讲稿(五)游戏开发平台介绍.doc

游戏开发平台（游戏引擎）介绍：游戏引擎是指一些已编写好的可编辑电脑游戏系统或者一些交互式实时图像应用程序的核心组件。这些系统为游戏设计者提供各种编写游戏所需的各种工具，其目的在于让游戏设计者能容易和快速地做出游戏程式而不用由零开始。大部分都支持多种操作平台，如Linux、Mac OS X、微软Windows。游戏引擎包含以下系统：渲染引擎（即“渲染器”，含二维图像引擎和三维图像引擎）、物理引擎、碰撞检测系统、音效、脚本引擎、电脑动画、人工智能、网络引擎以及场景管理。可以把游戏的引擎比作赛车的引擎，大家知道，引擎是赛车的心脏，决定着赛车的性能和稳定性，赛车的速度、操纵感这些直接与车手相关的指标都是建立在引擎的基础上的。游戏也是如此，玩家所体验到的剧情、关卡、美工、音乐、操作等内容都是由游戏的引擎直接控制的，它扮演着中场发动机的角色，把游戏中的所有元素捆绑在一起，在后台指挥它们同时、有序地工作。简单地说，引擎就是“用于控制所有游戏功能的主程序，从计算碰撞、物理系统和物体的相对位置，到接受玩家的输入，以及按照正确的音量输出声音等等。” 可见，引擎并不是什么玄乎的东西，无论是2D游戏还是3D游戏，无论是角色扮演游戏、即时策略游戏、冒险解谜游戏或是动作射击游戏，哪怕是一个只有1兆的小游戏，都有这样一段起控制作用的代码。经过不断的进化，如今的游戏引擎已经发展为一套由多个子系统共同构成的复杂系统，从建模、动画到光影、粒子特效，从物理系统、碰撞检测到文件管理、网络特性，还有专业的编辑工具和插件，几乎涵盖了开发过程中的所有重要环节，以下就对引擎的一些关键部件作一个简单的介绍。 首先是光影效果，即场景中的光源对处于其中的人和物的影响方式。游戏的光影效果完全是由引擎控制的，折射、反射等基本的光学原理以及动态光源、彩色光源等高级效果都是通过引擎的不同编程技术实现的。 其次是动画，目前游戏所采用的动画系统可以分为两种：一是骨骼动画系统，一是模型动画系统，前者用内置的骨骼带动物体产生运动，比较常见，后者则是在模型的基础上直接进行变形。引擎把这两种动画系统预先植入游戏，方便动画师为角色设计丰富的动作造型。 引擎的另一重要功能是提供物理系统，这可以使物体的运动遵循固定的规律，例如，当角色跳起的时候，系统内定的重力值将决定他能跳多高，以及他下落的速度有多快，子弹的飞行轨迹、车辆的颠簸方式也都是由物理系统决定的。 碰撞探测是物理系统的核心部分，它可以探测游戏中各物体的物理边缘。当两个3D物体撞在一起的时候，这种技术可以防止它们相互穿过，这就确保了当你撞在墙上的时候，不会穿墙而过，也不会把墙撞倒，因为碰撞探测会根据你和墙之间的特性确定两者的位置和相互的作用关系。 渲染是引擎最重要的功能之一，当3D模型制作完毕之后，美工会按照不同的面把材质贴图赋予模型，这相当于为骨骼蒙上皮肤，最后再通过渲染引擎把模型、动画、光影、特效等所有效果实时计算出来并展示在屏幕上。渲染引擎在引擎的所有部件当中是最复杂的，它的强大与否直接决定着最终的输出质量。 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（Baldurs 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。 在引擎的进化过程中，肯西尔弗曼于1994年为3D Realms公司开发的Build引擎是一个重要的里程碑，Build引擎的“肉身”就是那款家喻户晓的毁灭公爵（ 3D游戏引擎设计是一项巨大的软件工程。一个人独立完成设计并撰写也并非不可能，但这不只是熬一两个晚上便能搞定的，你很可能会出写出几兆的源代码量。如果你没有持久的信念与激情，你很可能无法完成它。 Torque 游戏引擎简介 Torque是一款面向对象、功能齐全的游戏引擎。其具有可靠的网络多玩家技术支持、基于OpenGL和DirectX的底层渲染技术、多平台支持、室内外无缝接合的渲染引擎、专业的骨骼动画系统、拖放式GUI创建、内建世界编辑器、C风格的脚本语言等诸多特性。值得一提的是，它以低廉的授权费用，为独立开发商和中小型游戏开发商提供了一整套完整的开发平台。Torque引擎的开发公司是成立于2000年的Garage Games公司。经过这些年的发展，Torque系列游戏引擎产品主要包括以下几个系列： 1.Torque Game Engine(TGE) Torque Game Engine 是Garage Games的主要产品。它是一个专业的3D引擎，最初由Dynamix于2001年为网络游戏Tribes II而研发的，而后由Garage Games向独立开户者和专业游戏开发商授权使用。 2.Torque Game Builder(TGB) Torque Game Builder 它是在TGE基层上专门为2D游戏开发设计的一套游戏开发工具。主要功能包括：动画精灵、灵活的方格、粒子系统、扫描式碰撞系统、刚体物理系统和硬件加速的2D渲染系统 3.Torque Game Engine Advanced(TGEA) Torque Game Engine Advanced是Torque家族产品的一个补充。TGEA建立在TGE技术之上，主要对TGE的室内外渲染引擎进行了改进，同时改进了地形渲染系统并提供了一些新的功能。为了更好的利用图形卡的功能和DirectX10等技术，TGEA对TGE的渲染引擎进行了全面的重写。 4.Torque X和Torque X Builder Torque X是Garage Games与微软合作、专门为XNA环境而打造的专用游戏引擎；而TorqueX Builder简称TXB，2D版的。 5.Torque 360和Torque Wii 分别专门用于Xbox360和Wii游戏平台的开发。UDK简介UDK(the Unreal Development Kit 虚幻引擎开发工具包)是Epic公司在2010年宣布对外发布著名引擎虚幻动作第三代（Unreal Engine 3 虚幻引擎3）引擎的免费版本。 EGC（Epic Games China 上海英佩数码有限公司）与合作伙伴GameAcademy(简称：GA国际游戏教育)联合设立了中国首家虚幻引擎技术研究中心，主要为了配合虚幻3与UDK在中国地区的推广，并为中文用户提供更多本地化帮助、支持与服务；以及向设立游戏动漫等相关专业的高等教育机构提供UDK和虚幻3引擎各方面的专业技术支持及教育解决方案，并将不断推出独家教程，旨在帮助具备美术或策划、程序等基本游戏开发知识的兴趣爱好者使用UDK开发出完整的游戏雏形，推动国内游戏研发力量的成长。UDK不包含源代码，但包含了开发基于擎虚幻动3引擎独立游戏的所有工具，还附带了几个原本极其昂贵的中间件虚幻的开发插件。虚幻3是一款商业性的3D游戏开发引擎，为了鼓励游戏开发者使用，Epic公司在2010年宣布对外发布免费的虚幻动作3UDK，游戏制作爱好者可以用UDK来创建非商业目的的独立游戏，也是商业引擎市场的一种营销手段，当你把游戏出售就需要交纳授权费用。UDK的功能相当强大，它不仅使用了虚幻引擎3(Unreal Engine 3)的技术驱动，并且运用了强大的兼容脚本。因其作为虚拟3的免费版，以其强大的功能让游戏制作爱好者们使用起来却非常容易。Unity3DUnity3D是由Unity Technologies开发的一个让玩家轻松创建诸如三维视频游戏、建筑可视化、实时三维动画等类型互动内容的多平台的综合型游戏开发工具，是一个全面整合的专业游戏引擎。Unity类似于Director,Blender game engine, Virtools 或 Torque Game Builder等利用交互的图型化开发环境为首要方式的软件其编辑器运行在Windows 和Mac OS X下，可发布游戏至Windows、Mac、Wii、iPhone和Android平台。也可以利用Unity web play