ビデオゲームプログラマー

ゲームプログラマーは、ビデオゲームやゲーム開発ツールなどの関連ソフトウェアのコードベースを主に開発するソフトウェアエンジニア、プログラマー、またはコンピュータ科学者です。ゲームプログラミングには多くの専門分野があり、それらはすべて「ゲームプログラマー」という包括的な用語に含まれます。^{[1] [2]ゲームプログラマーは、}ゲームデザインに取り組むゲームデザイナーと混同しないでください。^[3]

ビデオゲームの初期の頃（1970 年代初頭から 1980 年代半ばまで）、ゲーム プログラマーはデザイナーやアーティストの役割も担っていました。これは、初期のコンピューターの能力が非常に限られていたため、各機能に専門の人員を配置する必要がなかったことが主な理由です。ゲームのコンセプトは一般的に軽く、ゲームは一度に数分間しかプレイできないものでしたが、さらに重要なのは、アート コンテンツやゲームプレイのバリエーションがコンピューターの限られた能力によって制限されていたことです。

その後、専用のアーケードハードウェアや家庭用システムがより強力になったため、ゲーム開発者はストーリー展開をより深く展開できるようになり、高解像度のフルカラー グラフィックス、物理学、高度な人工知能、デジタルサウンドなどの機能を組み込むことができるようになりました。テクノロジの進歩は非常に大きく、現代のゲームは通常、プロのグラフィック アーティストが開発したアセットを使用した3D グラフィックスとフルモーション ビデオを誇っています。今日では、「プログラマー アート」という軽蔑的な用語は、初期のビデオ ゲームに典型的だった明るい色とブロック状のデザインを意味するようになりました。

ゲームにさらなる深みと資産を加えたいという欲求は、分業を必要としました。当初、アート制作はフルタイムのアーティストに任されていました。次に、ゲームプログラミングはゲームデザインとは別の分野になりました。現在では、パズルゲーム 「Bejeweled 」など、フルタイムのプログラマーが 1 人いれば十分なほどシンプルなゲームがいくつかあります。しかし、このような分業にもかかわらず、ほとんどのゲーム開発者 (アーティスト、プログラマー、さらにはプロデューサー) は、現代のゲームの最終的なデザインに何らかの発言権を持っています。

現代のビデオゲームには、高度な物理学、人工知能、3D グラフィックス、デジタル化されたサウンド、独自の音楽スコア、複雑な戦略が含まれ、複数の入力デバイス (マウス、キーボード、ゲームパッド、ジョイスティックなど) を使用し、インターネットまたはLAN経由で他のプレイヤーと対戦できる場合があります。ゲームの各側面は、1 人のプログラマーのすべての時間と、多くの場合、複数のプログラマーを消費します。プログラマーの中には、ゲームプログラミングの 1 つの領域を専門とする人もいますが、多くのプログラマーは複数の側面に精通しています。各機能に必要なプログラマーの数は、プログラマーのスキルに多少依存しますが、主に開発されているゲームの種類によって決まります。

ゲームエンジンプログラマーは、シミュレーションされた物理やグラフィックスの分野を含む、ゲームの基本エンジンを作成します。^[4]ビデオゲームでは、商用、オープンソース、または無料の既存のゲームエンジンがますます使用されています。ゲームエンジンは特定のゲームに合わせてカスタマイズされることが多く、これらのプログラマーがこれらの変更を処理します。

ゲームの物理プログラマーは、ゲームが採用する物理法則の開発に専念します。 ^[5]通常、ゲームでは現実世界の物理法則のいくつかの側面のみをシミュレートします。たとえば、宇宙ゲームでは重力のシミュレートが必要になるかもしれませんが、水の粘性のシミュレートは必要ありません。

処理サイクルは常に貴重なので、物理プログラマーは、計算コストは​​低くても、問題のゲームにとって見た目も動作も「十分」な「ショートカット」を採用することがあります。また、ゲームプレイを容易にしたり、ドラマチックな効果を出すために、非現実的な物理法則を採用する場合もあります。場合によっては、特定の状況のサブセットが指定され、そのような状況の物理的な結果が何らかの記録に保存され、実行時にまったく計算されないこともあります。

物理プログラマーの中には、逆運動学やゲーム キャラクターのその他の動作といった難しいタスクに取り組む人もいますが、複雑な計算でCPU に過負荷をかけないように、こうした動作はモーション キャプチャライブラリを介して割り当てられることが多くなっています。

歴史的に、この称号は通常、2D グラフィックス用の特殊なブリッター アルゴリズムと巧妙な最適化を開発したプログラマーに与えられていました。しかし、今日では、複雑な 3Dグラフィックレンダラーの開発と変更を専門とするプログラマーにのみ適用されています。ただし、一部の 2D グラフィックス スキルは、新世代の携帯電話や携帯ゲーム機向けのゲームの開発に最近になって再び役立つようになりました。

3D グラフィックス プログラマーは、ベクトルおよび行列の計算、四元数、線形代数などの高度な数学の概念をしっかりと理解している必要があります。

ゲーム開発のこの分野に特化した熟練したプログラマーは、高い賃金を要求する可能性があり、通常は希少な存在です。^{[要出典]彼らのスキルは、あらゆる}プラットフォームのビデオゲームに活用できます。

AIプログラマーは、敵や対戦相手の知能をシミュレートするための時間ロジックを開発します。^[6]これらのタスクは以前は他の分野を専門とするプログラマーによって実装されていたため、最近では専門的な分野に発展しました。AIプログラマーは、経路探索、戦略、敵の戦術システムをプログラムする場合があります。これはゲームプログラミングの最も難しい側面の1つであり、その洗練度は急速に高まっています。現代のゲームでは、プログラミングスタッフの約10〜20％がAIに割り当てられています。^[7]

Civilization IIIのような戦略ゲームやThe Elder Scrolls IV: Oblivionのようなロールプレイング ゲームなど、一部のゲームでは AI が多用されていますが、パズル ゲームなど他のゲームではAI が控えめに使用されたり、まったく使用されません。多くのゲーム開発者は、スクリプトを介してゲーム用の独自の AI をプログラムするために使用できる言語全体を作成しました。これらの言語は通常、ゲームの実装に使用される言語よりも技術的ではなく、ゲームまたはレベル デザイナーがゲームの世界を実装するために使用されることがよくあります。多くのスタジオでは、ゲームのスクリプトをプレイヤーが利用できるようにしており、サードパーティのmod 開発者によって広範に使用されることがよくあります。

ゲームプログラミングで使用されるAI技術は、学術的なAIプログラミングや研究と混同してはいけません。両分野は互いに影響を受けていますが、例外はあるものの、通常は異なる分野と見なされています。たとえば、2001年のLionhead Studiosのゲーム Black & Whiteは、ゲームプレイ中に学習を使用して行動をモデル化するユーザー制御のクリーチャーに対する独自のAIアプローチを特徴としています。 ^[8]近年、AI研究とゲームAIプログラミングの有望な介入分野に多くの努力が向けられています。^{[9] [10] [11] [12]}

サウンドプログラミングは、必ずしも独立した分野ではありませんが、ポンの時代からゲームプログラミングの主流でした。ほとんどのゲームはオーディオを使用しており、多くのゲームには完全な楽譜があります。コンピューターオーディオゲームはグラフィックスをまったく使用せず、サウンドを主なフィードバックメカニズムとして使用します。^[13]

多くのゲームでは、 3D ポジショナル サウンドなどの高度な技術が使用されているため、オーディオ プログラミングは簡単な作業ではありません。これらのゲームでは、1 人または 2 人のプログラマーがゲームのサウンド エンジンの構築と改良に全時間を費やす場合があり、サウンド プログラマーはデジタル信号処理のトレーニングを受けたり、正式なバックグラウンドを持っている場合があります。

スクリプト ツールは、サウンド デザイナーが使用するために、サウンド プログラマーによって作成または保守されることがよくあります。これらのツールを使用すると、デザイナーはサウンドをキャラクター、アクション、オブジェクト、イベントに関連付けることができるほか、ゲーム環境 (レベルまたはエリア) に音楽や雰囲気のあるサウンドを割り当てたり、残響などの環境変数を設定したりすることもできます。

すべてのプログラマーはゲームが提供するコンテンツと体験に貢献しますが、ゲームプレイ プログラマーはゲームの戦略、ゲームの仕組みとロジックの実装、ゲームの「感覚」に重点を置いています。通常、これは独立した分野ではありません。このプログラマーが行うことはゲームごとに異なるため、グラフィックやサウンドなど、ゲーム開発のより専門的な領域に必然的に関与することになります。

このプログラマーは、戦略テーブルを実装したり、入力コードを微調整したり、ゲームを変更するその他の要素を調整したりすることがあります。ただし、これらの側面の多くは、これらの分野を専門とするプログラマーによって変更される可能性があります (たとえば、戦略テーブルは AI プログラマーによって実装される場合があります)。

初期のビデオゲームでは、ゲームプレイ プログラマーがゲーム内のすべてのコンテンツを作成するコードを記述していました。たとえば、プレイヤーが特定の敵を撃つと、赤いキーが画面上のテキストとともに表示されるようにする場合、この機能はすべて、ゲームプレイ プログラマーによってCまたはアセンブリ言語でコア プログラムの一部として記述されていました。

最近では、コアゲーム エンジンがゲームプレイ プログラミングから分離されることが一般的です。これには開発上の利点がいくつかあります。ゲーム エンジンはグラフィック レンダリング、サウンド、物理などを処理し、スクリプト言語は映画のようなイベント、敵の行動、ゲームの目的などを処理します。大規模なゲーム プロジェクトでは、こうした種類のゲーム コンテンツを実装するスクリプト作成者のチームが存在する場合があります。

スクリプターは通常、ゲーム デザイナーでもあります。C ++を習得した有能なゲーム デザイナーを見つけるよりも、スクリプト言語を教えられる有能なゲーム デザイナーを見つける方が簡単な場合がよくあります。

このプログラマーは、ゲームのユーザーインターフェース（UI）のプログラミングを専門としています。 ^[14]一部のゲームにはカスタムユーザーインターフェースがありますが、このプログラマーは複数のプロジェクトで使用できるライブラリを開発する可能性が高くなります。ほとんどのUIは2Dに見えますが、最近のUIは通常、ゲームの他の部分と同じ3Dテクノロジーを使用しているため、3Dの数学とシステムに関する知識がこの役割に役立ちます。高度なUIシステムでは、スクリプトや、コントロールの透明度、アニメーション、パーティクル効果などの特殊効果が許可される場合があります。

入力プログラミングは、通常は職名ではなく、特定のゲーム プロジェクトにおけるフルタイムの役職でもありませんが、それでも重要なタスクです。このプログラマーは、キーボード、マウス、ジョイスティックなどの入力デバイスがゲームにどのように影響するかを指定するコードを作成します。これらのルーチンは通常、制作の初期段階で開発され、開発中に継続的に調整されます。通常、1 人のプログラマーがこれらのシステムの開発にすべての時間を費やす必要はありません。WiiリモコンやKinectなどのデバイスを使用するリアルタイム モーション コントロール ゲームでは、非常に複雑で低遅延の入力システムが必要になる場合がありますが、Heroes of Might and Magicなどのマウス駆動のターンベース ストラテジー ゲームのHID要件は、実装がはるかに簡単です。

このプログラマーは、LANまたはインターネット(またはまれにモデムを介して直接接続) を介して接続されたプレーヤーが競争または協力できるようにするコードを作成します。^[15]これらのゲーム機能を実装するプログラマーは、この 1 つの役割にすべての時間を費やす可能性があり、これはしばしば最も技術的に難しい役割の 1 つと見なされます。ネットワーク遅延、パケット圧縮、接続の切断または中断は、考慮しなければならない懸念事項のほんの一部です。マルチプレイヤー機能は制作タイムライン全体を消費し、他のエンジン システムをネットワークを考慮して設計する必要がある可能性がありますが、ネットワーク システムは開発の最後の数か月まで延期されることが多く、この役割にさらなる困難をもたらします。一部のタイトルでは、管理、設計の先見性、またはスケーラビリティの欠如などの懸念により、オンライン機能 (多くの場合、コア ゲームプレイよりも優先度が低いと見なされます) がリリースから数か月遅れています。PS3のVirtua Fighter 5はこの傾向の顕著な例です。^[16]

ツールプログラマー^[17]は、カスタムツールを作成することでゲーム開発を支援できます。 ゲーム開発ツールには、スクリプトのコンパイル、アートアセットのインポートまたは変換、レベルの編集などの機能が含まれていることがよくあります。使用されるツールには、IDEやグラフィックエディタなどのCOTS製品がありますが、ツールプログラマーは、商用製品では利用できない特定のゲームに合わせた特定の機能を備えたツールを作成します。たとえば、アドベンチャーゲームの開発者は、ストーリーダイアログを分岐するためのエディタを必要とする場合があります。また、スポーツゲームの開発者は、プレーヤーとチームの統計情報を管理するために独自のエディタを使用する場合があります。これらのツールは通常、ゲームを購入した消費者には提供されません。

ゲームをあるプラットフォームから別のプラットフォームに移植することは、ゲーム開発者にとって常に重要な作業です。プログラマーの中には、あるオペレーティング システムのコードを別のオペレーティング システムで動作するように変換するこの作業を専門とする人もいます。プログラマーは、アプリケーションを 1 つのオペレーティング システムだけでなく、携帯電話などのさまざまなデバイスで動作させる責任を負うこともあります。ただし、多くの場合、「移植」にはゲーム全体を最初から書き直すことが含まれます。これは、独自の言語、ツール、またはハードウェアによってソース コードの変換が無駄になるためです。

このプログラマーは、元のオペレーティング システムとターゲットのオペレーティング システムおよび言語 (たとえば、元々C++で記述されたゲームをJavaに変換する) の両方に精通している必要があり、アートワークやサウンドなどのアセットを変換したり、メモリの少ない携帯電話用にコードを書き直したりする必要があります。また、このプログラマーは、ドキュメントがほとんどないバグのある言語実装を回避したり、コードをリファクタリングしたり、複数のコード ブランチを監視したり、さまざまな画面サイズに合わせてコードを書き直したり、特別なオペレーター ガイドラインを実装したりする必要がある場合もあります。また、ゲームの元のリリースでは発見されなかったバグを修正しなければならない場合もあります。

テクノロジー プログラマーは、 R&D専用の特定の部署がある大規模な開発スタジオによく見られます。プログラミング チームの他のメンバーとは異なり、テクノロジー プログラマーは通常、特定のプロジェクトや開発の種類に長期間縛られることはなく、ゲーム プロデューサーではなく CTO または部門長に直接報告します。職名が示すように、このポジションは技術的な観点から非常に要求が厳しく、対象プラットフォームのハードウェアに関する詳細な知識が求められます。タスクは、研究論文に記載されているアルゴリズムの実用的な実装、非常に低レベルのアセンブリ最適化、プロジェクトの後半段階でのメモリ要件やキャッシュの問題に関する困難な問題を解決する能力など、幅広い範囲をカバーします。このポジションと他のいくつかのポジション、特にグラフィックス プログラマーの間には、かなりの重複があります。

小規模なチームでは、1 人以上のプログラマーが「ジェネラリスト」と呼ばれることが多く、必要に応じてさまざまな他の役割を担います。ジェネラリストは、バグを追跡し、バグを修正するために必要なサブシステムの専門知識を判断するタスクに従事することがよくあります。

リード プログラマーは、ゲームのすべてのプログラミングの最終的な責任者です。ゲームのさまざまなサブモジュールが適切に実装されていることを確認し、プログラミングの観点から開発を追跡することが彼らの仕事です。この役割の人は、通常、数年の経験を積んだ後に、ゲーム プログラミングの他の側面からこの役割に移行します。タイトルにもかかわらず、この人は、会議に出席し、クライアントまたはゲームの他のリーダーとやり取りする必要があるため、プロジェクトの他のプログラマーよりもコードを書く時間が少ないのが普通です。しかし、リード プログラマーは、少なくとも一部の時間はプログラミングを行うことが求められ、ゲームのほとんどの技術分野に精通していることも求められます。テクニカル ディレクターとリード プログラマーの役割にはかなりの共通点があることが多く、これらの仕事は 1 人の人物によってカバーされることがよくあります。

ゲーム プログラマーは、 Wii UやWindowsなど、1 つのプラットフォームに特化できます。したがって、1 つのゲーム プログラミング分野に特化することに加えて、プログラマーは特定のプラットフォームでの開発にも特化できます。したがって、あるゲーム プログラマーの肩書きは「PlayStation 3 3D グラフィックス プログラマー」となる場合があります。AI などの一部の分野は、さまざまなプラットフォームに転送可能であり、1 つのシステムまたは別のシステムに合わせて調整する必要はありません。また、3D グラフィックス プログラミングの概念、サウンド エンジニアリング、ユーザー インターフェイス デザインなどの一般的なゲーム開発の原則は、プラットフォーム間で転送可能です。

注目すべきは、ゲーム プログラマーの中には、正式な教育を受けていない人が多く、趣味でプログラミングを独学でたくさん行い、最終的には自分の適性と経験によって成功する人が多いことです。ただし、ゲーム プログラマーの求人募集のほとんどでは、学士号 (数学、物理学、コンピューター サイエンス、または「同等の経験」) を求めています。

ゲームプログラミングのコースや学位を提供する大学が増えています。こうした学位は、コンピュータサイエンスやソフトウェアエンジニアリングの学位とかなり重複しています。^[要出典]

ゲーム プログラマーの給与は、会社や国によって異なります。ただし、一般的に、ゲーム プログラミングの給与は、ビジネス セクターの同等の職種とほぼ同じです。ゲーム プログラミングは、あらゆるタイプのプログラミングの中でも最も難しいものの 1 つであり、通常、主流のプログラミングよりも長時間の作業を必要とするにもかかわらず、このようになっています。

2010年に米国で行われた調査の結果によると、ゲームプログラマーの平均年収は95,300ドルである。経験が3年未満の最も経験の浅いプログラマーの平均年収は72,000ドル以上である。経験が6年以上の最も経験豊富なプログラマーの平均年収は124,000ドル以上である。^[18]

一般的に、リードプログラマーの給与は最も高いですが、3Dグラフィックスプログラマーの中には、リードプログラマーの給与に匹敵する、あるいはそれを上回る人もいます。上記の同じ調査によると、リードプログラマーの平均年収は127,900ドルです。^[19]

ビデオゲームの売上は映画などの他の娯楽に匹敵しますが、ビデオゲーム業界は非常に不安定です。ゲームプログラマーも、雇用主が財政難に陥る中でこの不安定さから逃れることはできません。

サードパーティ開発者は、最も一般的なタイプのビデオゲーム開発者であり、ビデオゲーム出版社からの安定した資金の流入に依存しています。マイルストーンや期限が守られない場合（またはゲームがキャンセルされるなど、他の多くの理由により）、資金が不足し、開発者は従業員を解雇するか、破産を宣言して廃業せざるを得なくなる可能性があります。大手出版社で働くゲームプログラマーは、こうした状況からある程度保護されていますが、大手ゲーム出版社であっても廃業する可能性があります（Hasbro InteractiveがInfogramesに売却され、いくつかのプロジェクトがキャンセルされたときや、3DO Companyが2003年に倒産し、すべての業務を停止したときなど）。ゲームプログラマーの中には、1年以内に終わらない短い在籍期間しか履歴書に記載されていない人もいます。これは、彼らが破綻するスタジオから別のスタジオへと飛び移らざるを得ないためです。^[20]このため、一部の人はコンサルティングを好むため、個々のスタジオの運命の影響からある程度保護されています。

市販のコンピュータ ゲームやビデオ ゲームのほとんどは、主にC++、C、およびアセンブリ言語で書かれています。多くのゲーム、特に複雑なインタラクティブ ゲーム メカニズムを備えたゲームでは、ハードウェアの負荷が限界に達します。そのため、これらのゲームを許容可能なフレーム レートで実行するには、高度に最適化されたコードが必要です。このため、ビジュアル レンダリングや物理計算など、パフォーマンスが重要なコンポーネントには、コンパイルされたコードが一般的に使用されます。ほぼすべてのPCゲームでは、ハードウェア デバイスとのインターフェイスとしてDirectX、OpenGL API、または何らかのラッパー ライブラリ も使用されます。

ゲームプレイや特に AI などのコンテンツの生成には、Ruby、Lua、Pythonなどのさまざまなスクリプト言語も使用されます。スクリプトは通常、ロード時 (ゲームまたはレベルがメイン メモリにロードされるとき) に解析され、実行時に実行されます (ロジック ブランチまたはその他のメカニズム経由)。スクリプトは通常、実行速度が大幅に低下するインタープリタによって実行されることはありません。スクリプトは選択的に使用される傾向があり、多くの場合、AI や高レベルのゲーム ロジックに使用されます。一部のゲームはスクリプトに大きく依存するように設計されており、一部のスクリプトはゲーム実行前にバイナリ形式にコンパイルされます。開発の最適化フェーズでは、一部のスクリプト関数がコンパイル言語で書き換えられることがよくあります。

Java はクロスプラットフォームであり、通常ユーザーによるインストールを必要とせず、ダウンロードされた実行可能プログラムに比べてセキュリティリスクが少ないため、多くのWeb ブラウザベースのゲームで使用されています。Java は、携帯電話ベースのゲームでも人気の言語です。ActionScript言語を使用するAdob​​e FlashとJavaScript は、ブラウザベースのゲームで人気の開発ツールです。

ゲームの規模と複雑さが増すにつれ、ミドルウェアは業界内でますます人気が高まっています。ミドルウェアは、 DirectXやOpenGLなどの標準的な低レベルAPIよりも、より高度で高レベルの機能と、スケルタル アニメーションなどの大規模な機能セットを提供します。より複雑なテクノロジを提供することに加えて、一部のミドルウェアはプラットフォームに依存しないように合理的な試みも行っており、たとえば Microsoft Windows からPS4への一般的な変換がはるかに簡単になります。基本的に、ミドルウェアは開発サイクルの冗長性を可能な限り削減し (たとえば、スタジオが制作するゲームごとに新しいアニメーション システムを作成する)、プログラマが新しいコンテンツに集中できるようにすることを目的としています。

ゲーム開発者には、他のツールも不可欠です。2D および 3D パッケージ ( Blender、GIMP、Photoshop、Maya、3D Studio Maxなど) を使用すると、プログラマーはアーティストやその他の制作スタッフによって生成されたアセットを表示および変更できます。ソース コントロールシステムは、ソース コードを安全かつ確実に保持し、マージを最適化します。デバッガーを備えたIDE ( Visual Studioなど) を使用すると、コードの記述とバグの追跡が楽になります。

• ビデオゲーム業界関係者一覧#プログラミング
• ゲームプログラマーをテーマにしたアニメ番組「コードモンキーズ」
• プログラマー
• ゲームデザイン
• ゲーム開発ツール
• ゲームプログラミング#ツール

• ベイツ、ボブ (2004)。ゲームデザイン(第 2 版)。トムソン コース テクノロジー。ISBN 1-59200-493-8。
• ムーア、マイケルE.、ノヴァック、ジーニー (2010)。ゲーム業界キャリアガイド。デルマー: Cengage Learning。ISBN 978-1-4283-7647-2。
• エヴァンス、リチャード (2002)。ラビン、スティーブ (編) 。AI ゲームプログラミングの知恵。チャールズリバーメディア。ISBN 1-58450-077-8。

• ゲーム業界のベテラン、トム・スローパーのゲームプログラミングに関するアドバイス
• Eurocomのプログラマー(2007 年 11 月 7 日アーカイブ)