簡(jiǎn)析3D 游戲引擎的優(yōu)點(diǎn)

岳天賜

吉林藝術(shù)學(xué)院，吉林 長(zhǎng)春 130000

作為整個(gè)動(dòng)力系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)核心，引擎的質(zhì)量無(wú)疑將直接決定最終的產(chǎn)品質(zhì)量，游戲行業(yè)更是如此。對(duì)于游戲說(shuō)，包括物理系統(tǒng)和玩家操作系統(tǒng)在內(nèi)的游戲功能都是由游戲引擎決定的。因此，不論是國(guó)內(nèi)還是國(guó)外，不論從開(kāi)發(fā)效益還是開(kāi)發(fā)效率的角度來(lái)看，游戲引擎都對(duì)整個(gè)游戲的開(kāi)發(fā)和呈現(xiàn)產(chǎn)生決定性的影響，是這個(gè)游戲系統(tǒng)的技術(shù)核心所在。在當(dāng)今以3D 為主導(dǎo)的游戲市場(chǎng)中，作為一門結(jié)合計(jì)算機(jī)圖形學(xué)和人工智能等多種先進(jìn)技術(shù)的綜合性現(xiàn)代技術(shù)，3D 游戲引擎技術(shù)的研發(fā)是整個(gè)行業(yè)研究的重中之重。本文研討的主要對(duì)象是3D 游戲引擎，探討的內(nèi)容則是3D 游戲引擎所具有的特征和優(yōu)勢(shì)。

一、3D 游戲引擎的優(yōu)點(diǎn)

（一）實(shí)時(shí)渲染

通過(guò)增加陰影或類如紋理多的手段，能夠在增強(qiáng)視覺(jué)效果的同時(shí)，增加三維模型的立體感，提升模型的可認(rèn)知程度，使模型更加貼近現(xiàn)實(shí)。渲染是指通過(guò)對(duì)三維模型進(jìn)行數(shù)據(jù)處理后，轉(zhuǎn)化成二維圖像顯示出來(lái)的全過(guò)程。圖形渲染板塊為整個(gè)的固定渲染或編程渲染提供重要支撐，在增強(qiáng)顏色漸變的效果處理的同時(shí)，陰影效果也能得到較大提升，借此提升整個(gè)引擎的渲染效率，與之相關(guān)的phong著色和lambert著色等處理技術(shù)也得到較大提升。

通過(guò)實(shí)時(shí)渲染的效果就可以對(duì)3D 游戲引擎的工作性能做出判斷。早在1998 年，mullen 就已經(jīng)提出了通過(guò)對(duì)屏幕上每秒所形成的圖像幀數(shù)進(jìn)行測(cè)量來(lái)作為對(duì)一款3D 游戲引擎的運(yùn)行性能進(jìn)行判斷和衡量的標(biāo)準(zhǔn)。種種研究實(shí)踐證明，在整個(gè)的3D 模型研發(fā)過(guò)程中，模型的真實(shí)性和游戲?qū)崟r(shí)渲染及復(fù)雜程度呈正相關(guān)，所以會(huì)導(dǎo)致幀速被降低，模型的展示效果也受到影響。

（二）人機(jī)交互

玩家對(duì)外設(shè)信號(hào)、鼠標(biāo)和鍵盤等計(jì)算機(jī)相關(guān)操作的過(guò)程，即我們所說(shuō)的交互。交互性會(huì)直接影響玩家的體驗(yàn)感，交互速度能夠決定玩家是否能夠真正融入逼真的游戲環(huán)境，擺脫真實(shí)世界而進(jìn)入另一個(gè)虛擬的游戲世界。

一般情況下，可將計(jì)算機(jī)的操作控件分為交互性控件和非交互性控件，兩者在玩家進(jìn)行游戲操作的過(guò)程中扮演的角色和發(fā)揮作用的形式都各不相同，交互性控件是已經(jīng)涵蓋了使用目的的內(nèi)置標(biāo)簽，而非交互性控件不能進(jìn)行玩家命令的捕捉，主要負(fù)責(zé)相關(guān)信息的顯示。游戲引擎能夠?qū)?0 幀/秒的交互性操作做出及時(shí)響應(yīng)，基本的交互操作可通過(guò)最簡(jiǎn)單的點(diǎn)擊和鼠標(biāo)拖動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，但是編輯框等控件則需要玩家通過(guò)鍵盤來(lái)進(jìn)行文本輸入操作。

（三）多人參與

在虛擬的游戲世界中，玩家可以賦予自己游戲角色的相關(guān)定義并不受到任何限制。在虛擬的環(huán)境中，玩家可以通過(guò)對(duì)游戲角色的控制融入虛擬的游戲世界并展開(kāi)一段旅行，但在旅途中，游戲角色的脾氣性格、行為動(dòng)作、所有的經(jīng)歷和觸發(fā)的事件等都是通過(guò)內(nèi)置的游戲引擎進(jìn)行模擬設(shè)置的。

分布式虛擬系統(tǒng)滿足了復(fù)數(shù)玩家同時(shí)進(jìn)行游戲的需求。在整個(gè)的游戲過(guò)程中，玩家們可以通過(guò)共享設(shè)計(jì)組件的方式進(jìn)行交互，也可以通過(guò)文字和語(yǔ)音等方式進(jìn)行溝通和交流，最終實(shí)現(xiàn)復(fù)數(shù)玩家在同一個(gè)虛擬環(huán)境中的游戲操作進(jìn)行實(shí)時(shí)交互。如3Dcad 等不能進(jìn)行以上形式交互的系統(tǒng)，則可以通過(guò)白板類型標(biāo)記和文字注釋即一步協(xié)作來(lái)完成游戲過(guò)程中的實(shí)時(shí)交互。

（四）碰撞檢測(cè)

碰撞檢測(cè)是指對(duì)處于虛擬的游戲環(huán)境中的復(fù)數(shù)對(duì)象產(chǎn)生相互接觸時(shí)是否產(chǎn)生相交現(xiàn)象的全過(guò)程，其主要目的是實(shí)現(xiàn)游戲交互顯現(xiàn)的真實(shí)性。在電腦游戲中，碰撞檢測(cè)從一定程度來(lái)看，是對(duì)視線死角的彌補(bǔ)，例如當(dāng)背后的敵人向你發(fā)起攻擊時(shí)能夠及時(shí)通知你。同時(shí)也是為了有效避免穿越墻壁或游戲角色的重疊等現(xiàn)象的產(chǎn)生，為保持現(xiàn)實(shí)世界和虛擬游戲世界的高度相似性提供重要保證。

二、總結(jié)

當(dāng)代人們的生活方式正在隨著社會(huì)節(jié)奏的不斷加快而發(fā)生巨大變化，人們所需承受的壓力也越來(lái)越大。因此，娛樂(lè)性的活動(dòng)或設(shè)施的出現(xiàn)對(duì)于豐富人們的業(yè)余生活，緩解人們的生活壓力來(lái)說(shuō)意義重大。游戲行業(yè)也因其娛樂(lè)性開(kāi)始進(jìn)入歷史發(fā)展舞臺(tái)，受到社會(huì)各界的廣泛關(guān)注，它已經(jīng)開(kāi)始成為人們釋放壓力，豐富業(yè)余生活的重要方式，其生命力也在人們的廣泛關(guān)注和使用過(guò)程中得到不斷的提升。而游戲引擎的研發(fā)推動(dòng)了游戲產(chǎn)業(yè)不斷向前發(fā)展，是整個(gè)游戲產(chǎn)業(yè)發(fā)展的催化劑和重要助力。因此，在國(guó)內(nèi)外各學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界掀起了一股游戲引擎研發(fā)的熱潮，隨著人們對(duì)游戲引擎重視程度的不斷加深，人們?cè)?D 游戲引擎這一核心技術(shù)的研發(fā)和積累上也日趨成熟，研究的方向也開(kāi)始由整體研究逐步深入到各個(gè)核心板塊。