Какая лучшая альтернатива C++ для программирования графики в реальном времени?

C# - хороший язык, соответствующий вашим требованиям, и он определенно подходит для графики, благодаря усилиям Microsoft по предоставлению ему отличных инструментов и библиотек, таких как Visual Studio и XNA.

А что насчет D Язык программирования?

Некоторые ссылки, запрошенные в комментарии:

Win32 Api

Заброшенный (Мультимедийная библиотека)

Нет настоящих альтернатив большим играм класса AAA, особенно на консолях. Для заголовков меньшего размера подойдет C#.

Боюсь, что сборка мусора в реальном времени + не очень хорошо сочетается.

Немного сложно дать какие-либо гарантии ответа в реальном времени, если сборщик мусора может вмешаться в любое время и потратить неопределенный объем обработки ...

Возможно гибридный подход. Python и C++ составляют хорошую комбинацию (см., Например, PyGame).

C# здесь хороший ответ - у него хорошая сборка мусора (хотя вам придется немного профилировать его - чтобы изменить способ обработки вещей теперь, когда вся обработка памяти находится вне ваших рук), это просто использовать, есть много примеров и хорошо документирован. В 3D-отделе он обеспечивает полную поддержку шейдеров и эффектов, так что - это мой выбор.

Тем не менее, C# не так эффективен, как C++, и медленнее из-за накладных расходов, поэтому, если это скорость и гибкость для использования любого трюка из книги, которая вам нравится (с указателями и сборкой, если вы хотите запачкать руки) - придерживайтесь С ++ и цена будут писать намного больше кода, как вы упомянули, но иметь полный контроль над всем, включая управление памятью.

Как и Джеймс (Хопкин), для меня гибридный подход - лучшее решение. Python и C++ - хороший выбор, но другие стили, такие как C# / C++, работают. Все зависит от вашего графического контекста. Для игр XNA - хорошая платформа (ограниченная Win32), в этом случае C# / C++ - лучшее решение. Для научной визуализации допускается Python / C++ (например, привязки vtk в python). Для мобильной игры может работать JAVA / C++ ...

Иногда, выйдя за пределы проторенной дороги, можно найти настоящую жемчужину. Возможно, вы захотите рассмотреть PureBasic (не позволяйте названию вводить вас в заблуждение). Вот некоторые подробности:

Возможности PureBasic

• Исполняемые файлы машинного кода (сборки) (FASM)
  • Встроенная поддержка сборки
  • Не требуется время выполнения (не требуются библиотеки DLL и т. д.) 1 исполняемый файл
  • Крошечные исполняемые файлы (такие же маленькие или меньшие / такие же быстрые или быстрее, чем C++ без среды выполнения)
  • Вы можете писать библиотеки DLL
  • Поддержка многопоточности
  • Полная поддержка API ОС
• Мультиплатформенная поддержка
  • Windows 95-2003
  • Linux
  • Mac OS X
  • Амига
• Разработка 2D и 3D игр
  • DirectX
  • ОГРЭ
• Щедрое лицензирование
  • Недорого (79 евро или около 112 долларов)
  • Пожизненная лицензия (включая все будущие обновления и версии)
  • Единая цена для всех платформ
• Поддержка внешней библиотеки
  • Сторонние библиотеки DLL
  • Пользовательские библиотеки
• Онлайн поддержка
  • Адаптивная команда разработчиков во главе с создателем
  • Он-лайн форум
    • Единое место для ответов (не нужно искать в Интернете)
    • Огромное количество примеров кода (попробуйте код в IE с IEtool)
    • Быстрые ответы на вопросы
• Бонусное обучение (альтернатива изучению C++)
  • API
  • Структуры
  • Интерфейсы
  • Указатели

Посетите онлайн-форум, чтобы получить лучшее представление о PureBasic (http://www.purebasic.fr/english/index.php) или главный сайт: www.purebasic.com

Если ваша цель - ПК, я думаю, вы можете попробовать C# или встроить Lua в свое приложение C++ и запускать сценарии для «высокоуровневых» вещей. Однако, если ваша цель - консоль, вы должен управляете своей собственной памятью!

Некоторые варианты Lisp, которые компилируются в машинный код, могут быть почти такими же быстрыми, как C++ для такого рода программирования. Команда Игривый щенок создала версию Lisp под названием Игровой ассемблер Lisp, которую они использовали для создания нескольких названий AAA, включая серии Jak и Daxter. Двумя основными препятствиями на пути использования Lisp-подхода в игровой индустрии будут укоренившийся характер разработки на C / C++ (как инструменты, так и человеческие ресурсы вложены в C / C++), а также сложность поиска талантливых инженеров, которые являются звездами в как область программирования игр, так и язык Лисп.

Многие команды программирования в отрасли переходят к гибридному подходу, при котором код реального времени, особенно графический и физический код, написан на C или C++, а игровая логика выполняется на языке сценариев более высокого уровня, который доступен для и редактируется как программистами, так и непрограммистами. Lua и Python оба популярны для написания сценариев более высокого уровня.

Objective-C выглядит как хорошее соответствие вашим требованиям (последняя версия с дополнительным GC), хотя на мой вкус он слишком динамичен и похож на Smalltalk.

Я думаю, XNA - ваш лучший выбор. Благодаря поддержке платформы .NET вы можете создать платформу для Windows или Xbox 360, просто изменив настройку в Game Studio. Лучше всего, что все инструменты бесплатны!

Если вы решите использовать XNA, вы можете легко начать работу с их кратким руководством. Краткое руководство по XNA

До сих пор для меня это был полезный и забавный опыт, а также хороший перерыв в управлении памятью в C++.

Я не согласен с вашей предпосылкой. При осторожном и правильном использовании C++ - отличный язык, особенно для такой области, как графика в реальном времени, где скорость имеет решающее значение.

Управление памятью станет простым, если вы хорошо спроектируете свою систему и будете использовать контейнеры stl и интеллектуальные указатели.

std::vector::const_iterator it = lotsOfThingys.begin()) станет намного короче, если использовать

using namespace std;
typedef vector::const_iterator ThingyConstIter;

И вы можете значительно сократить время компиляции, разбив вашу систему на достаточно автономные модули, используя предварительно скомпилированные заголовки или используя идиому PIMPL.

Garbage collection is a must (as is the ability to avoid its use when necessary)

Вы не можете временно отключить сборщик мусора. Тогда вам понадобится детерминированный сборщик мусора. Но у такого зверя есть и хит производительности. Я думаю, что BEA JRockit - такой зверь, и тогда вам следует придерживаться Java.

Просто чтобы прокомментировать ваш пример; typedef - ваш друг ...

typedef std::vector<Thingy> Thingys;
Thingys::const_iterator it = lotsOfThingys.begin()

Я бы сказал, что язык программирования D - хороший вариант. Вы можете связываться с объектными файлами C и взаимодействовать с кодом C++ через библиотеки C. D имеет сборку мусора, встроенную сборку, разработчики игр создали привязки к библиотекам SDL и OpenGL, а также активно работают над новыми API-интерфейсами разработки игр. Я люблю D. Жаль, что моя работа не требует ее использования. :(

Я бы не стал отказываться от C++. Фактически, я бы подумал о добавлении Boost в вашу библиотеку C++, что сделает язык намного более удобным. Ваш пример станет:

BOOST_FOREACH( Thingy& t, lostOfThingys ) {
    // do something with 't'
}

В Boost есть множество инструментов, которые помогают сделать C++ лучшим языком.

Я полностью согласен с упоминанием C# для программирования графики. У него есть небольшой недостаток, заключающийся в том, что он является управляемым языком и позволяет сборщику мусора свободно управлять вашим приложением - это самоубийство по частоте кадров через некоторое время, но с некоторыми относительно интеллектуальными выделениями пула, сделанными в начале жизни программы, можно избежать любых реальных проблем.

Несколько человек уже упомянули XNA, который невероятно удобен и хорошо документирован, и я хотел бы также повторить эту рекомендацию. Я лично использую его для своих хобби-игровых проектов, и он очень хорошо ко мне относился.

Однако XNA - не единственная альтернатива. Существует также SlimDX, который постоянно разрабатывается как средство предоставления простой оболочки DirectX аналогично Managed DirectX (который, как я полагаю, был прекращен Microsoft в пользу XNA). Оба достойны исследования: http://code.google.com/p/slimdx/

Если вы ориентируетесь на Windows, C++ / CLI («управляемый» диалект C++ от Microsoft .NET) представляет собой интересную возможность, особенно если вы хотите использовать свой опыт работы с C++. Вы можете легко смешивать собственный код (например, вызовы библиотек в стиле C) с управляемым кодом .NET и пользоваться преимуществами .NET GC и библиотек.

Что касается опасений по поводу того, что сборщик мусора влияет на производительность «в реальном времени», я думаю, что они, как правило, преувеличены. Многопоколенческий .NET GC очень хорош в том, что никогда не тратит много времени на сборку, если только вы не находитесь в какой-то критической ситуации с нехваткой памяти. Я пишу код .NET, который взаимодействует с биржами электронных деривативов, где временные задержки == много $$$, и у нас никогда не было проблем, связанных с GC. Несколько миллисекунд - это долгий срок для сборщика мусора, но не для человека, взаимодействующего с частью программного обеспечения, даже с игрой «в реальном времени». Если вам действительно нужна настоящая производительность «в реальном времени» (для медицинских устройств, управления процессами и т. д.), Вы все равно не сможете использовать Windows - это просто не ОС реального времени.

Не забудьте упомянуть о новом «автоматическом» использовании:

auto it = lotsOfThingys.begin(); // Let the compiler figure it out.
auto it2 = lotsOfFoos.begin();
if (it==it2) // It's still strongly typed; a Thingy iter is not a Foo iter.

Я полагаю, что многие игровые движки могут удовлетворить ваши потребности. Например, с помощью SDL или Cairo, если требуется переносимость. Многие языки сценариев (в основном поставляемые с простым синтаксисом и сборкой мусора) имеют привязку к этим холстам. Другой альтернативой может быть вспышка.

Я просто укажу Обработка, то есть язык программирования и среда с открытым исходным кодом для людей, которые хотят программировать изображения, анимацию и взаимодействия.

Фактически, это тонкая оболочка вокруг Java, которая делает ее похожей на язык сценариев: у нее есть (примитивная) IDE, когда вы можете набрать несколько строк кода и нажать «Выполнить», даже не сохраняя файл. Фактически он обертывает код вокруг класса и добавляет вызов main (), компилирует его и запускает в окне.

Многие используют его для выставок в реальном времени (виджея и тому подобное). Он обладает мощью и ограничениями Java, но добавляет из коробки ряд хороших оболочек (библиотек) для упрощения доступа к Java2D, OpenGL, SVG и т. д.

Каким-то образом он стал моделью простого графического языка: есть несколько приложений, пытающихся имитировать Processing на других языках, таких как Ruby, Scala или Python. Одной из самых впечатляющих является реализация JavaScript с использованием компонента canvas, реализованного в Firefox, Safari, Opera и т. д.

Не упускайте из виду независимые языки в своих поисках. Emergence BASIC от Ionic Wind Software имеет встроенный движок DirectX 9, поддерживает ООП и может легко взаимодействовать с библиотеками C.

http://www.ionicwind.com

Джеймс.

Как разработчик / исследователь / профессор приложений 3D VR в течение примерно 20 лет, я бы предположил, что альтернативы нет (кроме, возможно, C). Единственный способ уменьшить задержку и обеспечить взаимодействие в реальном времени - это оптимизированный скомпилированный язык (например, C или C++) с доступом к быстрой надежной библиотеке трехмерной графики, такой как OpenGL. Хотя я согласен, что приходится все кодировать - это фрустрация, но это также важно для производительности и оптимизации.

Я очень успешно использовал C++ в качестве движка, причем приложение было написано на Lua сверху. JavaScript также очень практичен, теперь существует последнее поколение JS-движков на основе JIT (tracemonkey, V8 и т. д.).

Я думаю, что C++ еще какое-то время будет с нами; даже у Тима Суини на самом деле еще нет перешел на Haskell (pdf), AFAIK :-)

Лучшая среда для вашего проекта - это та, в которой вы выполняете свою задачу максимально быстро. Это - особенно для 3D-графики - включает библиотеки.

В зависимости от задачи вам может сойти с рук небольшой взлом DirectX. Тогда вы можете использовать .NET и Slimdx. Управляемые языки обычно быстрее программируются и легче отлаживать.

Возможно, вам нужен действительно хороший 3D-движок? Попробуйте Ogre3D или Irrlicht. Вам нужно качество коммерческого уровня (кто-то может поспорить, что Ogre3D предлагает это) - выбирайте Cryengine или Unreal. С Ogre3D и Irrlicht вы также можете использовать .NET, хотя порты не всегда актуальны, а плагины не так просто включать, как в версиях C++. Думаю, для Cryengine / Unrealengine у ​​вас не будет реального выбора.

Вам нужно более портативное? OpenGL для спасения - хотя вам может понадобиться некоторая оболочка (например, SDL).

Вам также нужен графический интерфейс? Возможно, wxWidgets, QT.

У вас уже есть набор инструментов? Ваши библиотеки должны уметь обрабатывать форматы файлов.

Хотите написать библиотеку? C / C++ может быть решением, поскольку большая часть мира может использовать библиотеки C / C++. Возможно с использованием COM?

Есть еще много проектов / библиотек, которые я не упомянул (XNA, Boost, ...), и если вы хотите создать какую-то программу, которая не только отображает 3D-графику, у вас могут быть и другие потребности (Input, Sound , Сеть, AI, База данных, GUI, ...)

Подводя итог: язык программирования - это инструмент для достижения цели. Это нужно рассматривать в контексте поставленной задачи. Задача имеет свои собственные потребности, и эти потребности могут выбрать язык для вас (например, вам нужна определенная библиотека, чтобы получить функцию, которая требует много времени для программирования, и вы можете получить доступ к библиотеке только с языком X).

Если вам нужен универсальный вариант: попробуйте C++ / CLI (возможно, в сочетании с C# для упрощения синтаксиса).

Хороший вопрос. Что касается `` заставлять меня слишком много печатать '', C++ 0x, похоже, решает большинство из них. как уже упоминалось:

auto it = lotOfThingys.begin ()) // ... выводим тип, как в * ML VS2010beta уже реализует это.

Что касается управления памятью - для эффективности - вам нужно будет хорошо отслеживать распределение памяти, со сборкой мусора или без нее (например, создавать пулы памяти, иногда повторно использовать выделенный объект), так что в конечном итоге, является ли ваша среда мусором собраны или нет, имеет меньшее значение. Вам также придется явно вызвать gc (), чтобы память не фрагментировалась. Всегда важно иметь последовательные способы управления памятью. RAII - убийственная особенность C++ Другое дело, что память - это всего лишь один ресурс, вам все равно нужно отслеживать другие ресурсы с помощью GC, поэтому RIAA.

В любом случае, C# - хорошая альтернатива во многих отношениях, я считаю его очень хорошим языком, особенно возможность писать на нем код функционального стиля (симпатичный синтаксис лямбда ->, сопоставление / выбор синтаксиса LINQ и т.д.), таким образом возможность писать параллельный код; пока это все еще «стандартные фигурные скобки», когда они нужны вам (или вашим коллегам).

Я голосую за C++ 0x. Частичная поддержка уже доступна в gcc-4.3 + с использованием флага -std = C++ 0x.

Взгляните на объект Delphi / Pascal и некоторые примеры: http://www.delphigamer.com или http://glscene.cjb.net/

У меня хорошо работают Java и LWJGL (оболочка OpenGL). Если вам нужна дополнительная библиотека типов графа сцены, такая как Orge, взгляните на jMonkeyEngine, который мы использовали для создания приложения типа google earth (см. Www.skapeworld.com). Если вы разумно относитесь к созданию объектов, сборка мусора не проблема.

Вы можете посмотреть Ада. Сборщика мусора нет, но этот язык часто используется для систем реального времени, требующих высокой надежности. Это означает меньше времени на отладку ваших 3D-приложений.

И вы также можете взглянуть на Haskell, если вы не знаете функциональную парадигму, этот язык будет выглядеть для вас странно, но это стоит потраченного вами времени. Тим Суини (EPIC Inc) рассматривает этот язык как альтернативу C++.

Будет ли «C» слишком очевидным ответом?