Game development in Haskell

Bc. Jan Rychlý

Bachelor's thesis

Abstract:

Čistě funkcionální programování nabízí mnoho výhod, jako kratší, bezpečnější a srozumitelnější kód. Tato práce cílí ukázat, že tyto výhody platí i ve vývoji menších videoher v Haskellu a především že převažují nevýhody. Představujeme dvě implementace jednoduché hry. První využívá Entity-Component-System poskytnutý knihovnou apecs a druhá se zaměřuje na funkcionálně čistý a paralelismu schopný návrh. Následovně obě porovnáváme dohromady s třetí již existující imperativní implementací. Ukazujeme, že typový systém Haskellu včetně jeho typových tříd a monadických abstrakcí je velice přínosný pro dobrý návrh interaktivních aplikací pracujících v reálném čase, jako jsou hry. Nakonec diskutujeme o škálovatelnosti našich zjištění.

Abstract:

Purely functional programming offers many benefits, like briefer, safer, and more understandable code. This thesis aims to show that these benefits also apply to developing smaller-scale video games in Haskell and, more importantly, that the drawbacks do not outweigh them. We present two implementations of a simple game. The first one uses Entity-Component-System provided by the apecs library, and the second focuses on pure-style, parallelism-capable design. Furthermore, we compare the two together with an already existing imperative implementation. We show that Haskell's powerful type system, including its type-classes and monadic abstraction, is of especially great value for a good design of real-time interactive applications such as games. At last, we discuss how our findings may scale up.

Keywords

Haskell, functional paradigm, game development, Entity–Component–System, apecs, parallelism, monadic abstraction

Language used: English

Date on which the thesis was submitted / produced: 25. 5. 2021

Thesis defence

• Date of defence: 30. 6. 2021
• Supervisor: doc. Mgr. Jan Obdržálek, PhD.
• Reader: RNDr. Jan Mrázek

Masaryk University

Faculty of Informatics

Bachelor programme / field:
Applied Informatics / Applied Informatics