麒麟子

在閱讀各種游戲介紹的時候我們常常會碰見“引擎”（Engine）這個單詞，引擎在游戲中究竟起著什么樣的作用？它的進化對于游戲的發(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入游戲行業(yè)的小菜,和未進入游戲行業(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的引擎，大家知道，引擎是賽車的心臟，決定著賽車的性能和穩(wěn)定性，賽車的速度、操縱感這些直接與車手相關(guān)的指標都是建立在引擎的基礎(chǔ)上的。游戲也是如此，玩家所體驗到的劇情、關(guān)卡、美工、音樂、操作等內(nèi)容都是由游戲的引擎直接控制的，它扮演著中場發(fā)動機的角色，把游戲中的所有元素捆綁在一起，在后臺指揮它們同時、有序地工作。簡單地說，引擎就是“用于控制所有游戲功能的主程序，從計算碰撞、物理系統(tǒng)和物體的相對位置，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，引擎并不是什么玄乎的東西，無論是2D游戲還是3D游戲，無論是角色扮演游戲、即時策略游戲、冒險解謎游戲或是動作射擊游戲，哪怕是一個只有1兆的小游戲，都有這樣一段起控制作用的代碼。經(jīng)過不斷的進化，如今的游戲引擎已經(jīng)發(fā)展為一套由多個子系統(tǒng)共同構(gòu)成的復雜系統(tǒng)，從建模、動畫到光影、粒子特效，從物理系統(tǒng)、碰撞檢測到文件管理、網(wǎng)絡(luò)特性，還有專業(yè)的編輯工具和插件，幾乎涵蓋了開發(fā)過程中的所有重要環(huán)節(jié)，以下就對引擎的一些關(guān)鍵部件作一個簡單的介紹。首先是光影效果，即場景中的光源對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、反射等基本的光學原理以及動態(tài)光源、彩色光源等高級效果都是通過引擎的不同編程技術(shù)實現(xiàn)的。

    其次是動畫，目前游戲所采用的動畫系統(tǒng)可以分為兩種：一是骨骼動畫系統(tǒng)，一是模型動畫系統(tǒng)，前者用內(nèi)置的骨骼帶動物體產(chǎn)生運動，比較常見，后者則是在模型的基礎(chǔ)上直接進行變形。引擎把這兩種動畫系統(tǒng)預(yù)先植入游戲，方便動畫師為角色設(shè)計豐富的動作造型。引擎的另一重要功能是提供物理系統(tǒng)，這可以使物體的運動遵循固定的規(guī)律，例如，當角色跳起的時候，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、車輛的顛簸方式也都是由物理系統(tǒng)決定的。

    碰撞探測是物理系統(tǒng)的核心部分，它可以探測游戲中各物體的物理邊緣。當兩個3D物體撞在一起的時候，這種技術(shù)可以防止它們相互穿過，這就確保了當你撞在墻上的時候，不會穿墻而過，也不會把墻撞倒，因為碰撞探測會根據(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3D模型制作完畢之后，美工會按照不同的面把材質(zhì)貼圖賦予模型，這相當于為骨骼蒙上皮膚，最后再通過渲染引擎把模型、動畫、光影、特效等所有效果實時計算出來并展示在屏幕上。渲染引擎在引擎的所有部件當中是最復雜的，它的強大與否直接決定著最終的輸出質(zhì)量。

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

    通過上面這些枯燥的介紹我們至少可以了解到一點：引擎相當于游戲的框架，框架打好后，關(guān)卡設(shè)計師、建模師、動畫師只要往里填充內(nèi)容就可以了。因此，在3D游戲的開發(fā)過程中，引擎的制作往往會占用非常多的時間，《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間，LithTech引擎的開發(fā)共花了整整五年時間，耗資700萬美元，Monolith公司（LithTech引擎的開發(fā)者）的老板詹森·霍爾甚至不無懊悔地說：“如果當初意識到制作自己的引擎要付出這么大的代價的話，我們根本就不可能去做這種傻事。沒有人會預(yù)料得到五年后的市場究竟是怎樣的。”

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