第1章游戏引擎概述

第1章游戏引擎介绍

p 课程内容

u 1.1游戏引擎简介

u 1.2常见商用游戏引擎简介

u 1.3 3D仿真软件简介 u 1.4 Unity引擎介绍

1.1 游戏引擎简介

1.1.1游戏引擎的概念 1.1.2游戏引擎的组成

1.1.3游戏引擎的发展

1.1 游戏引擎简介

u 电子游戏起源于1952年，当时游戏运行在真空管电脑的平台上，开发的 第一款电子游戏是《井字棋》游戏。

u 到了20世纪80年代，电脑得到显卡才开始崛起，但此时游戏引擎还尚未 出现。

u 直到20世纪90年代，Pentium芯片面世，3D Realms公司与Apoges公司 开发的小游戏《德军司令部》和ID Software公司开发的射击游戏 《Doom》，成为了引擎诞生初期的两部代表作，而Doom游戏引擎也成为 了第一个被用于授权的游戏引擎。

1.1 游戏引擎简介

1.1.1 游戏引擎的概念

• u 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。

• u 这些系统为游戏设计者提供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序而不用由零开始。游戏引擎大部 分都支持多种操作平台，如Linux、Mac OS、Windows等。

• u 游戏引擎实际上是一个为运行某一类游戏的机器设计的能够被机器识 别的代码（指令）集合。它像一个发动机，控制着游戏的运行。可以说，游 戏引擎是按游戏设计的要求顺序地调用各类游戏资源。

1.1 游戏引擎简介

1.1.2 游戏引擎的组成

• u 一个游戏作品可以分为游戏引擎和游戏资源两大部分。游戏引擎是用于 控制所有游戏功能的主程序，游戏资源主要包括图像、声音、动画等部 分，即游戏=引擎（程序代码）+资源（图像、声音、动画等）。

• u 游戏引擎经过不断地发展进化，已经成为一个由多个子系统共同构成的 复杂系统。游戏引擎一般包含以下系统：渲染系统、物理系统、音效系统、 动画系统、人工智能系统、网络系统以及场景管理系统等。

1.1 游戏引擎简介

1.1.2 游戏引擎的组成

u 请根据这副游 戏画面，想象一 下当时的游戏 场景。

1.1 游戏引擎简介

1.1.2 游戏引擎的组成

• u 地点：一片城市的废墟

• u 人物：士兵（玩家）以及敌人

• u 战况：隐藏在废墟中的敌人发现前来执 行任务的士兵(玩家)，发生冲突，激烈交 火。玩家寻找掩体躲避敌人的攻击。

• u 结果：玩家向敌人所在位置投掷了一枚 手雷，手雷爆炸，结束战斗。

1.1 游戏引擎简介

1.1.2 游戏引擎的组成

• u 下面对上述游戏过程进行分解，了解游戏引擎是怎样发挥作用的。 u 在游戏过程中，首先映入我们眼帘的，是一个虚拟的游戏场景：一片城 市的废墟。其中包括了地面、建筑、玩家角色、敌人角色、武器装备等等。 这些物体，它们都是模型。我们能够在屏幕上看到这些逼真的模型场 景，离不开引擎的渲染能力，而渲染模块也是一个游戏引擎最为重要的 功能模块之一。

u 玩家在与敌人交火的过程中，寻找掩体并躲避到掩体的后面，掩体为玩 家挡住了来自敌人的攻击。这个过程涉及到引擎的碰撞检测处理，是属 于物理模块的功能。

1.1 游戏引擎简介

1.1.2 游戏引擎的组成

u 玩家投掷出去的手雷，在爆炸时会发出轰鸣的响声；我们在射击时，冲锋 枪会发出突突的声音；以及角色在移动过程中发出的脚步声等各种声 音，这是引擎的音效模块在发挥作用。

• u 玩家的跑动、跳跃、投掷、射击等各种动作，这又涉及到引擎的动画模块。 u 游戏过程中的玩家联机对战，离不开网络通信的处理，这属于引擎的网 络模块。