仙劍奇俠傳5將至!淺析游戲引擎發展史

    泡泡網顯卡頻道7月2日 十六年的仙劍，姚仙三年親自操刀全力打造《仙劍奇俠傳5》。《仙劍》是國內經典的游戲大作，濃縮了國內游戲制作人員技術精華，代表每個時期國產游戲的發展水平，折射出國產游戲引擎的技術水平。

即將發布的《仙劍奇俠傳5》戰斗圖

    什么游戲引擎？舉個簡單例子，在某游戲中的一個場景中，玩家控制的角色躲藏在屋子里，敵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個杯子，杯子墜地發出破碎聲，敵人在聽到屋子里的聲音之后聚集到玩家所在位置，玩家開槍射擊敵人，子彈引爆了周圍的易燃物，產生爆炸效果。在這個簡單而常見的過程中，游戲引擎便在后臺起著作用，控制著游戲中的一舉一動。

    游戲引擎的定義是：用于控制所有游戲功能的主程序，從計算碰撞、物理系統和物體的相對位置，到接受玩家的輸入，以及按照正確的音量輸出聲音等等。

布加迪威龍‘心臟’——強勁的16缸引擎

    游戲引擎就好比賽車的發動機，顯卡就好比車身輔助設備等。沒有強大的發動機馬力輸出，車身設計再好也難以突破速度極限。

GPU與游戲引擎關系

    游戲引擎核顯卡的關系可以簡單地形容為：實際的游戲開發過程中，顯卡是游戲的物理基礎，所有游戲效果都需要一款性能足夠的顯卡才能實現，在顯卡之上是各種圖形API，目前主流的是DirectX和OpenGL，我們所說的DX10、DX9就是這種規范，而游戲引擎則是建立在這種API基礎之上，控制著游戲中的各個組件以實現不同的效果。

CryENGINE3引擎制作的《孤島危機2》

    現在出色的游戲引擎都經歷過幾次更新換代，已經不再是當年一大堆的通用代碼。例如Unreal Engine3（虛幻3）、CryENGINE 3 、寒霜引擎等。國外游戲廠商研發實力雄厚，發展速度飛快。轉眼看國內游戲廠商又是發展到什么程度？游戲引擎又是到了什么水平呢？

    在1995年的時候，《仙劍奇俠傳》誕生了，以匯編語言作為底層，QBASIC編寫的DOS游戲，加上美術貼圖和任務文本等策劃而成，由大宇資訊狂徒創作群耗時2年多制作。當時國內還沒有成型的游戲引擎，都是通過計算機語言進行游戲編寫。后來被移植到window平臺和一些手機平臺。

采用計算機語言編寫的DOS游戲

    但是，這個時期外國已經出現第一代游戲引擎，并創作出早期的3D游戲。其中最具代表的是《DOOM》（毀滅戰士）這款經典的射擊游戲，該游戲是由ID公司用自家的DOOM引擎開發的，游戲具有很強的互動性、不再單一的光照效果、環境定位的立體聲等特性。

第一代DOOM游戲

    到了2000年國內很多游戲工作室相繼成立，例如著名西山居工作室（隸屬于金山軟件公司）、DOMO工作室（大宇資訊）等，仙劍2也在這情況下醞釀著。《仙劍奇俠傳2》采用了DOMO工作室自行研發的游戲引擎，雖然是2D游戲，但也達到了國內頂峰的水平。該游戲引擎也運用到很多游戲上，如：大富翁4、軒轅劍3等國產大作。

《仙劍2》2D游戲畫質達到國內巔峰

    當國產游戲還徘徊在2D引擎制作時，國外已經大幅度領先。ID公司在發布DOOM引擎之后不久，又發布了Tech引擎。通過這款游戲引擎開發了許多大名鼎鼎傳世之作：《Quake》、《Day of Defeat》（勝利之日）、《Half life》等。Tech引擎是當時第一款完全支持多邊形模型、動畫和粒子特效的引擎，確確實實把玩家帶進了3D游戲時代。

半條命

    1999年之時，由于3D顯卡的快速發展帶動了游戲業，Tech引擎已經發展到第三代。在早期的游戲較量中，國內單機游戲廠商技術應用上已經落后許多。這是國產游戲商面臨這一個很大的問題：自主研發、全部自己做，還是購買使用國外先進的商業引擎與世界接軌？

    在2000年之后的幾年里，國產游戲如雨后春筍，競相開放。其中不乏一些精品：仙劍系列、軒轅劍系列、大富翁系列、劍俠情緣系列等。2003年發布的《仙劍奇俠傳三》和一年后的資料片《仙劍3：問情篇》，2款精品國產RPG游戲都獲得了當年的優秀單機獎項。這些游戲均有大宇自主研發的gamebox引擎制作，GameBox在功能上注重強化色彩和形體的處理，加入了增強畫面表現力的技術，如全局生成LightMap、柔性皮膚系統、即時粒子系統等，很適合國產武俠游戲唯美風格。

采用自主研發的gamebox引擎制作的《仙劍3》

    成功研發出gamebox引擎后，大宇旗下眾多游戲也陸續使用該引擎。但是在2005年之后由于gamebox引擎無人維護更新，而最后打入冷宮。與此同時有國內游戲商開始引進國外先進游戲引擎來開發自家游戲，金山公司重金購買ID公司的Tech游戲引擎來發開動作游戲《天王》，成為最早引入國外引擎技術的單機游戲。

國內早期引進國外游戲引擎之作《天王》

    到了2004年，國內很多游戲都還是基于DX7.0、DX08.1渲染模式，水面、紋理、光影效果都很不理想。同樣也是ID公司的Tech引擎發展到第四代，支持最新的DX9.0、動態光影、物理引擎等，代表作《DOOM3》成為了一個時期領導軟硬件發展的方向標。

曾經的顯卡殺手《DOOM3》

    在Tech引擎春風得意之時，另一個巨頭也在崛起——虛幻競技場引擎Unreal，就是我們俗稱的虛幻引擎。虛幻引擎在物理碰撞、聲音效果、碰撞檢測等方面表現出色，集成度很高，幾乎涵蓋所有游戲組建。

    對比國內游戲引擎后期無人維護、開發更新，國外重視游戲引擎的使用和后期發展，很值游戲商得深思。正因為如此，國產單機游戲在隨后時間里逐步陷入網游和國外游戲大作的包圍之中。

    既然自主研發的游戲引擎達不到游戲畫質的要求，國內游戲工作室基本都開始購買外國游戲引擎。仙劍4和即將發布的仙劍5也是采用第三方引擎——Renderware引擎，該引擎曾用于500多款游戲制作。例如：《俠盜獵車手》、《真人快打》、《實況足球》等大作。Renderware引擎支持多游戲平臺，提供主流的動態光影、材質紋理特效、方便的導出插件等。

大宇公司采用購買的Renderware引擎杰作《仙劍奇俠傳4》

《仙劍奇俠傳5》實際游戲截圖

    昔日的小弟——虛幻引擎，經過幾次革新發展到虛幻3引擎，已經成為了游戲引擎的大哥大。Unreal3支持64位HDRR高精度動態渲染、多種類光照和高級動態陰影特效，可以在低多邊形數量（通常在5000-15000多邊形）的模型實現通常數百萬個多邊形模型才有的高渲染精度，這樣就可以用最低的計算資源做到極高畫質。Unreal3引擎還提供了強大的編輯工具，讓開發人員隨意調用游戲對象，真正做到所見即所得。

虛幻引擎3之作《虛幻競技場3》

    近年來國產單機游戲在“洋大作’夾擊之下，凸顯頹勢，市場份額大幅下滑，只剩下幾個大公司的一兩款經典單機大作苦苦支撐。

    反觀國內網絡游戲方面，游戲開發商則在自主研發和引進國外引擎兩邊開花。對于3D網游來說，一個好的引擎可以給玩家呈現出色的游戲畫面以及舒服的操作感覺，同時也能在后臺數據運算與前臺演出環節提供一個合理的呈現。畫面是玩家第一眼就能比較出優劣的，但是很多數據判定方面的功能，卻并不為人知。

早期采用免費游戲引擎制作的《天龍八部》

    早期國內網游的3D游戲引擎，主要是使用OGRE引擎，這是一個開源的圖形引擎，并不具備游戲引擎其他應有的功能，但是其有很方便的接口可以與其他功能引擎接入，所以這個開源、免費、拓展性強的圖像引擎，很長一段時間內都是國產鎖3D網游(2.5D)首選的引擎，其代表游戲是《天龍八部2》，同時代的國產3D游戲大多都是采用OGRE引擎制作的。由于是免費的開源圖形引擎，所以很多國產游戲所謂的自主研發游戲引擎都是通過OGRE引擎改造而來。

自主研發實力作品《完美世界》

    有不少具有相當實力的游戲公司熱衷于自主開發游戲引擎，例如：完美世界。通過借鑒其他引擎技術，整合開發出Angelica引擎，完美世界憑著這引擎打造了不少成功之作：《完美世界》、《誅仙》、《赤壁》。

堪稱畫質最強的《永恒之塔》

    為了追求與單機游戲相媲美的畫面，用上先進強大的單機游戲引擎開發網游。盛大公司代理的《永恒之塔》就是其中之一，采用CryENGINE2引擎開發，雖然為了降低電腦配置要求閹割了部分特效，但畫面表現力度遠優于同類產品。

率先采用雙引擎制作的網游《鹿鼎記》

    由于虛幻3引擎、CryENGINE2引擎等是主要用于單機游戲制作，在網絡適應性和穩定性弱于專門的網游引擎。但是多數商用網游引擎畫面表現水平遠不如前者。《鹿鼎記》率先打破一個游戲只用一款游戲引擎的傳統，在網絡端采用Big World引擎來提升服務器性能和支持較好的網游特性，在畫面方面采用虛幻3引擎制作，以保障具備優勢的畫面表現力。

    國外游戲市場主要以單機（視頻和PC）為主，在引擎表現上也主要追求高端效果，國內與國外引擎在高端效果表現的技術上肯定是存在差距的。目前國內自主研發引擎的最大不足之處在于不成熟，這種不成熟體現在了工具、硬件兼容性、性能以及功能的完整性等諸多方面，但大量使用自主研發引擎開發出的商業產品的成功，用實踐證明了使用自主研發引擎也是一個不錯的選擇。目前國內自主研發的游戲引擎技術實力整體來說還是非常低的，原因主要是經驗和心態。研發游戲引擎是一個龐大而系統的軟件工程，和做學問一樣，是需要花時間去鉆研和埋下頭去實干的。

    如果自主開發引擎不會影響游戲質量和按時發布，或企業有長期使用自己的引擎開發游戲的計劃，應該考慮自主開發引擎，否則應該考慮成熟的商業引擎，畢竟采用商業引擎具有開發時間短，產品質量高的優勢，也有利于企業技術人員掌握最新游戲開發技術，能夠在最短時間內縮小與世界級游戲水平的差異甚至有可能趕超。

    國家建設需要有特色發展，游戲發展也是同樣道理，希望日后能出現更多國產精品游戲。

● 熱門游戲引擎介紹：

    1、熱門游戲引擎之：CryENGINE2

    代表作：《孤島危機》、《孤島危機：彈頭》、《藍色火星》

    CryENGINE引擎的開發者是德國的CryTek，當時名不見經傳，在游戲引擎開發上屬于新生代，但是第一次出手就表現不凡。CryENGINE2引擎幾乎能夠支持當今最新的所有圖形視覺特效，是全能的超高端引擎。

    2、熱門游戲引擎之：Gamebryo

    代表作：《上古卷軸IV》、《輻射3》、《戰錘Online》、《星辰變OL》、《魔界2》

     Gamebryo引擎屬于高端級別引擎，是NetImmerse引擎的后繼版本，是由Numerical Design Limited最初開發的游戲中間層，在與Emergent Game Technologies公司合并后，引擎改名為Gamebryo Element。Gamebryo引擎提供一套完整的游戲框架，其強大的設計性和高度的靈活性使其獲得很多游戲公司的青睞……

    3、熱門游戲引擎之：BigWorld

    代表作：《北斗神拳OL》、《天下2》

    澳大利亞BigWorld Pty. Ltd所開發的BigWorld引擎，由服務器軟件、內容創建工具、3D客戶端引擎、服務器端實時管理工具組成，為致力于構建富有創造力的一流的新一代網絡游戲的開發商降低了開發周期和成本。

    4、熱門游戲引擎之：Unreal Engine 3

    代表作：《戰爭機器》、《使命召喚3》、《生化奇兵》、《彩虹6號》、《流星蝴蝶劍OL》、《七劍》、《一舞成名》

    Unreal Engine 3(虛幻引擎3)是一個面向下一代游戲機和DirectX 9個人電腦的完整的游戲開發平臺，提供了游戲開發者需要的大量的核心技術、數據生成工具和基礎支持..Unreal Engine 3是EPIC當前的主力干將，融合了眾多新技術、新特性的Unreal3也是當前使用最廣泛的引擎之一，在主機、單機、網游全面開花。

    5、熱門游戲引擎之：寒霜引擎

    代表作：《戰地：叛逆連隊2》、《榮譽勛章》《戰地3》、《優品飛車：亡命天涯》、《鏡之邊緣2》
瑞典DICE游戲工作室為著名電子游戲產品《戰地》系列設計的一款3D游戲引擎。06年開發，08年完工。特點是可以輕松地運行大規模的、所有物體都可被破壞的游戲。

    6、熱門游戲引擎之：Source

    代表作：《半條命2》、《反恐精英》

    Source引擎(起源引擎)由Vavlve公司研發，包括了3D圖像渲染、材質系統、AI人工智能計算、Havok物理引擎、游戲界面、游戲聲效等各個組件，而且創造性地使用了模塊化理念，是當今主流引擎之一。

    7、熱門游戲引擎之：id Tech 3

    代表作：《雷神之錘3》、《傭兵戰場2》、《星球大戰絕地武士 : 絕地學院》

    id Tech 3引擎從雷神之錘引擎 和id Tech 2引擎發展而來，是由id Software開發的用于多種游戲的游戲引擎。它和虛幻引擎、Source引擎是在世界上是用戶最廣泛的游戲引擎。

    8、熱門游戲引擎之：X-Ray

    代表作：《潛行者》

    X-Ray引擎開發周期長達長達八年，由是世界上第一款支持DX9的引擎，在2003年誕生以來，一直走在業界圖形技術的前沿...X-Ray引擎可以根據系統硬件配置自動調節游戲效能到非常好的模式。

    9、熱門游戲引擎之：EGO

    代表作：《超級房車賽：GRID》、《塵埃2》

    EGO引擎是由CODEMASTERS和SCE使用SONY的PHYREENGINE跨平臺圖像引擎共同開發的，主要使用在賽車類游戲中。

    10、熱門游戲引擎之：MT Framework

    代表作：《生化危機5》、《失落的星球》、《鬼泣4》

    MT Framework引擎是日本著名游戲廠商Capcom自主研發的，其優越的技能效果是其成為日本3D游戲引擎中的佼佼者。■<