引擎(Engine)是電子平台上開發程式或系統的核心元件。利用引擎,開發者可迅速建立、鋪設程序所需的功能,或利用其輔助程序的運作。一般而言,引擎是一個程式或一套系統的支援部分。常見的程式引擎有遊戲引擎、搜尋引擎、防毒引擎等。
拓展資料:遊戲引擎
遊戲引擎是指一些已編寫好的可編輯電腦遊戲系統或一些互動式即時影像應用程式的核心元件。這些系統為遊戲設計者提供各種編寫遊戲所需的各種工具,其目的在於讓遊戲設計者能輕鬆快速地做出遊戲程序而不用由零開始。
把遊戲的引擎比喻為賽車的引擎。引擎是賽車的心臟,決定賽車的性能和穩定性,賽車的速度、操縱桿這些直接與車手相關的指標都是建立在引擎的基礎上的。
遊戲也是如此,玩家所體驗到的劇情、關卡、美工、音樂、操作等內容都是由遊戲的引擎直接控制的,它扮演著中場引擎的角色,把遊戲中的所有元素捆綁在一起,在後台指揮它們同時、有序地工作。
簡單地說,引擎就是「用於控制所有遊戲功能的主程序,從計算碰撞、物理系統和物體的相對位置,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,引擎並不是什麼玄乎的東西,無論是2D遊戲或3D遊戲,無論是角色扮演遊戲、即時策略遊戲、冒險解謎遊戲或是動作射擊遊戲,哪怕是一個只有1兆的小遊戲,都有這樣一段起控製作用的程式碼。經過不斷的進化,如今的遊戲引擎已經發展為一套由多個子系統共同構成的複雜系統,從建模、動畫到光影、粒子特效,從物理系統、碰撞檢測到文件管理、網絡特性,還有專業的編輯工具和插件,幾乎涵蓋了開發過程中的所有重要環節,以下就對引擎的一些關鍵部件作一個簡單的介紹。
首先是光影效果,也就是場景中的光源對處於其中的人和物的影響方式。遊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光源、彩色光源等高級效果都是透過引擎的不同編程技術實現的。
其次是動畫,遊戲所採用的動畫系統可以分為兩種:一是骨骼動畫系統,一是模型動畫系統,前者用內建的骨骼帶動物體產生運動,比較常見,後者則是在模型的基礎上直接進行變形。引擎把這兩種動畫系統預先植入遊戲,方便動畫師為角色設計豐富的動作造型。
引擎的另一個重要功能是提供物理系統,這可以使物體的運動遵循固定的規律,例如,當角色跳起的時候,系統內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決定的。
碰撞探測是物理系統的核心部分,它可以探測遊戲中各物體的物理邊緣。當兩個3D物體撞在一起的時候,這種技術可以防止它們相互穿過,這確保了當你撞在牆上的時候,不會穿牆而過,也不會把牆撞倒,因為碰撞探測會根據你和牆之間的特性來決定兩者的位置和相互的作用關係。
渲染是引擎最重要的功能之一,當3D模型製作完畢之後,美工會按照不同的面把材質貼圖賦予模型,這相當於為骨骼蒙上皮膚,最後再透過渲染引擎把模型、動畫、光影、特效等所有效果即時計算出來並展示在螢幕上。渲染引擎在引擎的所有部件當中是最複雜的,它的強大與否直接決定著最終的輸出品質。
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、滑鼠、搖臂和其它週邊的訊號。如果遊戲支援連網特性的話,網路程式碼也會被整合在引擎中,用於管理客戶端與伺服器之間的通訊。
透過上面這些枯燥的介紹我們至少可以了解到一點:引擎相當於遊戲的框架,框架打好後,關卡設計師、建模師、動畫師只要往裡面填充內容就可以了。
因此,在3D遊戲的開發過程中,引擎的製作往往會佔用非常多的時間。
正是出於節省成本、縮短週期和降低風險這三方面的考慮,越來越多的開發者傾向於使用第三方的現成引擎製作自己的遊戲,一個龐大的引擎授權市場已經形成。
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