简析3D 游戏引擎的优点

岳天赐

吉林艺术学院，吉林 长春 130000

作为整个动力系统的驱动核心，引擎的质量无疑将直接决定最终的产品质量，游戏行业更是如此。对于游戏说，包括物理系统和玩家操作系统在内的游戏功能都是由游戏引擎决定的。因此，不论是国内还是国外，不论从开发效益还是开发效率的角度来看，游戏引擎都对整个游戏的开发和呈现产生决定性的影响，是这个游戏系统的技术核心所在。在当今以3D 为主导的游戏市场中，作为一门结合计算机图形学和人工智能等多种先进技术的综合性现代技术，3D 游戏引擎技术的研发是整个行业研究的重中之重。本文研讨的主要对象是3D 游戏引擎，探讨的内容则是3D 游戏引擎所具有的特征和优势。

一、3D 游戏引擎的优点

（一）实时渲染

通过增加阴影或类如纹理多的手段，能够在增强视觉效果的同时，增加三维模型的立体感，提升模型的可认知程度，使模型更加贴近现实。渲染是指通过对三维模型进行数据处理后，转化成二维图像显示出来的全过程。图形渲染板块为整个的固定渲染或编程渲染提供重要支撑，在增强颜色渐变的效果处理的同时，阴影效果也能得到较大提升，借此提升整个引擎的渲染效率，与之相关的phong着色和lambert着色等处理技术也得到较大提升。

通过实时渲染的效果就可以对3D 游戏引擎的工作性能做出判断。早在1998 年，mullen 就已经提出了通过对屏幕上每秒所形成的图像帧数进行测量来作为对一款3D 游戏引擎的运行性能进行判断和衡量的标准。种种研究实践证明，在整个的3D 模型研发过程中，模型的真实性和游戏实时渲染及复杂程度呈正相关，所以会导致帧速被降低，模型的展示效果也受到影响。

（二）人机交互

玩家对外设信号、鼠标和键盘等计算机相关操作的过程，即我们所说的交互。交互性会直接影响玩家的体验感，交互速度能够决定玩家是否能够真正融入逼真的游戏环境，摆脱真实世界而进入另一个虚拟的游戏世界。

一般情况下，可将计算机的操作控件分为交互性控件和非交互性控件，两者在玩家进行游戏操作的过程中扮演的角色和发挥作用的形式都各不相同，交互性控件是已经涵盖了使用目的的内置标签，而非交互性控件不能进行玩家命令的捕捉，主要负责相关信息的显示。游戏引擎能够对30 帧/秒的交互性操作做出及时响应，基本的交互操作可通过最简单的点击和鼠标拖动来实现，但是编辑框等控件则需要玩家通过键盘来进行文本输入操作。

（三）多人参与

在虚拟的游戏世界中，玩家可以赋予自己游戏角色的相关定义并不受到任何限制。在虚拟的环境中，玩家可以通过对游戏角色的控制融入虚拟的游戏世界并展开一段旅行，但在旅途中，游戏角色的脾气性格、行为动作、所有的经历和触发的事件等都是通过内置的游戏引擎进行模拟设置的。

分布式虚拟系统满足了复数玩家同时进行游戏的需求。在整个的游戏过程中，玩家们可以通过共享设计组件的方式进行交互，也可以通过文字和语音等方式进行沟通和交流，最终实现复数玩家在同一个虚拟环境中的游戏操作进行实时交互。如3Dcad 等不能进行以上形式交互的系统，则可以通过白板类型标记和文字注释即一步协作来完成游戏过程中的实时交互。

（四）碰撞检测

碰撞检测是指对处于虚拟的游戏环境中的复数对象产生相互接触时是否产生相交现象的全过程，其主要目的是实现游戏交互显现的真实性。在电脑游戏中，碰撞检测从一定程度来看，是对视线死角的弥补，例如当背后的敌人向你发起攻击时能够及时通知你。同时也是为了有效避免穿越墙壁或游戏角色的重叠等现象的产生，为保持现实世界和虚拟游戏世界的高度相似性提供重要保证。

二、总结

当代人们的生活方式正在随着社会节奏的不断加快而发生巨大变化，人们所需承受的压力也越来越大。因此，娱乐性的活动或设施的出现对于丰富人们的业余生活，缓解人们的生活压力来说意义重大。游戏行业也因其娱乐性开始进入历史发展舞台，受到社会各界的广泛关注，它已经开始成为人们释放压力，丰富业余生活的重要方式，其生命力也在人们的广泛关注和使用过程中得到不断的提升。而游戏引擎的研发推动了游戏产业不断向前发展，是整个游戏产业发展的催化剂和重要助力。因此，在国内外各学术界和产业界掀起了一股游戏引擎研发的热潮，随着人们对游戏引擎重视程度的不断加深，人们在3D 游戏引擎这一核心技术的研发和积累上也日趋成熟，研究的方向也开始由整体研究逐步深入到各个核心板块。