ja roolipeleissä (RPG) maailma rakennetaan usein pienistä neliönmuotoisista kuvista eli laatoista. Tilemap on taulukko tai verkko, joka kertoo, mihin mikäkin laatta sijoitetaan.
• Koordinaatisto: 2D-peli sijoittuu kaksiulotteiseen tilaan, jossa sijainnit määritellään (X, Y) -koordinaateilla.

2D-tietokonepeli voi koostua monista eri komponenteista, jotka yhdessä luovat pelikokemuksen. Tässä ovat tärkeimmät tavat ja osat, joista tällainen peli tyypillisesti muodostuu:

Fysiikka ja Törmäykset (Physics and Collision)

• Törmäyksen tunnistus (Collision Detection): Määrittää, milloin kaksi peliobjektia (esim. pelaaja ja seinä) koskettavat toisiaan.
• Törmäysvaste (Collision Response): Mitä tapahtuu törmäyksen jälkeen (esim. estetään liikkuminen, hahmo menettää elämää). Voi olla yksinkertaista laatikkomallia (AABB) tai tarkempia muotoja.

Ääni ja Musiikki (Audio and Music)

• Taustamusiikki (BGM): Luomaan tunnelmaa.
• Ääniefektit (Sound Effects / SFX): Kuten hyppäämisen ääni, aseen laukaus, vihollisen kuolema.

Syöte ja Ohjaus (Input and Control)

Pelin on käsiteltävä pelaajan syötteet.

• Syötemekanismi: Käsittelee näppäimistön painallukset, hiiren liikkeet/klikkaukset tai ohjaimen komennot. Nämä muunnetaan sitten pelin sisäisiksi toiminnoiksi (liiku eteenpäin, hyppää, ammu).

Lyhyesti sanottuna: 2D-peli on kokoelma koodia (pelimoottori ja logiikka) ja sisältöä (grafiikka, ääni), jotka toimivat yhdessä luoden interaktiivisen kokemuksen kaksiulotteisessa tilassa.

Yleisimmät avoimen lähdekoodin 2D-pelimoottorit

Pelimoottorin (Game Engine) ja pelikehyksen (Game Framework) ero on keskeinen pelinkehityksen termistössä, ja se liittyy ensisijaisesti siihen, kuinka paljon esivalmisteltua toiminnallisuutta ne tarjoavat ja kuinka paljon kontrollia ne jättävät kehittäjälle.

Ominaisuus	Selitys
Integroitu editori	Sisältää graafisen käyttöliittymän, jossa voit sijoittaa objekteja, säätää valaistusta, luoda animaatioita ja koota tasoja koodia kirjoittamatta.
Kattava toiminnallisuus	Sisältää valmiiksi renderöintimoottorin, fysiikkamoottorin, äänenhallinnan, käyttöliittymäjärjestelmän (UI) ja usein oman komentosarjakielen.
Abstraktio	Abstrahoi suurimman osan matalan tason (low-level) koodauksesta. Sinun ei tarvitse tietää, miten grafiikkapiiri piirtää pikseleitä ruudulle.
Kehityksen nopeus	Kehitysprosessi on yleensä nopeampi, koska suurin osa perustoiminnoista on valmiina.
Esimerkkejä	Godot, Unity, Unreal Engine, GameMaker Studio.

Pelimoottori on kuin valmis omakotitalon runko, jossa on jo putket, sähköt ja keittiön peruskalusteet asennettuna. Sinun tehtäväsi on sisustaa ja muokata sitä tarpeidesi mukaan.

Godot Engine (Suosituin)

Godot on tällä hetkellä selvästi suosituin ja käytetyin täysin avoimen lähdekoodin pelimoottori.

• Lisenssi: MIT-lisenssi (erittäin salliva, voit käyttää sitä kaupallisiin peleihin ilman maksuja).
• 2D-vahvuudet: Godot on tunnettu erinomaisesta natiivista 2D-tuesta. Sillä on oma 2D-renderöinti, TileMap-editorit, integroitu editori ja sisäänrakennettu 2D-fysiikkamoottori, sekä helppo oppimiskäyrä.
• Ohjelmointi: Käyttää omaa GDScript-kieltään (Python-tyyppinen, helppo oppia), mutta tukee myös C#, C++ ja muita kieliä.
• Yhteisö: Aktiivinen, jatkuvasti kasvava yhteisö takaa hyvän dokumentaation ja tuen.

MonoGame / FNA (C#-kehittäjille)

MonoGame ja FNA eivät ole varsinaisia pelimoottoreita, vaan pelikehyskirjastoja (frameworks). Ne ovat avoimen lähdekoodin toteutuksia Microsoftin vanhasta XNA-kehitysympäristöstä. Se Tarjoaa täyden kontrollin koodiin. Se on kevyt ja soveltuu hyvin retrotyylisiin ja yksinkertaisiin peleihin.

• Lisenssi: Microsoft Public License (Ms-PL) / MIT-lisenssi (FNA).
• Vahvuudet: Soveltuu erinomaisesti C#-kielellä koodaaville kehittäjille, jotka haluavat täyden kontrollin pelin toiminnasta. Se on valinta monille retrotyylisille peleille.
• Käyttötarkoitus: Antaa kehittäjälle enemmän vapautta ja edellyttää enemmän itse koodausta perusmoottorin toimintojen, kuten käyttöliittymän, osalta.

LibGDX (Java-kehittäjille)

LibGDX on Java-pohjainen, avoimen lähdekoodin kehyskirjasto, joka keskittyy monialustaisuuteen (Android, iOS, selain, työpöytä). Se on nopea ja tehokas, hyödyntää Java-ekosysteemiä. Vaatii enemmän koodausta.

• Lisenssi: Apache 2.0 -lisenssi.
• Vahvuudet: Erittäin joustava ja kevyt, sopii kehittäjille, jotka ovat tottuneet Javaan ja haluavat luoda pelejä, jotka toimivat laajalla laitekirjolla. Vaatii hieman enemmän itse rakentamista kuin Godot.

Defold Engine

Defold on erittäin tehokas, kevyt ja monialustainen pelimoottori. Vaikka sen kehitys alkoi suljetulla lähdekoodilla, se siirtyi myöhemmin täysin avoimeen lähdekoodiin ja on nykyään ruotsalaisen säätiön ylläpitämä.

• Pääkieli: Lua.
• Vahvuudet: Soveltuu erinomaisesti mobiilipeleihin ja HTML5-peleihin. Se on tunnettu nopeasta suorituskyvystä ja kevyestä paketista. Se käyttää komponenttipohjaista arkkitehtuuria.
• Lisenssi: Käyttäjäystävällinen lisenssi, joka mahdollistaa kaupallisen käytön.

LÖVE (2D Game Framework)

LÖVE (tai Love2D) on erittäin suosittu valinta niille, jotka haluavat täyden kontrollin ja nauttivat koodaamisesta. Se ei ole täysi moottori vaan enemmänkin kehys.

• Pääkieli: Lua.
• Vahvuudet: Erittäin kevyt, nopea prototyyppien tekemiseen ja sopii aloittelijoille, jotka haluavat oppia ohjelmoimaan pelejä alusta asti. Se tarjoaa vain grafiikan, äänen ja syötteen toiminnot, ja käyttäjän on koodattava fysiikka ja pelilogiikka itse (tai integroitava siihen ulkoisia kirjastoja).

Ren'Py (Visual Novels)

Ren'Py on hyvin erikoistunut avoimen lähdekoodin moottori, joka on suunniteltu nimenomaan visuaalisten novellien (Visual Novels) ja simulaatiopelien luomiseen.

• Pääkieli: Python (erityisellä, yksinkertaistetulla komentosarjakielellä).
• Vahvuudet: Maailman johtava työkalu visuaalisten novellien luomiseen. Jos 2D-pelisi painopiste on tarinankerronnassa, hahmokuvissa ja teksteissä, Ren'Py on paras valinta.

GDevelop

GDevelop on ilmainen, avoimen lähdekoodin ja tapahtumapohjainen pelimoottori, joka on suunniteltu erityisesti ilman koodia (no-code) työskenteleville käyttäjille.

• Ohjelmointi: Käyttää visuaalista tapahtumajärjestelmää koodaamisen sijaan.
• Vahvuudet: Erinomainen aloittelijoille tai opettamiseen. Pystyy julkaisemaan pelejä HTML5:lle, Androidille ja työpöydälle.

Pelikehys (Game Framework)

Pelikehys on kirjastojen kokoelma, joka tarjoaa joukon työkaluja ja funktioita tiettyjen tehtävien suorittamiseen (kuten grafiikan piirtämiseen ja syötteen käsittelyyn), mutta se ei sisällä valmista editoria tai kaikkia valmiita järjestelmiä.

Ominaisuus	Selitys
Koodi edellä	Lähes kaikki tehdään koodaamalla. Kehittäjä vastaa objektien luomisesta, sijainneista ja kaikkien osien yhdistämisestä.
Rajoitettu toiminnallisuus	Tarjoaa perustoiminnot (grafiikka, ääni, syöte), mutta kehittäjän täytyy usein rakentaa itse pelin logiikka, fysiikkamoottori (tai integroida ulkoinen kirjasto) ja käyttöliittymäjärjestelmä.
Kontrolli	Tarjoaa kehittäjälle täyden kontrollin jokaisesta koodin rivistä ja pelin rakenteesta, mutta vaatii enemmän matalan tason koodausta.
Kehityksen nopeus	Kehitysprosessi on usein hitaampi alussa, mutta voi olla tehokkaampi erikoisprojekteissa.
Esimerkkejä	MonoGame, LÖVE (Love2D), LibGDX, Pygame.

Pelikehys on kuin kokoelma laadukkaita rakennustyökaluja, raaka-aineita (puuta, tiiliä) ja ohjeita. Sinun on rakennettava koko talo lattiasta kattoon itse.

Muita avoimen lähdekoodin työkaluja

Pelin koostumus vaatii myös työkaluja resurssien luomiseen, ja myös näihin on erinomaisia avoimen lähdekoodin vaihtoehtoja:

Komponentti	Työkalu	Käyttötarkoitus
Pikseligrafiikka / 2D-Taide	Aseprite	Ammattimainen pikseligrafiikan ja animaatioiden luontiin.
Vektorigrafiikka	Inkscape	Vektoripohjaisten 2D-grafiikoiden, kuten käyttöliittymäelementtien, piirtäminen.
Äänenmuokkaus	Audacity ja vastavat	Äänitehosteiden ja musiikin editointi ja masterointi.
Laattakartat (Tilemaps)	Tiled	Pelimaailman karttojen suunnittelu ja luominen (tilemap) käytettäväksi lähes kaikissa 2D-moottoreissa.