仙剑奇侠传5将至!浅析游戏引擎发展史

    泡泡网显卡频道7月2日 十六年的仙剑，姚仙三年亲自操刀全力打造《仙剑奇侠传5》。《仙剑》是国内经典的游戏大作，浓缩了国内游戏制作人员技术精华，代表每个时期国产游戏的发展水平，折射出国产游戏引擎的技术水平。

即将发布的《仙剑奇侠传5》战斗图

    什么游戏引擎？举个简单例子，在某游戏中的一个场景中，玩家控制的角色躲藏在屋子里，敌人正在屋子外面搜索玩家。突然控制的角色碰倒了桌子上的一个杯子，杯子坠地发出破碎声，敌人在听到屋子里的声音之后聚集到玩家所在位置，玩家开枪射击敌人，子弹引爆了周围的易燃物，产生爆炸效果。在这个简单而常见的过程中，游戏引擎便在后台起着作用，控制着游戏中的一举一动。

    游戏引擎的定义是：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。

布加迪威龙‘心脏’——强劲的16缸引擎

    游戏引擎就好比赛车的发动机，显卡就好比车身辅助设备等。没有强大的发动机马力输出，车身设计再好也难以突破速度极限。

GPU与游戏引擎关系

    游戏引擎核显卡的关系可以简单地形容为：实际的游戏开发过程中，显卡是游戏的物理基础，所有游戏效果都需要一款性能足够的显卡才能实现，在显卡之上是各种图形API，目前主流的是DirectX和OpenGL，我们所说的DX10、DX9就是这种规范，而游戏引擎则是建立在这种API基础之上，控制着游戏中的各个组件以实现不同的效果。

CryENGINE3引擎制作的《孤岛危机2》

    现在出色的游戏引擎都经历过几次更新换代，已经不再是当年一大堆的通用代码。例如Unreal Engine3（虚幻3）、CryENGINE 3 、寒霜引擎等。国外游戏厂商研发实力雄厚，发展速度飞快。转眼看国内游戏厂商又是发展到什么程度？游戏引擎又是到了什么水平呢？

    在1995年的时候，《仙剑奇侠传》诞生了，以汇编语言作为底层，QBASIC编写的DOS游戏，加上美术贴图和任务文本等策划而成，由大宇资讯狂徒创作群耗时2年多制作。当时国内还没有成型的游戏引擎，都是通过计算机语言进行游戏编写。后来被移植到window平台和一些手机平台。

采用计算机语言编写的DOS游戏

    但是，这个时期外国已经出现第一代游戏引擎，并创作出早期的3D游戏。其中最具代表的是《DOOM》（毁灭战士）这款经典的射击游戏，该游戏是由ID公司用自家的DOOM引擎开发的，游戏具有很强的互动性、不再单一的光照效果、环境定位的立体声等特性。

第一代DOOM游戏

    到了2000年国内很多游戏工作室相继成立，例如著名西山居工作室（隶属于金山软件公司）、DOMO工作室（大宇资讯）等，仙剑2也在这情况下酝酿着。《仙剑奇侠传2》采用了DOMO工作室自行研发的游戏引擎，虽然是2D游戏，但也达到了国内顶峰的水平。该游戏引擎也运用到很多游戏上，如：大富翁4、轩辕剑3等国产大作。

《仙剑2》2D游戏画质达到国内巅峰

    当国产游戏还徘徊在2D引擎制作时，国外已经大幅度领先。ID公司在发布DOOM引擎之后不久，又发布了Tech引擎。通过这款游戏引擎开发了许多大名鼎鼎传世之作：《Quake》、《Day of Defeat》（胜利之日）、《Half life》等。Tech引擎是当时第一款完全支持多边形模型、动画和粒子特效的引擎，确确实实把玩家带进了3D游戏时代。

半条命

    1999年之时，由于3D显卡的快速发展带动了游戏业，Tech引擎已经发展到第三代。在早期的游戏较量中，国内单机游戏厂商技术应用上已经落后许多。这是国产游戏商面临这一个很大的问题：自主研发、全部自己做，还是购买使用国外先进的商业引擎与世界接轨？

    在2000年之后的几年里，国产游戏如雨后春笋，竞相开放。其中不乏一些精品：仙剑系列、轩辕剑系列、大富翁系列、剑侠情缘系列等。2003年发布的《仙剑奇侠传三》和一年后的资料片《仙剑3：问情篇》，2款精品国产RPG游戏都获得了当年的优秀单机奖项。这些游戏均有大宇自主研发的gamebox引擎制作，GameBox在功能上注重强化色彩和形体的处理，加入了增强画面表现力的技术，如全局生成LightMap、柔性皮肤系统、即时粒子系统等，很适合国产武侠游戏唯美风格。

采用自主研发的gamebox引擎制作的《仙剑3》

    成功研发出gamebox引擎后，大宇旗下众多游戏也陆续使用该引擎。但是在2005年之后由于gamebox引擎无人维护更新，而最后打入冷宫。与此同时有国内游戏商开始引进国外先进游戏引擎来开发自家游戏，金山公司重金购买ID公司的Tech游戏引擎来发开动作游戏《天王》，成为最早引入国外引擎技术的单机游戏。

国内早期引进国外游戏引擎之作《天王》

    到了2004年，国内很多游戏都还是基于DX7.0、DX08.1渲染模式，水面、纹理、光影效果都很不理想。同样也是ID公司的Tech引擎发展到第四代，支持最新的DX9.0、动态光影、物理引擎等，代表作《DOOM3》成为了一个时期领导软硬件发展的方向标。

曾经的显卡杀手《DOOM3》

    在Tech引擎春风得意之时，另一个巨头也在崛起——虚幻竞技场引擎Unreal，就是我们俗称的虚幻引擎。虚幻引擎在物理碰撞、声音效果、碰撞检测等方面表现出色，集成度很高，几乎涵盖所有游戏组建。

    对比国内游戏引擎后期无人维护、开发更新，国外重视游戏引擎的使用和后期发展，很值游戏商得深思。正因为如此，国产单机游戏在随后时间里逐步陷入网游和国外游戏大作的包围之中。

    既然自主研发的游戏引擎达不到游戏画质的要求，国内游戏工作室基本都开始购买外国游戏引擎。仙剑4和即将发布的仙剑5也是采用第三方引擎——Renderware引擎，该引擎曾用于500多款游戏制作。例如：《侠盗猎车手》、《真人快打》、《实况足球》等大作。Renderware引擎支持多游戏平台，提供主流的动态光影、材质纹理特效、方便的导出插件等。

大宇公司采用购买的Renderware引擎杰作《仙剑奇侠传4》

《仙剑奇侠传5》实际游戏截图

    昔日的小弟——虚幻引擎，经过几次革新发展到虚幻3引擎，已经成为了游戏引擎的大哥大。Unreal3支持64位HDRR高精度动态渲染、多种类光照和高级动态阴影特效，可以在低多边形数量（通常在5000-15000多边形）的模型实现通常数百万个多边形模型才有的高渲染精度，这样就可以用最低的计算资源做到极高画质。Unreal3引擎还提供了强大的编辑工具，让开发人员随意调用游戏对象，真正做到所见即所得。

虚幻引擎3之作《虚幻竞技场3》

    近年来国产单机游戏在“洋大作’夹击之下，凸显颓势，市场份额大幅下滑，只剩下几个大公司的一两款经典单机大作苦苦支撑。

    反观国内网络游戏方面，游戏开发商则在自主研发和引进国外引擎两边开花。对于3D网游来说，一个好的引擎可以给玩家呈现出色的游戏画面以及舒服的操作感觉，同时也能在后台数据运算与前台演出环节提供一个合理的呈现。画面是玩家第一眼就能比较出优劣的，但是很多数据判定方面的功能，却并不为人知。

早期采用免费游戏引擎制作的《天龙八部》

    早期国内网游的3D游戏引擎，主要是使用OGRE引擎，这是一个开源的图形引擎，并不具备游戏引擎其他应有的功能，但是其有很方便的接口可以与其他功能引擎接入，所以这个开源、免费、拓展性强的图像引擎，很长一段时间内都是国产锁3D网游(2.5D)首选的引擎，其代表游戏是《天龙八部2》，同时代的国产3D游戏大多都是采用OGRE引擎制作的。由于是免费的开源图形引擎，所以很多国产游戏所谓的自主研发游戏引擎都是通过OGRE引擎改造而来。

自主研发实力作品《完美世界》

    有不少具有相当实力的游戏公司热衷于自主开发游戏引擎，例如：完美世界。通过借鉴其他引擎技术，整合开发出Angelica引擎，完美世界凭着这引擎打造了不少成功之作：《完美世界》、《诛仙》、《赤壁》。

堪称画质最强的《永恒之塔》

    为了追求与单机游戏相媲美的画面，用上先进强大的单机游戏引擎开发网游。盛大公司代理的《永恒之塔》就是其中之一，采用CryENGINE2引擎开发，虽然为了降低电脑配置要求阉割了部分特效，但画面表现力度远优于同类产品。

率先采用双引擎制作的网游《鹿鼎记》

    由于虚幻3引擎、CryENGINE2引擎等是主要用于单机游戏制作，在网络适应性和稳定性弱于专门的网游引擎。但是多数商用网游引擎画面表现水平远不如前者。《鹿鼎记》率先打破一个游戏只用一款游戏引擎的传统，在网络端采用Big World引擎来提升服务器性能和支持较好的网游特性，在画面方面采用虚幻3引擎制作，以保障具备优势的画面表现力。

    国外游戏市场主要以单机（视频和PC）为主，在引擎表现上也主要追求高端效果，国内与国外引擎在高端效果表现的技术上肯定是存在差距的。目前国内自主研发引擎的最大不足之处在于不成熟，这种不成熟体现在了工具、硬件兼容性、性能以及功能的完整性等诸多方面，但大量使用自主研发引擎开发出的商业产品的成功，用实践证明了使用自主研发引擎也是一个不错的选择。目前国内自主研发的游戏引擎技术实力整体来说还是非常低的，原因主要是经验和心态。研发游戏引擎是一个庞大而系统的软件工程，和做学问一样，是需要花时间去钻研和埋下头去实干的。

    如果自主开发引擎不会影响游戏质量和按时发布，或企业有长期使用自己的引擎开发游戏的计划，应该考虑自主开发引擎，否则应该考虑成熟的商业引擎，毕竟采用商业引擎具有开发时间短，产品质量高的优势，也有利于企业技术人员掌握最新游戏开发技术，能够在最短时间内缩小与世界级游戏水平的差异甚至有可能赶超。

    国家建设需要有特色发展，游戏发展也是同样道理，希望日后能出现更多国产精品游戏。

● 热门游戏引擎介绍：

    1、热门游戏引擎之：CryENGINE2

    代表作：《孤岛危机》、《孤岛危机：弹头》、《蓝色火星》

    CryENGINE引擎的开发者是德国的CryTek，当时名不见经传，在游戏引擎开发上属于新生代，但是第一次出手就表现不凡。CryENGINE2引擎几乎能够支持当今最新的所有图形视觉特效，是全能的超高端引擎。

    2、热门游戏引擎之：Gamebryo

    代表作：《上古卷轴IV》、《辐射3》、《战锤Online》、《星辰变OL》、《魔界2》

     Gamebryo引擎属于高端级别引擎，是NetImmerse引擎的后继版本，是由Numerical Design Limited最初开发的游戏中间层，在与Emergent Game Technologies公司合并后，引擎改名为Gamebryo Element。Gamebryo引擎提供一套完整的游戏框架，其强大的设计性和高度的灵活性使其获得很多游戏公司的青睐……

    3、热门游戏引擎之：BigWorld

    代表作：《北斗神拳OL》、《天下2》

    澳大利亚BigWorld Pty. Ltd所开发的BigWorld引擎，由服务器软件、内容创建工具、3D客户端引擎、服务器端实时管理工具组成，为致力于构建富有创造力的一流的新一代网络游戏的开发商降低了开发周期和成本。

    4、热门游戏引擎之：Unreal Engine 3

    代表作：《战争机器》、《使命召唤3》、《生化奇兵》、《彩虹6号》、《流星蝴蝶剑OL》、《七剑》、《一舞成名》

    Unreal Engine 3(虚幻引擎3)是一个面向下一代游戏机和DirectX 9个人电脑的完整的游戏开发平台，提供了游戏开发者需要的大量的核心技术、数据生成工具和基础支持..Unreal Engine 3是EPIC当前的主力干将，融合了众多新技术、新特性的Unreal3也是当前使用最广泛的引擎之一，在主机、单机、网游全面开花。

    5、热门游戏引擎之：寒霜引擎

    代表作：《战地：叛逆连队2》、《荣誉勋章》《战地3》、《优品飞车：亡命天涯》、《镜之边缘2》
瑞典DICE游戏工作室为著名电子游戏产品《战地》系列设计的一款3D游戏引擎。06年开发，08年完工。特点是可以轻松地运行大规模的、所有物体都可被破坏的游戏。

    6、热门游戏引擎之：Source

    代表作：《半条命2》、《反恐精英》

    Source引擎(起源引擎)由Vavlve公司研发，包括了3D图像渲染、材质系统、AI人工智能计算、Havok物理引擎、游戏界面、游戏声效等各个组件，而且创造性地使用了模块化理念，是当今主流引擎之一。

    7、热门游戏引擎之：id Tech 3

    代表作：《雷神之锤3》、《佣兵战场2》、《星球大战绝地武士 : 绝地学院》

    id Tech 3引擎从雷神之锤引擎 和id Tech 2引擎发展而来，是由id Software开发的用于多种游戏的游戏引擎。它和虚幻引擎、Source引擎是在世界上是用户最广泛的游戏引擎。

    8、热门游戏引擎之：X-Ray

    代表作：《潜行者》

    X-Ray引擎开发周期长达长达八年，由是世界上第一款支持DX9的引擎，在2003年诞生以来，一直走在业界图形技术的前沿...X-Ray引擎可以根据系统硬件配置自动调节游戏效能到非常好的模式。

    9、热门游戏引擎之：EGO

    代表作：《超级房车赛：GRID》、《尘埃2》

    EGO引擎是由CODEMASTERS和SCE使用SONY的PHYREENGINE跨平台图像引擎共同开发的，主要使用在赛车类游戏中。

    10、热门游戏引擎之：MT Framework

    代表作：《生化危机5》、《失落的星球》、《鬼泣4》

    MT Framework引擎是日本著名游戏厂商Capcom自主研发的，其优越的技能效果是其成为日本3D游戏引擎中的佼佼者。■<