麒麟子

在閱讀各種游戲介紹的時(shí)候我們常常會(huì)碰見(jiàn)“引擎”（Engine）這個(gè)單詞，引擎在游戲中究竟起著什么樣的作用？它的進(jìn)化對(duì)于游戲的發(fā)展產(chǎn)生了哪些影響？希望下面這篇文章能為大家釋疑。以希望能夠幫助一些剛進(jìn)入游戲行業(yè)的小菜,和未進(jìn)入游戲行業(yè)的大菜們!

一、什么是引擎

    我們可以把游戲的引擎比作賽車(chē)的引擎，大家知道，引擎是賽車(chē)的心臟，決定著賽車(chē)的性能和穩(wěn)定性，賽車(chē)的速度、操縱感這些直接與車(chē)手相關(guān)的指標(biāo)都是建立在引擎的基礎(chǔ)上的。游戲也是如此，玩家所體驗(yàn)到的劇情、關(guān)卡、美工、音樂(lè)、操作等內(nèi)容都是由游戲的引擎直接控制的，它扮演著中場(chǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)的角色，把游戲中的所有元素捆綁在一起，在后臺(tái)指揮它們同時(shí)、有序地工作。簡(jiǎn)單地說(shuō)，引擎就是“用于控制所有游戲功能的主程序，從計(jì)算碰撞、物理系統(tǒng)和物體的相對(duì)位置，到接受玩家的輸入，以及按照正確的音量輸出聲音等等。”

    可見(jiàn)，引擎并不是什么玄乎的東西，無(wú)論是2D游戲還是3D游戲，無(wú)論是角色扮演游戲、即時(shí)策略游戲、冒險(xiǎn)解謎游戲或是動(dòng)作射擊游戲，哪怕是一個(gè)只有1兆的小游戲，都有這樣一段起控制作用的代碼。經(jīng)過(guò)不斷的進(jìn)化，如今的游戲引擎已經(jīng)發(fā)展為一套由多個(gè)子系統(tǒng)共同構(gòu)成的復(fù)雜系統(tǒng)，從建模、動(dòng)畫(huà)到光影、粒子特效，從物理系統(tǒng)、碰撞檢測(cè)到文件管理、網(wǎng)絡(luò)特性，還有專(zhuān)業(yè)的編輯工具和插件，幾乎涵蓋了開(kāi)發(fā)過(guò)程中的所有重要環(huán)節(jié)，以下就對(duì)引擎的一些關(guān)鍵部件作一個(gè)簡(jiǎn)單的介紹。首先是光影效果，即場(chǎng)景中的光源對(duì)處于其中的人和物的影響方式。游戲的光影效果完全是由引擎控制的，折射、反射等基本的光學(xué)原理以及動(dòng)態(tài)光源、彩色光源等高級(jí)效果都是通過(guò)引擎的不同編程技術(shù)實(shí)現(xiàn)的。

    其次是動(dòng)畫(huà)，目前游戲所采用的動(dòng)畫(huà)系統(tǒng)可以分為兩種：一是骨骼動(dòng)畫(huà)系統(tǒng)，一是模型動(dòng)畫(huà)系統(tǒng)，前者用內(nèi)置的骨骼帶動(dòng)物體產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)，比較常見(jiàn)，后者則是在模型的基礎(chǔ)上直接進(jìn)行變形。引擎把這兩種動(dòng)畫(huà)系統(tǒng)預(yù)先植入游戲，方便動(dòng)畫(huà)師為角色設(shè)計(jì)豐富的動(dòng)作造型。引擎的另一重要功能是提供物理系統(tǒng)，這可以使物體的運(yùn)動(dòng)遵循固定的規(guī)律，例如，當(dāng)角色跳起的時(shí)候，系統(tǒng)內(nèi)定的重力值將決定他能跳多高，以及他下落的速度有多快，子彈的飛行軌跡、車(chē)輛的顛簸方式也都是由物理系統(tǒng)決定的。

    碰撞探測(cè)是物理系統(tǒng)的核心部分，它可以探測(cè)游戲中各物體的物理邊緣。當(dāng)兩個(gè)3D物體撞在一起的時(shí)候，這種技術(shù)可以防止它們相互穿過(guò)，這就確保了當(dāng)你撞在墻上的時(shí)候，不會(huì)穿墻而過(guò)，也不會(huì)把墻撞倒，因?yàn)榕鲎蔡綔y(cè)會(huì)根據(jù)你和墻之間的特性確定兩者的位置和相互的作用關(guān)系。

    渲染是引擎最重要的功能之一，當(dāng)3D模型制作完畢之后，美工會(huì)按照不同的面把材質(zhì)貼圖賦予模型，這相當(dāng)于為骨骼蒙上皮膚，最后再通過(guò)渲染引擎把模型、動(dòng)畫(huà)、光影、特效等所有效果實(shí)時(shí)計(jì)算出來(lái)并展示在屏幕上。渲染引擎在引擎的所有部件當(dāng)中是最復(fù)雜的，它的強(qiáng)大與否直接決定著最終的輸出質(zhì)量。

    引擎還有一個(gè)重要的職責(zé)就是負(fù)責(zé)玩家與電腦之間的溝通，處理來(lái)自鍵盤(pán)、鼠標(biāo)、搖桿和其它外設(shè)的信號(hào)。如果游戲支持聯(lián)網(wǎng)特性的話，網(wǎng)絡(luò)代碼也會(huì)被集成在引擎中，用于管理客戶(hù)端與服務(wù)器之間的通信。

    通過(guò)上面這些枯燥的介紹我們至少可以了解到一點(diǎn)：引擎相當(dāng)于游戲的框架，框架打好后，關(guān)卡設(shè)計(jì)師、建模師、動(dòng)畫(huà)師只要往里填充內(nèi)容就可以了。因此，在3D游戲的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，引擎的制作往往會(huì)占用非常多的時(shí)間，《馬科斯·佩恩》的MAX-FX引擎從最初的雛形Final Reality到最終的成品共花了四年多時(shí)間，LithTech引擎的開(kāi)發(fā)共花了整整五年時(shí)間，耗資700萬(wàn)美元，Monolith公司（LithTech引擎的開(kāi)發(fā)者）的老板詹森·霍爾甚至不無(wú)懊悔地說(shuō)：“如果當(dāng)初意識(shí)到制作自己的引擎要付出這么大的代價(jià)的話，我們根本就不可能去做這種傻事。沒(méi)有人會(huì)預(yù)料得到五年后的市場(chǎng)究竟是怎樣的。”

    正是出于節(jié)約成本、縮短周期和降低風(fēng)險(xiǎn)這三方面的考慮，越來(lái)越多的開(kāi)發(fā)者傾向于使用第三方的現(xiàn)成引擎制作自己的游戲，一個(gè)龐大的引擎授權(quán)市場(chǎng)已經(jīng)形成。