簡析3D 游戲引擎的優(yōu)點

岳天賜

吉林藝術(shù)學(xué)院，吉林 長春 130000

作為整個動力系統(tǒng)的驅(qū)動核心，引擎的質(zhì)量無疑將直接決定最終的產(chǎn)品質(zhì)量，游戲行業(yè)更是如此。對于游戲說，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，不論是國內(nèi)還是國外，不論從開發(fā)效益還是開發(fā)效率的角度來看，游戲引擎都對整個游戲的開發(fā)和呈現(xiàn)產(chǎn)生決定性的影響，是這個游戲系統(tǒng)的技術(shù)核心所在。在當(dāng)今以3D 為主導(dǎo)的游戲市場中，作為一門結(jié)合計算機圖形學(xué)和人工智能等多種先進技術(shù)的綜合性現(xiàn)代技術(shù)，3D 游戲引擎技術(shù)的研發(fā)是整個行業(yè)研究的重中之重。本文研討的主要對象是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。

一、3D 游戲引擎的優(yōu)點

（一）實時渲染

通過增加陰影或類如紋理多的手段，能夠在增強視覺效果的同時，增加三維模型的立體感，提升模型的可認知程度，使模型更加貼近現(xiàn)實。渲染是指通過對三維模型進行數(shù)據(jù)處理后，轉(zhuǎn)化成二維圖像顯示出來的全過程。圖形渲染板塊為整個的固定渲染或編程渲染提供重要支撐，在增強顏色漸變的效果處理的同時，陰影效果也能得到較大提升，借此提升整個引擎的渲染效率，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。

通過實時渲染的效果就可以對3D 游戲引擎的工作性能做出判斷。早在1998 年，mullen 就已經(jīng)提出了通過對屏幕上每秒所形成的圖像幀數(shù)進行測量來作為對一款3D 游戲引擎的運行性能進行判斷和衡量的標(biāo)準。種種研究實踐證明，在整個的3D 模型研發(fā)過程中，模型的真實性和游戲?qū)崟r渲染及復(fù)雜程度呈正相關(guān)，所以會導(dǎo)致幀速被降低，模型的展示效果也受到影響。

（二）人機交互

玩家對外設(shè)信號、鼠標(biāo)和鍵盤等計算機相關(guān)操作的過程，即我們所說的交互。交互性會直接影響玩家的體驗感，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，擺脫真實世界而進入另一個虛擬的游戲世界。

一般情況下，可將計算機的操作控件分為交互性控件和非交互性控件，兩者在玩家進行游戲操作的過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行玩家命令的捕捉，主要負責(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響應(yīng)，基本的交互操作可通過最簡單的點擊和鼠標(biāo)拖動來實現(xiàn)，但是編輯框等控件則需要玩家通過鍵盤來進行文本輸入操作。

（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，玩家可以通過對游戲角色的控制融入虛擬的游戲世界并展開一段旅行，但在旅途中，游戲角色的脾氣性格、行為動作、所有的經(jīng)歷和觸發(fā)的事件等都是通過內(nèi)置的游戲引擎進行模擬設(shè)置的。

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

（四）碰撞檢測

碰撞檢測是指對處于虛擬的游戲環(huán)境中的復(fù)數(shù)對象產(chǎn)生相互接觸時是否產(chǎn)生相交現(xiàn)象的全過程，其主要目的是實現(xiàn)游戲交互顯現(xiàn)的真實性。在電腦游戲中，碰撞檢測從一定程度來看，是對視線死角的彌補，例如當(dāng)背后的敵人向你發(fā)起攻擊時能夠及時通知你。同時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越大。因此，娛樂性的活動或設(shè)施的出現(xiàn)對于豐富人們的業(yè)余生活，緩解人們的生活壓力來說意義重大。游戲行業(yè)也因其娛樂性開始進入歷史發(fā)展舞臺，受到社會各界的廣泛關(guān)注，它已經(jīng)開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)注和使用過程中得到不斷的提升。而游戲引擎的研發(fā)推動了游戲產(chǎn)業(yè)不斷向前發(fā)展，是整個游戲產(chǎn)業(yè)發(fā)展的催化劑和重要助力。因此，在國內(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，隨著人們對游戲引擎重視程度的不斷加深，人們在3D 游戲引擎這一核心技術(shù)的研發(fā)和積累上也日趨成熟，研究的方向也開始由整體研究逐步深入到各個核心板塊。