Motores de Videojuegos 2D y 3D: qué son y cuáles son los mejores

Muchos gamers disfrutan a diario de videojuegos, pero no todos conocen qué es un motor de videojuegos 2D y 3D. Por eso, vamos a adentrarnos en este mundo de desarrollo y que permite dar vida a tus títulos favoritos. Además, también aprenderemos cuáles son los mejores si quieres comenzar a crear tus propios proyectos gaming…

¿Qué es un motor gráfico o motor de videojuegos?

Un motor gráfico o motor de videojuegos es un conjunto de herramientas y bibliotecas diseñadas para facilitar el desarrollo de videojuegos. Antes los estudios de desarrollo de videojuegos creaban estas herramientas internas para facilitar el desarrollo de títulos, hoy día se han liberado o se comercializan muchos de estos motores para facilitar la vida a terceros desarrolladores.

Por ejemplo, Unreal fue desarrollado incicialmente para el videojuego Unreal Tournament, sin embargo, era suficientemente bueno como para servir de base para otros desarrolladores, y por ello se ha seguido desarrollando con nuevas versiones para servir como base de otros títulos. Por ejemplo: X-COM, Deus Ex, Harry Potter, BioShock, SWAT 4, Tom Clancy’s, Alien, Batman: Arkham, Mortal Kombat, Gears, Tekken, Fortnite, y un largo etc.

Se encarga de la gestión y renderizado de gráficos, la física, el sonido, la inteligencia artificial y otras funciones necesarias para la creación de un entorno interactivo. Es decir, estos motores permiten a los desarrolladores centrarse en la lógica del juego sin tener que programar desde cero aspectos fundamentales como la renderización o la detección de colisiones.

Los motores pueden ser generalistas, como Unity o Unreal Engine, que permiten desarrollar una gran variedad de juegos, o especializados, diseñados para géneros específicos o plataformas concretas.

Si lo vemos desde el punto de vista del jugador, y no del desarrollador, el funcionamiento de un motor gráfico está basado en la ejecución de un bucle de juego (game loop) que actualiza y renderiza el estado del juego de forma continua. A nivel técnico, sigue estos pasos fundamentales:

• Entrada del usuario: captura y procesa la información proveniente de dispositivos de entrada como teclado, ratón o mando.
• Actualización de la lógica del juego: calcula la posición y estado de todos los objetos en la escena.
• Gestión de la física y colisiones: aplica leyes físicas y determina interacciones entre objetos.
• Renderizado: convierte los datos de la escena en una representación visual en pantalla mediante técnicas como rasterización o ray tracing.
• Sonido y efectos: procesa y reproduce efectos de sonido y música adaptados a la escena. El motor optimiza cada uno de estos pasos para garantizar una tasa de fotogramas estable y una experiencia de usuario fluida.

Me gustaría agregar, ya que esto puede llevar a confusión, que el juego no incluye el motor completo, sino solo los componentes esenciales. Muchos motores (como Unreal Engine o Unity) permiten empaquetar solo las partes necesarias de su código y bibliotecas para la ejecución. Algunas características del motor pueden ser compiladas directamente en el código del juego (como la lógica de físicas o shaders personalizados). En algunos casos, si el motor es de código abierto o modular (como Godot o Source Engine en ciertos juegos), el ejecutable puede incluir partes más grandes del motor. Por ejemplo, si se usa Source, el juego final puede tener partes como source.dll, etc., pero no serían necesarias otras partes, como la GUI del programa, ya que los jugadores no van a desarrollar, solo jugar…

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Qué aporta a los desarrolladores de videojuegos

Un motor de videojuegos proporciona varias ventajas clave a los desarrolladores:

• Aceleración del desarrollo: al ofrecer herramientas preconstruidas, los desarrolladores pueden centrarse en la creación de contenido en lugar de programar funcionalidades básicas.
• Eficiencia en el rendimiento: los motores modernos están optimizados para aprovechar el hardware de manera eficiente, incluyendo el uso de GPUs para renderizado avanzado.
• Multiplataforma: muchos motores permiten exportar el juego a múltiples plataformas sin necesidad de reescribir el código.
• Soporte de comunidad y actualizaciones: herramientas como Unity y Unreal Engine cuentan con una gran comunidad y actualizaciones constantes que mejoran su funcionalidad.
• Sistemas de scripting: lenguajes como C#, C++, Python o Blueprints facilitan la programación de la lógica del juego sin requerir un profundo conocimiento de código de bajo nivel.

Para ello, los motores de videojuegos están compuestos por varios módulos, cada uno especializado en una función determinada:

• Renderizado: es el corazón del motor y se encarga de la representación visual. Usa APIs como DirectX, OpenGL o Vulkan para comunicarse con la GPU. Incluye:
  • Shaders: programas que calculan efectos visuales y simulaciones de iluminación.
  • Técnicas de renderizado: rasterización, Ray Tracing, Forward Rendering y Deferred Rendering.
  • Postprocesado: aplicación de efectos visuales como Bloom, Anti-Aliasing y Motion Blur.
• Física y colisiones: este módulo simula interacciones del mundo real, como gravedad, colisiones y dinamismo en objetos:
  • Motores físicos: Havok, NVIDIA PhysX, Bullet o el propio sistema de física de Unity.
  • Sistemas de colisión: Bounding Boxes, Mesh Colliders y Octrees para optimización.
• Inteligencia Artificial: permite dotar a los NPCs de comportamientos avanzados mediante:
  • Pathfinding: algoritmos como A* o NavMesh para encontrar rutas en entornos 3D.
  • Sistemas de toma de decisiones: Behavior Trees, Finite State Machines (FSM) y redes neuronales.
• Sonido: procesa y reproduce efectos de sonido y música mediante librerías como FMOD o Wwise.
  • Efectos tridimensionales: posicionamiento de sonido basado en la ubicación del jugador.
  • Reproducción adaptativa: cambio dinámico de la música según el estado del juego.
• Red y multijugador: soporta el desarrollo de experiencias online a través de:
  • Protocolos de red: TCP, UDP y WebSockets para la comunicación en tiempo real.
  • Sistemas de sincronización: replicación de estados y predicción para minimizar latencia.
• Interfaz de usuario (GUI): proporciona herramientas gráficas al desarrollador para la creación de HUDs, menús y otros elementos interactivos mediante sistemas como Canvas en Unity o UMG en Unreal Engine.

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Mejores motores de videojuegos

Ahora que ya sabes qué es, vamos a ver cuáles son los mejores y más importantes motores gráficos de la actualidad:

Unreal Engine 5

Unreal está desarrollado por Epic Games usando el lenguaje de programación C++, Blueprints. Además, este motor 3D sirve para el desarrollo de videojuegos en diversas plataformas, como PC, Consolas, Móviles, VR y AR.

Es uno de los motores más avanzados y populares en la industria. Su sistema de renderizado Nanite permite el uso de geometría de alta fidelidad sin comprometer el rendimiento, mientras que Lumen proporciona una iluminación global dinámica y realista. Además, su sistema de scripting visual Blueprints facilita la creación de juegos sin necesidad de conocimientos avanzados de programación.

Unity3D

Otro motor muy conocido y poderoso es Unity3D, desarrollado por Unity Technologies con el lenguaje de programación C#. Este motor sirve para plataformas PC, Consolas, Móviles, Web, VR, y AR.

Unity es uno de los motores más versátiles y accesibles, usado tanto por desarrolladores independientes como por grandes estudios. Su compatibilidad con múltiples plataformas lo convierte en una excelente opción para el desarrollo de juegos 2D y 3D. Además, cuenta con un Asset Store robusto que permite a los desarrolladores integrar recursos y plugins de terceros.

Godot Engine

Se trata de un motor de código abierto, desarrollado por la comunidad. Se basa en los lenguajes de programación GDScript, C++, y C#, y soporta plataformas PC, Consolas, Móviles, Web.

Godot es un motor que ha ganado popularidad gracias a su flexibilidad y ligereza. Su sistema de nodos facilita el desarrollo modular y escalable, y su compatibilidad con GDScript, un lenguaje similar a Python, lo hace accesible para nuevos desarrolladores. Es ideal para juegos indie y proyectos en 2D.

CryEngine

CryEngine es otro de los grandes, junto con Unreal. Desarrollado por Crytek usando C++ y con el objetivo de desarrollar especialmente para PC y videoconsolas.

Es conocido por su impresionante calidad gráfica y realismo. Es el motor que ha impulsado juegos como la saga Crysis, y ofrece herramientas avanzadas para la creación de entornos fotorrealistas. Sin embargo, su curva de aprendizaje es empinada y está menos extendido en la industria en comparación con Unreal y Unity.

Amazon Lumberyard

Amazon también se ha metido de lleno en el desarrollo de videojuegos y este software o motor gráfico llamado Lumberyard. También emplea C++ y se centra en consolas y PC como el anterior.

Lumberyard es un motor gratuito basado en CryEngine que Amazon ha modificado y optimizado. Tiene una integración nativa con AWS y Twitch, lo que lo hace atractivo para desarrolladores interesados en juegos con características online y streaming. Aunque tiene un gran potencial, su adopción sigue siendo limitada en la industria.

Source Engine

Por último, no podía faltar este motor: Surce. Desarrollado por Valve y usando C++. Se usa para plataformas PC y Consolas, y fue el motor utilizado para el icónico Half-Life, además de Counter-Strike: Source y Portal. Destaca por su física avanzada y capacidad de modding, lo que ha permitido la creación de una comunidad activa de desarrolladores y creadores de contenido.

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