计算机游戏概论（ppt 教学课件）.pptVIP

本 章 重 点 14-1 游戏引擎简介 14-2 游戏的引擎进化发展史 14-3 未来发展的憧憬 14-1 游戏引擎简介 什么是游戏引擎 玩家在游戏中所体验到的剧情、角色、美工、音乐、动画及操作方式等内容都是由游戏的引擎直接所控制的，所以游戏引擎可以说是游戏中在扮演发动机的角色。 游戏引擎主要的工作是进行游戏中的物理演算、碰撞运算、物体成像、玩家角色的操作，以及播放正确的音量和声音输出等等必要的功能。不管是在2D或3D的游戏上，还是角色扮演等不同类型的游戏上，它们都必须要透过这种控制作用的程序代码才能运作，而这些程序代码则是游戏引擎的主要核心。 牵引着引擎最重要环节 光影处理 行为动画系统 物理系统 碰撞侦测 画面成像 网络与输入 光影处理 光影处理即是用来处理游戏场景中光源对游戏中的人、地、物所影响变化的效果。游戏中的光影效果完全是要依靠游戏引擎来控制的。 行为动画系统 骨骼行为动画系统 利用内建的骨骼数据来带动物体而产生行为运动。 模型行为动画系统 在模型的基础上直接进行行为动作的变化。 物理系统 游戏引擎的另一项重要的功能就是它可以提供物理系统的演算，这种物理的演算可以让物体在运动的时候遵循某些特定的规律。 碰撞侦测 碰撞侦测是由游戏引擎中的物理系统所分化出来的，它是用来侦测游戏中各种物体的物理边缘是否碰撞在一起了。举例来说，当两个物体碰撞在一起的时候，这种碰撞侦测的技术可以避免它们相互穿透. 画面成像(Render) 是游戏引擎最重要的功能之一。当游戏中所有模型制作完毕之后，美工人员会依照角色中不同的面，将特定的材质贴在模型上，最后再透过游戏引擎中的画面成像技术将这些模型、行为动画、光影及特效等效果在系统中运算出来，并且将运算的结果显示在屏幕上。 14-2 游戏的引擎进化发展史 游戏引擎的诞生 游戏引擎在历经十多年的发展历程来看，我们可以了解到其实推动游戏引擎最大的功臣是来自于3D的游戏，尤其是第一人称的3D射击游戏。 曾经有一段时期，游戏开发者关心的只是如何尽量多地开发出新的游戏并把它们推销给玩家。尽管那时的游戏大多简单粗糙，但每款游戏的平均开发周期也要达到8到10个月以上，这一方面是由于技术的原因，另一方面则是因为几乎每款游戏都要从头编写代码，造成了大量的重复劳动。渐渐地，一些有经验的开发者摸索出了一条偷懒的方法，他们借用上一款类似题材的游戏中的部分代码作为新游戏的基本框架，以节省开发时间和开发费用。根据马老先生的生产力学说，单位产品的成本因生产力水平的提高而降低，自动化程度较高的手工业者最终将把那些生产力低下的手工业者淘汰出局，引擎的概念就是在这种机器化作业的背景下诞生的。 每一款游戏都有自己的引擎，但真正能获得他人认可并成为标准的引擎并不多。纵观九年多的发展历程，我们可以看出引擎最大的驱动力来自于3D游戏，尤其是3D射击游戏。尽管像Infinity这样的2D引擎也有着相当久远的历史，从《博德之门》（Baldur’s Gate）系列到《异域镇魂曲》（Planescape：Torment）、《冰风谷》（Icewind Dale）直至今年夏天将要发布的《冰风谷2》，但它的应用范围毕竟局限于“龙与地下城”风格的角色扮演游戏，包括颇受期待的《夜在绝冬城》（Neverwinter Nights）所使用的Aurora引擎，它们都有着十分特殊的使用目的，很难对整个引擎技术的发展起到推动作用，这也是为什么体育模拟游戏、飞行模拟游戏和即时策略游戏的引擎很少进入授权市场的原因，开发者即便使用第三方引擎也很难获得理想的效果，采用《帝国时代2》（Age of Empires）引擎制作的《星球大战：银河战场》（Star Wars：Galactic Battleground）就是一个最好的例子。 因此，下面对引擎的历史回顾将主要围绕动作射击游戏的变迁展开，动作射击游戏同3D引擎之间的关系相当于一对孪生兄弟，它们一同诞生，一同成长，互相为对方提供着发展的动力。 引擎的诞生（1992年-1993年） 1992年，3D Realms公司/Apogee公司发布了一款只有2兆多的小游戏——《德军司令部》（Wolfenstein 3D），稍有资历的玩家可能都还记得初接触它时的兴奋心情，用“革命”这一极富煽动色彩的词语也无法形容出它在整个电脑游戏发展史上占据的重要地位。这部游戏开创了第一人称射击游戏的先河，更重要的是，它在X轴和Y轴的基础上增加了一根Z轴，在由宽度和高度构成的平面上增加了一个向前向后的纵深空间，这根Z轴对那些看惯了2D游戏的玩家造成的巨大冲击可想而知. Wolfenstein 3D引擎的作者是大名鼎鼎的约翰·卡马克，这位id Software公司的首席程序师正是凭借这款Wolfenstein 3D引擎在游