第六章游戲設(shè)計(jì)技術(shù)ppt課件.ppt

數(shù)字媒體技術(shù)導(dǎo)論 第6章數(shù)字媒體與游戲 內(nèi)容概要 6 1游戲概述6 1 1游戲概念6 1 2游戲特點(diǎn)6 1 3游戲分類6 1 4游戲市場(chǎng)需求6 2游戲設(shè)計(jì)基本原理6 2 2游戲設(shè)計(jì)文檔6 2 3游戲創(chuàng)意設(shè)計(jì)6 2 4游戲開發(fā)流程6 3游戲設(shè)計(jì)相關(guān)技術(shù)6 3 1DirectX6 3 2OpenGL6 3 3游戲編程語(yǔ)言簡(jiǎn)介6 3 4游戲引擎簡(jiǎn)介 6 1游戲概述 游戲的概念荷蘭學(xué)者胡伊青加對(duì)游戲的描述性定義是 游戲是一種自愿的活動(dòng)或消遣 這種活動(dòng)或消遣是在某一固定的時(shí)空范圍內(nèi)進(jìn)行的 其規(guī)則是游戲者自由接受的 但又有絕對(duì)的約束力 游戲以自身為目的而又伴有一種緊張 愉快的情感以及對(duì)它 不同于日常生活 的意識(shí) 游戲特點(diǎn)虛擬特征學(xué)習(xí)特征社會(huì)特征 游戲的類型 1 角色扮演型游戲 2 益智游戲 3 視頻游戲 4 模擬游戲 5 策略類游戲 6 動(dòng)作過(guò)關(guān)類游戲 7 射擊類游戲 8 冒險(xiǎn)類游戲 角色扮演游戲 軒轅劍系列 魔界 策略游戲 模擬游戲 動(dòng)作游戲 戰(zhàn)栗時(shí)空 毀滅戰(zhàn)士 運(yùn)動(dòng)游戲 游戲的市場(chǎng)與需求 2004年是游戲業(yè)極具里程碑意義的一年 游戲業(yè)真正完成了從地下產(chǎn)業(yè)至陽(yáng)光行業(yè)的轉(zhuǎn)換過(guò)程并得到了社會(huì)的重視2005年 網(wǎng)絡(luò)游戲的產(chǎn)業(yè)規(guī)模和市場(chǎng)潛力將得到進(jìn)一步的激發(fā)據(jù)預(yù)測(cè) 2007年將是國(guó)產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)游戲的大作之年 中國(guó)大陸游戲市場(chǎng)年平均增長(zhǎng)率為62 國(guó)內(nèi)所需技術(shù)人員至少2萬(wàn)名 人才的缺口已經(jīng)在1 5萬(wàn)人以上 網(wǎng)絡(luò)游戲人才奇缺的問(wèn)題亟待解決 我國(guó)游戲產(chǎn)業(yè)發(fā)展的背景 游戲產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展2005年1月召開了第一屆中國(guó)游戲產(chǎn)業(yè)年會(huì)2006年1月第二屆游戲產(chǎn)業(yè)年會(huì)游戲產(chǎn)業(yè)GDP2003年是13 2億元 2004年已經(jīng)達(dá)到58億國(guó)家對(duì)交互式數(shù)字娛樂(lè)業(yè)的逐步重視863設(shè)立游戲開發(fā)引擎的專項(xiàng)資助信息產(chǎn)業(yè)部設(shè)立了游戲開發(fā)平臺(tái)的重點(diǎn)招標(biāo)項(xiàng)目相關(guān)課程 計(jì)算機(jī)游戲程序設(shè)計(jì) 陳天橋 盛大網(wǎng)絡(luò)發(fā)展有限公司 董事長(zhǎng)兼CEO TheLegendofMir 韓國(guó)唯美德娛樂(lè)有限公司W(wǎng)EMADE 朱駿 第九城市董事長(zhǎng)兼CEO 暴雪自1994年以來(lái)推出了三個(gè)系列三個(gè)系列的七款游戲 魔獸爭(zhēng)霸1994魔獸爭(zhēng)霸1995魔獸爭(zhēng)霸 2002魔獸爭(zhēng)霸 2004魔獸世界暗黑破壞神1996暗黑破壞神2000暗黑破壞神II星際爭(zhēng)霸1998星際爭(zhēng)霸 游戲產(chǎn)業(yè)分化 技術(shù)領(lǐng)域圖像處理圖形繪制三維動(dòng)畫交互技術(shù)音頻編程網(wǎng)絡(luò)人工智能軟件工程 藝術(shù)領(lǐng)域原型設(shè)計(jì)動(dòng)畫設(shè)計(jì)仿真材質(zhì)游戲劇情游戲美術(shù)原聲音樂(lè) 游戲產(chǎn)業(yè)的發(fā)展瓶頸 一是人才缺乏 特別是水平高 經(jīng)驗(yàn)豐富的中高級(jí)開發(fā)人才嚴(yán)重短缺 二是游戲引擎技術(shù)落后 品種少 功能弱 嚴(yán)重影響游戲的開發(fā)水平 三是具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高質(zhì)量的民族網(wǎng)絡(luò)游戲作品數(shù)量少 自主研發(fā)與引進(jìn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)失衡 產(chǎn)業(yè)鏈不合理 四是引進(jìn)的游戲占據(jù)市場(chǎng)主導(dǎo)地位 不利于中華民族文化的傳播 也不利于滿足廣大消費(fèi)者特別是未成年人的精神需求和健康成長(zhǎng) 五是許多中國(guó)企業(yè)代理境外游戲作品但不掌握核心技術(shù) 導(dǎo)致自身的合法權(quán)益難以保障 使非法網(wǎng)絡(luò)游戲出版活動(dòng)有機(jī)可乘 游戲產(chǎn)業(yè)的人才需求 高薪難聘游戲人才月薪8000元難招高人游戲軟件開發(fā)人才奇缺大專院校開設(shè)的游戲軟件開發(fā)相關(guān)專業(yè)較少 培訓(xùn)方法不得當(dāng) 大部分設(shè)計(jì)人員是根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)摸索 很難達(dá)到較高水平 由于游戲是一種集劇情故事 美術(shù) 音樂(lè) 動(dòng)畫 程序等技術(shù)為一體的復(fù)合藝術(shù) 所以一名游戲從業(yè)人員必須兼具軟件行業(yè)專家和藝術(shù)家的創(chuàng)造力 而當(dāng)前符合這一要求的人才卻是少之又少 因而專家呼吁 培養(yǎng)游戲軟件專業(yè)人才已成為當(dāng)務(wù)之急 游戲產(chǎn)業(yè)的需求預(yù)測(cè)我國(guó)現(xiàn)有網(wǎng)游玩家3000萬(wàn) 而全國(guó)包括美編在內(nèi)的專業(yè)網(wǎng)絡(luò)游戲技術(shù)人員只有不到3000人 統(tǒng)計(jì)下來(lái) 目前國(guó)內(nèi)專業(yè)網(wǎng)游人才的缺口高達(dá)60萬(wàn)名 游戲開發(fā)人才培訓(xùn)的現(xiàn)狀 中國(guó)游戲產(chǎn)業(yè)的超高速增長(zhǎng)讓人們對(duì)游戲產(chǎn)業(yè)的價(jià)值刮目相看時(shí) 卻突然發(fā)現(xiàn)中國(guó)根本沒有正規(guī)的游戲教育 游戲企業(yè)不得不沿用師傅帶徒弟的育才模式 使得游戲人才培養(yǎng)的效率很低 并缺乏系統(tǒng)性 游戲?qū)W院的培養(yǎng)模式 UbisoftCampus培養(yǎng)模式等游戲程序設(shè)計(jì)的從業(yè)門檻并不高 經(jīng)過(guò)一定的專業(yè)領(lǐng)域知識(shí)培訓(xùn) 有一到兩年編程經(jīng)驗(yàn)的程序員都可以勝任計(jì)算機(jī)游戲編程 大多數(shù)程序員并沒有投身到游戲開發(fā)這一領(lǐng)域中來(lái)覺得游戲開發(fā)是個(gè)神秘領(lǐng)域 對(duì)游戲開發(fā)的專業(yè)領(lǐng)域知識(shí)不甚了解而感覺自己無(wú)法勝任 2020 3 8 22 行業(yè)發(fā)展催生新崗位 行業(yè)變化可為職場(chǎng)人帶來(lái)新的發(fā)展機(jī)遇 因IT業(yè)技術(shù)更新?lián)Q代快 市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈 故不斷為業(yè)內(nèi)人士創(chuàng)造了新的發(fā)展空間 3G 芯片 互聯(lián)網(wǎng) 游戲等已成為近兩年IT職場(chǎng)上的關(guān)鍵詞 蘊(yùn)藏者大量的職場(chǎng)機(jī)會(huì) 此外 新的商業(yè)模式也會(huì)引發(fā)新的工作崗位產(chǎn)生 但因人才短缺 這些崗位也成為高薪聚集地 目前游戲產(chǎn)業(yè)人才缺口高達(dá)60萬(wàn) 一名游戲公司市場(chǎng)經(jīng)理的年薪已達(dá)到26萬(wàn) 而一名優(yōu)秀的游戲設(shè)計(jì)師的年薪在30萬(wàn)元左右 在今后幾年內(nèi) 網(wǎng)絡(luò)安全人才 游戲人才 軟件測(cè)試工程師 研究人員的需求將持續(xù)旺盛 就拿網(wǎng)絡(luò)游戲人才來(lái)說(shuō) 最為缺乏的游戲設(shè)計(jì) 開發(fā)與編程人員 只要具備2年以上相關(guān)工作經(jīng)驗(yàn) 掌握C或C 編程 熟悉Win32 VC 開發(fā)平臺(tái)或Lunix Unix開發(fā)平臺(tái) 熟悉TCP IP Socket編程或MySQL Oracle數(shù)據(jù)庫(kù) 有良好的面向?qū)ο笤O(shè)計(jì) 分析能力 規(guī)范的編程風(fēng)格 有個(gè)人作品和良好英文技術(shù)資料閱讀能力者優(yōu)先 這類人員月薪一般都有萬(wàn)元以上 屬于 金領(lǐng) 一族 此外 游戲策劃人員 美工等也是熱銷的職位 有經(jīng)驗(yàn)的策劃人月薪也能達(dá)到上萬(wàn)元 而資深的美工如果設(shè)計(jì)的速度和質(zhì)量俱佳 最高月薪能達(dá)到2 3萬(wàn)元 而一般美工月薪維持在4000 5000元 九十年代后的主流游戲設(shè)備 索尼SonyPlayStation PlayStation2 PlayStation3PSP任天堂NintendoN64 GameCube WiiGB GBA NDS微軟MicrosoftXbox Xbox360 游戲時(shí)代催生的次世代主機(jī) 手持游戲機(jī) 掌機(jī) 6 2游戲設(shè)計(jì)理論與開發(fā)過(guò)程 人員組織 團(tuán)隊(duì) 制作人 項(xiàng)目管理人員游戲策劃師 關(guān)卡設(shè)計(jì)師軟件工程師美術(shù)設(shè)計(jì)師動(dòng)畫設(shè)計(jì)師音效設(shè)計(jì)師數(shù)據(jù)管理員游戲測(cè)試員 游戲引擎系統(tǒng) 導(dǎo)入導(dǎo)出工具游戲編輯器數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換打包工具引擎版本制作工具輔助工具 游戲編輯器 一 功能 數(shù)字資產(chǎn)導(dǎo)入導(dǎo)出組合各種數(shù)字資產(chǎn) Asset 建設(shè)一個(gè)虛擬場(chǎng)景簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)和模型創(chuàng)建空間結(jié)構(gòu)的劃分角色AI腳本編寫場(chǎng)景 資產(chǎn) 對(duì)象等屬性編輯關(guān)卡邏輯設(shè)定特效編輯 游戲編輯器 二 子編輯器 關(guān)卡編輯器角色及動(dòng)畫編輯器場(chǎng)景管理器特效編輯器貼圖編輯器聲音編輯器等等 開發(fā)一款游戲要做的需求分析 創(chuàng)造一個(gè)美麗的靜態(tài)世界我的世界需要勃勃生機(jī)我討厭無(wú)聲的世界我要和虛擬朋友們玩耍爭(zhēng)斗如何玩 如何贏 如何輸 我要逼真的交互性我要酷酷絢絢的效果我想和朋友們一起玩我沒有錢 不能買最新的硬件 創(chuàng)造一個(gè)美麗的靜態(tài)世界 渲染引擎 能讀入并顯示在建模軟件里設(shè)計(jì)的場(chǎng)景模型能支持室外及其室內(nèi)場(chǎng)景渲染能實(shí)現(xiàn)逼真的光影效果能實(shí)現(xiàn)各種貼圖效果能模擬真實(shí)的環(huán)境渲染效果 我的世界需要勃勃生機(jī) 動(dòng)畫引擎 能讀入動(dòng)畫軟件里設(shè)計(jì)的動(dòng)畫數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)頂點(diǎn)動(dòng)畫實(shí)現(xiàn)骨骼動(dòng)畫支持動(dòng)畫混合實(shí)現(xiàn)面部表情動(dòng)畫 FacialAnimation 變形動(dòng)畫 MorphingAnimation 我討厭無(wú)聲的世界 聲音引擎 實(shí)現(xiàn)3D音效回放實(shí)現(xiàn)流音樂(lè) 多軌混合實(shí)現(xiàn)多層音效支持?jǐn)?shù)字環(huán)繞 混響效果支持聲音控制效果 Doppler Fade in Fade out CrossFade Random 我要和虛擬朋友們玩耍爭(zhēng)斗 AI引擎 實(shí)現(xiàn)通用智能 RayCasting PathFinding 實(shí)現(xiàn)個(gè)體智能實(shí)現(xiàn)個(gè)體Behavior 如何玩 如何贏 如何輸 游戲邏輯編寫 相對(duì)比較枯燥的代碼根據(jù)游戲類型不同而不同還包含用戶界面 菜單 抬頭顯視設(shè)備等 我要逼真的交互性 物理引擎 近年來(lái)興起的技術(shù) PPU實(shí)現(xiàn)基于立方體 球體 膠囊體和三角形面的碰撞檢測(cè)支持剛體力學(xué)支持基本流體力學(xué)實(shí)現(xiàn)人偶格斗實(shí)現(xiàn)車輛系統(tǒng) 我要酷酷絢絢的效果 特效引擎 包括顯示特效和物理特效支持粒子系統(tǒng)支持全屏特效其他 Lensflare bullettrail Glow 等 我想和朋友們一起玩 網(wǎng)絡(luò)引擎Replication預(yù)測(cè)模擬NAT處理游戲大廳MMOG服務(wù)器 動(dòng)態(tài)負(fù)載均衡 按需服務(wù) 我沒有錢 不能買最新的硬件 優(yōu)化游戲開發(fā)永恒不變的主題內(nèi)存優(yōu)化 時(shí)間優(yōu)化 數(shù)據(jù)量?jī)?yōu)化各個(gè)模塊都需要優(yōu)化需要設(shè)計(jì)一套性能記錄和調(diào)試的系統(tǒng)減面 優(yōu)化建模 空間分割 場(chǎng)景管理 裁剪 層次細(xì)節(jié) 虛函數(shù)層次優(yōu)化 多核多線程并行運(yùn)算 數(shù)據(jù)壓縮 等等 游戲開發(fā)的發(fā)展趨勢(shì) 下一代游戲復(fù)雜度急劇增加開發(fā)往中國(guó)及其他低成本國(guó)家轉(zhuǎn)移硬件上從單核往多核過(guò)渡 并行算法需要發(fā)展PPU PhysicsProcessingUnit物理運(yùn)算處理器 誕生游戲引擎規(guī)模越來(lái)越巨大 朝組件化方向發(fā)展 游戲引擎的組件化發(fā)展 渲染及動(dòng)畫引擎或全功能引擎系統(tǒng) Unreal Renderware Gamebryo Granny3D OGRE 聲音 Miles FMod OpenAL物理 Havok NovodeX ODE MathEngine網(wǎng)絡(luò) RakNet GameSpy AI PathEngineVideo回放 Bink用戶界面 GFC底層架構(gòu) Rapid Boost stlport zlib 成為游戲開發(fā)者的條件 C Script語(yǔ)言 RAD語(yǔ)言 rapidapplicationdevelop快速應(yīng)用開發(fā) 算法 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 計(jì)算機(jī)圖形學(xué) 操作系統(tǒng) 編譯原理 網(wǎng)絡(luò)原理 人工智能 數(shù)學(xué) 物理 游戲設(shè)計(jì)的關(guān)鍵 什么因素決定一個(gè)游戲能否成功 怎樣設(shè)計(jì)一個(gè)叫好又叫座的游戲 如何充分利用現(xiàn)有的技術(shù) 基本原則從一個(gè)好的故事和好的idea開始在紙上寫下設(shè)計(jì)思路量力而行了解潛在玩家的需求隨時(shí)隨地brainstorming 基本原則快速成型理念具有前瞻性內(nèi)容決定一切娛樂(lè)為主效果與技術(shù)是手段讓玩家有目標(biāo) 游戲設(shè)計(jì)過(guò)程 市場(chǎng)調(diào)研什么樣的游戲最好銷對(duì)玩家進(jìn)行調(diào)研從現(xiàn)有顧客得到反饋原型系統(tǒng)交互的故事板或者特定技術(shù)的demo 可以是僅測(cè)試三維技術(shù)的三維引擎 也可以僅測(cè)試故事情節(jié)發(fā)展的引擎 圖6 1游戲的目的調(diào)查 游戲設(shè)計(jì)的目的 游戲設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮的因素 游戲設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮的因素 影響游戲性的因素 游戲設(shè)計(jì)的類型 網(wǎng)絡(luò)游戲中喜歡任務(wù) 網(wǎng)絡(luò)游戲中喜歡的活動(dòng) 游戲設(shè)計(jì)步驟 各階段 起草故事大綱濃縮的游戲情節(jié)的完善設(shè)計(jì) DesignTreatment 文檔整理游戲腳本以及原型系統(tǒng) 故事大綱 是關(guān)于游戲設(shè)計(jì)的一些綱領(lǐng)性的想法用1 3句話作定性的描述總結(jié)性地描述游戲中的主要人物和角色能在第一時(shí)間激發(fā)讀者的興趣如果你不能將你的想法用幾句話概述說(shuō)明你還沒有想明白整個(gè)問(wèn)題 正式的設(shè)計(jì)文檔 非常必要 尤其在你想吸引風(fēng)險(xiǎn)投資的時(shí)候 參考電影和電視腳本以及各類制作文檔 充實(shí)游戲內(nèi)容干巴巴的大綱變成有血有肉 實(shí)實(shí)在在的描述描述故事情節(jié)發(fā)展圍繞 如何贏得游戲 這個(gè)總體目標(biāo)分階段完成我需要完成什么 才能進(jìn)入下一關(guān) 絕大部分游戲故事能夠劃分為彼此獨(dú)立的段落 過(guò)關(guān)游戲可按難度分級(jí)RPG和冒險(xiǎn)游戲具有情節(jié) 場(chǎng)景 地圖等體育游戲分為隊(duì)伍 場(chǎng)地 課程訓(xùn)練等軍事和歷史游戲包括軍隊(duì) 武器 以及作戰(zhàn)環(huán)境等因素 游戲前期開發(fā)團(tuán)隊(duì) 開發(fā)團(tuán)隊(duì)策劃團(tuán)隊(duì)程序團(tuán)隊(duì)美術(shù)團(tuán)隊(duì) 游戲前期開發(fā)團(tuán)隊(duì) 開發(fā)團(tuán)隊(duì) 資料管理ResourceManagement行政管理Administration專案管理ProjectManagement專案管理執(zhí)行ProjectManagement 游戲前期開發(fā)團(tuán)隊(duì) 策劃團(tuán)隊(duì) 故事設(shè)計(jì)Storytelling腳本設(shè)計(jì)Scripting玩法設(shè)計(jì)GamePlayDesign關(guān)卡設(shè)計(jì)LevelDesign數(shù)值設(shè)定NumericalSetupAI設(shè)計(jì)GameAI ArtificialIntelligence 音樂(lè)設(shè)定SoundFXSetup場(chǎng)景設(shè)定SceneSetup 游戲前期開發(fā)團(tuán)隊(duì) 程序團(tuán)隊(duì) 游戲程序GameProgram游戲開發(fā)工具GameTools游戲引擎開發(fā)GameEngineDevelopment網(wǎng)絡(luò)游戲服務(wù)端開發(fā)OnlineGameSeverDevelopment 游戲前期開發(fā)團(tuán)隊(duì) 美術(shù)團(tuán)隊(duì) 場(chǎng)景Terrain人物Character建模Models材質(zhì)Textures動(dòng)作Motion Animation特效FX用戶界面UserInterface 建模第一步 繪制原畫 建模第二步 在計(jì)算機(jī)中創(chuàng)建模型 使用三維數(shù)字化儀創(chuàng)建對(duì)象表面使用三維掃描儀創(chuàng)建對(duì)象表面使用在線三維對(duì)象數(shù)據(jù)庫(kù)利用三維軟件 計(jì)算機(jī)建模方法 三維數(shù)字化儀 ImmersionMicroscribe3D 計(jì)算機(jī)建模方法 三維數(shù)字化儀 缺點(diǎn) 工作范圍有限 很難適合于大型對(duì)象的建模數(shù)字化過(guò)程中一次只能處理一個(gè)點(diǎn) 花費(fèi)的時(shí)間比較長(zhǎng)手的顫動(dòng)和跟蹤器的噪聲將精度限制在約1mm 計(jì)算機(jī)建模方法 三維掃描儀 掃描儀有一個(gè)數(shù)字照相激光裝置 能通過(guò)三角測(cè)量計(jì)算出到對(duì)象的距離與三維數(shù)字化儀相比 三維掃描儀是非接觸式的 PolhemusFastScan3D手持式三維掃描儀 計(jì)算機(jī)建模方法 三維掃描儀 掃描的精度隨著離對(duì)象表面的距離增加而迅速退化 可用雷達(dá)的飛行時(shí)間數(shù)據(jù)來(lái)彌補(bǔ)激光數(shù)據(jù)在測(cè)距中的不足 Cyrax2500 主要用于遠(yuǎn)距離大型對(duì)象的建模 允許掃描的最大距離為100m 可掃描從戰(zhàn)艦到建筑物在內(nèi)的各種尺寸的對(duì)象 計(jì)算機(jī)建模方法 三維掃描儀 掃描得到的數(shù)據(jù)是點(diǎn)壯云圖的形式通過(guò)連接相鄰的點(diǎn) 把濃密的點(diǎn)壯云圖轉(zhuǎn)換成三角形網(wǎng)格進(jìn)行多邊形簡(jiǎn)化降低模型的復(fù)雜度把多邊形模型轉(zhuǎn)換成外觀改良了的NURBS參數(shù)表面格式 建模模型管理 細(xì)節(jié)等級(jí)管理 細(xì)節(jié)層次 level of detail 簡(jiǎn)稱LOD 管理包括那些通過(guò)選擇對(duì)象相應(yīng)的細(xì)節(jié)等級(jí)來(lái)提高圖形流水線吞吐量的技術(shù) 靜態(tài)LOD管理自適應(yīng)的LOD管理 它把場(chǎng)景劃分成以虛擬相機(jī)的位置為中心的同心圓區(qū)域 同心圓區(qū)域的半徑由用戶定義 模型管理 細(xì)節(jié)等級(jí)管理 自適應(yīng)的LOD管理 只在需要表現(xiàn)細(xì)節(jié)特征的三角形網(wǎng)格區(qū)域分裂頂點(diǎn) 以增加表面細(xì)節(jié) 其他區(qū)域則保持較低的細(xì)節(jié)等級(jí) 第三步 模型視覺外觀 表現(xiàn)質(zhì)感的工作實(shí)際可分成為兩部分 光影和材質(zhì) 對(duì)象的視覺外觀 場(chǎng)景光照 場(chǎng)景的光照決定了對(duì)象表面的光強(qiáng)度 可分成局部光照和整體光照兩類局部場(chǎng)景光照孤立地處理對(duì)象和光源之間的交互 而忽略了對(duì)象之間的相互依賴關(guān)系 整體光照模擬對(duì)象之間的相互反射和陰影效果 從而得到真實(shí)感更強(qiáng)的場(chǎng)景 HaleLife2 LostCoast 材質(zhì) 色彩和紋理光滑和粗糙反射和折射透明發(fā)光凹凸 材質(zhì) 對(duì)象的視覺外觀 紋理映射 紋理給VR帶來(lái)的好處 增加了場(chǎng)景的細(xì)節(jié)等級(jí)和真實(shí)感能基于透視變換提供較好的三維空間線索紋理的使用極大地減少了場(chǎng)景中多邊形的數(shù)量 因此可以提高幀刷新率 Shaderlanguage程序應(yīng)用于紋理映射 基本紋理 加上3個(gè)印花紋理 加上漫反射光照 加上鏡面光照 加上mark 紋理映射減少了場(chǎng)景中多邊形的數(shù)量 對(duì)象的視覺外觀 多紋理映射 把第二副紋理作用在第一次紋理映射的輸出上 然后把結(jié)果保存在幀緩沖器中凹凸紋理光線映射 第四步 設(shè)置模型對(duì)象的動(dòng)作 骨骼設(shè)置 骨骼設(shè)置 第五步 特效 賽車的引擎決定著賽車的性能和穩(wěn)定性 賽車的速度 操縱感這些直接與車手相關(guān)的指標(biāo)都是建立在引擎的基礎(chǔ)上的 游戲的引擎玩家所體驗(yàn)到的劇情 關(guān)卡 美工 音樂(lè) 操作等內(nèi)容都是由游戲的引擎直接控制的 把游戲中的所有元素捆綁在一起 HaleLife2 LostCoast 虛幻引擎3 Speedtree引擎創(chuàng)造的出奇跡 引擎的作用 引擎是用于控制所有游戲功能的主程序 從計(jì)算碰撞 物理系統(tǒng)和物體的相對(duì)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 同一人物在兩代 半條命 中的表現(xiàn) 引擎的作用 光影效果動(dòng)畫物理系統(tǒng) 碰撞探測(cè)渲染玩家與電腦之間的溝通 引擎相當(dāng)于游戲的框架 框架打好后 關(guān)卡設(shè)計(jì)師 建模師 動(dòng)畫師只要往里填充內(nèi)容就可以了 帝國(guó)時(shí)代3 物理系統(tǒng) 碰撞探測(cè) 物理引擎就是負(fù)責(zé)計(jì)算場(chǎng)景里面物體之間互相作用效果的程序 物理引擎越完美 游戲就越顯得接近真實(shí) 拿起筐 你甚至還可以用鼠標(biāo)將罐子 甩 出來(lái) 兩個(gè)最重要的物理引擎 HavokPhysics引擎NovodeX引擎 帝國(guó)3 半條命2 F E A R 光暈2等都使用了其Havok物理引擎 HavokPhysics引擎 HavokPhysics引擎讓其中的人體可以根據(jù)不同的受力擺出這種姿勢(shì) 而且完全和周圍的地形環(huán)境結(jié)合在一起 帝國(guó)時(shí)代3 帝國(guó)時(shí)代3 英雄連 HavokPhysics物理引擎 Havok公司剛剛發(fā)布了最新的Havok4 0開發(fā)工具套件 新的套件包括現(xiàn)有的HavokPhysics及HavokAnimationtools 并加入了新的HavokBehavior和HavokFX組件 HavokBehavior能為游戲加入基于物理特性的互動(dòng)角色行為以增加游戲真實(shí)性 HavokFX則將利用ATi和nVIDIAGPU強(qiáng)大的圖形處理能力 用于物理計(jì)算并獲得更真實(shí)的游戲體驗(yàn) Havok4 0SDK兼容索尼PS3以及微軟64位操作系統(tǒng) 提供更為輕松的多平臺(tái)開發(fā)體驗(yàn) 渲染 基于法線貼圖的渲染 高多邊形模型 低多邊形模型 低多邊形角色實(shí)時(shí)光影效果 PhysX物理引擎 被AGEIA收購(gòu)前叫NovodeX物理引擎 NovodeX物理引擎 NovodeX支持速度 加速度和彈性碰撞等物理概念 并且含有布娃娃系統(tǒng)令人物動(dòng)作更加逼真 PhysX物理引擎 布娃娃 系統(tǒng) PhysX物理引擎 復(fù)雜而強(qiáng)大的聲音仿真效果是PhysX物理引擎的另一亮點(diǎn) 它不僅能夠模擬出音調(diào)隨著發(fā)音物體的速度而變化的多普勒效應(yīng) 最明顯的例子是運(yùn)動(dòng)著的火車汽笛聲調(diào)會(huì)變的現(xiàn)象 甚至連同一物體中材質(zhì)不同的位置也能夠發(fā)出不同的聲音 物理引擎vsPPU 物理處理單元 PPU的一個(gè)互動(dòng)式Demo 液體傾瀉到一輛汽車上面的超真實(shí)效果 3D游戲引擎進(jìn)化史 1992年 3DRealms公司 Apogee公司發(fā)布了一款只有2兆多的小游戲 德軍司令部 Wolfenstein3D 它在X軸和Y軸的基礎(chǔ)上增加了一根Z軸 在由寬度和高度構(gòu)成的平面上增加了一個(gè)向前向后的縱深空間 Doom引擎 Doom引擎是第一個(gè)被用于授權(quán)的引擎 Build引擎 肯 西爾弗曼于1994年為3DRealms公司開發(fā)的Build引擎是一個(gè)重要的里程碑 Build引擎的 肉身 就是那款家喻戶曉的 毀滅公爵 已經(jīng)具備了今天第一人稱射擊游戲的所有標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容 如跳躍 360度環(huán)視以及下蹲和游泳等特性 Quake引擎 idSoftware公司Quake引擎是當(dāng)時(shí)第一款完全支持多邊形模型 動(dòng)畫和粒子特效的真正意義上的3D引擎QuakeII引擎通過(guò)引擎授權(quán)所獲得的收入至少有一千萬(wàn)美元此時(shí)的引擎已經(jīng)從一種單純的工具變成了一塊令人垂涎欲滴的肥肉 Unreal引擎 EpicMegagames公司 即現(xiàn)在的Epic游戲公司 是使用最廣的一款引擎Unreal引擎的應(yīng)用范圍不限于游戲制作 還涵蓋了教育 建筑等其它領(lǐng)域 3D引擎方面也逐漸出現(xiàn)了單獨(dú)專注于某個(gè)領(lǐng)域的產(chǎn)品SpeedTree是專門負(fù)責(zé)在游戲中 栽種 樹木的程序 它不僅能夠營(yíng)造出非常真實(shí)的樹木和森林效果 而且可以作為 零件 方便的嵌入到其他渲染引擎當(dāng)中 為任何一款游戲帶去優(yōu)秀的畫面 動(dòng)態(tài)風(fēng)效果示意圖 動(dòng)態(tài)調(diào)整多邊形 開發(fā)人員可以使用SpeedTreeCAD進(jìn)行樹木建模 然后導(dǎo)入到3DSMax Maya等開發(fā)環(huán)境中去加工細(xì)節(jié)和陰影等特效 最后將其作為資源交給引擎去處理 而SpeedTree之需要一層類似中間件的環(huán)境就可以嵌入第三方的渲染引擎當(dāng)中去 上古卷軸4 湮滅 游戲引擎顛峰實(shí)力 虛幻引擎3Unreal 集合了多項(xiàng)優(yōu)秀引擎和技術(shù)為一體的 超級(jí)引擎 SpeedTreeNovodeX物理引擎可視化交互式開發(fā)環(huán)境UnrealEd 虛幻引擎3大作UT2007 游戲的圖像發(fā)展到 虛幻 這里已經(jīng)達(dá)到了一個(gè)天花板的高度 接下去的發(fā)展方向很明顯不可能再朝著視覺方面進(jìn)行下去 兩部劃時(shí)代的作品同時(shí)出現(xiàn)在1998年 Valve公司的 半條命 Half Life 和LookingGlass工作室的 神偷 暗黑計(jì)劃 Thief TheDarkProject 從2000年開始3D引擎朝著兩個(gè)不同的方向分化 一是如 半條命 神偷 和 殺出重圍 那樣通過(guò)融入更多的敘事成分和角色扮演成分以及加強(qiáng)游戲的人工智能來(lái)提高游戲的可玩性 二是朝著純粹的網(wǎng)絡(luò)模式發(fā)展 idSoftware在QuakeII出色的圖像引擎的基礎(chǔ)上加入更多的網(wǎng)絡(luò)成分 破天荒推出了一款完全沒有單人過(guò)關(guān)模式的純粹的網(wǎng)絡(luò)游戲 雷神之錘3競(jìng)技場(chǎng) QuakeIIIArena 與Epic公司稍后推出的 虛幻競(jìng)技場(chǎng) UnrealTournament 一同成為引擎發(fā)展史上的一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn) QuakeIII QuakeIII引擎 星際迷航 精英部隊(duì) StarTrekVoyager EliteForce 重金屬F A K K 2 HeavyMetalF A K K2 艾麗絲漫游魔境 AmericanMcGee sAlice 重返德軍總部 ReturntoCastleWolfenstein 榮譽(yù)勛章 盟軍進(jìn)攻 UnrealTournament引擎不僅可以應(yīng)用在動(dòng)作射擊游戲中 還可以為大型多人游戲 即時(shí)策略游戲和角色扮演游戲提供強(qiáng)有力的3D支持 UnrealTournament引擎在許可業(yè)務(wù)方面的表現(xiàn)也超過(guò)了QuakeIII Shogo LithTech引擎 在1998年到2000年期間迅速崛起的另一款引擎是Monolith公司的LithTech引擎LithTech引擎的3 0版本也已經(jīng)發(fā)布 并且衍生出了 木星 Jupiter 鷹爪 Talon 深藍(lán) Cobalt 和 探索 Discovery 四大系統(tǒng) 其中 鷹爪 被用于開發(fā) 異形大戰(zhàn)掠奪者2 AlienVs Predator2 木星 將用于 無(wú)人永生2 的開發(fā) 深藍(lán) 用于開發(fā)PS2版 無(wú)人永生 探索 則將被用來(lái)制作一款尚未公布的大型網(wǎng)絡(luò)游戲 Quake4 光照效果vsSLI顯示卡 NVIDIA的 物理SLI NVIDIA則在2006年3月的GameDevelopersConference 游戲開發(fā)者大會(huì) 中提出了 SLI物理卡 的概念 這項(xiàng)技術(shù)由NVIDIA和Havok共同研發(fā) NVIDIA揭示 物理SLI 的性能十倍于CPU運(yùn)算 NVIDIA的 物理SLI 讓GPU負(fù)責(zé)物理計(jì)算是適合的 目前GPU的速度和高可編程性完全可以兼顧物理運(yùn)算HavokFX將物理數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為Direct3D數(shù)據(jù) 從而使任何ShaderModel3 0顯卡都可以直接運(yùn)算 NVIDIA的 物理SLI 2塊Nvidia顯卡通過(guò)SLI主板互連 在不需要太多物理運(yùn)算的游戲中以普通SLI模式運(yùn)行 在大量物理運(yùn)算需要的游戲中則劃分一塊顯卡專門負(fù)責(zé)物理運(yùn)算 或者由2塊顯卡動(dòng)態(tài)分配任務(wù) 要實(shí)現(xiàn) SLI物理卡 必須購(gòu)買2塊Nvidia顯卡和1塊NvidiaSLI主板 ATI的GPGPU和Corssfire ATI稱其R520和R580架構(gòu)本身具備物理處理功能新的DPP