游戏引擎

游戏引擎，也被称为游戏架构gameframe，是一个软件开发环境设计，为人们打造的视频游戏。开发人员使用游戏引擎为控制台、移动设备和个人计算机构建游戏。游戏引擎通常提供的核心功能包括用于2D或3D图形的渲染引擎（“渲染器”），物理引擎或碰撞检测（和碰撞响应）、声音、脚本、动画、人工智能、网络、内存管理、线程、本地化支持、场景图，并且可能包括对电影的视频支持 。实施者通常通过重用/改编相同的游戏引擎来生产不同的游戏，或帮助将游戏移植到多个平台上，从而节省了游戏开发的过程。

在许多情况下，游戏引擎除了可重用的软件组件外，还提供了一套可视化开发工具。这些工具通常在集成开发环境中提供，以实现以数据驱动方式进行的游戏的简化，快速开发。游戏引擎开发人员试图通过开发功能强大的软件套件来“预先发明轮子”，其中包括游戏开发人员可能需要构建游戏的许多元素。大多数游戏引擎套件都提供简化开发的功能，例如图形、声音、物理和人工智能（AI）功能。这些游戏引擎有时被称为“中间件”，是因为，与业务从术语的意义上讲，它们提供了灵活且可重复使用的软件平台，提供了开箱即用，开发游戏应用程序所需的所有核心功能，同时降低了成本，复杂性和上市时间–所有这些都是关键因素。竞争激烈的视频游戏产业。自2001年起，Gamebryo、JMonkeyEngine和RenderWare被广泛使用为这种类型的中间件程序。

像其他类型的中间件一样，游戏引擎通常提供平台抽象，允许同一游戏在各种平台（包括游戏机和个人计算机）上运行，而对游戏源代码的更改很少（如果有的话）。通常，程序员使用基于组件的体系结构设计游戏引擎从而可以使用更专业（且通常更昂贵）的游戏中间件组件替换或扩展引擎中的特定系统。一些游戏引擎包括一系列松散连接的游戏中间件组件，可以有选择地组合这些组件以创建自定义引擎，而不是扩展或自定义灵活集成产品的更常见方法。然而，由于实现了广泛的用途，因此可扩展性仍然是游戏引擎的头等大事。尽管名称为“游戏引擎”，但最终用户经常将游戏引擎重新用于具有实时图形要求的其他类型的交互式应用程序，例如营销演示、建筑可视化、训练模拟和建模环境。

一些游戏引擎仅提供实时3D渲染功能，而不是游戏所需的广泛功能。这些引擎依靠游戏开发者来实现其余功能，或将其与其他游戏中间件组件组合在一起。这些类型的引擎通常称为“图形引擎”、“渲染引擎”或“ 3D引擎”，而不是更笼统的术语“游戏引擎”。这个术语使用不一致，因为很多功能齐全的3D游戏引擎被简称为“ 3D引擎”。图形引擎的示例包括：Crystal Space、Genesis3D、Irrlicht、RealmForge、Truevision3D和视觉引擎。现代游戏-或图形引擎通常提供一个场景图-的3D游戏世界中的一个面向对象的表示，其经常简化游戏设计和可用于广阔的虚拟世界的更有效的渲染。

随着技术的老化，发动机的组件可能会过时或不足以满足给定项目的要求。由于对全新引擎进行编程的复杂性可能会导致意外的延迟（或需要从头开始重新启动项目），因此引擎开发团队可以选择使用更新的功能或组件来更新其现有引擎。

游戏引擎的生产者决定他们如何允许用户使用他们的产品。就像游戏是一个行业一样，它们的引擎也是一样。主要的游戏引擎以不同的价格出售，无论是以订阅费还是许可付款的形式。

虚幻引擎4是主要的游戏引擎之一，用于创建多个著名的游戏，例如Fortnite、PlayerUnknown的Battlegrounds和Life Is Strange 2，它采用了免费使用的结构，在使用该引擎的所有游戏销售中均收取了专利使用费。尽管不同的游戏引擎之间的差异会在创建过程中逐渐模糊化，但不同的游戏开发人员可能要么习惯于系统改变，要么被此类引擎的巨大利益所吸引，而与付费无关-墙壁。

当前带来可观收入的另一个游戏引擎是Unity引擎，它使用了与虚幻引擎类似的支付模块。该引擎落后于Rust、Subnautica和Life is Strange：Storm之类的游戏。

从广义上讲，游戏引擎本身可以描述为中间件。但是，在视频游戏的上下文中，术语“中间件”通常用于指代游戏引擎中功能的子系统。某些游戏中间件只做一件事，但比通用中间件更令人信服或更有效。例如，在角色扮演视频游戏《上古卷轴IV：遗忘》中，SpeedTree用于渲染逼真的树木和植被，而叉形粒子则用于模拟和渲染Sid Meier的实时粒子系统视觉效果或粒子效果。文明五号。

提供功能子系统的四个使用最广泛的中间件软件包包括RAD Game Tools的Bink、Firelight FMOD、Havok和Scaleform GFx。RAD Game Tools开发Bink用于基本视频渲染，Miles音频和Granny 3D渲染。Firelight FMOD是一种低成本的强大音频库和工具集。Havok提供了一个强大的物理模拟系统，以及一套动画和行为应用程序。Scaleform提供用于高性能Flash UI和高质量视频播放的GFx ，以及用于游戏中亚洲聊天支持的输入法编辑器（IME）插件。

其他中间件也用于性能优化-例如' Simplygon '帮助优化和生成细节网格级别，' Umbra '向3d图形添加遮挡剔除优化。

一些中间件包含完整的源代码，其他中间件仅提供已编译二进制库的API参考。某些中间件程序可以通过任何一种方式获得许可，通常为获得完整的源代码需要支付更高的费用。

游戏引擎的子集是3Dxxx人称射击游戏（FPS）游戏引擎。为了使FPS游戏达到目前的标准，我们在视觉质量方面取得了突破性的发展。这些游戏中强调的视觉细节水平变得越来越精确，而那些专注于飞行和驾驶模拟器以及实时策略（RTS）游戏的引擎则无法提供这些细节。

游戏中出现的FPS图形引擎的发展可以通过技术的稳定增长和突破来实现。试图定义不同的世代导致对构成“旧引擎”的高度修改版本以及什么是全新引擎的任意选择。

由于游戏引擎融合了新旧技术，因此分类非常复杂。在一年的新游戏中被认为是高级的功能将在明年成为预期的标准。融合了老一代和新功能的游戏已成为常态。