元宇宙開發所需技術基礎知識


編程創建元宇宙

構成計算機的元素

元宇宙開發公司運行在各種計算機上,例如個人電腦和智能手機。你需要對編程有什麼樣的理解才能讓它在各種計算機上運行?

事實上,任何一台計算機都有五種功能:控制、計算、輸入、存儲和輸出。

物理上構成計算機的所有元素,包括五個主要功能,都稱為硬件。了解了五大功能,可以看出程序指令只有四種:“輸入”、“記憶”、“計算”和“輸出”。

為什麼要編程?

硬件正是計算機所需要的。軟件是命令硬件行為的東西。在軟件中,我們將操作系統(基本軟件)分類為應用程序在計算機上運行的環境,以及操作系統以外的軟件作為應用程序。

操作系統充當創建的應用程序和硬件之間的中介,如果使用相同的操作系統,即使使用不同的硬件也能正常工作。如果所有計算機運行相同的操作系統,一個應用程序就可以完成,但由於操作系統種類繁多,因此需要使用與所使用的操作系統相對應的編程語言來創建應用程序。

開發桌面應用程序

在PC 上運行的應用程序稱為桌面應用程序。

桌面應用程序的一個特點是,只要你使用的應用程序與你PC 中的操作系統相匹配,它們就可以與硬件無關地工作。目前,用戶最多的元宇宙開發服務應用程序之一,“VRChat”也是桌面應用程序。

目前,VR 眼鏡等大部分硬件都是針對在PC 上運行的。作為桌面應用的一個優勢,如果你想在元宇宙世界中使用頭顯等XR硬件,相對於其他應用環境來說,可以相對容易地進行鏈接。此外,每個操作系統的安全性成為一個問題,以便對硬件進行詳細操作,但桌面應用程序相對靈活且易於操作。

此外,如果你只針對高性能PC,則可以創建比其他環境更豐富的3D 表現,並表達逼真的世界觀和華麗的作品。

但是,也有缺點。為了操作桌面應用程序,需要安裝和復制它。在實際開發中使用桌面應用程序時,需要考慮安裝和復制所涉及的障礙。由於它在PC內部工作,所以它高度依賴於操作系統,並且基本上不能在不同的操作系統上工作。如果你想在不同的操作系統上運行它,你需要根據操作系統單獨提供它。

智能手機應用程序開發

智能手機應用程序

智能手機年復一年地不斷發展。現在,如果你有一部智能手機,你就可以做大部分事情,儘管不如個人電腦那麼多。在智能手機上運行的應用程序稱為智能手機應用程序

網絡應用開發

網頁瀏覽器應用

桌面應用程序和智能手機應用程序需要在你第一次使用時進行安裝和復制。這提高了用戶體驗的門檻,內容有可能難以隨便體驗。

因此,最近越來越多的是通過Internet 提供的服務。不僅是Facebook 和Twitter 等SNS,還有Amazon 和Rakuten 等在線購物以及Google 和Yahoo! 等搜索服務。在Web 瀏覽器上運行的應用程序稱為Web 應用程序。 Web應用程序運行在Web服務器上,用戶只要有一個Web瀏覽器就可以體驗到服務。

Web應用程序的優點和缺點

將元宇宙集成服務開發為Web 應用程序的優勢在於其易於使用。無需在商店註冊應用程序,只需將應用程序數據上傳到網絡服務器即可輕鬆發佈內容。此外,由於內容基本上可以在任何運行網絡瀏覽器的設備上顯示,因此可以開發單個應用程序來支持各種設備和操作系統。

另一方面,Web 應用程序仍然存在一些問題。 Web 瀏覽器有各種安全措施,即使是非開發人員也可以安全地使用它們,他們可能無法很好地控制硬件。你還必須了解Web 瀏覽器本身的各種限制,例如內存和3D 渲染限制。

元宇宙使用的編程語言

編程語言因使用的操作系統和環境而異。

以智能手機應用為例,對於Android,Kotlin、Java、C#等都是候選者。對於iOS,Swift、C#等都是候選者。

C# 兼容這兩個操作系統,但根據語言的不同,例如Kotlin 或Swift,它可能只兼容部分操作系統。

為了使這樣的語言兼容多個操作系統,開發工時增加,因為根據操作系統使用不同的編程語言。 Metaverse 往往被開發成可以在多種操作系統上運行,因此可以支持多種操作系統的語言正在成為主流。這種支持多種操作系統的方式稱為多平台。

腳本語言和母語

REALITY 和Cluster 語言在使用C# 以及Kotlin 和Swift。如果你只用C#,智能手機應用可以用一種語言完成,但你為什麼要用它?

Kotlin 和Swift 是智能手機應用程序的語言。與C# 不同,這種語言被稱為可以直接從CPU 執行的本地語言。反之,非母語的語言稱為腳本語言。原生語言雖然支持的OS較少,但在執行速度上有優勢,可以使用OS安裝的功能。

還值得記住的是,最近越來越多的方法以腳本語言為基礎,部分使用本地語言開發,同時實現開發成本的控制和處理性能。

使用遊戲引擎開發

使用元宇宙常用的遊戲引擎開發

目前幾乎所有的元宇宙通證開發公司都是使用遊戲引擎開發的。遊戲引擎是用於開發遊戲的軟件。

遊戲開發有圖形繪製、輸入、聲音、物理模擬、資產管理、AI等許多共同元素,並提供了易於實現的機制。通過使用遊戲引擎,你只需編寫一個簡單的程序就可以使用遊戲引擎提供的高級開發系統。即使在生產過程中,也可以在不編寫代碼或不執行代碼的情況下通過實施一些處理來檢查操作。因此,更容易有效地縮短開發時間並提供高質量的內容。

最常用的遊戲引擎

世界上最受歡迎的遊戲引擎

Unity是美國Unity Technologies公司提供的一款遊戲引擎。是目前元宇宙開發中使用最多的遊戲引擎。支持遊戲應用、VR/AR、2D遊戲等廣泛類型,涵蓋遊戲引擎所需的基本功能。所有著名的Metaverse 應用程序(例如VRChat)都是使用Unity 創建的。

Unity編程方法

Unity 編程有兩種類型:C# 和可視化腳本。

在C# 中,像往常一樣為程序創建一個文件,然後從文本編輯器中編寫代碼。為了在Unity中使用預先準備好的函數進行編程,除了通常的C#函數之外,還可以輕鬆使用Unity函數。例如在C#程序中,一開始就準備了函數Start,Start部分描述的程序在啟動時自動執行。

第二種方法是可視化腳本,它使用塊語句(節點)而不是代碼。我們將通過連接盒子和節點來編程。通過連接節點而不是代碼進行編程稱為可視化腳本。可視化腳本是一種相對較新的編程技術。 Visual Scripting 最初是為了讓非程序員也能編程而開發的,因此相對於C# 而言,它更容易學習。

兩者都可以實現相同的功能,但Visual Scripting 更快,更容易將實際運行狀態可視化,而C# 允許你自由地實現廣泛的功能,並且性能良好。兩者各有千秋,應根據情況選擇。

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